磁盤管理
1 磁盤的結構
設備文件
I/O Ports: I/O設備地址 一切皆文件： open(), read(), write(), close() 設備類型： 塊設備：block，存取單位“塊”，磁盤 字符設備：char，存取單位“字符”，鍵盤 設備文件：關聯至一個設備驅動程序，進而能夠跟與之對應 硬件設備進行通信
設備號碼：
主設備號：major number, 標識設備類型
次設備號：minor number, 標識同一類型下的不同設備
硬盤接口類型
並行： IDE：133MB/s SCSI：640MB/s
串口： SATA：6Gbps SAS：6Gbps USB：480MB/s
rpm: rotations per minute
磁盤設備的設備文件命名：/dev/DEV_FILE
IDE: /dev/hd
SCSI, SATA, SAS, USB: /dev/sd
不同設備：a-z /dev/sda, /dev/sdb, ...
同一設備上的不同分區：1,2, ...
/dev/sda1, /dev/sda5
硬盤存儲術語
head：磁頭
track：磁道
cylinder: 柱面
secotr: 扇區，512bytes
磁盤分區
使用分區空間
設備識別
設備分區
創建文件系統
標記文件系統
在/etc/fstab文件中創建條目
掛載新的文件系統
爲什麼要分區？
1優化I/O性能
2實現磁盤空間配額限制
3提高修復速度
4隔離系統和程序
5安裝多個OS
分區種類
兩種分區方式：
MBR，GPT
MBR: Master Boot Record，1982年，使用32位表示扇區 數，分區不超過2T
如何分區：按柱面
0磁道0扇區：
512bytes
446bytes: boot loader 64bytes：分區表
16bytes: 標識一個分區
2bytes: 55AA
4個主分區；3主分區+1擴展(N個邏輯分區)
GPT分區
GPT:GUID patition table 支持128個分區，使用64位，支 持8Z（ 512Byte/block ）64Z （ 4096Byte/block） 使用128位UUID 表示磁盤和分區 GPT分區表自動備份在頭 和尾兩份，並有CRC校驗位 UEFI (統一擴展固件接口)硬件支持GPT
管理分區
列出塊設備
blkid
創建分區使用：
fdisk 創建MBR分區，也支持GPT，對於一塊硬盤，最多隻能管 理15分區
gdisk 創建GPT分區 GNU parted 高級分區操作（創建、複製、調整大小等等） partprobe－重新設置內存中的內核分區表版本
分區工具fdisk和gdisk
fdisk /dev/sdb
gfisk /dev/sdb
fdisk -l [-u] [device...]
子命令：
p 分區列表
t 更改分區類型
n 創建新分區
d 刪除分區
w 保存並退出
q 不保存並退出
同步分區表
查看內核是否已經識別新的分區：
cat /proc/partations
通知內核重新讀取硬盤分區表
新增分區用
partx -a -n M:N /dev/DEVICE
kpartx -a /dev/DEVICE -f: force
刪除分區用
partx -d -n M:N /dev/DEVICE
centos6: –nr N-M
CentOS 5，7: 使用partprobe
partprobe [/dev/DEVICE]
parted命令 parted的操作都是實時生效的，小心使用
用法：parted [選項]... [設備 [命令 [參數]...]...]
parted /dev/sdb mklabel gpt|msdos
parted /dev/sdb print
parted /dev/sdb mkpart primary 1 200 （默認M）
parted /dev/sdb rm 1
parted -l
文件系統
文件系統是操作系統用於明確存儲設備或分區上的文件的方 法和數據結構；即在存儲設備上組織文件的方法。操作系統 中負責管理和存儲文件信息的軟件結構稱爲文件管理系統， 簡稱文件系統。
從系統角度來看，文件系統是對文件存儲設備的空間進行組 織和分配，負責文件存儲並對存入的文件進行保護和檢索的 系統。具體地說，它負責爲用戶建立文件，存入、讀出、修 改、轉儲文件，控制文件的存取，安全控制，日誌，壓縮， 加密等。
文件系統類型
Linux文件系統: ext2, ext3, ext4, xfs（SGI）, btrfs（ Oracle）, reiserfs, jfs（AIX）, swap
swap: 交換分區
光盤：iso9660
Windows：fat32, ntfs
Unix: FFS（fast）, UFS（unix）, JFS2
網絡文件系統：NFS, CIFS
集羣文件系統：GFS2, OCFS2（oracle）
分佈式文件系統：ceph, moosefs, mogilefs, glusterfs, Lustre
RAW：未經處理或者未經格式化產生的文件系統
文件系統分類
根據其是否支持"journal"功能：
日誌型文件系統: ext3, ext4, xfs, ...
