(注：此文內容源於夜歸人博客)
Linux文件系統管理
VFS：（Virtual File System 虛擬文件系統）
VFS 是一種軟件機制，與它相關的數據結構只存在於物理內存當中。所以在每次系統初始化期間，Linux 都首先要在內存當中構造一棵 VFS 的目錄樹(在 Linux 的源代碼裏稱之爲 namespace)，實際上便是在內存中建立相應的數據結構。VFS 中的各目錄其主要用途是用來提供實際文件系統的掛載點。
VFS 目錄樹結構：
Linux文件系統支持的類型：
基本文件系統：Ext2, Ext3, Ext4, Reiserfs（支持小文件）, xfs（支持大文件）, btrfs, JFS, vfat（支持WindowsFAT32）, NTFS
交換分區：swap
集羣文件系統：GFS2(全局文件系統), OCFS2
網絡文件系統：NFS, smbfs(CIFS) Common Internet File System
光盤：iso9660
分佈式文件系統：ceph
moosefs, mogilefs, hdfs, gfs, glusterfs
(1)日誌型文件系統：
非日誌型文件系統：ext2
日誌型文件系統：ext3
(2)swap： 交換分區
創建文件系統：
在分區上執行格式化（高級格式化）要使用某種文件系統需滿足兩個條件：
內核中：支持此中文件系統
用戶空間：有文件系統管理工具
文件系統管理工具：
mkfs、mke2fs、e2label、blkid、dumpe2fs、tune2fs、fsck、e2fsck
<<========================================【mkfs】========================================>>
mkfs命令
功能：
創建文件系統
格式：
mkfs [-V] [-t fstype] [fs-options] filesys [blocks]
常用選項：
-t fstype 指定要創建何種文件類型
-c 在製做檔案系統前，檢查該分區是否有壞道
-fs 指定建立文件系統時的參數
實例：
# mkfs -t ext2 /dev/sda3
# mkfs -t ext3 /dev/sda2
# mkfs -t ext4 /dev/sda1
Ext4: mkfs -t ext4 = mkfs.ext4 = mke2fs -t ext4
Ext3: mkfs -t ext3 = mkfs.ext3 = mke2fs -t ext3 = mke2fs -j
Ext2: mkfs -t ext2 = mkfs.ext2 = mke2fs -t ext2
<<========================================【mke2fs】========================================>>
mke2fs命令
功能：
創建ext系列文件系統，支持ext2、ext3、ext4
格式：
mke2fs [OPTION]... DEVICE
常用選項：
-t {ext2|ext3|ext4}
-j : 相當於-t ext3
-L Label：卷標
-b {1024|2048|4096}：指定塊大小
-i #: #個字節給預留一個inode
-N #: 直接指定預留多少個Inode
-I #：Inode大小
-m #：預留管理員的空間百分比，默認爲5
-O：指定分區特性
配置文件： /etc/mke2fs.conf
實例：
//先用fdisk創建一個20G的邏輯分區
//用fdisk -l 查看當前/dev/sda硬盤的已有分區，此時可見已添加了一個20G的分區sda5
//但是此時內核仍未識別到該新添加的分區，所以還不能對其創建文件系統
//使用partx -u 更新分區列表，此時內核已識別到該新添加的分區sda5
//使用mke2fs命令創建文件系統，類型爲ext4，添加捲標：Newpartition，指定塊大小爲4096
<<========================================【blkid】========================================>>
blkid命令
功能：
查看設備的屬性，UUID和TYPE
格式：
blkid/dev/SOMEDEVICE:
實例：
//查看剛剛新建的sda5分區的文件系統類型、卷標、UUID
<<========================================【e2label】========================================>>
e2label命令
功能：
查看分區的卷標和爲分區設定卷標
格式
e2label/dev/SOMEDEVICE: 查看卷標
e2label/dev/SOMEDEVICE 新卷標名
實例：
//使用e2label命令查看sda5的卷標，並把卷標修改爲database
<<========================================【dumpe2fs】========================================>>
dumpe2fs命令
功能：
用於查看ext文件系統的超級塊和快組信息
格式：
dumpe2fs[ OPTIONS ]... device
常用選項：
