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谢烟客---------Linux之文件系统自动挂载和ext文件系统结构、硬/软链接

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了谢烟客---------Linux之文件系统自动挂载和ext文件系统结构、硬/软链接，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含8407字，纯文字阅读大概需要13分钟。

内容图文


/etc/fstab文件的格式


GDT,超级块，Indode,校验码

inode表，inode组成，地址指针结构

创建文件：位图索引

查找文件：目录

硬链接，软链接

删除文件，复制文件，移动文件


开机后，首先挂载的是根，然后手动通过根中的mount命令，关联其他分区至根


自动挂载的实现

    1）定义在/etc/fstab文件中

    2）挂载的文件系统支持auto选项


    /etc/fstab文件为何开机能自动挂载

    系统初始化脚本会起用mount命令扫描/etc/fstab文件中的每一行


    /etc/fstab文件定义的条目

        1、文件系统非正常关机，开机时，是否检测？

        2、文件系统中有重要的文件，是否备份？

    /etc/fstab文件的格式

UUID=07151862-c2b9-45dc-bf7a-af8d2a6fa6c1     /     ext3    defaults      1 1
要挂载的设备或伪文件系统    挂载点(设备挂载的位置)  文件系统类型  挂载选项  转储频率(备份频率) 自检次序

        1）要挂载的设备或伪文件系统

            LABEL="LABEL", UUID="UUID",伪文件系统(devpts,proc,sysfs)，设备文件，目录

                CentOS 6: 设备文件名，LABEL。当文件过多时，LABEL可能重复。设备文件名可能改变

                CentOS 7: btrfs文件系统，UUID ,UUID_SUB，UUID:全局唯一标示符，就算设备名改变此                                     UUID不会改变 

        

        2）MOUNT_POINT: 目录

        

        3）文件系统的类型: ext2,ext3,ext4,xfs,btrfs


        4）挂载选项：mount -o OPTIONS中所有选项:

                sync,nosuid,nodev,noatime,noexec,ro

        

        5）转储/备份频率：多长时间备份一次    

            0 不备份，1 每天备份一次，2每隔一天备份一次

            现在一般不会用到此功能：

                1、对目录的备份：周期性任务计划

                2、对文件系统的备份：用dump备份工具

                3、数据库有专用的备份工具（mysqldump,lv_snapshot,percona-xtraDB）


        6）自检的次序

            0：不自检，1首先自检，通常为rootfs,2在1次序对应的设备自检完毕后，才能自检。.... 9

            不同设备有相同的自检序号时，开机同时自检


实现开机自动挂载

1、清空磁盘

# dd if=/dev/zero of=/dev/sdb count=1 bs=512
**dd命令**更为底层的复制
将if中的文件复制至of中，of可为文件，可为文件系统
bs=512:    ## 512bytes,0磁道，0扇区，0柱面MBR
count=1    ## 次数

2、分区

# fdisk /dev/sdb
    p 显示分区表
    n 新增磁盘分区
        +10G
    w 保存退出
    
# cat /proc/partitions
# ls /dev/sdb*

# partx -a /dev/sdb

3、格式化磁盘

[root@localhost ~]# mkfs.ext4 -L ‘My222‘ -U $(uuidgen) /dev/sdb1
mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)
文件系统标签=My222
操作系统:Linux
块大小=4096 (log=2)  ##默认
分块大小=4096 (log=2)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
655776 inodes, 2622603 blocks
131130 blocks (5.00%) reserved for the super user ##默认
第一个数据块=0
Maximum filesystem blocks=2688548864
81 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
8096 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:  ##超级块路径
	32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632

正在写入inode表: 完成                            
Creating journal (32768 blocks): 完成
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成

This filesystem will be automatically checked every 25 mounts or
180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override.

4、尝试挂载

[root@localhost ~]# mount /dev/sdb1 /mnt
[root@localhost ~]# ls /mnt
lost+found
[root@localhost ~]# umount /mnt

5、定义于fstab文件

# vim /etc/fstab
/dev/sdb1		/mydata			ext4	defaults,acl	2	3

ext文件系统结构


文件系统创建时，划分成多个大小相等的块，再将几个块归并为一个组。整个文件系统的结构信息，保存于超级块中。每个组内的结构信息保存于GDT块中。


技术分享650) this.width=650;" src="/upload/getfiles/default/2022/11/7/20221107013622712.jpg" title="文件系统结构.PNG" />

1、超级块


查看超级块结构信息:

[root@localhost ~]# dumpe2fs -h /dev/sdb1
[root@localhost ~]# tune2fs -l /dev/sdb1
整个分区：
    有多少个块组，每组有多少个块或Inode，及使用情况
    共有多少个Inode块，多少已用，多少未用。
    共有多少个Block块，多少已用，多少未用。

超级块的位置:

