Linux学习笔记（14）文件系统管理

1 回顾分区与系统

（1）分区类型

Linux的分区一般包括主分区，扩展分区和逻辑分区。其中：

主分区最多只能分4个；

扩展分区只能有一个，也算作主分区的一种，即主分区加扩展分区最多有4个。但扩展分区不能存储数据和格式化，必须再划分成逻辑分区才能使用；

逻辑分区是由扩展分区划分出来的。如果是IDE硬盘，Linux最多支持59个逻辑分区，如果是SCSI硬盘，Linux最多只能支持11个逻辑分区。

（2）文件系统

Linux中常见的文件系统包括ext2，ext3，ext4。

ext2是ext文件系统的升级版本，RedHat Linux7.2版本以前的系统默认都是ext2文件系统。1993年发布，最大支持16TB的分区和最大2TB的文件。

ext3是ext2文件系统的升级版本，最大的区别在于增加了日志功能，可以在系统突然停止时提供系统文件系统的可靠性。支持最大16TB的分区和最大2TB的文件。

ext4是ext3的升级版本。ext4在性能、伸缩性和可靠性方面进行了大量改进。ext4的变化有向下兼容了ext3，最大支持1EB文件系统和16TB文件，无线数量子目录，Extents连续数据块概念，多块分配，延迟分配，持久预分配，快速fsck，日志校验，无日志模式，在线碎片整理，iNode增强，默认启动barrier等。

2 文件系统常用命令

（1）df，du，fsck及dumpe2fs命令

1）df是文件系统查看命令，其格式为：

df [选项] [挂载点]

其中，-a选项表示显示所有文件系统信息，包括特殊文件系统如/proc，/syfs等，-h选项表示使用习惯单位显示容量如KB、MB、GB等，-T表示显示文件系统的文件类型，-m选项表示以MB为单位显示容量，-k选项表示以KB为单位显示容量，默认就是以KB为单位。

例：查看本机的文件系统：

[root@localhost ~]# df -Th

Filesystem     Type     Size  Used   Avail  Use%  Mounted on

/dev/sda5      ext4    14G  .0G   11G  %    /

tmpfs          tmpfs  504M       504M   %  /dev/shm

/dev/sda1      ext4   291M   32M  244M  %  /boot

/dev/sda2      ext4   .0G  136M  .7G    %   /home

2）du命令用于统计目录或文件的大小，其格式为：

du [选项] [目录或文件名]

其中，-a选项表示显示每个子文件的磁盘占用量，默认只统计子目录的磁盘统计量，-h选项表示使用习惯单位显示磁盘占用量，-s选项表示统计总占用量，而不是列出子目录和子文件的占用量。

注：ls命令只会统计目录下的第一级子目录及文件的占用空间。

例：使用ls命令和du命令分别统计/etc目录的大小：

[root@localhost ~]# du -sh /etc/

27M     /etc/

[root@localhost ~]# ls -ld /etc/

drwxr-xr-x.  root root  1月   : /etc/

3）df与du命令的区别

df命令时从文件系统考虑的，不仅考虑文件的占用空间，还要统计被命令或程序占用的空间。最常见的就是文件已经删除，但是程序并没有释放空间。

du命令是面向文件的，只会计算文件或目录占用的空间。

例：分别使用df和du显示根目录"/"的大小：

[root@localhost ~]# df -h /

Filesystem      Size  Used   Avail  Use%  Mounted on

/dev/sda5      14G  .0G   11G   %   /

[root@localhost ~]# du -sh /

du: 无法访问"/proc/1597/task/1597/fd/4": 没有那个文件或目录

du: 无法访问"/proc/1597/task/1597/fdinfo/4": 没有那个文件或目录

du: 无法访问"/proc/1597/fd/4": 没有那个文件或目录

du: 无法访问"/proc/1597/fdinfo/4": 没有那个文件或目录

.9G    /

4）fsck是文件系统的修复命令，其格式为：

fsck [选项] 分区设备文件名

其中，-a选项表示不同显示用户提示，自动修复文件系统，-y选项表示自动修复，和-a的作用一致，不过有些文件系统只支持-y。

5）dumpe2fs命令用于显示磁盘状态命令，其格式为：

dumpe2fs 分区设备文件名

例：查看/dev/sda1的磁盘状态，使用-h选项仅显示超级块信息：

[root@localhost ~]# dumpe2fs -h /dev/sda1

dumpe2fs 1.41. (-May-)