-h: 僅查看超級塊中保存的信息
<<========================================【tune2fs】========================================>>
tune2fs命令
功能：
用於調整“ext2/ext3”文件系統中的可改參數
格式：
tune2fs[ OPTIONS ]... device
常用選項：
-l： 查看超級塊中的信息
-L 卷標名： 設定卷標
-m: 預留管理員的空間百分比，默認爲5
-r： 設定文件系統保留塊的大小
-j: 如果原來的文件系統爲ext2, -j能夠將其提升爲ext3
-O [^] feature[,...]： 調整分區特性
-o [^] mount-options[,...]： 設定其默認掛載選項
async: 異步I/O
sync: 同步I/O
noatime/atime: 是否更新訪問時間戳，建議noatime
auto/noauto: 是否能夠被mount -a選項自動掛載；
diratime/nodiratime: 是否更新目錄的訪問時間戳；
exec/noexec：是否允許執行其中的二進制程序；
_netdev: 在網絡設備啓用之前禁止嘗試掛載網絡設備
remount: 重新掛載
acl: 啓用facl 文件訪問控制列表
ro：掛載爲只讀
rw：掛載爲可讀寫
user/nouser： 是否允許普通掛載此設備
實例：
//開啓/dev/sda5 分區的默認掛載選項，啓動文件訪問控制列表
<<========================================【fsck】========================================>>
fsck命令
功能：
用於檢查並且試圖修復文件系統中的錯誤，當文件系統發生錯誤時，可用fsck指令嘗試加以修復
常用選項：
-t fstype
-a：自動修復文件系統，不詢問任何問題
-r: 交互式修復錯誤
-A：依照/etc/fstab配置文件的內容，檢查文件內所列的全部文件系統
-P：當搭配"-A"參數使用時，則會同時檢查所有的文件系統
-v：執行時顯示詳細的信息
<<========================================【e2fsck】========================================>>
e2fsck命令
功能：
用於檢查文件系統的完整性，通過適當的選項可以嘗試修復出現的錯誤
常用選項：
-f: 強制檢測
-y: 對問題自動回答爲yes
-b<superblock>： 指定superblock，而不使用預設的superblock
-B<區塊大小>：指定區塊的大小，單位爲字節
-v：執行時顯示詳細的信息
e2fsck執行後的傳回值及代表意義如下：
0 沒有任何錯誤發生。
1 文件系統發生錯誤，並且已經修正。
2 文件系統發生錯誤，並且已經修正。
4 文件系統發生錯誤，但沒有修正。
8 運作時發生錯誤。
16 使用的語法發生錯誤。
128 共享的函數庫發生錯誤。
交換分區：
虛擬內存並不是真正的內存，它是在硬盤上劃分出一塊區域，將其格式化成物理內存相同的格式。一旦發生了物理內存不足的情況，就可以將物理內存頁框中的數據移動到虛擬內存上。而物理內存空間被重新釋放後，又可以將虛擬內存頁框中的數據移動回去，這個過程就好像是在交換數據一樣，故這一區域被稱爲交換分區（swap）
<<==============================【mkswap、swapon、swapoff】==============================>>
mkswap命令
功能：
用於在一個文件或者設備上建立交換分區。在建立完之後要使用sawpon命令開始使用這個交換區。
常用選項：
-c：建立交換區前，先檢查是否有損壞的區塊
-L label
另外兩個相關命令：
swapon
-a #標記所有的交換分區都爲啓用狀態
-p #: 在啓用的時候指定其優先級
swapoff
-a #禁用所有
實例：
//創建一個空間爲4G的分區/dev/sda6，然後把該分區創建爲交換分區
文件系統的掛載和使用
將額外文件系統與根文件系統某現存的目錄建立關聯關係，進而使得此目錄作爲其他文件系統訪問入口的行爲，稱之爲掛載，解除此關係關係的過程稱爲卸載。
掛載點： mountpoint， 設備掛載至目錄：
注意：掛載點在掛載後，其內部原有的文件會被暫時隱藏，建議使用空目錄作爲掛載點
相關命令：mount、umount、fuser、free、df、du
<<========================================【mount】========================================>>
mount命令
功能：
用於掛載文件系統到指定的掛載點
mount:不跟任何參數，可顯示當前系統所有已掛載的設備
格式：
mount[options] [-t fstype] [-o option] 設備 掛載點
常用選項：
-tfstype 掛載的文件系統格式
-a：加載文件“/etc/fstab”中描述的所有文件系統
-o [^]:文件系統默認掛載選項的啓用或關閉
async：異步模式
sync: 同步模式
atime/noatime：是否更新訪問時間戳；
