二、磁盘与文件系统的管理

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在LINUX的系统中，它的文件系统及结构与传统意义上的windows有着很大的区别，这应该也是LINUX的特色之一吧，下面是我在学习和使用LINUX磁盘管理及文件系统时的一些体会。

    首先是linux系统中磁盘的命名，我们将几种常用的设备列出来
    /dev/hd**,   代表这是PATA接口的磁盘设备，为了便于标识，LINUX为其增加了一个字母用于区分，即第一个IDE的磁盘为/dev/hda,第二块可能就是/dev/hdb等。
    /dev/sd**， 代表这是一块SATA的硬盘，或是SCSI硬盘，以及我们经常使用的U盘也会识别成这个标识，同样也会附加一个字母来用来区分，形如/dev/sda   ,  /dev/sdb等。
    /dev/fd*, 代表是软盘，现在已经几乎见到了，其后面的标识可以使用0-7中的一个。
这里有一点要说明的是系统在启动时如何区分哪个是第一个硬盘，哪一个是第二个硬盘呢，除非用户手动在boot loader中指定内核去人为识别，否则系统则按照硬盘在主板上的连线决定，如IDE0主盘为/dev/hda，从盘为/dev/hdb; IDE1的主盘为/dev/hdc,从盘为/dev/hdd,等等。

磁盘的结构
至于磁盘中最基本的面、道，扇区及柱面的概念，想必可以在这里省下来了，实在太累了，不想写那么多的字，不了解的，可以翻翻计算机基础之类的书...
  主引导记录（Master Boot Record），即常说的MBR，它是位于磁盘的0面0柱第0个扇区（以0编号应该明白，计算机中多以0开头而不是1），其中包含了一些很得要的信息：
  初始程序加载器（IPL， Initial Program Loader）, 它占用了446字节的空间，操作系统的内核存在于这个地方。
  分区数据表（Partition Table），占用了64字节。一些windows平台的朋友，当系统分区出现问题的时候，常说的恢复MBR，其实就主要是指恢复这个分区表 (fdisk /MBR)。
  另外还会有2个字节的验证码信息，这2个字节是用来存储初始程序加载器的检查码。
可以想像这个引导扇区的重要性，所以一旦这里出错，系统将可能无法使用，也许硬盘也无法使用。
这里提供一个备份与还原的主引导记录的方法，这是我从书上记录下来的，没有使用过，因为它要用到软盘，但本人电脑都不认识这上了年纪的东西。
.将一张空的软盘，放入第一台电脑的软驱中
.使用这个命令  #dd if=DEVICE NAME of=/dev/fd0 bs=512 count=1
.完成备份，取出软盘保存好。
其中dd这个命令，是一个用于复制文件的一个工具，if代表源目标，of则代表是目的目标，bs是代表块大小，即512字节，count就是数量为1.

由于我们的分区表只有64字节，而一条主要分区记录需要占用16字节的大小，所以一块硬盘最多只能有4个主要分区，一块硬盘中最多只能一个扩展分区，所以我们如果想要有最个分区数量时，经常会把硬盘分成3个主要区加一个扩展分区，在护展分区中再加以分为多个逻辑分区，实现更多的分区。当然这样做也不是没有限制的， IDE硬盘最多可以有60个逻辑分区，加上三个主分区，IDE硬盘最多可以分成63个分区。而SCSI硬盘最多可以有12个逻辑分区，加上三个主分区的话，最多可以15个分区。这就是有些书讲，IDE盘最多可分63个区，而SCSI盘最多可分15个区的原因。

下面就要讲一下LINUX的分区管理了：
在Red Hat Enterprise Linux中，常用的分区工具有好几种，比如fdisk, sfdisk及GNU计划的分区工具parted,用的人最多的想来应该是 fdisk这个工具了，本人最近想尝试使用parted这个工具，据说是可以调整分区的大小，不过，我们依然会以fdisk来说明linux的分区管理。
    fdisk 最简单的语法就是:      #fdisk DEVICE_NAME (如： #fdisk /dev/sdb1)
    它有如下几个参数：
                  a   切换分区的启动标签
                  b   编辑BSD系统中的磁盘卷标
                  c   转换成DOS兼容的标签
                  d   移除一个分区
                  l   打印出系统支持的所有分区类型
                  m   用于显示帮助信息，即显示命令参数列表
                  n   新建一个分区
                  p   显示系统中所有的分区数据
    以下是我输入fdisk /dev/sdb1的结果：
     


    在命令执行过程中，如果有什么命令不知道的就打一个m，就会显示这张很详细的说明列表。
查看分区信息，可以这个分区过程中打一个p，就会显示一个完整的分区表，如果要是在shell中想查看分区信息，就打入如下命令：
        .fdisk -l
其实写到这里本人犯难了，想做一个详细的分区讲解的，但限于时间有限，不在此介绍了。
当分区完毕后，请记得保存分区表，即在上图中的光标中打一个w，将所做更改写入分区表中，这个时候，分区才算是完成了，此时的分区其实并未生效，可以选则重启来重新加载分区表，但我们有一个更快捷的方法可以立即加载它，即在shell提示符处打入 partprobe,内核就会即时加载分区表了，可以使用fdisk -l查看新的分区信息。
但有时partprobe这个命令并不是一定会成功，必要时还是要重新启动系统以完成加载。

linux与windows在文件系统上也有很大的不同，不同的系统，一般都有属于它自己的专有文件系统，例如windows使用它们的fat32及NTFS等等，而linux及大多数的类unix系统使用ext文件系统，现在最流行的是ext2及ext3（带日志功能的ext2）。