Filesystem volume name:   <none>

Last mounted on:          /boot

Filesystem UUID:          0b5697a3--4b75-bf4c-71b4891d5e86

Filesystem magic number:  0xEF53

Filesystem revision #:     (dynamic)

Filesystem features:      has_journal ext_attr resize_inode dir_index filetype needs_recovery extent flex_bg sparse_super huge_file uninit_bg dir_nlink extra_isize

Filesystem flags:         signed_directory_hash

Default mount options:    user_xattr acl

Filesystem state:         clean

…………

（2）挂载命令

1）查询与自动挂载

mount命令用于查询系统中已经挂载的设备，如显示系统已挂载的设备：

[root@localhost ~]# mount

/dev/sda5 on / type ext4 (rw)

proc on /proc type proc (rw)

sysfs on /sys type sysfs (rw)

devpts on /dev/pts type devpts (rw,gid=,mode=)

tmpfs on /dev/shm type tmpfs (rw,rootcontext="system_u:object_r:tmpfs_t:s0")

/dev/sda1 on /boot type ext4 (rw)

/dev/sda2 on /home type ext4 (rw)

none on /proc/sys/fs/binfmt_misc type binfmt_misc (rw)

加上-l选项表示显示卷标名称。加上-a选项则表示依据配置文件/etc/fstab的内容，自动挂载。

2）挂载命令格式为：

mount [-t 文件系统] [-L卷标名] [-o 特殊选项] 设备文件名挂载点

其中，-t选项表示加入文件系统类型来指定挂载的类型，可以为ext3、ext4（针对于Linux）、iso9660（光盘）、fat（win16）、vfat（win32）等文件系统；

-L选项为卷标名，表示挂载指定卷标的分区，而不是安装设备文件名挂载；

-o选项为特殊选项，可以指定挂载的额外选项，常见的选项有

参数	说明
atime/noatime	更新访问时间/不更新。访问分区文件时，是否更新文件的访问时间，默认为更新
async/sync	异步/同步，默认为异步
auto/noauto	自动/手动，mount –a命令执行时，是否会自动安装/etc/fstab文件内容挂载，默认为自动
defaults	定义默认值，相当于rw,suid,dwv,exec,auto,nouser,async这七个选项
exec/noexec	执行/不执行，设定是否允许在文件系统中执行可执行文件，默认是exec允许
remount	重新挂载已经挂载的文件系统，一般用于指定修改特殊全乡
rw/ro	读写/只读，文件系统挂载时，是否具有读写权限，默认是rw
suid/nosuid	具有/不具有SUID权限，设定文件系统是否具有SUID和SGID的权限，默认是具有
user/nouser	允许/不允许普通用户挂载，设定文件系统是否允许普通用户挂载，默认是不允许，只有root可以挂载分区
usrquota	写入代表文件系统支持用户磁盘配额。默认不支持
grpquota	写入代表文件系统支持组磁盘配额，默认不支持

例：重新挂载/home分区，并使用noexec权限，尝试运行shell脚本helloworld.sh：

[root@localhost ~]# mount -o remount,noexec /home

[root@localhost ~]# cd /home/

[root@localhost home]# vi helloword.sh

[root@localhost home]# chmod  helloword.sh

[root@localhost home]# ./helloword.sh

-bash: ./helloword.sh: 权限不够

[root@localhost home]# ll

总用量 

-rwxr-xr-x.  root root     1月   : helloword.sh

[root@localhost home]# cp helloword.sh /root/

[root@localhost home]# /root/helloword.sh

hello world!

