练习 20:文件系统:修改和创建文件系统,tune2fs,mkfs
来源:互联网 发布:c语言memset 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 08:37
让我来介绍一下文件系统相关的术语:
- 文件系统 - 一种组织数据的方式,通过提供存储,检索和更新数据的过程,以及管理包含它的设备上的可用空间,数据预期在终止后保留。
- Inode - 索引节点是一种结构,存储文件系统对象(文件,目录等)的所有信息,除数据内容和文件名之外。
- 块 - 可以分配的最小块磁盘空间。它通常默认为 4096 字节,或 4 千字节。
- 日志 - 一种结构,允许文件系统跟踪什么时候写入了什么。这样可以快速了解在断电或类似问题时,未正确写入的内容。
接下来,让我给大家简要介绍文件系统的工作原理。为了按名称访问文件,Linux 内核将:
- 在包含该文件的目录中查找文件名。
- 获取文件 Inode 号。
- 通过 Inode 区域中的数字查找 Inode。
- 读取此 Inode 的数据块的位置。
- 使用这个位置在数据区域中从这个块读取文件。
现在,每个文件系统都有很多与之相关的选项。这些选项可以通过tune2fs
程序查看和更改。这是一个带注解的tune2fs -l /dev/sda8
的输出:
user1@vm1:~$ sudo tune2fs -l /dev/sda8tune2fs 1.41.12 (17-May-2010)# 只是个标签,可以是任何东西,或者没有东西Filesystem volume name: <none># 这里应该是最后的挂载点Last mounted on: <not available># 唯一的文件系统标识符Filesystem UUID: 869db6b4-aea0-4a25-8bd2-f0b53dd7a88e# 已知位置的特殊数字,它定义了 FS 的类型,尝试这个:# sudo dd if=/dev/sda8 of=/dev/stdout bs=1 skip=1080 count=2 | hexdump -CFilesystem magic number: 0xEF53# FS 版本Filesystem revision #: 1 (dynamic)# 启用的 FS 功能Filesystem features: # 这是一个日志文件系统。日志文件系统是一个文件系统, # 它跟踪日志中发生的变化(通常是一个循环日志, # 在文件系统的特定位置),在提交给主文件系统之前。 # 在系统崩溃或者断电的事件中,这种文件系统能够更快 # 恢复,并且不可能毁坏。 # http://en.wikipedia.org/wiki/Journaling_file_system has_journal # 拥有扩展属性,例如扩展的 ACL。 ext_attr # 为系统信息保留空间,这允许 FS 改变大小。 resize_inode # 使用索引来加速大目录中的查找。 dir_index # 在目录条目中储存文件类型信息。 filetype # 意思是需要运行 fsck。 needs_recovery # 更少的超级块备份,在大 FS 上节约空间。 sparse_super # 是否可以包含 > 2GB 的文件。在创建 >2GB 的文件时,内核会自动设置它。 large_file# dir_index 中使用哪个哈希Filesystem flags: signed_directory_hash# 挂载时使用什么选项Default mount options: (none)# 是否需要执行 fsckFilesystem state: clean# 错误时做什么:继续,以只读方式重新挂载,或者报错?Errors behavior: Continue# 哪个 OS 使用这个 FSFilesystem OS type: Linux# 索引节点总数。索引节点就是 "inode"。它的结构是: # 储存所有文件系统对象(文件、目录,以及其他)的信息# 除了文件内容和文件名称。也就是说,# 你的文件数量不能多于索引节点数量。# 这就是索引节点结构,它描述了里面储存了什么信息:#/* 出现在 Inode 表中的 Inode 结构 */#struct dinode#{ ushort di_mode; /* mode and type of file */# short di_nlink; /* number of links to file */# ushort di_uid; /* owner's user id */# ushort di_gid; /* owner's group id */# off_t di_size; /* number of bytes in file */# char di_addr[39]; /* disk block addresses */# char di_gen; /* file generation number */# time_t di_atime; /* time last accessed */# time_t di_mtime; /* time last modified */# time_t di_ctime; /* time created */#};# 这里也有很好的解释:# http://support.tux4u.nl/dokuwiki/lib/exe/fetch.php?media=linux:disk_bestandssysteem:inode.pdfInode count: 62464# 当前有多少空闲节点Free inodes: 62452# 设备上的第一个块。由于每个分区都表示为单独的设备,# 它设为 0。First block: 0# 这是文件系统中,第一个索引节点的节点号。First inode: 11# 索引节点的大小,以字节为单位。在新的 Linux 发行版中,这有时会默认增加,# 为了允许文件中扩展属性的存储,例如,微秒时间戳。Inode size: 256# 添加索引节点字段所需的空间Required extra isize: 28# 添加索引节点字段要求的空间。不重要,因为这个大小# 任何时候都是所需空间Desired extra isize: 28# 一个隐形节点,它储存文件系统的日志。Journal inode: 8# 块的总数。块是磁盘空间可分配的最小单位。# 你可以使用下面的公式,以 GB 计算分区大小:# 块的数量 * 块的大小# ------------------------# 1024^3Block count: 249856# 有多少块为超极用户保留。