第9章磁盘和文件系统管理

1、2022-3-24Linux操作系统基础第第9 9章章 磁盘和文件系统管理磁盘和文件系统管理LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院2 Linux Linux硬盘分区硬盘分区9.1 Linux Linux文件系统简介文件系统简介9.2创建文件系统创建文件系统9.3挂载和卸载文件系统挂载和卸载文件系统9.4设置开机自动挂载文件系统设置开机自动挂载文件系统9.5使用交换空间使用交换空间9.6权权 限限 设设 置置9.7LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院3 在安装Fedora 12系统时，可以对硬盘进行分区，本节主要介绍安装系统之后如

2、何使用fdisk命令进行分区。LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院49.1.1硬盘分区知识硬盘分区知识硬盘是在PC中使用最广泛的高速大容量存储设备。要对计算机硬盘进行分区，首先需要了解硬盘的基本知识，知道什么是分区、分区有哪些类型。LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院5PC机中硬盘采用的接口主要有两种：IDE（Integrated Drive Electronics，电子集成驱动器）SATA（Serial ATA，即串行ATA ）硬盘的接口硬盘的接口LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院6IDE

3、 接口接口 IDE主要接硬盘和光驱。 IDE接口优点：价格低廉、兼容性强 IDE接口缺点：数据传输速度慢、线缆长度过短、连接设备少。IDE接口和IDE线LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院7SATA 接口接口LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院8硬盘的对应设备文件均放在/dev目录下。 对于IDE接口来说，在主板上有主接口（Primary）和次接口（Secondary ）两个设备连接接口，每个接口最多连两个设备，分别称为主设备（Master）和从设备（Slave），这些设备与设备文件对应关系如下：/dev/hda：主接口上的主

4、设备（Primary master）/dev/hdb：主接口上的从设备（Primary slave）/dev/hdc：次接口上的主设备（Secondary master）/dev/hdd：次接口上的从设备（Secondary slave）LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院9 SATA 硬盘在Linux通常是表示为 sd* ，比如 sda 、sdb . . 移动存储设备在linux也表示为 sd* ，比如 sda 、sdb . . 。 LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院102. 硬盘的组成部分硬盘的组成部分（1）磁头（hea

5、d）磁头是硬盘中最昂贵的部件，也是硬盘技术中最重要和最关键的一环。 （2）磁道（track）当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道。 LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院11（3）扇区（）扇区（sector）磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是磁盘的扇区。每个扇区可以存放512个字节的信息，磁盘驱动器在向磁盘读取和写入数据时，要以扇区为单位。 LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院12（4）柱面（）柱面（cylinder） 硬盘通常由重叠的一组盘片构成，

6、每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的“0”开始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称之为磁盘的柱面。LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院133硬盘分区硬盘分区所谓分区，实际上就是把硬盘上的存储空间在逻辑上分为若干个相互独立的区域，每一个区域就称为一个分区。在各分区上用户可以分别建立文件系统，在使用时，用户感觉到每个分区就好像是一张“独立的大磁盘”一般。LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院144. 分区类型（非常重要）分区类型（非常重要） 由于分区表的限制，一个硬盘上最多可以建立4个基本分区。基本分区可分为两类：主分区

7、（primary）和扩展分区（extended），其中扩展分区只能有一个。扩展分区不能直接使用，还需要划分成逻辑分区才行。基本分区（包括主分区和扩展分区）的编号范围是1-4，逻辑分区是从5开始的。LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院15最合理的分区方式最合理的分区方式 最合理的分区方式：主分区在前，扩展分区在后，然后在扩展分区中划分逻辑分区；主分区的个数+扩展分区个数要控制在四个之内 。LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院16 通过分区不能产生任何文件系统，在分区之后只是对硬盘上的磁盘空间进行了保留，还不能直接使用，在此之后分