[root@localhost ~]# mkfs -t ext4 /dev/sdb1
mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)
文件系统标签=
操作系统:Linux
块大小=4096 (log=2)
分块大小=4096 (log=2)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
655776 inodes, 2622603 blocks
131130 blocks (5.00%) reserved for the super user
第一个数据块=0
Maximum filesystem blocks=2688548864    ## 共有块数
81 block groups                         ## 块组数
32768 blocks per group                  ## 每个组有多少Block
32768 fragments per group 
8096 inodes per group                   ## 每个组有多少inode
Superblock backups stored on blocks:    ## 超级块的位置
	32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632

2、GDT块

查看GDT块结构信息

[root@localhost ~]# dumpe2fs /dev/sdb1
Group 80            当前分区块组编号 
  (Blocks 2621440-2622602) [INODE_UNINIT, ITABLE_ZEROED]  ##块组中块数量
  Checksum 0x1b87       ##校验和
  unused inodes 8096    ##没有使用的inode
  Block bitmap at 2621440 (+0)          ## 块位图 
  Inode bitmap at 2621456 (+16)         ## inode位图
  Inode table at 2621472-2621977 (+32)  ## inode表
  655 free blocks                       ## 块组中空闲的块
  8096 free inodes                      ## 块组中空闲的inode
  0 directories                         
  8096 unused inodes                   0
  Free blocks: 2621441-2621455, 2621457-2621471, 2621978-2622602      ##空闲的块
  Free inodes: 647681-655776                                          ##空闲的inode

基础名词：


校验码

作用：检查数据的完整性

校验方法:

    1、数据提供校验码，

    2、使用前，计算数据的检验码

    3、将计算结果与之前的校验码比对，一样，数据可靠。不一样，不可靠的数据


inode ，inode index

    inode是文件的一级索引(稠密索引，一个文件对应一个索引节点)

    

    inode组成： size, perm, owner, group, timestamp + 地址指针：文件存储的数据块的编号


    inode引用： inode编号 


    inode空间：计算机标识每个磁盘块，用一个二进制数字。

        例如65535个数据块，用16个0到16个1之间的所有变化，每一种变化对应一个磁盘块。Inode中只用存储这些编号，即可找到文件中所有的数据块。

        如果数据块过多，二进制位过长时，单个磁盘块的编号过长，inode空间可能存储不下。


        inode地址指针结构：

直接指针: 直接引用固定个数的块的编号，引用的块的数量太少

间接指针: 每个块编号指向另一个连续的空间。目的为了扩展空间。类似于扩展分区

三级指针：另一个连续空间中的块中的编号，又指向一个连续的空间


在文件系统中创建文件的过程


    遍历查找

        在一级索引(Inode表)中以遍历的方式查找 

        1、找空闲Inode：在inode表中，根据inode的标志位遍历的方式找空闲的inode

        2、找空闲block: 根据block的标志位遍历的方式找空闲的block,每次查找为单个inode分配固定个数的块。

            如果此次存储的文件较小时，将没有用到的块的状态标识为0即可。

            如果文件存储文件较大时，再次分配固定数量的块给inode，依次循环，直到存储完毕。


        技术分享650) this.width=650;" src="/upload/getfiles/default/2022/11/7/20221107013622933.jpg" title="ext.PNG" />

        标志位：标示每个inode或block块使用的状态(使用为1 | 未使用为0 )

    

    索引查找

        由于遍历的文件过于低效，就在原基础之上在建立一个索引(位图索引)，将使用状态为0归为一类，将使用状态为1归为一类

        1、找空闲Inode：查找inode位图索引

        2、找空闲block:  查找block位图索引

技术分享650) this.width=650;" src="/upload/getfiles/default/2022/11/7/20221107013623245.jpg" title="ext索引.PNG" />

    

位图索引的建立时也需要全盘扫描，才知道每个标志位状态，为了便于建立块位图,inode位图，在每个块组中都有一个块位图和Inode位图。

技术分享650) this.width=650;" src="/upload/getfiles/default/2022/11/7/20221107013623565.jpg" title="位图.PNG" />


在文件系统中查找文件的过程

        1、找到inode块 

        2、找到block块


目录：存储在磁盘块中，磁盘块中记录了文件名及文件名对应的inode号码

     

查找/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0的过程

/内核开机挂载了根，就能识别根目录下文件及inode号码

根据etc文件名对应的inode号码在inode位图中找到inode所对应的inode，据inode中的数据块编号，在block bitmap中找到块， 返回文件名及对应的inode号码，说明是一个目录


根据sysconfig文件名对应的inode号码在inode位图中找到inode所对应的inode，据inode中的数据块编号，在block bitmap中找到块，返回文件名及对应的inode号码，说明是一个目录


根据network-scripts文件名对应的inode号码在inode位图中找到inode所对应的inode，据inode中的数据块编号，在block bitmap中找到块，返回文件名及对应的inode号码，说明是一个目录


根据ifcfg-eth0文件名对应的inode号码在inode位图中找到inode所对应的inode，据inode中的数据块编号，在block bitmap中找到块，返回文件的内容，说明是一个文件。


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硬链接和软链接的区别


硬链接：同一设备下不同文件指向相同的inode

    创建: ln [-v] SRC DEST

    测试两个文件是否为硬链接： [ FILE1 -ef FILE2 ]

