《6-2Linux文件系统.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《6-2Linux文件系统.ppt（26页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、Linux文件系统文件系统张斌张斌文件系统文件系统v文件系统是操作系统中负责存取和管理文件文件系统是操作系统中负责存取和管理文件信息的机构。它定义了管理文件所需的数据信息的机构。它定义了管理文件所需的数据结构和相应的操作。常见的文件系统如结构和相应的操作。常见的文件系统如Linux下的下的ext系列等系列等(ext2、ext3、.)v需要知道，需要知道，Linux支持很多文件系统。其中，支持很多文件系统。其中，VFS为用户建立了一个通用的文件模型，并为用户建立了一个通用的文件模型，并提供了访问文件的通用方法。提供了访问文件的通用方法。VFS：VisualFileSystemvVFS是用户是用户
2、的应用程序的应用程序与各种各样与各种各样的文件系统的文件系统实现之间的实现之间的抽象层。抽象层。UserProcessSystemcallVFSext2ext3reiserfsvfatprociso9660.硬盘的逻辑结构硬盘的逻辑结构v硬盘由很多盘片硬盘由很多盘片(platter)组成组成每个盘片的每个面都有一个读写磁头每个盘片的每个面都有一个读写磁头(Head)。如果有。如果有N个盘个盘片，就有片，就有2N个面，对应个面，对应2N个磁头，从个磁头，从0、1、2开始编号开始编号每个盘片被划分成若干个同心圆磁道，每个盘片的半径为固每个盘片被划分成若干个同心圆磁道，每个盘片的半径为固定值定值R的
3、同心圆在逻辑上形成了一个个的柱面的同心圆在逻辑上形成了一个个的柱面(Cylinder)，从外至里编号为从外至里编号为0、1、2每个盘片上的每个磁道又被划分为几十个扇区每个盘片上的每个磁道又被划分为几十个扇区(Sector)，通，通常的扇区的容量是常的扇区的容量是512B，并按一定规则编号为，并按一定规则编号为1、2、3v硬盘共有硬盘共有CylindersHeadsSectors个扇区，这三个个扇区，这三个参数即是硬盘的物理参数。参数即是硬盘的物理参数。ext2文件系统文件系统vext：EXTendedfilesystemvCentOS默认安装的是默认安装的是ext3文件系统，文件系统，ext3
4、是在是在ext2的基础上加入日志功能而成的基础上加入日志功能而成vext2文件系统的优点体现在数据安全性，数据操作文件系统的优点体现在数据安全性，数据操作的效率，查找效率，空间使用率等方面的效率，查找效率，空间使用率等方面vext2文件系统支持的分区容量可达文件系统支持的分区容量可达4TB，支持长文，支持长文件名件名(255个字符个字符)等等等等v了解了解ext2文件系统的结构文件系统的结构ext2文件系统分区结构文件系统分区结构v对于对于ext2文件系统来说，硬盘分区首先被划文件系统来说，硬盘分区首先被划分成同等大小的若干块分成同等大小的若干块(block)。比较典型的。比较典型的block
5、大小有大小有1KB、2KB、4KB等等v第一块作为分区的引导块第一块作为分区的引导块(启动块启动块)，由系统，由系统负责管理；其余块聚在一起分成几个大的块负责管理；其余块聚在一起分成几个大的块组组(blockgroup)引导块引导块(启动块启动块)的大小是固定的，就是的大小是固定的，就是1KB块组包含信息块组包含信息v每个块组包含：每个块组包含：超级块超级块(SuperBlock)组描述符表组描述符表(BlockGroupDescriptors)数据块位图数据块位图(DataBlockBitmaps)索引节点位图索引节点位图(inodeBitmaps)索引节点表索引节点表(inodeTable
6、)数据块数据块(DataBlock)ext2文件系统分区结构文件系统分区结构ext2BLOCKGROUPN.BLOCKGROUP2BLOCKGROUP1BLOCKGROUP0bootblockdatablocksinodetableinodebitmapsdatablockbitmapsblockgroupdescriptorssuperblock功能描述功能描述v超级块：描述超级块：描述ext2文件系统整体信息的数据结构文件系统整体信息的数据结构v组描述符表：每个描述符描述对应块组的整体信息组描述符表：每个描述符描述对应块组的整体信息v数据块位图：描述该组中数据块的使用情况数据块位图：描述该
7、组中数据块的使用情况v索引节点位图：描述该组中索引节点的使用情况索引节点位图：描述该组中索引节点的使用情况v索引节点表：存放该组所有的索引节点，索引节点索引节点表：存放该组所有的索引节点，索引节点是用来描述文件或目录信息的是用来描述文件或目录信息的 v数据块：该块组中用来保存用户文件数据的数据块数据块：该块组中用来保存用户文件数据的数据块 其中，超级块和组描述符表在每个块组中都一其中，超级块和组描述符表在每个块组中都一样，系统只使用样，系统只使用BlockGroup0的超级块和组的超级块和组描述符表，其他块组存储的内容可作为备份，描述符表，其他块组存储的内容可作为备份，用于文件系统一致性检查或
