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LPI Linux 認證/建立分割槽和檔案系統

來自華夏公益教科書

詳細目標

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(LPIC-1 版本 5.0)

權重:2

描述: 候選人應該能夠配置磁碟分割槽,然後在硬碟等介質上建立檔案系統。這包括交換分割槽的處理。

關鍵知識領域

  • 管理 MBR 和 GPT 分割槽表
  • 使用各種 mkfs 命令來設定分割槽並建立各種檔案系統,例如
    • ext2/ext3/ext4
    • XFS
    • VFAT
    • exFAT
  • Btrfs 的基本功能知識,包括多裝置檔案系統、壓縮和子卷。

以下是使用的檔案、術語和實用程式的區域性列表

  • fdisk
  • gdisk
  • parted
  • mkfs
  • mkswap

分割槽

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媒體可以劃分為分割槽。分割槽通常在安裝時建立,但也可以使用 fdisk 程式或其他實用程式建立。這將把媒體劃分為分割槽,在這些分割槽中可以構建不同的檔案系統並安裝不同的作業系統。

IDE 的識別方式如下

  • 主盤
/dev/hda  : 整個磁碟
/dev/hda1: 第一個分割槽
/dev/hda2: 第二個分割槽
  • 從盤:/dev/hdb
  • 次主盤:/dev/hdc
  • 次從盤:/dev/hdd

SCSI 的識別方式如下

  • ID1
/dev/sda: 整個磁碟
/dev/sda1: 第一個分割槽
  • ID2: /dev/sdb

個人電腦系統不支援超過四個主分割槽,為了克服這個限制,使用了擴充套件分割槽的概念。

  • 硬碟
/dev/sda1 : 第一個主分割槽
/dev/sda2 : 第二個主分割槽
/dev/sda3 : 第三個主分割槽
/dev/sda4 : 擴充套件分割槽
/dev/sda5 : 第一個擴充套件/邏輯分割槽
/dev/sda6 : 第二個擴充套件/邏輯分割槽

USB 和 FireWire 磁碟被識別為 SCSI 磁碟。

分割槽完成後,可以在每個分割槽上構建檔案系統。

檔案系統

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檔案系統的存在是為了讓你在介質上儲存、檢索和操作資料。檔案系統維護一個內部資料結構(元資料),它將你的所有資料保持組織和可訪問。此元資料的結構賦予了檔案系統的特性。檔案系統透過組織的元資料結構被驅動程式訪問。當 Linux 啟動時,它會讀取 /etc/fstab 中所有需要掛載的檔案系統,並檢查它們是否處於可用狀態。

當出現電源故障時,Linux 將無法正確解除安裝檔案系統,並且快取中的某些資料將無法同步到介質上。

因此,元資料可能會損壞。

重新啟動系統後,它會檢測到這一點,並對整個元資料結構進行 fsck 以進行一致性檢查。這可能需要很長時間。幾分鐘到幾小時,與媒體大小成正比。對檔案系統進行日誌記錄是在磁碟上新增一個稱為日誌的新資料結構。在驅動程式對元資料進行任何修改之前,它首先被寫入日誌中。在每次元資料修改之前,日誌都會維護下一個操作的日誌。

現在,當出現電源故障時,只需要檢查日誌即可。日誌檔案系統的恢復非常快。它只需要遍歷日誌並修復最新的操作即可。日誌檔案系統的恢復可能只需要幾秒鐘。

在集群系統中,日誌記錄允許快速恢復已關閉節點的共享分割槽。

Linux 檔案系統

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  • ext2: 舊的、非常穩定的 Linux 檔案系統。對於大於 ~2-3K 的檔案來說,效率很高。
  • ext3: ext2 的日誌記錄擴充套件。可以將檔案系統在 ext2 和 ext3 之間來回移動。
  • Reiserfs: 日誌記錄檔案系統。在操作小檔案時,比 ext2 快 8-15 倍。
  • XFS: 一個功能強大的日誌記錄檔案系統,具有配額和 ACL 選項。
  • Msdos: MS-Windows FAT 檔案系統型別。 (主要用於軟盤)
  • Vfat: MS-Windows FAT 檔案系統型別。 (主要用於大型硬碟分割槽)
  • NTFS(只讀但迴圈檔案): MS-Windows 日誌記錄檔案系統
  • SMBFS: 從 Linux 掛載 Windows 或 Samba 共享的檔案系統
  • NFS: 網路檔案系統

...

檔案系統樹

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Linux 檔案系統有一個名為根 (/) 的頂級目錄,其中儲存了整個系統的所有子目錄。子目錄可以是另一個分割槽、遠端目錄或透過 NFS 協議訪問的遠端分割槽。

建立檔案系統

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要在分割槽上建立檔案系統,請使用 mkfs。

mkfs [options] -t [fstype] device [blocksize]

常用選項

-t: fstype: 檔案系統型別。
-c : 在構建檔案系統之前檢查裝置是否有壞塊。

整個分割槽將被擦除並組織成請求的檔案系統型別。沒有撤銷命令。fstype 可能的值是:msdos、ext2、ext3、reiserfs、minix、xfs

塊大小允許你自定義檔案系統的塊大小。

示例

mkfs -t msdos /dev/fd0
mkfs -t reiserfs /dev/hdd1  4096

建立擴充套件檔案系統

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要在分割槽上建立擴充套件(ext2、ext3)檔案系統,請使用 mke2fs。

mke2fs [options] device [blocksize]

常用選項

-b: 指定塊大小fstype: 檔案系統型別。
-c : 在構建檔案系統之前檢查裝置是否有壞塊。
-j: 建立帶有 ext3 日誌的檔案系統。
-L: 設定檔案系統的卷標。

使用 mke2fs 可以將超級塊和日誌資訊儲存在另一個裝置上。示例

mkefs -b 2048 /dev/fd0 -L floppy
mkfs -V
mke2fs 1.26 (3-Feb-2002) Using EXT2FS Library version 1.263

監控磁碟使用情況

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要列印磁碟使用情況,請使用 du。

du [options] [files...]

常用選項

-a: 所有檔案,不僅僅是目錄
-b: 以位元組為單位列印大小
-c: 總計
-h: 人類可讀的格式。 (1K、20M、...)

示例

$ du -ch Documents
112k    Documents/Cours/LPI101
4.0k    Documents/Cours/LPI102
4.0k    Documents/Cours/LPI201
4.0k    Documents/Cours/LPI202
124k    total
du -sk ~ # Sums up your total disk usage in kilobytes
du -ak ~ | sort -n | more # Display every file and its disk space in numerical order.

檔案系統磁碟空間

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檔案系統由元資料結構和塊列表組成。要列印檔案系統磁碟空間使用情況,請使用 df。

df [options] [files...]

常用選項

-a: 列出所有包含 0 個塊的檔案系統。
-t: 限制列出的檔案系統型別。
-h: 人類可讀的格式。 (1K、20M、...)
-i: 列出 inode 資訊,而不是塊使用情況。

示例

$ df -t reiserfs -h
F           1k-blocks      Used Available Use% Mounted on
/dev/hda3             28771528   3121536  25649992  11% /
$ df -t ext2 -h
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/hda1              15M  3.8M   10M  27% /boot
$ df -ih /boot
Filesystem     Inodes IUsed IFree IUse% Mounted on
/dev/hda1        126K   402  125K    1% /boot


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