普通用户不能使用这个# 保留空间。这是为了使系统保持运行,以防一些流氓软件# 决定塞满所有可用的磁盘空间。Reserved block count: 12492# 当前有多少块是空闲的。 Free blocks: 241518# 用于目录索引(dir_index)的算法。Default directory hash: half_md4# 目前为止,我可以说,这是用于 dir_index 哈希算法的种子值。Directory Hash Seed: d02c6099-bd06-4d29-a3d7-779df2aa2410# 日志备份选项。Journal backup: inode blocks ## 块的大小,以字节为单位。4096 字节就是 4 KB。Block size: 4096# 在 ex3 FS 中未实现。这是一个特性,它能够在一个块中写入多个小文件,# 来节约空间。Fragment size: 4096# 保留的控件,所以组描述符表可能在未来会增长。Reserved GDT blocks: 60# 每个块组的块数量。块组包含文件系统重要的控制信息的冗余副本。# (超级块和文件描述符),并包含一部分文件系统contains a# (块的位图,索引节点的位图,一部分索引节点表,以及数据块)。# 块组的结构在下表中展示:#,---------+---------+---------+---------+---------+---------,#| 超级 | FS | 块的 | Inode | Inode | 数据 |#| 块 | 描述符 | 位图 | 位图 | 表 | 块 |#`---------+---------+---------+---------+---------+---------'# http://tldp.org/HOWTO/Filesystems-HOWTO-6.htmlBlocks per group: 32768# 每个组的片段数量。因为 ext3 FS 中没有片段,# 这等于每个组的块数量。Fragments per group: 32768# 每个组的索引节点数量。Inodes per group: 7808# 每个组的索引节点块。索引节点块是一个表的索引,# 描述了所有文件属性,除了文件名称。它拥有数据块的索引。# 数据块包含文件真实内容。# http://www.porcupine.org/forensics/forensic-discovery/chapter3.htmlInode blocks per group: 488# FS 的创建时间。Filesystem created: Mon Jul 2 06:16:24 2012# 最后的 FS 挂载时间。Last mount time: Mon Jul 2 06:57:21 2012# 最后的 FS 写入时间。Last write time: Mon Jul 2 06:57:21 2012# FS 的挂载次数。Mount count: 6# 自动检查前的次数。如果文件系统的挂载次数是这个# 或者检查间隔到了,那么 FS 会自动检查。Maximum mount count: 34# 最后的 fsck 执行时间Last checked: Mon Jul 2 06:16:24 2012# 下一个 FS 检查间隔. 如果这个间隔到了,# 或者到达了最大挂载数,FS 会自动检查。Check interval: 15552000 (6 months)# 下一个 FS 检查间隔,以人类可读的格式。Next check after: Sat Dec 29 05:16:24 2012# 能够使用保留空间的用户的用户 ID。# 它默认是 root 用户(超级用户)Reserved blocks uid: 0 (user root)# 能够使用保留空间的用户的组 ID。# 它默认是 root 组Reserved blocks gid: 0 (group root)
很可怕,是嘛?实际上你会发现,这个描述中只有几个参数实际上是有用的,它们是:
- 保留块数量。
- 最大挂载数。
- 检查间隔。
通常你不需要修改其他参数,默认情况下它们是正常的。以下是使用文件系统的命令列表:
mkfs.ext3
- 创建一个ext3
文件系统。如果在具有现有文件系统的设备上执行此命令,则该文件系统将被销毁,因此请小心。mkfs.ext4
- 创建一个ext4
文件系统。这其实是相同的程序,尝试sudo find /sbin -samefile sbin/mkfs.ext3
。tune2fs
- 打印并更改文件系统参数。
现在,你将学习如何创建新的文件系统并修改其参数。
这样做
1: sudo -s2: umount /tmp3: blkid | grep /dev/sda84: mkfs.ext3 /dev/sda85: blkid | grep /dev/sda86: blkid | grep /dev/sda8 >> /etc/fstab7: vim /etc/fstab
现在你必须将/tmp
那一行的 UUID。
# /tmp was on /dev/sda8 during installationUUID=869db6b4-aea0-4a25-8bd2-f0b53dd7a88e /tmp ext3 defaults 0 2
替换为你添加到文件末尾的那个:
/dev/sda8: UUID="53eed507-18e8-4f71-9003-bcea8c4fd2dd" TYPE="ext3" SEC_TYPE="ext2"
因为根据定义,你的 UUID 必须跟我的不同。在替换 UUID,编写文件,退出之后,继续并输入:
8: mount /tmp 9: tune2fs -c 2 /dev/sda810: unmount /tmp11: fsck /tmp12: for ((i=1;i<=4;i++)); do mount /tmp ; umount /tmp ; cat /var/log/messages | tail -n 4 ; done13: fsck /tmp14: mount -a
你会看到什么