[root@localhost home]# mount -o remount,exec /home

可见在/home下设置noexec权限后无法执行shell脚本，而在其他默认的分区中如/root是可以执行的。注意最后要修改回来，否则会影响系统启动。

（3）挂载光盘和U盘

1）挂载光盘

首先在Vmware虚拟机设置中选中挂载的光盘镜像，然后确保“设备状态”处于“已连接”，如下图所示：

其次，在/mnt目录下创建cdrom挂载点，然后挂载光盘，最后显示光盘内容，具体过程如下：

[root@localhost ~]# mkdir /mnt/cdrom/                  #建立挂载点

[root@localhost ~]# mount -t iso9660 /dev/cdrom /mnt/cdrom/        #挂载光盘

mount: block device /dev/sr0 is write-protected, mounting read-only

[root@localhost ~]# ls /mnt/cdrom/

CentOS_BuildTag Packages    RPM-GPG-KEY-CentOS-Security-

EULA     RELEASE-NOTES-en-US.html    RPM-GPG-KEY-CentOS-Testing-

GPL       repodata                    TRANS.TBL

images           RPM-GPG-KEY-CentOS-

isolinux         RPM-GPG-KEY-CentOS-Debug-

[root@localhost ~]# umount /mnt/cdrom/               #最后卸载挂载点

注：挂载点卸载命令umount的格式为：umount 设备文件名或挂载点。

2）挂载U盘

光标定位到Vmware虚拟机中，然后插入U盘。这样做U盘将被Linux识别，而不是被Windows识别。

首先使用fdisk命令查看U盘的设备文件名，具体命令为：fdisk –l。

其次挂载U盘：mount –t vfat /dev/sdb1 /mnt/usb

注意：U盘为FAT16文件系统，Linux的挂载文件系统格式为fat，若为FAT32，则Linux对应的挂载文件系统格式为vfat。Linux默认是不支持NTFS文件系统的移动硬盘。

（4）支持NTFS的文件系统

若要在Linux中挂载NTFS的文件系统，可以利用第三方软件ntfs-3g。其下载地址为：http://www.tuxera.com/community/ntfs-3g-download/。

安装编译的过程如下：

①解压缩：tar -xzvf ntfs-3g-ntfsprogs-2014.2.15.tar.gz

②进入压缩包：cd ntfs-3g-ntfsprogs-2014.2.15

③编译器准备，无需指定安装目录，将被安装到默认的位置中：./confgure④编译：make

⑤编译安装：make install

安装好之后，插入移动硬盘（和U盘的插入方法一样），然后进行挂载：

mount –t ntfs-3g 分区设备文件名挂载点

3 fdisk分区

（1）fdisk命令的分区过程

①使用VMware新建硬盘：

在“虚拟机设置”中，选中“硬盘”，点击“添加”，随后选择默认即可添加新硬盘。注意：添加硬盘在系统尚未启动时进行。

②打开虚拟机，使用命令：fdisk –l查看新添加的硬盘：

[root@localhost ~]# fdisk -l

Disk /dev/sdb: 10.7 GB,  bytes

 heads,  sectors/track,  cylinders

Units = cylinders of  *  =  bytes

Sector size (logical/physical):  bytes /  bytes

I/O size (minimum/optimal):  bytes /  bytes

Disk identifier: 0x00000000

③使用fdisk /dev/sdb命令为新硬盘进行分区，fdisk交互指令说明如下表：

命令	说明
a	设置可引导标记
b	编辑bsd磁盘标签
c	设置DOS操作系统兼容标记
d	删除一个分区
l	显示已知的文件系统类型，82为swap分区，83为Linux分区
m	显示帮助菜单
n	新建分区
o	建立空白DOS分区表
p	显示分区列表
q	不保存退出
s	新建空白SUN磁盘标签
t	改变一个分区的系统ID
u	改变显示记录单位
v	验证分区表
w	保存退出
x	附加功能（仅专家）

新建/dev/sdb1主分区，/dev/sbd2扩展分区，/dev/sdb5逻辑分区。

#新建主分区，并分配2G硬盘空间

Command (m for help): n

Command action

   e   extended

   p   primary partition (-)

p

Partition number (-): 

First cylinder (-, default ):

Using default value 

Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (-, default ): +2G

#新建扩展分区，并分配剩余的硬盘空间

Command (m for help): n

Command action

   e   extended

   p   primary partition (-)

e

Partition number (-): 

First cylinder (-, default ):

Using default value 

Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (-, default ):

Using default value 

#新建逻辑分区，其硬盘空间大小为扩展分区的硬盘空间

Command (m for help): n

Command action

   l   logical ( or over)

   p   primary partition (-)

l

First cylinder (-, default ):

Using default value 

Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (-, default ):

Using default value 

#使用w命令保存并退出

Command (m for help): w

The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.