非日誌型文件系統: ext2, vfat
文件系統的組成部分：
內核中的模塊：ext4, xfs, vfat
用戶空間的管理工具：mkfs.ext4, mkfs.xfs,mkfs.vfat
Linux的虛擬文件系統：VFS
查前支持的文件系統：cat /proc/filesystems
創建文件系統
mkfs命令：
(1) mkfs.FS_TYPE /dev/DEVICE
ext4
xfs
btrfs
vfat
(2) mkfs -t FS_TYPE /dev/DEVICE
-L 'LABEL': 設定卷標
創建ext文件系統 mke2fs：ext系列文件系統專用管理工具
-t {ext2|ext3|ext4}
-b {1024|2048|4096}
-L 'LABEL'
-j: 相當於
-t ext3 mkfs.ext3 = mkfs -t ext3 = mke2fs
-j = mke2fs -t ext3
-i : 爲數據空間中每多少個字節創建一個inode；此大 小不應該小於block的大小
-N ：爲數據空間創建個多少個inode
-I 一個inode記錄大小128---4096 -m #: 默認5%,爲管理人員預留空間佔總空間的百分比
-O FEATURE[,...]：啓用指定特性
-O ^FEATURE：關閉指定特性
文件系統標籤
指向設備的另一種方法
與設備無關
blkid：塊設備屬性信息查看
blkid [OPTION]... [DEVICE]
-U UUID: 根據指定的UUID來查找對應的設備
-L LABEL：根據指定的LABEL來查找對應的設備
e2label：管理ext系列文件系統的LABEL
e2label DEVICE [LABEL]
findfs ：查找分區
findfs [options] LABEL=<label>
findfs [options] UUID=<uuid>
tune2fs
tune2fs：重新設定ext系列文件系統可調整參數的值
-l：查看指定文件系統超級塊信息；super block
-L 'LABEL'：修改卷標
-m ：修預留給管理員的空間百分比
-j: 將ext2升級爲ext3
-O: 文件系統屬性啓用或禁用,
–O ^has_journal
-o: 調整文件系統的默認掛載選項,
–o ^acl -U UUID: 修改UUID號 dumpe2fs：
-h：查看超級塊信息（分組信息），分區用分組管理
文件系統檢測和修復
常發生於死機或者非正常關機之後
掛載爲文件系統標記爲“dirty”
fsck: File System Check
fsck.FS_TYPE
fsck -t FS_TYPE
-a: 自動修復錯誤
-r: 交互式修復錯誤
注意: FS_TYPE一定要與分區上已經文件類型相同；
e2fsck：ext系列文件專用的檢測修復工具
-y：自動回答爲yes
-f：強制修復
掛載mount
掛載:將額外文件系統與根文件系統某現存的目錄建立起關聯 關係，進而使得此目錄做爲其它文件訪問入口的行爲 卸載:爲解除此關聯關係的過程
把設備關聯掛載點：mount Point mount
卸載時：可使用設備，也可以使用掛載點 umount
掛載點下原有文件在掛載完成後會被臨時隱藏 掛載點目錄一般爲空
用mount命令掛載文件系統
掛載方法：mount DEVICE MOUNT_POINT
mount：通過查看/etc/mtab文件顯示當前已掛載的所有設備
mount [-fnrsvw] [-t vfstype] [-o options]
device dir device：指明要掛載的設備；
(1) 設備文件：例如/dev/sda5
(2) 卷標：-L 'LABEL',
例如 -L 'MYDATA'
(3) UUID, -U 'UUID'：
例如 -U '0c50523c-43f145e7-85c0-a126711d406e'
(4) 僞文件系統名稱：proc, sysfs, devtmpfs, configfs
dir：掛載點
事先存在；建議使用空目錄
進程正在使用中的設備無法被卸載
mount常用命令選項
-t vsftype：指定要掛載的設備上的文件系統類型
-r: readonly，只讀掛載
-w: read and write, 讀寫掛載
-n: 不更新/etc/mtab，相當於#mount
-a：自動掛載所有支持自動掛載的設備(定義在了/etc/fstab 文件中，且掛載選項中有auto功能)
-L 'LABEL': 以卷標指定掛載設備
-U 'UUID': 以UUID指定要掛載的設備
-B, --bind: 綁定目錄到另一個目錄上
查看內核追蹤到的已掛載的所有設備： cat /proc/mounts
mount常用命令選項
-o options：(掛載文件系統的選項)，多個選項使用逗號分隔
async：異步模式
sync：同步模式,內存更改時，同時寫磁盤