8、区必须要进行格式化。在Linux系统下大多使用mkfs命令来完成格式化。Linux支持不同的文件系统，应用最广泛的是ext3。5. 格式化格式化LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院179.1.2使用使用fdisk进行硬盘分区进行硬盘分区 Linux系统使用fdsik命令能将磁盘划分成为若干个分区。LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院181. 分区命令分区命令 - fdisk语法：fdisk -b -uv 外围设备代号 或 fdisk -l -b -uv 外围设备代号. 功能：观察硬盘的使用情形与分割硬盘。补充说明：fdisk是

9、用来磁盘分区的程序，它采用传统的问答式界面。该命令的各个选项含义如下： -b ： 指定每个分区的大小。-l ：列出指定的外围设备的分区表状况。LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院19举举 例例 执行fdisk l命令，可以显示分区信息。 Device Boot Start End Blocks Id System /dev/hda1 * 1 765 6144831 7 HPFS/NTFS /dev/hda2 766 2805 16386300 c W95 FAT32 (LBA) /dev/hda3 2806 9729 55617030 5 Extended /

10、dev/hda5 2806 3825 8193118 83 Linux /dev/hda6 3826 5100 10241406 83 Linux /dev/hda7 5101 5198 787153 82 Linux swap /dev/hda8 5199 6657 11719386 83 Linux /dev/hda9 6658 7751 8787523 83 Linux /dev/hda10 7752 9729 15888253 83 Linux 通过这个例子，我们可以看到基本分区有3个，从 hda1-hda3 ，逻辑分区由 hda5-hda10 ；此硬盘没有基本分区4，所以也没有显示基

11、本分区hda4 ；但逻辑分区不可能从4开始，因为那是基本分区的位置。LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院20各个字段的含义各个字段的含义Device（分区）：表示分区Boot（引导）：表示引导分区Start（开始）：表示一个分区从哪个柱面开始End（结束）：表示一个分区到哪个柱面结束Id和System：确认分区类型。在fdisk中通过子命令t来指定。Blocks（容量）：表示分区容量，其单位是KBLinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院21运行命令：fdisk 设备名称，例如：fdisk /dev/sda，进入command状态。

12、在“command:”状态下，可输入以下指令：a：设置可启动标记。一个硬盘可以同时容纳多种操作系统，启动标记用于决定由哪一个分区上的操作系统来启动。d：删除分区。l：列出已知的分区类型。m：显示命令清单列表。n：增加新的分区。p：显示当前分区表情况。t： 更改一个分区的系统IDq：不保存修改，退出。w：保存新的分区表，退出。fdisk 的子命令的子命令（重点）（重点）LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院22 （1）进入fdisk界面，列出所有命令。 （2）显示硬盘分区信息。 （3）创建和删除主分区。 （4）创建扩展分区和逻辑驱动器。 （5）查看并转换分区类型。

13、 （6）保存分区设置信息，并退出fdisk。 （7）在非交互式界面下显示当前硬盘的分区信息。2Linux系统下硬盘分区举例系统下硬盘分区举例LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院23 文件系统是文件存放在磁盘等存储设备上的组织方法。 不同版本的Linux上所支持的文件系统类型都有所不同，下面以Fedora 12为例，介绍如何查看该系统所支持的文件系统。登录Fedora 12系统，进入/lib/modules/2.6.31.5-127.fc12.i686/kernel/fs/目录，执行下面命令。 # ls -l /lib/modules/2.6.31.5-127.