下面我们来讲解一下linux的文件系统。
linux系统和其他系统一样采用数据块来存储数据，分块的大小是有一些讲究的，块太大访问速度会越快，但由于块中的文件如果不满一块，按一块处理，所以会造成空间上的浪费，块太小虽然节省了空间上的资源，但又让访问速度慢了好多，按实际需求取舍吧。
linux采用inode，即文件的索引节点来存储和定位一个文件的信息，这其中包括：
  文件类型
  权限
  连接数
  文件大小
  文件拥有者
  组拥有者
  数据块的位置
等等。
一个inode，只能存储与一个文件相关的信息，一个inode本身会占用128B的空间，一个文件系统中有多少个inode，将会存储多少个文件，即使系统中有剩余空间，但应该也无法再存储更多的文件，因为即使存了，系统也会因为没有了inode，而无法定位到文件。

linux中，使用mkfs命令创建一个文件系统。
语法： mkfs [-t 文件系统类型］［设备名］［块数量］
如 ：   

其实我们不用加-t ext2的参数，默认也会创建这种文件系统类型。

文件系统的挂载
这里顺带说一下的是，windows的文件系统采用的每个盘中有一个根目录，而linux系统中只有一个根目录就是root “/” 目录，它是linux系统中所有文件的根，也就是说所有所有文件及目录都是它的枝和叶子。
redhat enterprise linux 5 中的/sbin, /bin, /dev, /etc, 及/lib这几个目录必须挂载在根文件系统中，其余的文件和目录可以在别的文件系统上。
挂载一个文件系统需要使用mount这个命令
语法：  mount ［-t 文件类型］［-o 挂载选项］［挂载设备名］［挂载点］                      如      

我们可以使用命令来验证：

      




上一个命令是用来挂载我的U盘，因U盘在linux中被识别成scsi设备，即以sd开头的设备名，下面我们来做一个挂载光盘的实例，这在RHEL中变的更为简单，不用再加上那些is09660之类的属性参数，当一张光盘放入光驱中时，系统就会自动识别出是光盘而非其他介质。

我们可以查看是否已挂载呢？
由于我放入的一张RHEL5的安装光盘，内容太多一页显示不完，所以使用find命令显示其中类型为目录的文件用于测试我们是否已成功挂载。

我们可以看到，已经成功的在cd-com挂载点上列出来了光盘中的目录文件。
其余介质的挂载方式基本上是相通的。
   在LINUX系统中，可移动介质是一定要经过卸载步骤才可以被移除的，否则会造成数据的丢失及其他故障，比如光盘介质，如果你没有经过挂载操作，按弹出按钮是无法弹出的，当然不要把这一现象认为是光驱在LINUX下不好用，呵呵。
   我们以卸载光驱为例讲解如何卸载可移动介质，使用umount命令：
   语法   #umount  挂载点｜设备名   （这样写，应该知道，两种选项只可任选其一）
如图示：

这样子，我们就能正常退出光盘了，一般情况下都是可以正常卸载的，有时可能会犯一些低级错误，身处于挂载目录中，却拼命的执行卸载命令，无论如何也无法执行成功，呵呵，当然也有一些很特殊的情况，比如有人远程连入电脑正在访问光驱等等，其实，这时我们可以使用fuser -v，指定设备名，就可以看出哪些进程和用户访问驱动器，可以把这些访问进程在安全的情况上终结，就能正常操作了。

有一点要说明的，mount操作只能在当前环境下有效，即重启之后，只能重新执行操作才能正常使用，这样子是不是很烦琐呢，当然我们如此强悍的LINUX早为我们想到这一点了，可以非常高效的设置这些文件系统了。
/etc/fstab     这个文件用于简化mount及umount的操作，可以将设备或是文件系统配置成开机检查或自动挂载等。
下图则是fstab文件的内容了   
        


其格式为：    设备名     挂载点    文件格式    备份频率   系统启动时的检查顺序

按照此格式信息写进去，就可以自动的执行mount命令了，比手动方便多了...

在最后添加了最后一笔记录后，重启之后就可以自动使用光盘，而无须自动挂载了。。。当然多数情况之下，我们不推荐对光驱和U盘等可移动设备做这们的操作，因为除非你放上去就不拿下来了，本例中，我没有多余的磁盘空间来示例，所以暂用了光盘，原理是一样的。

建立虚拟内存空间，即swap的创建，使用mkswap工具。
mkswap支持两种方式的虚拟内存创建军，以设备方式和文件方式两种。
第一种以设备方式创建

第二种以文件方式创建

  1.先创建一个10M大小的文件用于示例。   

2. 将新建立的文件设为虚拟内存swap类型

完成创建虚拟内存以后，并未真正启用这些空间，必须手动开启
swapon 设备名或虚拟文件名
  此处的设备名或虚拟文件是指刚才创建的swap空间，这样子就可以真正启用虚拟文件了
如果想停用某个虚拟空间，则可以使用swapoff命令，格式同swapon命令
如果想查看当前系统的虚拟空间情况，则可以使用swapon -s
  

可以看到，刚才创建的/dev/sdb1及/tmp/swapfile都已经成功的加到了swap的行列，并且type处也都标明了他们的出身情况，呵呵，如果想永久的使用这些空间作为虚拟内存，则可以将他们添加到/etc/fstab中，让系统自动识别，这里就不再做演示了.



本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u1/57352/showart_1887984.html