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Centos75--Linux文件系统结构

  以盘片中心为圆心,把盘片分成若干个同心圆,那每一个划分圆的“线条”,就称为磁道。

  硬盘内的盘片有两个面,都可以储存数据,而硬盘内的盘片往往不止一张,常见的有两张,那么,两张盘片中相同位置的磁道,就组成一个“柱面”,盘片中有多少个磁道,就有多少个柱面。盘片两面都能存数据,要读取它,必须有磁头,所以,每一个面,都有一个磁头,一张盘片就有两个磁头。

  磁道从外向内自0开始顺序进行编号,各个磁道上的扇区数是在硬盘格式化时确定的。

  文件储存在硬盘上,硬盘的最小存储单位叫做扇区(Sector)。每个扇区储存512字节(相当于0.5KB)。

  因为很久以前,在硬盘的容量还非常小的时候,人们采用与软盘类似的结构生产硬盘。也就是硬盘盘片的每一条磁道都具有相同的扇区数,由此产生了所谓的3D参数,即是磁头数(Heads)、柱面数(Cylinders)、扇区数(Sectors)以及相应的3D寻址方式。

  使用ZBR 区位记录法做的磁盘有以下特点:读外圈的数据快,读内圈的数据慢,所以测试硬盘经常看到读取速度越来越慢的曲线图就很正常了。

  互动:windows安装系统的C盘或Linux boot分区一般安装在磁盘最外面还是最里面?

  * 文件的时间戳,共有三个:ctime指inode上一次变动的时间,mtime指文件内容上一次变动的时间,atime指文件上一次打开的时间。

  例2:测试mtime时间,黑客先修改时间,再植入木马程序,防止 find / -mtime 查看木马文件

  Unix/Linux系统内部不使用文件名,而使用inode号码来识别文件。对于系统来说,文件名只是inode号码便于识别的别称或者绰号。表面上,用户通过文件名,打开文件。实际上,系统内部这个过程分成三步:首先,系统找到这个文件名对应的inode号码;其次,通过inode号码,获取inode信息;最后,根据inode信息,找到文件数据所在的block,读出数据。

  例2:查看每个硬盘分区的inode总数和已经使用的数量,可以使用df命令。

  注:由于每个文件都必须有一个inode,因此有可能发生inode已经用光,但是硬盘还未存满的情况。这时,就无法在硬盘上创建新文件。

  Unix/Linux系统中,目录(directory)也是一种文件。打开目录,实际上就是打开目录文件。

  目录文件的结构非常简单,就是一系列目录项的列表。每个目录项,由两部分组成:所包含文件的文件名,以及该文件名对应的inode号码。

  操作系统读取硬盘的时候,不会一个个扇区(512字节)地读取,这样效率太低,而是一次性连续读取多个扇区,即一次性读取一个块(block)。这种由多个扇区组成的块,是文件存取的最小单位。块的大小,最常见的是1KB,即连2个

  硬盘的结构:ZBR 区位记录 inode(inode表中主要看inode号) inode号唯一标识一个文件(一个文件系统里面) inode用完了,文件就不能创建了。 inode数据量设置大一些:可以创建多个文件。占用空间比较大 inode数据量设置小一些:可以创建很少文件。占用空间比较小 block block设置大:效率高,利用率低。 block设置小:效率低,利用率高。

  Linux链接分两种,一种被称为硬链接(Hard Link),另一种被称为软链接,即符号链接(Symbolic Link)。默认情况下,ln命令产生硬链接。

  硬连接的作用是允许一个文件拥有多个有效路径名,这样用户就可以建立硬连接到重要文件,以防止“误删”的功能。

  只删除一个连接并不影响索引节点本身和其它的连接,只有当最后一个连接被删除后,文件的数据块及目录的连接才会被释放。也就是说,文件真正删除的条件是与之相关的所有硬连接文件均被删除。

  【软连接】:另外一种连接称之为符号连接(Symbolic Link),也叫软连接。软链接文件有类似于Windows的快捷方式。它实际上是一个特殊的文件。在符号连接中,文件实际上是一个文本文件,其中包含的有另一文件的位置信息

  硬链接的原理就是多个文件名指向同一个inode,因此多个文件名共用一个inode号,达到共享与备份的目的

  硬链接的特点: 无法针对目录,跨分区无法实现。因为每个分区都有自己独立的INDOE编号

  默认新一个空目录,此目录的第二字段就是2(包含两个隐藏目录,因为每一个目录都有一个指向它本身的子目录. 和指向它上级目录的子目录…),所以test是一个链接, 隐藏目录. 是第二个链接

  由于inode号码与文件名分离,这种机制导致了一些Unix/Linux系统特有的现象。

  1. 有时,文件名包含特殊字符,无法正常删除。这时,直接删除inode节点,就能起到删除文件的作用。

  3. 打开一个文件以后,系统就以inode号码来识别这个文件,不再考虑文件名。因此,通常来说,系统无法从inode号码得知文件名。

  实战场景:在一台配置较低的Linux服务器(内存、硬盘比较小)的/data分区内创建文件时,系统提示磁盘空间不足,用df -h命令查看了一下磁盘使用情况,发现/data分区只使用了80%,还有1.9G的剩余空间,但是无法创建新的文件。当时使用的是root用户。服务器没有被黑。

  /data/cache目录中存在数量非常多的小字节缓存文件,占用的Block不多,但是占用了大量的inode。

  在/data备份好一些文件,然后删除这些文件,释放一些inode,然后创建一个文件夹/data/cache2。在cache2下挂载一个新分区:

  inode分区完后,可以增加吗? 不可以。 inode总数是在格式化时定下来。

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