14、fc12.i686/kernel/fs/9.2Linux文件系统简介文件系统简介LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院249.3创建文件系统简介创建文件系统简介 对一个新的硬盘进行分区以后，还要对这些分区创建文件系统。一个分区只有建立了某种文件系统后，这个分区才能使用。建立文件系统的过程，就是用相应格式化工具格式化分区的过程，这个过程和在Windows系统中格式化某个分区为NTFS分区的过程类似。LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院25 如果需要使用某个文件系统存放数据，一般要经过以下操作步骤。 （1）使用fdisk命令在硬盘上

15、创建分区。 （2）使用mkfs命令在分区上创建文件系统。 （3）使用mount命令挂载文件系统。 （4）使用umount卸载文件系统。LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院26创建文件系统创建文件系统 以Fedora 12系统为例，常用的创建文件系统的命令有mkfs，mkfs.ext3，mkfs.ext2，mkfs.msdos，mkfs.vfat和mkswap等。LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院27 使用mkfs命令可以在分区上建立各种文件系统。 命令语法： mkfs -t 文件系统类型 磁盘设备名 【例】 使用mkfs命令

16、创建文件系统。（1）查看当前磁盘上的分区情况，假设该磁盘设备是sda。# fdisk l /dev/sda（2）格式化/dev/sda5分区，创建ext3文件系统 # mkfs t ext3 /dev/sda51使用使用mkfs命令创建文件系统命令创建文件系统LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院28当然也可以把分区格式化成其他的文件系统。# mkfs t ext2 /dev/sda5# mkfs t reiserfs /dev/sda5# mkfs t vfat /dev/sda5# mkfs t msdos /dev/sda5LinuxLinux操作系统基础

17、操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院29 在这里主要介绍mkfs.ext3，mkfs.ext2，mke2fs，mkdosfs，mkfs.msdos和mkfs.vfat命令，使用mkfs命令在执行的时候，也是调用的这些命令。 【例】 使用mkfs.ext3命令将/dev/sda5设备格式化成ext3文件系统。# mkfs.ext3 /dev/sda5 其他创建文件系统的命令和mkfs.ext3类似，如下所示：# mkfs.ext2 /dev/sda5 将分区格式化成ext2文件系统2使用其他命令创建文件系统使用其他命令创建文件系统LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理

18、工学院309.4挂载和卸载文件系统挂载和卸载文件系统 使用mount和umount命令可以实现挂载和卸载功能，这样用户才可以使用相应的设备存储数据。LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院319.4.1挂载文件系统挂载文件系统 使用mount命令可以将某个分区、光盘、软盘或是U盘挂载到Linux系统的目录下。 命令语法： mount 可选项 设备名称 挂载点可选项：-t： 指定设备的文件系统类型-o： 指定挂载文件系统时的选项，常用的有： ro：以只读方式挂载 rw：以读写方式挂载 nouser：使一般用户无法挂载 user：可以让一般用户挂载LinuxLinux

19、操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院32 【例1】 挂载分区/dev/sda5到/mnt/kk目录中。# mkdir /mnt/kk# mount /dev/sda5 /mnt/kk # df 使用df命令可以看到分区/dev/sda5已经挂载。注：注：dfdf命令命令：列出文件系统的整体磁盘使用量。：列出文件系统的整体磁盘使用量。 【例2】 以只读方式挂载/dev/sda5分区到/mnt/kk目录中。# mount o ro /dev/sda5 /mnt/kk# mkdir /mnt/kk/a 显示无法创建1挂载硬盘挂载硬盘LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工

20、学院南阳理工学院33 Linux系统在使用光盘、软盘、U盘以及移动硬盘时，必须先执行挂载命令。挂载命令会将这些存储介质指定成系统中的某个目录，以后直接访问相应目录即可读写存储介质上的数据。2挂载光盘、软盘、挂载光盘、软盘、U盘盘LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院34【例1】 将光盘放入光驱，挂载光盘到/media/cdrom目录中。# mkdir /media/cdrom# mount t iso9660 /dev/cdrom /media/cdrom【例2】 挂载文件系统是FAT32格式的U盘。# fdisk l 查看U盘的设备号，假设为/dev/sdb#

