linux文件系统

关于块存储、文件存储、对象存储方面的知识在知乎上看到了个很好的解答：https://www.zhihu.com/question/21536660 通俗易懂，查了些资料做了详细的补充。 块存储 典型设备：磁盘阵列、硬盘 块存储主要是将裸磁盘空间整个映射给主机使用的。 就是说例如：磁盘阵列里面有5块硬盘，然后可以通过划逻辑盘、做Raid、或者LVM等方式逻辑划分出N个逻辑的硬盘。但是逻辑盘和物理盘是两个完全不同的概念。假设每个硬盘100G，共有5个硬盘，划分为逻辑盘也为5个，每个100G，但是这5个逻辑盘和原来的5个物理盘意义完全不同了。例如第一个逻辑盘第一个20G可能来自物理盘1，第二个20G来自物理盘2，所以逻辑盘是多个物理盘逻辑虚构出来的硬盘。 接着块存储会采用映射的方式将这几个逻辑盘映射给主机，主机上面的操作系统会识别到有5块硬盘，但是操作系统是无法区分到底是物理盘还是逻辑盘，它一概就认为只是5块裸的物理硬盘而已，跟直接拿一块物理硬盘挂载到操作系统没区别，至少操作系统感知上没有区别的。 在此方式下，操作系统还需要对挂载的裸硬盘进行分区、格式化后，才能使用，与平常主机内置的硬盘无差异。 优点 （1）这种方式的好处当然是因为通过了Raid与LVM等手段，对数据提供了保护； （2）可以将多块廉价的硬盘组合起来，称为一个大容量的逻辑盘对外提供服务，提高了容量； （3）写入数据时

Linux的文件属性图1 图1 linux的文件属性 ls -lhi -l 长格式 -h 人性化 -i inodo -d 看目录自己的信息 inode 源自于文件系统 分区 平面设计图 格式化 施工 文件系统 windows NTFS FAT32(淘汰) 允许的单个文件大小不超过4G Linux ext4 xft inode包含文件的元信息，具体来说有以下内容 *文件的字节数 *文件拥有者的User ID *文件的Group ID *文件的读、写、执行权限 * 文件的时间戳，共有三个，ctime指inode上一次变动的时间，mtime指文件上一次变动的时间，atime指文件上一次打开的时间 *链接数，即有多少个文件名指向inode *文件数据block的位置 [root@localhost ~]# ls -lhd /etc/ drwxr-xr-x. 75 root root 8.0K Oct 21 10:49 /etc/ [root@localhost ~]# du -sh /etc/ 31M/etc/ df -ih Linux系统文件类型 ls -l /tmp/test //看第一个字符 格式 说明 - 普通文件（文本文件，二进制文件，压缩文件，图片文件） d 目录文件（深蓝色） b 设备文件（块设备）存储设备硬盘 /dev/sda,/dev/sda1 c 设备文件（字符设备）

1 systemd是什么 首先systmed是一个用户空间的程序，属于应用程序，不属于Linux内核范畴，Linux内核的主要特征在所有发行版中是统一的，厂商可以自由改变的是用户空间的应用程序。 Linux内核加载启动后，用户空间的第一个进程就是初始化进程，这个程序的物理文件约定位于/sbin/init，当然也可以通过传递内核参数来让内核启动指定的程序。这个进程的特点是进程号为1，代表第一个运行的用户空间进程。不同发行版采用了不同的启动程序，主要有以下几种主流选择： （1）以Ubuntu为代表的Linux发行版采用upstart。 （2）以7.0版本之前的CentOS为代表的System V init。 （3）CentOS7.0版本的systemd。 下面是CentOS6.5和CentOS7两个版本初始化进程的信息截图。 CentOS6.5采用的是systemV init CentOS7 采用的是systemd 2 Systemd物理文件组成 systemd是一个完整的软件包，安装完成后有很多物理文件组成，大致分布为，配置文件位于/etc/systemd这个目录下，配置工具命令位于/bin，和/sbin这两个目录下，预先准备的备用配置文件位于/lib/systemd目录下，还有库文件和帮助手册等等。这是一个庞大的软件包。详情使用rpm -ql systemd即可查看。