diratime/nodiratime：是否更新目錄的訪問時間戳；
auto/noauto: 是否允許此設備被自動掛載；
exec/noexec：是否允許執行此文件系統上應用程序；
dev/nodev：是否支持在此設備上使用設備文件；
suid/nosuid：
remount：重新掛載
ro：掛載爲只讀
rw：掛載爲可讀寫
user/nouser: 是否允許普通掛載此設備；
acl：是否支持此設備上使用facl；
defaults：rw,suid, dev, exec, auto, nouser, and async
如掛載時沒有設定特性，可使用tune2fs修改：
# tune2fs -o mount-option 設備默認掛載屬性
# tune2fs -o ^mount-option 取消默認掛載屬性
幾個關鍵的配置文件：
/etc/rc.d/rc.sysinit：系統初始化腳本
/etc/mtab：記載的是現在系統已經裝載的文件系統，包括操作系統建立的虛擬文件等；
/etc/fstab：是開機後系統自動掛載的文件系統。
此文件中定義的文件系統掛載表
每行定義一個文件系統：（每行包含的內容）
1、要掛載的設備或僞文件系統
LABEL=, UUID=
2、掛載點
3、文件系統類型
4、掛載選項,多個選項間使用逗號分隔;
defaults
5、轉儲頻率
0：從不備份
1：每日備份
6、自檢次序
0: 不自檢
1：首先自檢，通常只有/纔有1；
<<========================================【umount】========================================>>
umount命令
功能：
卸載已掛載的分區，（當設備空閒時纔可以被卸載）
格式：
umountDEVICE
umountMOUNT_POINT
<<========================================【fuser】========================================>>
fuser命令
功能：
查看佔用掛載的設備的進程：
常用選項：
fuser-v 掛載點： 查看當前正在訪問該掛載點的進程
fuser-km 掛載點： 終止所有正在訪問該掛載點的進程：
<<========================================【free】========================================>>
free命令
功能：
查看內存空間使用狀態：
常用選項：
-m: 顯示結果以MB爲單位
-g: 顯示結果以GB爲單位
內核映射文件中內存的相關信息：
# cat/proc/meminfo
<<========================================【df】========================================>>
df命令
功能：
查看當前系統上已掛載的分區，及其空間使用信息、inode信息等
常用選項：
-a或--all：包含全部的文件系統
-h或--human-readable：以可讀性較高的方式來顯示信息
-i或--inodes：顯示inode的信息
-T或--print-type：顯示文件系統的類型
<<========================================【du】========================================>>
du命令
功能：
統計文件或目錄的實際大小
常用選項：
-a或-all： 顯示目錄中個別文件的大小
-h或--human-readable： 以K，M，G爲顯示單位
-L<符號鏈接>或--dereference<符號鏈接>： 顯示指定符號鏈接的源文件大小
-S或--separate-dirs： 顯示個別目錄的大小時，並不含其子目錄的大小
-c或--total： 除了顯示個別目錄或文件的大小外，同時也顯示所有目錄或文件的總和
-s或--summarize： 僅顯示總計，只列出最後加總的值
-k或--kilobytes： 以KB(1024bytes)爲單位輸出
-m或--megabytes： 以MB爲單位輸出
-l或--count-links： 重複計算硬件鏈接的文件
-L<符號鏈接>或--dereference<符號鏈接>： 顯示選項中所指定符號鏈接的源文件大小
-D或--dereference-args： 顯示指定符號鏈接的源文件大小
實例：
[root@localhost~]# du -sch /etc
23M /etc
23M total
[root@localhost~]# ^C
[root@localhost~]#
練習：創建一個10G的文件系統，類型爲ext4，要求開機可自動掛載至/mydata目錄
1、使用fdisk命令，創建一個10G的分區
2、使用partx命令更新分區表讓內核能夠識別到新創建的分區
3、使用e2fs命令爲此分區創建文件系統，類型爲ext4
4、在根目錄下創建mydata目錄，並使用mount命令掛載分區
5、使用blkid命令查看該分去的UUD，並把該值複製下來
6、編輯/etc/fstab配置文件，添加一行該分區的信息，下次開機後系統將會自動掛載該分區
7、可使用mount -a 命令加載當前/etc/fstab配置文件內所有分區，並立即掛載