8、恢复用于文件系统一致性检查或恢复superblock结构结构v结构定义于结构定义于usr/include/linux/ext2_fs.h，size为为1KBvstructext2_super_block_le32s_inodes_count;/*inodes计数计数*/_le32s_blocks_count;/*blocks计数计数*/_le32s_r_blocks_count;/*预留的块数预留的块数*/_le32s_free_blocks_count;/*空闲块数空闲块数*/_le32s_free_inodes_count;/*空闲索引节点数空闲索引节点数*/_le32s_first_da
9、ta_block;/*第一个数据块第一个数据块*/_le32s_log_block_size;/*block的大小的大小*/_le32s_blocks_per_group;/*每个块组中每个块组中block的个数的个数*/_le32s_inodes_per_group;/*每个块组中每个块组中inode的个数的个数*/.blockgroupdescriptor结构结构v结构定义于结构定义于usr/include/linux/ext2_fs.h，size为为32Bvstructext2_group_desc_le32bg_block_bitmap;/*组中块位图所在块组中块位图所在块*/_le3
10、2bg_inode_bitmap;/*组中索引节点位图所在块组中索引节点位图所在块*/_le32bg_inode_table;/*组中索引节点表的首块组中索引节点表的首块*/_le16bg_free_blocks_count;/*组中空闲块数组中空闲块数*/_le16bg_free_inodes_count;/*组中空闲索引节点数组中空闲索引节点数*/.inode结构结构v结构定义于结构定义于usr/include/linux/ext2_fs.h，size为为128Bvstructext2_inode_le16i_mode;/*文件类型和访问权限文件类型和访问权限*/_le16i_uid;/*
11、文件拥有者标识号文件拥有者标识号*/_le32i_size;/*以字节计的文件大小以字节计的文件大小*/_le32i_atime;/*文件的最后一次访问时间文件的最后一次访问时间*/_le32i_ctime;/*该节点最后被修改时间该节点最后被修改时间*/_le32i_mtime;/*文件内容的最后修改时间文件内容的最后修改时间*/_le32i_dtime;/*文件删除时间文件删除时间*/_le16i_gid;/*文件的用户组标志符文件的用户组标志符*/_le16i_links_count;/*文件的硬链接计数文件的硬链接计数*/_le32i_blocks;/*文件所占块数文件所占块数*/_l
12、e32i_blockEXT2_N_BLOCKS;/*指向数据块的指向数据块的指针数组指针数组*/.数据块寻址数据块寻址vExt2通过索引节点中的数据块指针数组进行通过索引节点中的数据块指针数组进行逻辑块到物理块的映射逻辑块到物理块的映射在在Ext2索引节点中，数据块指针数组共有索引节点中，数据块指针数组共有15项，项，前前12个为直接块指针，后三个分别为个为直接块指针，后三个分别为“一次间接一次间接块指针块指针”、“二次间接块指针二次间接块指针”、“三次间接块三次间接块指针指针”如果块大小是如果块大小是1KB，那么，那么Linux环境下最大的文环境下最大的文件有多大件有多大磁盘分区命令磁盘分区
13、命令fdiskv使用使用fdisk-l命令可以显示本机的分区信息命令可以显示本机的分区信息v使用使用fdisk命令对指定的磁盘进行分区命令对指定的磁盘进行分区fdisk磁盘驱动器设备名磁盘驱动器设备名fdisk提供一个字符操作界面：提供一个字符操作界面：vm获得帮助信息；获得帮助信息；p显示当前的磁盘分区信息；显示当前的磁盘分区信息；v校验校验分区信息；分区信息；n添加一个新分区；添加一个新分区；d删除一个分区；删除一个分区；a设置设置或取消可引导标志；或取消可引导标志；l显示已知的分区类型；显示已知的分区类型；t改变分区改变分区文件系统的类型；文件系统的类型；q退出退出fdisk但不保存修改
14、；但不保存修改；w保存修保存修改并退出改并退出fdisk分区的文件系统类型分区的文件系统类型v使用使用fdisk创建新分区时，默认情况下，系统会创建新分区时，默认情况下，系统会给该分区设置一个给该分区设置一个Linux分区的类型标识号，以分区的类型标识号，以后可在该分区上建立后可在该分区上建立ext2、ext3、reiserfs等文等文件系统件系统建立文件系统建立文件系统v分区创建好之后，就需要在分区上建立文件系分区创建好之后，就需要在分区上建立文件系统，也就是格式化分区统，也就是格式化分区vmkfs命令按照指定的文件系统格式化指定分区命令按照指定的文件系统格式化指定分区mkfs-t文件系统类