         分区创建、文件系统、挂载实验、逐步创建和命令创建 逐步创建： 实验环境：准备一个vmr、centos7、添加一块新硬盘。 fdisk -l 查看新硬盘添加进去了没，查看之后没有发现新硬盘，可以用以下命令来不关机扫描磁盘。 [root@centos7 ~]# fdisk -l . . . . . . Disk /dev/sdc: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes Disk label type: gpt Disk identifier: 223140F2-3EB4-4ADC-A9B0-3869E8A04170 显示这行看第一行，我加的是10G的硬盘没显示，执行下面的命令。 [root@centos7 ~]# echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host0/scan [root@centos7 ~]# fdisk -l . . . . . . Disk /dev/sdd: 10.7 GB,

1. 硬盘物理结构 硬盘物理上主要分为： 盘片 磁道 扇区 机械臂 磁头 主轴 磁道： 当硬盘盘片旋转时，磁头若固定在一个位置上，则磁头会在盘片表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道。以盘片中心为圆心，由此可以划分出很多磁道来， 这些磁道用肉眼是根本看不到的，因为它们仅 是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区，硬盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的， 盘片上的磁道由外向内依次从“0”开始进行编号。 柱面： 由于硬盘可以由很多盘片组成，不同盘片的相同磁道就组成了柱面(cylinder)，如第一个图片。 磁头： 假设有N个盘片组成的硬盘，那么有2N个盘面(一个盘片有2面)，那么磁头也就有2N个，即每个盘面有一个磁头。 扇区： 早期的硬盘盘片的盘面以圆心开始向外放射状将磁道分割成等分的弧段，这些弧段便是硬盘的扇区。每个扇区一般规定大小为512byte，这里大家应该比较疑惑，外圈周长很明显比内圈要长，怎么可能每个扇区都是512byte?其实答案早期硬盘外圈存储比内圈存储密度低一些，所以外圈很长但是仍然只能存储512byte，因此如果我们知道了柱面数(磁道数) Cylinders、磁头数Heads、扇区数Sectors，基本上硬盘的容量我们能够计算出来 硬盘总容量= Cylinders * Heads * Sectors * 512byte。但是由于早期硬盘外圈密度低，导致盘片利用率不高

Linux常用命令大全（非常全！！！） 最近都在和Linux打交道，感觉还不错。我觉得Linux相比windows比较麻烦的就是很多东西都要用命令来控制，当然，这也是很多人喜欢linux的原因，比较短小但却功能强大。我将我了解到的命令列举一下，仅供大家参考： 系统信息 arch 显示机器的处理器架构 uname -m 显示机器的处理器架构 uname -r 显示正在使用的内核版本 dmidecode -q 显示硬件系统部件 - (SMBIOS / DMI) hdparm -i /dev/hda 罗列一个磁盘的架构特性 hdparm -tT /dev/sda 在磁盘上执行测试性读取操作 cat /proc/cpuinfo 显示CPU info的信息 cat /proc/interrupts 显示中断 cat /proc/meminfo 校验内存使用 cat /proc/swaps 显示哪些swap被使用 cat /proc/version 显示内核的版本 cat /proc/net/dev 显示网络适配器及统计 cat /proc/mounts 显示已加载的文件系统 lspci -tv 罗列 PCI 设备 lsusb -tv 显示 USB 设备 date 显示系统日期 cal 2007 显示2007年的日历表 date 041217002007.00 设置日期和时间 - 月日时分年

目录 一、文件系统 1.1文件与文件系统 1.2文件的逻辑结构 1.3文件目录 1.4文件共享 1.5文件保护 二、文件系统实现 2.1文件系统层次结构 2.2目录实现 2.3文件实现 三、磁盘组织与管理 3.1磁盘的结构 3.2磁盘调度算法 3.3磁盘的管理 一、文件系统 1.1文件与文件系统 1、文件 1）数据项 在文件系统中，数据项是最低级的数据组织形式。分为两种类型： 基本数据项。描述一个对象某种属性的字符集，是数据组织中可以命名的最小逻辑数据单位，又称字段。除了数据名还有数据类型 组合数据项。由若干基本数据项组成 数据项的名字和类型共同定义了数据项的“型”，表征一个实体在数据项上的数据称为“值” 2）记录 记录是一组相关数据项的集合，用于描述一个对象在某方面的属性 一个记录应包含哪些数据项取决于需要描述对象的哪个方面 唯一标识一个记录的一个或多个数据项称为 关键字 3）文件 文件是具有文件名的一组相关元素的集合，可分为有结构文件和无结构文件 有结构文件由若干个相关记录组成，无结构文件看成是一个字符流 文件是文件系统中最大的数据单位 文件属性包括：文件类型、文件长度、文件的物理地址、文件的建立时间 2、文件系统 1）定义 文件系统是操作系统用于明确磁盘或分区上的文件的方法和数据结构，即在磁盘上组织文件的方法；也指用于存储文件的磁盘或分区，或文件系统种类