使用示例 

***文件名，不能以数字开头***

1、测试两个文件是否为硬链接 
1）查看inode
[root@localhost ~]# ls -li file.txt 131.txt 
1968181 -rw-r--r-- 1 root root 28 Aug  9 08:28 131.txt
1968192 -rw-r--r-- 1 root root 28 Aug 10 14:34 file.txt
2)测试
[root@localhost ~]# [ 131.txt -ef file.txt ]
[root@localhost ~]# echo $?
1
2、创建硬链接
[root@localhost ~]# ln -v 131.txt 13110.txt
`13110.txt‘ => `131.txt‘

[root@localhost ~]# ls -li 13110.txt 131.txt
1968181 -rw-r--r-- 2 root root 28 Aug  9 08:28 13110.txt
1968181 -rw-r--r-- 2 root root 28 Aug  9 08:28 131.txt

3、测试
[root@localhost ~]# [ 13110.txt -ef 131.txt ]
[root@localhost ~]# echo $?
0


    特性：

不能对目录，循环引用

不能跨分区

同一设备同一个inode，会增加Inode引用计数

    

    删除硬链接指向的文件：表示删除文件的路径，把inode计数-1

1、查看引用计数
[root@localhost ~]# ls -li 13110.txt 131.txt
1968181 -rw-r--r-- 2 root root 28 Aug  9 08:28 13110.txt
1968181 -rw-r--r-- 2 root root 28 Aug  9 08:28 131.txt

2、删除硬链接 
[root@localhost ~]# rm 13110.txt 
rm: remove regular file `13110.txt‘? y

3、查看引用计数
[root@localhost ~]# ls -li 13110.txt 131.txt
ls: cannot access 13110.txt: No such file or directory
1968181 -rw-r--r-- 1 root root 28 Aug  9 08:28 131.txt

    当引用计数为0时，Inode位图中此inode编号对应的Inode块状态为0，inode对应的磁盘块的状态为0


软链接：根据文件名对应的inode号码在inode位图中找到inode所对应的inode，inode中不是地址指针/数据块编号，是一串数字

    创建：ln -s [-v] SRC DEST 

[root@localhost ~]# ln -sv 131.txt 131.lk
`131.lk‘ -> `131.txt‘
[root@localhost ~]# ls -l 131.txt 131.lk 
lrwxrwxrwx 1 root root  7 Aug 10 14:43 131.lk -> 131.txt
-rw-r--r-- 1 root root 28 Aug  9 08:28 131.txt


    特性：

        可以对目录和文件

        可以跨分区

        指向另一个文件的路径，其大小为路径字符串的长度，不会增加inode引用计数

 删除软链接指向的文件：删除引用路径   

[root@localhost ~]# ls -l 131.txt 131.lk 
lrwxrwxrwx 1 root root  7 Aug 10 14:43 131.lk -> 131.txt
-rw-r--r-- 1 root root 28 Aug  9 08:28 131.txt

[root@localhost ~]# rm 131.txt 
rm: remove regular file `131.txt‘? y

[root@localhost ~]# ls -l 131.txt 131.lk 
ls: cannot access 131.txt: No such file or directory
lrwxrwxrwx 1 root root 7 Aug 10 14:43 131.lk -> 131.txt


复制文件和移动文件的区别

    复制文件

       创建新的文件，在Inode位图中查找，后在block位图中查找，引用新的Inode,block。读出数据和写入数据。

[root@localhost ~]# ls -li 1311.txt 
1968186 -rw-r--r-- 1 root root 29 Aug  9 08:29 1311.txt

[root@localhost ~]# cp 1311.txt a.txt

[root@localhost ~]# ls -li 1311.txt a.txt
1968186 -rw-r--r-- 1 root root 29 Aug  9 08:29 1311.txt
1968181 -rw-r--r-- 1 root root 29 Aug 10 14:52 a.txt

    移动文件

        同分区，创建硬链接后，删除原文件

[root@localhost ~]# ls -li a.txt
1968181 -rw-r--r-- 1 root root 29 Aug 10 14:52 a.txt
[root@localhost ~]# mv a.txt b.txt
[root@localhost ~]# ls -li b.txt
1968181 -rw-r--r-- 1 root root 29 Aug 10 14:52 b.txt
[root@localhost ~]# ls a.txt
ls: cannot access a.txt: No such file or directory

    跨分区： 在新分区中创建新的文件，在新分区的位图中查找，引用新的Inode,block。读出数据和写入数据。

本文出自 “Reading” 博客，请务必保留此出处http://sonlich.blog.51cto.com/12825953/1955143

原文：http://sonlich.blog.51cto.com/12825953/1955143

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的谢烟客---------Linux之文件系统自动挂载和ext文件系统结构、硬/软链接全部内容，希望文章能够帮你解决谢烟客---------Linux之文件系统自动挂载和ext文件系统结构、硬/软链接所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。

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来源：【匿名】