[Linux] linux文件系统学习

linux系统支持很多种文件系统。

1. 如何确认当前系统挂载了哪些文件系统？
使用mount命令可以查看当前系统上已经挂载了哪些文件系统，

lqt@lqt-ThinkPad-T420:~$ mount
/dev/sda1 on / type ext4 (rw,errors=remount-ro)
proc on /proc type proc (rw,noexec,nosuid,nodev)
sysfs on /sys type sysfs (rw,noexec,nosuid,nodev)
none on /sys/fs/fuse/connections type fusectl (rw)
none on /sys/kernel/debug type debugfs (rw)
none on /sys/kernel/security type securityfs (rw)
udev on /dev type devtmpfs (rw,mode=0755)
devpts on /dev/pts type devpts (rw,noexec,nosuid,gid=5,mode=0620)
tmpfs on /run type tmpfs (rw,noexec,nosuid,size=10%,mode=0755)
none on /run/lock type tmpfs (rw,noexec,nosuid,nodev,size=5242880)
none on /run/shm type tmpfs (rw,nosuid,nodev)
binfmt_misc on /proc/sys/fs/binfmt_misc type binfmt_misc (rw,noexec,nosuid,nodev)

通过如下命令也可以实时的查看当前系统上挂在的文件系统

lqt@lqt-ThinkPad-T420:~$ cat /proc/mounts
rootfs / rootfs rw 0 0
sysfs /sys sysfs rw,nosuid,nodev,noexec,relatime 0 0
proc /proc proc rw,nosuid,nodev,noexec,relatime 0 0
udev /dev devtmpfs rw,relatime,size=4022676k,nr_inodes=1005669,mode=755 0 0
devpts /dev/pts devpts rw,nosuid,noexec,relatime,gid=5,mode=620,ptmxmode=000 0 0
tmpfs /run tmpfs rw,nosuid,relatime,size=1612588k,mode=755 0 0
/dev/disk/by-uuid/f38fd44a-b1b5-4636-970e-826dba3c398d / ext4 rw,relatime,errors=remount-ro,user_xattr,barrier=1,data=ordered 0 0
none /sys/fs/fuse/connections fusectl rw,relatime 0 0
none /sys/kernel/debug debugfs rw,relatime 0 0
none /sys/kernel/security securityfs rw,relatime 0 0
none /run/lock tmpfs rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,size=5120k 0 0
none /run/shm tmpfs rw,nosuid,nodev,relatime 0 0
binfmt_misc /proc/sys/fs/binfmt_misc binfmt_misc rw,nosuid,nodev,noexec,relatime 0 0

2. linux ext2文件系统？
ext2文件系统分区是由inode以及block这两个部分组成，
其中inode用来存储文件的属性信息；而block区域则用来存储实际的文件内容。
因为这个原因，所以可能会存在两个比较极端的情况：
磁盘中的文件size都很小，造成了磁盘上的inode都被用完但是block区域却仍然有大量剩余从而造成磁盘空间浪费；
磁盘上的文件size都很大，造成了磁盘上放了为数不多的几个文件后block区域就被用完从而造成inode空间的浪费。
ext2文件系统由于缺少日志系统，从而给系统管理带来不便，所以在ext3文件系统中增加了日志系统，即：
ext3 = ext2 + 日志系统

3. 关于inode的一点说明？
常规情况下，一个inode即对应着一个文件。
但是由于硬连接的存在(硬链接是一个inode，但是block中有文件内容的多份copy)，所以也是有特例的存在。
正式inode与block的划分，从而让创建文件的硬链接和软连接提供了可能。
另外inode结构是不包含文件名信息的。

4. VFS？
linux提供了VFS，这让应用程序编程变得简单，因为应用程序不用去考虑不同文件系统的差异。

5. 为什么在同一个文件系统中move会很快，而在不同文件系统中move会很慢呢？
因为在同一个文件系统中copy，不需要move block区域中的数据区，而只需要修改inode信息；
而在不同文件系统中move，不但要修改inode信息，同时block区域中存放的文件信息也必须要
copy到另一个文件系统中。

6. 伪文件系统？
伪文件系统是从内存中创建的文件系统。一旦系统断电文件系统中的内容就会丢失。

7. 如何查看文件系统的使用情况？
(1)使用df命令可以帮助我们实现这一需求,

lqt@lqt-ThinkPad-T420:~$ df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda1       458G  122G  314G  28% /
udev            3.9G  4.0K  3.9G   1% /dev
tmpfs           1.6G  1.1M  1.6G   1% /run
none            5.0M     0  5.0M   0% /run/lock
none            3.9G  472K  3.9G   1% /run/shm

(2)使用stat命令进行查看，利用-f选项来查看指定文件所在的文件系统信息，

lqt@lqt-ThinkPad-T420:~$ stat /dev
  File: `/dev'
  Size: 4360          Blocks: 0          IO Block: 4096   directory
Device: 5h/5d    Inode: 1025        Links: 16
Access: (0755/drwxr-xr-x)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
Access: 2014-08-06 17:58:17.344020754 +0800
Modify: 2014-08-06 12:00:37.641852226 +0800
Change: 2014-08-06 12:00:37.641852226 +0800
 Birth: -

8. 如何确认当前系统中可以支持哪些文件系统？
使用cat /proc/filesystems可以查看，
其中第一列nodev表示该类型文件不需要挂载在一个块设备上，否则就需要挂在一个块设备上；
第二列表示当前系统中支持的文件系统类型。

lqt@lqt-ThinkPad-T420:~$ cat /proc/filesystems
nodev    sysfs
nodev    rootfs
nodev    bdev
nodev    proc
nodev    cgroup
nodev    cpuset
nodev    tmpfs
nodev    devtmpfs
nodev    debugfs
nodev    securityfs
nodev    sockfs
nodev    pipefs
nodev    anon_inodefs
nodev    devpts
    ext3
    ext4
nodev    ramfs
nodev    hugetlbfs
nodev    ecryptfs
    fuseblk
nodev    fuse
nodev    fusectl
nodev    pstore
nodev    mqueue
nodev    binfmt_misc
    vfat

9. 如何加载一个文件系统？
方法一：由于系统启动时会通过读取/etc/fstab来配置那些固定的文件系统，所以针对那些
需要固定加载的文件系统，我们可以在/etc/fstab中配置好；
方法二：系统启动后，根据需要，自行加载文件系统。

lqt@lqt-ThinkPad-T420:~$ cat /etc/fstab
# /etc/fstab: static file system information.
#
# Use 'blkid' to print the universally unique identifier for a
# device; this may be used with UUID= as a more robust way to name devices
# that works even if disks are added and removed. See fstab(5).
#
# <file system> <mount point>   <type>  <options>       <dump>  <pass>
proc            /proc           proc    nodev,noexec,nosuid 0       0
# / was on /dev/sda1 during installation
UUID=f38fd44a-b1b5-4636-970e-826dba3c398d /               ext4    errors=remount-ro 0       1
# swap was on /dev/sda5 during installation
UUID=e60359f1-99ef-4b52-b081-f76f90e590fb none            swap    sw              0       0

none /tmp_fs tmpfs nodev 0 0