移植好u-boot 和 linux内核后，还需要制作根文件系统，在内核启动后挂接根文件系统，再运行应用程序 下面列出根文件系统的制作步骤和方法： 注意，制作根文件系统使用的编译器需要和内核编译器一样，否则有可能无法运行 最小根文件系统有五大要素： 　　　 　1：busybox:就是各种命令的集合 　　　　2：需要两个设备 /dev/console /dev/null 　　　　3：/etc/inittab 配置文件 　　　　4：C库 　　　　5：配置指定的程序 第一步：编译busybox 基于busybox-1.23.0版本 　　1:在指定的目录下创建一个文件夹用于根文件系统目录 　　　　命今行：例 mkdir fs_mini 　　2:获得busybox源码 网址 https://busybox.net/downloads/ 下载想使用的版本 　　　　解压后进入源码目录 先配置编译器选项 命令行： make menuconfig 然后在菜单界面找到配置项 　　INSTALL文档里有说明如何编译　　 　　　　　　 Busybox Settings => Build Options => cross Compiler prefix 输入 arm-linux- 如果配置文件没有这项配置的话我们就需要在MAKEFILE里指定 　　　　　　接下来配置选择 Linux Module

LVM 逻辑卷管理 LVM 概述 LVM 是 Linux 操作系统中对磁盘分区进行管理的一种逻辑机制，它是建立在硬盘和分区之上、文件系统之下的一个逻辑层，在建立文件系统时屏蔽了下层的磁盘分区布局，因此能够在保持现有数据不变的情况下动态调整磁盘容量，从而增强磁盘管理的灵活性。 要建立 LVM 分区管理机制，首先，将普通分区或整个硬盘创建为物理卷；然后，将物理上比较分散的各物理卷的存储空间组成一个逻辑整体，即卷组；最后，基于卷组这个整体，分割出不同的数据存储空间，形成逻辑卷。逻辑卷才是最终用户可以格式化并挂载使用的存储单位。 1、PV（Physical Volume，物理卷） 物理卷是 LVM 机制的基本存储设备，通常对应为一个普通分区或整个硬盘，。创建物理卷时，会在分区或硬盘的头部创建一个保留区块，用于记录 LVM 的属性，并把存储空间分割成默认大小为 4MB 的基本单元 （Physical Extent，PE） ，从而构成物理卷。 对用于转换成物理卷的普通分区，建议先使用 fdisk 工具将分区类型的 ID 标记号改为 8e 。若是整块硬盘，可以将所有磁盘空间划分为一个主分区后再做相应调整。 2、VG（Volume Group，卷组） 由一个或多个物理卷组成一个整体，即称为卷组，在卷组中可以动态地添加或移除物理卷，许多个物理卷可以分别组成不同的卷组，卷组的名称由用户自行定义。 3

磁盘基础 硬盘结构 物理结构 盘片：硬盘有多个盘片，每盘片 2 面。 磁头：每面一个磁头。 数据结构 扇区：磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是硬盘的扇区。 硬盘的第一个扇区，叫做引导扇区。 磁道：当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个 圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道。 柱面：在有多个盘片构成的盘组中，由不同盘片的面，但处于同一半径圆的多个磁道组 成的一个圆柱面。 储存容量 硬盘存储容量＝磁头数×磁道（柱面）数×每道扇区数×每扇区字节数。 可以用柱面/磁头/扇区来唯一定位磁盘上每一个区域，用 fdisk -l 查看分区信息。 硬件的接口 硬盘按数据接口不同，大致分为 ATA（IDE） 和 SATA 以及 SCSI 和 SAS ，接口速度不是实 际硬盘数据传输的速度。 ATA :全称 Advanced Technology Attachment ，并口数据线连接主板与硬盘，抗干扰性 太差，且排线占用空间较大，不利电脑内部散热，已逐渐被 SATA 所取代。 SATA :全称 SerialATA ，抗干扰性强，支持热插拔等功能，速度快，纠错能力强。 SCS I:全称是 Small Computer System Interface （小型机系统接口）， SCSI 硬盘广为 工作站级个人电脑以及服务器所使用，资料传输时 CPU 占用率较低