Syncing disks.

④建立好分区后，使用partprobe命令重新读取分区表信息，显示正常报警。

[root@localhost ~]# partprobe

Warning: WARNING: the kernel failed to re-read the partition table on /dev/sda (设备或资源忙).  As a result, it may not reflect all of your changes until after reboot.

Warning: 无法以读写方式打开 /dev/sr0 (只读文件系统)。/dev/sr0 已按照只读方式打开。

Warning: 无法以读写方式打开 /dev/sr0 (只读文件系统)。/dev/sr0 已按照只读方式打开。

Error: 无效的分区表 - /dev/sr0 出现递归分区。

⑤格式化分区，写入文件系统，采用:mkfs –t ext4 /dev/sdb1，/dev/sdb5同样处理。

[root@localhost ~]# mkfs -t ext4 /dev/sdb1

mke2fs 1.41. (-May-)

文件系统标签=

操作系统:Linux

块大小= (log=)

分块大小= (log=)

Stride= blocks, Stripe width= blocks

 inodes,  blocks

 blocks (5.00%) reserved for the super user

第一个数据块=

Maximum filesystem blocks=

 block groups

 blocks per group,  fragments per group

 inodes per group

Superblock backups stored on blocks:

        , , , , 

正在写入inode表: 完成                           

Creating journal ( blocks): 完成

Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成

This filesystem will be automatically checked every  mounts or

 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override.

⑥建立分区挂载点并挂载。在根分区下创建disk1和disk5目录分别作为/devsdb1和/dev/sdb5的挂载点

[root@localhost ~]# mkdir /disk1 /disk5

[root@localhost ~]# mount /dev/sdb1 /disk1

[root@localhost ~]# mount /dev/sdb5 /disk5

⑦使用df或mount命令查看挂载

[root@localhost ~]# df -h

Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on

/dev/sda5        14G  .0G   11G  % /

tmpfs           504M       504M   % /dev/shm

/dev/sda1       291M   32M  244M  % /boot

/dev/sda2       .0G  136M  .7G   % /home

/dev/sdb1       .0G   68M  .9G   % /disk1

/dev/sdb5       .9G  146M  .4G   % /disk5

（2）分区自动挂载

以上的分区为手动挂载，系统重启之后需重新挂载，所以需要设置自动挂载。主要是设置/etc/fstab文件

UUID=9288c490--471c-b63a-6e56699065d5 /        ext4    defaults    

UUID=0b5697a3--4b75-bf4c-71b4891d5e86 /boot    ext4    defaults    

UUID=fe5a8908-97e6--a114-8bcc43af1bc2 /home    ext4    defaults    

UUID=3ae64e9d--478b-b35f-14df91638287 swap    swap    defaults    

tmpfs                   /dev/shm        tmpfs   defaults         

devpts                  /dev/pts         devpts  gid=,mode=   

sysfs                   /sys              sysfs   defaults         

proc                    /proc            proc    defaults

fstab共有六个字段，其中：

第一个字段为分区设备文件名或UUID（硬盘通用唯一标识码）；

第二个字段为挂载点；

第三个字段为文件系统名称；

第四个字段为挂载参数，与mount –o选项的参数含义一样；

第五个字段为指定分区是否被dump备份，0表示不备份，1表示每天备份，2表示不定期备份。注：每个分区目录均有备份目录lost+found；

第六个字段为指定分区是否被fsck检测，0表示不检测，其他数字代表检测的优先级。

因此，将新建的分区/dev/sdb1和/dev/sdb5写入fstab中进行自动挂载：

/dev/sdb1             /disk1                  ext4    defaults         

/dev/sdb5             /disk5                  ext4    defaults

（3）fstab文件修复

如果在/etc/fstab文件中输入的内容有误，则系统在重启时将报错，此时需要对其进行修复。

例：对/dev/sdb5分区进行自动挂载设置时，误输入/dev/sdb，即

/dev/sdb /disk5 ext4 defaults 1 2

系统在重启时，出现找不到指定分区的报错如下：

此时，输入密码重新修改/etc/fstab文件，由于该文件是只读文件，因此，需要先将其所在的根分区重新挂载为读写权限，即：

mount –o remount,rw /

随后将输入的fstab文件修改过来，然后进行重启。