user1@vm1:~$ sudo -sroot@vm1:/home/user1# umount /tmproot@vm1:/home/user1# blkid | grep /dev/sda8/dev/sda8: UUID="869db6b4-aea0-4a25-8bd2-f0b53dd7a88e" TYPE="ext3" SEC_TYPE="ext2"root@vm1:/home/user1# mkfs.ext3 /dev/sda8mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)Filesystem label=OS type: LinuxBlock size=4096 (log=2)Fragment size=4096 (log=2)Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks62464 inodes, 249856 blocks12492 blocks (5.00%) reserved for the super userFirst data block=0Maximum filesystem blocks=2558525448 block groups32768 blocks per group, 32768 fragments per group7808 inodes per groupSuperblock backups stored on blocks: 32768, 98304, 163840, 229376Writing inode tables: doneCreating journal (4096 blocks): doneWriting superblocks and filesystem accounting information: doneThis filesystem will be automatically checked every 28 mounts or180 days, whichever comes first. Use tune2fs -c or -i to override.root@vm1:/home/user1# blkid | grep /dev/sda8/dev/sda8: UUID="53eed507-18e8-4f71-9003-bcea8c4fd2dd" TYPE="ext3" SEC_TYPE="ext2"root@vm1:/home/user1# blkid | grep /dev/sda8 >> /etc/fstabroot@vm1:/home/user1# vim /etc/fstab# that works even if disks are added and removed. See fstab(5).## <file system> <mount point> <type> <options> <dump> <pass>proc /proc proc defaults 0 0# / was on /dev/vda5 during installationUUID=128559db-a2e0-4983-91ad-d4f43f27da49 / ext3 errors=re# /home was on /dev/vda10 during installationUUID=32852d29-ddee-4a8d-9b1e-f46569a6b897 /home ext3 defaults# /tmp was on /dev/sda8 during installationUUID=869db6b4-aea0-4a25-8bd2-f0b53dd7a88e /tmp ext3 defaults# /usr was on /dev/vda9 during installationUUID=0221be16-496b-4277-b131-2371ce097b44 /usr ext3 defaults# /var was on /dev/vda8 during installationUUID=2db00f94-3605-4229-8813-0ee23ad8634e /var ext3 defaults# swap was on /dev/vda6 during installationUUID=3a936af2-2c04-466d-b98d-09eacc5d104c none swap sw/dev/scd0 /media/cdrom0 udf,iso9660 user,noauto 0 0/dev/sda8: UUID="53eed507-18e8-4f71-9003-bcea8c4fd2dd" TYPE="ext3" SEC_TYPE 22,1 Bot## <file system> <mount point> <type> <options> <dump> <pass>proc /proc proc defaults 0 0# / was on /dev/vda5 during installationUUID=128559db-a2e0-4983-91ad-d4f43f27da49 / ext3 errors=re# /home was on /dev/vda10 during installationUUID=32852d29-ddee-4a8d-9b1e-f46569a6b897 /home ext3 defaults# /tmp was on /dev/sda8 during installationUUID=53eed507-18e8-4f71-9003-bcea8c4fd2dd /tmp ext3 defaults# /usr was on /dev/vda9 during installationUUID=0221be16-496b-4277-b131-2371ce097b44 /usr ext3 defaults# /var was on /dev/vda8 during installationUUID=2db00f94-3605-4229-8813-0ee23ad8634e /var ext3 defaults# swap was on /dev/vda6 during installationUUID=3a936af2-2c04-466d-b98d-09eacc5d104c none swap sw/dev/scd0 /media/cdrom0 udf,iso9660 user,noauto 0 0"/etc/fstab" 22L, 1277C writtenroot@vm1:/home/user1# mount /tmproot@vm1:/home/user1# tune2fs -c 2 /dev/sda8tune2fs 1.41.12 (17-May-2010)Setting maximal mount count to 