atime/noatime：包含目錄和文件
diratime/nodiratime：目錄的訪問時間戳
auto/noauto：是否支持自動掛載,是否支持-a選項
exec/noexec：是否支持將文件系統上運行應用程序
dev/nodev：是否支持在此文件系統上使用設備文件
suid/nosuid：不否支持suid和sgid權限
remount：重新掛載
ro：只讀
rw：讀寫
user/nouser：是否允許普通用戶掛載此設備，默認管理員才能掛載
acl：啓用此文件系統上的acl功能
Defaults：相當於rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async
卸載命令
查看掛載情況:
findmnt MOUNT_POINT
查看正在訪問指定文件系統的進程：
lsof MOUNT_POINT
fuser -v MOUNT_POINT
終止所有在正訪問指定的文件系統的進程：
fuser -km MOUNT_POINT
卸載：
umount DEVICE
umount MOUNT_POINT
冒泡排序練習題：
1、輸入若干個數值存入數組中，採用冒泡算法進行升序或降序排序
#/bin/bash
declare -a rand
rand=($@)
i=$[${#rand[@]}-1]
for n in `seq 1 $i`
do
for j in `seq 1 $i`
do
[ ${rand[$j]} -lt ${rand[$[$j-1]]} ] && c=${rand[$j]} && rand[$j]=${rand[$[$j-1]]} && rand[$[$j-1]]=$c
done
done
echo ${rand[@]}
[root@localhost rpm]# /root/bin/maopao2.sh 2343 64 5 656 756758 56 4 356 261 284 8657 67 45 848
4 5 45 56 64 67 261 284 356 656 848 2343 8657 756758
2、編寫腳本/root/bin/copycmd.sh (1) 提示用戶輸入一個可執行命令名稱 (2) 獲取此命令所依賴到的所有庫文件列表 (3) 複製命令至某目標目錄(例如/mnt/sysroot)下的對應路徑下； 如：/bin/bash ==> /mnt/sysroot/bin/bash /usr/bin/passwd ==> /mnt/sysroot/usr/bin/passwd (4) 複製此命令依賴到的所有庫文件至目標目錄下的對應路徑下： 如：/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 ==> /mnt/sysroot/lib64/ldlinux-x86-64.so.2 (5)每次複製完成一個命令後，不要退出，而是提示用戶鍵入新的要複製的命 令，並重復完成上述功能；直到用戶輸入quit退出
#!/bin/bash
ch_root="/mnt/sysroot"
[ ! -d $ch_root ] && mkdir $ch_root
bincopy() {
if which $1 &>/dev/null; then
local cmd_path=`which --skip-alias $1`
local bin_dir=`dirname $cmd_path`
[ -d ${ch_root}${bin_dir} ] || mkdir -p ${ch_root}${bin_dir}
[ -f ${ch_root}${cmd_path} ] || cp $cmd_path ${ch_root}${bin_dir}
return 0
else
echo "Command not found."
return 1
fi
}
libcopy() {
local lib_list=$(ldd `which --skip-alias $1` | grep -Eo '/[^[:space:]]+')
for loop in $lib_list;do
local lib_dir=`dirname $loop`
[ -d ${ch_root}${lib_dir} ] || mkdir -p ${ch_root}${lib_dir}
[ -f ${ch_root}${loop} ] || cp $loop ${ch_root}${lib_dir}
done
}
read -p "Please input a command or quit: " command
while [ "$command" != "quit" ];do
if bincopy $command ;then
libcopy $command
fi
read -p "Please input a command or quit: " command
done