15、型文件系统类型磁盘分区名磁盘分区名vmkfs-text3/dev/hdc1v也可以使用也可以使用mke2fs创建文件系统创建文件系统配置文件配置文件/etc/mke2fs.conf，-j选项增加日志功能选项增加日志功能v可以使用可以使用tune2fs-l或或dumpe2fs查看分区信息查看分区信息挂载文件系统命令挂载文件系统命令mountv挂载指的是将格式化好的分区挂载到目录树中挂载指的是将格式化好的分区挂载到目录树中的一个目录下进行访问的一个目录下进行访问vmount【选项选项】【】【设备名设备名】【】【挂载点挂载点】v设备名是要挂载的设备的名称，挂载点实际上设备名是要挂载的设备的名称，挂载
16、点实际上是系统目录树中的一个已经存在的目录是系统目录树中的一个已经存在的目录v直接执行直接执行mount命令将显示系统当前挂载的文命令将显示系统当前挂载的文件系统；设置系统启动时自动挂载文件系统需件系统；设置系统启动时自动挂载文件系统需要编辑配置文件要编辑配置文件/etc/fstabumount命令用于卸载文件系统命令用于卸载文件系统umount【设备名设备名】|【挂载点挂载点】磁盘的管理与操作磁盘的管理与操作v显示磁盘相关信息命令显示磁盘相关信息命令dfv显示文件目录大小命令显示文件目录大小命令duv磁盘复制命令磁盘复制命令dd显示磁盘信息显示磁盘信息dfv格式：格式：df【选项选项】【】【
17、文件文件|设备设备】v给出文件或目录名，显示它所在的文件系统给出文件或目录名，显示它所在的文件系统的磁盘使用情况；给出设备名，显示该设备的磁盘使用情况；给出设备名，显示该设备上所有文件系统的磁盘使用情况上所有文件系统的磁盘使用情况v-i显示显示inode的使用情况，而不是磁盘块；的使用情况，而不是磁盘块；-h选项以更直观的方式显示容量；选项以更直观的方式显示容量；-k以以K为单为单位；位；-m以以M为单位；为单位；-T显示文件系统类型；显示文件系统类型；-t文件系统类型：显示指定类型的文件系统文件系统类型：显示指定类型的文件系统的磁盘空间使用情况的磁盘空间使用情况显示文件目录大小显示文件目录大
18、小duv格式：格式：du【选项选项】【】【文件文件】v统计文件或目录所占磁盘空间大小。若没有统计文件或目录所占磁盘空间大小。若没有指定，则对当前目录进行统计指定，则对当前目录进行统计v-b以字节为单位列出磁盘空间的使用情况；以字节为单位列出磁盘空间的使用情况；-h、-k、-m选项同选项同df命令命令磁盘复制命令磁盘复制命令ddv格式：格式：ddif=输入文件或设备输入文件或设备of=输出输出.v把指定的输入文件或设备复制到指定的输出把指定的输入文件或设备复制到指定的输出文件或设备中并进行格式转换文件或设备中并进行格式转换ddif=/dev/zeroof=fscount=256bs=4Kod-t
19、x1-Axfs|less启动块为空启动块为空128inodes1024blocks51reservedblocks986freeblocksblocks/group=8192inodes/group=128这个块记载这个块记载什么信息？什么信息？块位图从块位图从6号块开始号块开始节点位图从节点位图从7号块开始号块开始节点表从节点表从8号块开始号块开始986freeblocks117freeinodesdirectories=2已经用了已经用了37个块个块v随着文件系统的使用和添加删除文件，块位图和节随着文件系统的使用和添加删除文件，块位图和节点位图中的点位图中的1就变得不连续了就变得不连续了v
20、在节点位图中可以看到已经使用了在节点位图中可以看到已经使用了11个节点个节点前前10个个inode被被ext2文件系统保留，其中第文件系统保留，其中第2个节点被该个节点被该文件系统的根目录使用文件系统的根目录使用第第11个节点被个节点被lost+found目录使用目录使用已经使用掉已经使用掉11个节点个节点vst_mod以八进制表示，包含了文件类型和权限以八进制表示，包含了文件类型和权限最高位的最高位的4表示文件类型为目录，参见表示文件类型为目录，参见stat(2)v文件系统根目录的数据块号由文件系统根目录的数据块号由Blocks0给出，是给出，是24，其在文件系统中的位置是，其在文件系统中的
21、位置是24*0 x400=0 x6000st_mod=40755ownerUIDsize=1024BacesstimeGIDLinkscountBlocks0=24v第一条记录第二条记录都是描述第一条记录第二条记录都是描述inode号为号为2的文件，的文件，实际上是根目录文件实际上是根目录文件v要在根目录下创建新文件，可把第要在根目录下创建新文件，可把第3条记录截短条记录截短v如果目录下文件名太多，一个数据块不够用，则会分如果目录下文件名太多，一个数据块不够用，则会分配新的数据块，块编号会填充到配新的数据块，块编号会填充到Blocks1inode=2Recordlen=12NamelenFiletype.的的ASCII码码inode=11Recordlen=1000lost+found的的ASCII码码