21、 mkdir /media/disk# mkdir t vfat /dev/sdb /media/diskLinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院359.4.2卸载文件系统卸载文件系统 使用umount命令可以将某个分区、光盘、软盘或是U盘进行卸载。 命令语法： umount 可选项 -t 文件系统LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院36【例】 卸载分区/dev/sda5文件系统。# umount /dev/sda5# df 使用df命令可以看到分区/dev/sda5已经卸载。也可以使用卸载挂载目录的方式卸载该文件系统。# umo

22、unt /mnt/kk1卸载硬盘卸载硬盘LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院37【例1】 卸载光盘。# umount /dev/cdrom或# umount /media/cdrom【例2】 卸载U盘。# umount /media/disk# umount /dev/sdb2卸载光盘、软盘、卸载光盘、软盘、U盘盘LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院389.4.3查看分区挂载情况查看分区挂载情况 要查看Linux系统分区挂载情况，除了可以使用df命令之外，还可以通过mount s命令以及查看/etc/mtab文件获取信息。Li

23、nuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院39【例】 使用mount命令查看分区挂载情况。# mount -s1使用使用mount s命令命令LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院40 【例】 通过/etc/mtab文件查看分区挂载情况。cat /etc/mtab2查看查看/etc/mtab文件文件LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院419.5设置开机自动挂载文件系统设置开机自动挂载文件系统LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院429.6使用交换空间使用交换空间 Linux

24、系统中的交换空间在物理内存被用完时使用。如果系统需要更多的内存资源，而物理内存已经用完，内存中不活跃的进程就会被转移到交换空间中。虽然交换空间可以为具有少量内存的计算机提供帮助，但是这种方法不应该被当作是对内存的取代。交换空间位于硬盘驱动器上，它比进入物理内存要慢。LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院439.6.1添加交换空间添加交换空间 有时，用户需要在安装Linux系统后添加更多的交换空间。用户可以添加一个交换分区或添加一个交换文件，推荐使用添加一个交换分区。交换空间可以是一个专用的交换分区，也可以是一个交换文件，或是两者的结合。交换空间总的大小至少为计算

25、机内存的12倍左右，但是它最好不要超过2GB容量。LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院44 【例】 添加交换分区。 （1）创建交换分区。# mkswap /dev/sda5 （2）启用交换分区。# swapon /dev/sda5# free 使用free命令可以查看内存情况。 （3）确认已经启用交换分区。# cat /proc/swaps （4）如果要在系统引导时启用交换分区，编辑/etc/fstab文件添加如下内容。/dev/sda5 swap swap defaults 0 01添加交换分区添加交换分区LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理

26、工学院南阳理工学院45 如果是在物理分区无法支持的环境下，可以添加交换文件。 【例】 添加交换文件。 （1）创建文件/swapfile。# dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1024 count=65536使用dd命令新增一个65536KB大小的文件/swapfile （2）创建交换文件。# mkswap /swapfile （3）启用交换文件。# swapon /swapfile 2添加交换文件添加交换文件LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院46 （4）新添了交换分区并启用它之后，使用如下命令确保交换文件已被启用了。# cat

27、/proc/swaps （5）如果要在系统引导时启用交换文件，编辑/etc/fstab文件添加如下内容。然后在系统下次引导时，就会启用新建的交换文件。/swapfile swap swap defaults 0 02添加交换文件添加交换文件LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院479.6.2删除交换空间删除交换空间 当某个交换分区或交换文件不再需要时，可以使用如下步骤将其删除。LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院48【例】 删除交换分区。# swapoff /dev/sda5编辑/etc/fstab文件删除如下内容。/dev/s

28、da5 swap swap defaults 0 01删除交换分区删除交换分区LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院49【例】 删除交换文件。# swapoff /swapfile# rm rf /swapfile编辑/etc/fstab文件删除如下内容。/swapfile swap swap defaults 0 02删除交换文件删除交换文件LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院509.7权权 限限 设设 置置 为了有效地控制用户对文件和目录的访问，必须对其设置权限以实现安全控制，本节主要讲述如何设置权限以及更改文件和目录的所有