2root@vm1:/home/user1# unmount /tmproot@vm1:/home/user1# fsck /tmpfsck from util-linux-ng 2.17.2e2fsck 1.41.12 (17-May-2010)/dev/sda8: clean, 11/62464 files, 8337/249856 blocks (check in 2 mounts)root@vm1:/home/user1# for ((i=1;i<=4;i++)); do mount /tmp ; umount /tmp ; cat /var/log/messages | tail -n 4 ; doneJul 2 12:11:43 vm1 kernel: [21080.920658] EXT3-fs: mounted filesystem with ordered data mode.Jul 2 12:11:58 vm1 kernel: [21096.363787] kjournald starting. Commit interval 5 secondsJul 2 12:11:58 vm1 kernel: [21096.364167] EXT3 FS on sda8, internal journalJul 2 12:11:58 vm1 kernel: [21096.364171] EXT3-fs: mounted filesystem with ordered data mode.Jul 2 12:11:58 vm1 kernel: [21096.364171] EXT3-fs: mounted filesystem with ordered data mode.Jul 2 12:11:58 vm1 kernel: [21096.381372] kjournald starting. Commit interval 5 secondsJul 2 12:11:58 vm1 kernel: [21096.381539] EXT3 FS on sda8, internal journalJul 2 12:11:58 vm1 kernel: [21096.381542] EXT3-fs: mounted filesystem with ordered data mode.Jul 2 12:11:58 vm1 kernel: [21096.396152] kjournald starting. Commit interval 5 secondsJul 2 12:11:58 vm1 kernel: [21096.396158] EXT3-fs warning: maximal mount count reached, running e2fsck is recommendedJul 2 12:11:58 vm1 kernel: [21096.396344] EXT3 FS on sda8, internal journalJul 2 12:11:58 vm1 kernel: [21096.396348] EXT3-fs: mounted filesystem with ordered data mode.Jul 2 12:11:58 vm1 kernel: [21096.412434] kjournald starting. Commit interval 5 secondsJul 2 12:11:58 vm1 kernel: [21096.412441] EXT3-fs warning: maximal mount count reached, running e2fsck is recommendedJul 2 12:11:58 vm1 kernel: [21096.412610] EXT3 FS on sda8, internal journalJul 2 12:11:58 vm1 kernel: [21096.412612] EXT3-fs: mounted filesystem with ordered data mode.root@vm1:/home/user1# fsck /tmpfsck from util-linux-ng 2.17.2e2fsck 1.41.12 (17-May-2010)/dev/sda8 has been mounted 4 times without being checked, check forced.Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizesPass 2: Checking directory structurePass 3: Checking directory connectivityPass 4: Checking reference countsPass 5: Checking group summary information/dev/sda8: 11/62464 files (0.0% non-contiguous), 8337/249856 blocksroot@vm1:/home/user1# mount -aroot@vm1:/home/user1#
解释
- 执行 root(超级用户)shell。
- 解除挂载
/tmp
,从/etc/fstab
读取它的位置 。 - 打印出
/dev/sda8
的UUID,/dev/sda8
是挂载在/tmp
上的文件系统。 - 在
/dev/sda8
上创建一个新的文件系统。 - 再次打印出
/dev/sda8
的 UUID,注意如何变化,因为你创建了一个新的文件系统。 - 将此 UUID 附加到
/etc/fstab
。 - 打开
/etc/fstab
进行编辑。 - 挂载新创建的文件系统。这实际上是一个检查,是否你已经正确替换了 UUID,如果不是会有一个错误消息。
- 设置每两次挂载检查
/dev/sda8
。 - 解除挂载
/dev/sda8
。 - 检查
/dev/sda8
。 - 挂载,接触挂载
/dev/sda8
, 并连续四次向你展示/var/log/messages/
的最后4 行。请注意,从第三次开始,挂载系统通知你 需要运行e2fsck
。如果你重新启动系统,它将为你运行e2fsck
。 - 检查
/dev/sda8
。fsck
确定文件系统类型并自动调用e2fsck
。 - 挂载所有文件系统。如果没有错误,你已经完成了这个练习。
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