《liunx操作系統(tǒng)》課件19linux內(nèi)核簡介-文件系統(tǒng)

1、文件系統(tǒng)Huizhi Zhao查看可用的文件系統(tǒng)cat /proc/filesystems查看已經(jīng)掛載的文件系統(tǒng)mount文件系統(tǒng)占用空間df命令可以獲取文件系統(tǒng)被占用了多少空間du查看檔案使用情況虛擬內(nèi)核文件系統(tǒng)由內(nèi)核產(chǎn)生但不存在于硬盤上（存在于內(nèi)存中）的文件系統(tǒng)proc/proc獲取系統(tǒng)狀態(tài)信息，并可以修改某些系統(tǒng)的配置信息sysfs/sys把連接在系統(tǒng)上的設(shè)備和總線組織成分級的文件，可以在用戶控件存取tmpfs/dev/shm基于內(nèi)存的動態(tài)文件系統(tǒng)，存放在緩存中，不需要塊設(shè)備devpts/dev/pts為偽終端提供標準接口ext2文件系統(tǒng)索引節(jié)點表索引節(jié)點表：數(shù)據(jù)節(jié)點表所占的數(shù)據(jù)塊數(shù)，系

2、統(tǒng)中每一個文件都對應(yīng)一個索引節(jié)點每個塊組中的索引節(jié)點都存儲在各自的索引節(jié)點表中，按索引節(jié)點號依次存儲索引節(jié)點表通常占好幾個數(shù)據(jù)塊，使用時也像普通的數(shù)據(jù)塊一樣被調(diào)入塊高速緩存inode與數(shù)據(jù)塊索引節(jié)點表：存放inode 信息數(shù)據(jù)塊：存放數(shù)據(jù)信息Inode4中指向文件真正數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊（2,7,13,15）指針I(yè)node與文件Inode與文件硬鏈接文件多個文件名指向同一索引節(jié)點，硬鏈接硬連接的作用是允許一個文件擁有多個有效路徑名，建立硬連接到重要文件，以防止誤刪硬鏈接文件符號連接文件符號連接（Symbolic Link），也叫軟連接，類似于Windows的快捷方式是一個特殊的一個文本文件，包含的有另

3、一文件的位置信息符號鏈接文件多重索引結(jié)構(gòu)最大文件計算12個直接塊：12*1k假定盤號需要占用4個字節(jié)一級間接指針：1k/41k=256k二級間接指針：256256k=65536k三級間接指針：256256256k=16777216k總大小約16GExt2數(shù)據(jù)塊組織結(jié)構(gòu)Ext2文件系統(tǒng)的文件信息保存在數(shù)據(jù)塊中對同一個ext2文件系統(tǒng)，所有數(shù)據(jù)塊大小都是一樣Ext2文件系統(tǒng)分布在塊結(jié)構(gòu)設(shè)備中，不必了解數(shù)據(jù)塊的物理存儲位置，保存邏輯塊的編號位示圖塊位示圖（Bitmap）利用一串二進制來反映該塊組中數(shù)據(jù)塊的分配情況每個二進制位對應(yīng)塊組中的一個數(shù)據(jù)塊，如果數(shù)據(jù)塊是空閑的，對應(yīng)位為0，若已經(jīng)分配出去，對應(yīng)

4、位為1。1000011000.：2,3,4,5,8,9,10塊是空閑的索引節(jié)點位示圖記錄系統(tǒng)中索引節(jié)點中那些分配出去了，哪些尚未分配塊組描述結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)塊位示圖：數(shù)據(jù)塊位示圖所占的數(shù)據(jù)塊數(shù)，反映數(shù)據(jù)塊組中數(shù)據(jù)塊的分配情況索引節(jié)點位示圖：索引節(jié)點位示圖所占的數(shù)據(jù)塊數(shù)，反映數(shù)據(jù)塊組中索引節(jié)點分配情況索引節(jié)點表：數(shù)據(jù)節(jié)點表所占的數(shù)據(jù)塊數(shù)，系統(tǒng)中每一個文件都對應(yīng)一個索引節(jié)點空前塊數(shù)、空閑索引節(jié)點數(shù)和已用目錄數(shù)超級塊超級塊包含文件系統(tǒng)的大小和形式的基本信息，系統(tǒng)管理員可以利用這些信息來使用和維護文件系統(tǒng)塊與索引節(jié)點的大小、總量、未使用與已使用的數(shù)量文件系統(tǒng)的掛載時間、最近一次寫入的時間、最近一次檢查磁盤的時

5、間等文件系統(tǒng)相關(guān)信息Valid bit數(shù)值，被掛載為0，未被掛載為1文件系統(tǒng)與目錄樹的關(guān)系開機自動安裝的文件系統(tǒng)Linux使用了一個/etc/fstab文件，列出了在系統(tǒng)初啟時需要自動安裝的所有分區(qū)/etc/fstab文件fstab文件格式設(shè)備名稱掛載點文件系統(tǒng)類型掛載選項文件系統(tǒng)參數(shù)dump選項，0為不備份，1為每天備份，2為不定期備份fsck選項，開機是否檢查，0不檢查，1為最初檢查Dumpe2fs顯示超級塊及塊組信息Dumpe2fs顯示超級塊及塊組信息Dumpe2fs顯示超級塊及塊組信息Dumpe2fs顯示超級塊及塊組信息新增一個文件先確定用戶對于欲新增文件的目錄是否具有 w 與 x 的

6、權(quán)限，若有的話才能新增根據(jù)inode位示圖找到?jīng)]有使用的inode號碼，并將新文件的權(quán)限/屬性寫入根據(jù)塊位示圖找到?jīng)]有使用中的塊號碼，并將實際的數(shù)據(jù)寫入塊中，且升級inode的塊指向數(shù)據(jù)將剛剛寫入的inode與塊數(shù)據(jù)同步升級inode位示圖、塊位示圖及超級塊的內(nèi)容數(shù)據(jù)不一致文件在寫入文件系統(tǒng)時，因為不知名原因?qū)е孪到y(tǒng)中斷，寫入的數(shù)據(jù)僅有索引節(jié)點表及數(shù)據(jù)塊， 同步升級位示圖及超級塊的步驟沒有做完，就會發(fā)生不一致情況Ext2在系統(tǒng)重新啟動的時候，就會檢查超級塊中記錄的狀態(tài)來判斷是否強制進行數(shù)據(jù)一致性的檢查e2fsck搜索比較整個文件系統(tǒng)位示圖及超級塊與實際數(shù)據(jù)存放的情況，非常費時日志文件系統(tǒng)ext3為了避免文件系統(tǒng)不一致情況發(fā)生，在文件系統(tǒng)中規(guī)劃處一個區(qū)塊，專門記錄寫入或修訂文件步驟，簡化一致性檢查預(yù)備：當系統(tǒng)要寫入一個文件時，會先在日志記錄區(qū)塊中紀錄某個文件準備要寫入的信息實際寫入：開始寫入文件的權(quán)限與數(shù)據(jù)；開始升級位示圖及超級塊的數(shù)據(jù)結(jié)束：完成數(shù)據(jù)與位