29、权。LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院519.7.1文件和目录权限文件和目录权限 在Linux系统中，用户可以对每一个文件或目录都具有访问权限，这些访问权限决定了谁能访问，以及如何访问这些文件和目录。LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院52 文件的保护方式(1)两种用户：超级用户、普通用户(2)三个等级：文件拥有者(user)、同组用户(group)、其他用户(others)，所有用户(all)(3)三种权限：读(r)、写(w)、执行(x)执行ls l命令权限权限 链接数链接数 文件主文件主 组组 长度长度 建立建立/修改时

30、间修改时间 目录目录/ 文件名文件名-rw- r- r- 1 jjpr jjpr 1299 Nov 200 9:33 hs 所有者所有者 同组用户同组用户 其他组用户其他组用户文件和目录的权限文件和目录的权限LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院53 文件权限 读权限(r):只允许用户读其内容，而禁止对其做任何的更改操作。 写权限(w):允许用户打开并修改文件。 执行权限(x):用户将该文件作为一个程序执行。 目录权限 读权限(r):可以列出存储在该目录下的文件，即读目录内容列表。 写权限(w):允许从目录中删除或添加新的文件。 执行权限(x):允许在目录中查找

31、，并能用cd命令将工作目录转到该目录。LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院549.7.2权限设置权限设置 只有系统管理员和文件的所有者才可以更改文件或目录的权限，更改文件或目录权限的方法一般有3种： 通过图形界面的文件管理器 使用chmod命令的文字设定法 使用chmod命令的数字设定法LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院551 1文件管理器更改权限文件管理器更改权限LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院56改变访问权限改变访问权限 chmod 命令命令chmod命令用来改变文件或目录的访问权限

32、（1）文字设定法 语法：chmod who + | - | = mode 文件名 说明： 操作对象who可是下述中的任一个或者它们的组合： u（user）：表示“用户”，即文件或目录的所有者g（group）：表示“同组用户”，即与文件属主有相同组ID的所有用户o（others）：表示“其他用户”a（all）：表示“所有用户”LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院57操作符号可以是：+：添加某个权限-：取消某个权限=：赋予给定权限并取消其他所有权限（如果有的话）设置mode所表示的权限可用下述字母的任意组合：r：可读w：可写x：可执行LinuxLinux操作系统基

33、础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院58文字设定法范例文字设定法范例例1：设定文件test1的属性为：文件属主（u）增加执行权限，与文件属主同组用户（g）增加执行权限，其他用户（o）增加执行权限。# chmod a+x test1例2：设定文件text2的属性为：文件属主（u）增加写权限，与文件属主同组用户（g）增加写权限，其他用户（o）删除写、执行权限。# chmod ug+w,o-wx test2LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院59文字设定法范例文字设定法范例例3：删除文件test3的执行权限，以下三个命令均可。# chmod a-x test3#

34、 chmod -x test3# chmod ugo-x test3例4：把文件test4的执行权限改为rwxrw-rw-。# chmod u=rwx,g=rw,o=rw test4LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院60（2）数字设定法语法：chmod mode 文件名说明：0表示没有权限，1表示可执行权限，2表示写入权限，4表示读取权限，然后将其相加。所以数字属性的格式应为3个07的8进制数，其顺序是（u），（g），（o）。或者可以这样理解： mode为3个8进制数字。转化为2进制数字，1对应的赋予相应的权限，0对应的取消相应的权限。不 改变访问权限改变访问权限 chmod 命令（续）命令（续）LinuxLinux操作系统基础操作系统基础 南阳理工学院南阳理工学院61例1：设定文件aaa的属性为文件属主（u）拥有读、写权限，与文件属主同组用户（g）拥有读权限，其他人（o）拥有读权限。# chmod 644 aaa例2：设定bbb这个文件的属性为：文件属主（u）可读/可写