一、文件系统

操作系统通过文件系统管理文件及数据,磁盘或分区需要创建文件系统之后,才能被操作系统所用,创建文件系统的过程又称之为格式化。没有文件系统的设备又称之为裸设备(raw),某些环境会需要裸设备,例如安装 Oracle 时会需要裸设备。

1. 常见的文件系统类型

常见的文件系统有 fat32、NTFS、ext2、ext3、ext4、xfs、HFS 等。其中,fat32 和 NTFS 是 Windows 中的文件系统,ext2、ext3、ext4、xfs、HFS 是 Linux 中的文件系统。NTFS 是当今 Windows 主流的文件系统,ext3、ext4 是 Linux 中主流的文件系统。

2. 不同文件系统之间的区别

  • 是否带有日志
  • 支持的分区大小
  • 支持的单个文件大小
  • 性能
  • ......

二、Linux支持的文件系统

常见的有 ext2、ext3、ext4、fat(msdos)、vfat、nfs、iso9660(光盘的文件系统)、proc(Linux 内存中的虚拟文件系统)、gfs(Linux 中的 global file system,全局文件系统)、jfs (带日志的文件系统)等等,不同的 Linux 发行版本,文件系统略有不同。

三、mke2fs命令

命令 mke2fs 用来创建文件系统:

mke2fs -t ext4 /dev/sda3     给第一块 SATA 硬盘的 3 号分区创建 ext4 文件系统

常用参数:

-b blocksize   指定文件系统块大小(文件系统每次读写数据时的最小单位)
-c 建立文件系统时检查块坏损(check,检查)
-L label 打标签(类似 Windows 的磁盘卷标)
-j 建立文件系统日志(journal,日志),ext3 和 ext4 默认带日志

四、mkfs命令

命令 mkfs 也可以用来创建文件系统,相较于 mke2fs 更加简单,但是支持的参数较少,不能进行精细化的控制。

它还有一些子命令:

mkfs.ext3 /dev/sda3
mkfs.ext4 /dev/sda3
mkfs.vfat /dev/sda3

五、dumpe2fs命令

命令 dumpe2fs 可以用来查看分区的文件系统信息:

dumpe2fs /dev/sda1

六、journal日志

带日志的文件系统(ext3、ext4)拥有较强的稳定性,主要体现在出错时可以恢复。

使用带日志的文件系统,文件系统会使用一个叫做“两阶段提交”的方式进行磁盘操作,当进行磁盘操作时,文件系统进行以下操作:

  1. 文件系统将准备执行的事务的具体内容写入日志
  2. 文件系统进行操作
  3. 操作成功后,将事务的具体内容从日志删除

这样做的好处是,当事务执行的时候如果出现意外(如断电或磁盘故障),可以通过查询日志进行恢复操作。缺点是会丧失一定的性能(额外的日志读写操作)。

七、e2label命令

命令 e2label 可以用来为文件系统打标签:

e2label /dev/sda2           显示 sda2 的标签
e2label /dev/sda2 MYLABEL 将 sda2 的标签设置为 MYLABEL

八、fsck命令

命令 fsck 用来检查并修复坏损的文件系统:

fsck /dev/sda2
  • 使用 -y 参数不提示而直接进行修复
  • 默认 fsck 会自动判断文件系统类型,如果文件系统损坏比较严重,请使用 -t 参数指定文件系统类型
  • 对于识别为文件的损坏数据(文件系统无记录),fsck 会将该文件放入 lost+found 目录
  • 系统启动时会对磁盘进行 fsck 操作

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