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磁盘管理与文件系统

2020/8/20 14:47:58   来源:

磁盘结构及分区表示

磁盘基础

硬盘(Hard Disk Drive,简称 HDD)是计算机常用的存储设备之一,硬盘的基本知识。
1.硬盘的结构
(1)物理结构
盘片:硬盘有多个盘片,每盘片 2 面。磁头:每面一个磁头。
(2)数据结构
扇区:磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段,这些弧段便是硬盘的扇区(Sector)。硬盘的第一个扇区,叫做引导扇区。
磁道: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(Track)。
柱面:在有多个盘片构成的盘组中,由不同盘片的面,但处于同一半径圆的多个磁道组成的一个圆柱面(Cylinder)。
硬盘的结构如图 5.1 所示。
图 5.1 硬盘结构
(3)存储容量
硬盘存储容量=磁头数×磁道(柱面)数×每道扇区数×每扇区字节数。
可以用柱面/磁头/扇区来唯一定位磁盘上每一个区域,用 fdisk -l 查看分区信息。

2.硬盘的接口
硬盘按数据接口不同,大致分为 ATA(IDE)和 SATA 以及 SCSI 和 SAS,接口速度不是实际硬盘数据传输的速度。
ATA,全称 Advanced Technology Attachment,并口数据线连接主板与硬盘,抗干扰性太差,且排线占用空间较大,不利电脑内部散热,已逐渐被 SATA 所取代。
SATA,全称 Serial ATA,抗干扰性强,支持热插拔等功能,速度快,纠错能力强。SCSI,全称是 Small Computer System Interface(小型机系统接口),SCSI 硬盘广为
工作站级个人电脑以及服务器所使用,资料传输时 CPU 占用率较低,转速快,支持热插拔等。
SAS(Serial Attached SCSI)是新一代的 SCSI 技术,和 SATA 硬盘相同,都是采取序列式技术以获得更高的传输速度,可达到 6Gb/s。

磁盘分区表示

1.MBR
MBR 是主引导记录(Master Boot Record),位于硬盘第一个物理扇区处,MBR 中包含硬盘的主引导程序和硬盘分区表。分区表有 4 个分区记录区,每个分区记录区占 16 个字节.

2.磁盘分区的表示
常见的硬盘可以划分为主分区、扩展分区和逻辑分区,通常情况下主分区只有四个,而 扩展分区可以看成是一个特殊的主分区类型,在扩展分区中可以建立逻辑分区。主分区一般 用来安装操作系统,扩展分区则多用来存储文件数据。
在 Windows 系统中,使用盘符的形式(如 C 盘、D 盘、E 盘等)来表示不同的主分区、逻辑分区,而忽略了不能直接存储文件数据的扩展分区。那么在 Linux 系统中又是如何表示这些分区的呢?
Linux 内核读取光驱、硬盘等资源时均通过“设备文件”的形式进行,因此在 Linux 系统中,将硬盘和分区分别表示为不同的文件。具体表述形式如下。
硬盘:对于 IDE 接口的硬盘设备,表示为“hdX”形式的文件名;而对于 SCSI 接口的硬盘设备,则表示为“sdX”形式的文件名。其中“X”可以为 a、b、c、d 等字母序号。例如, 将系统中的第 1 个 IDE 设备(硬盘)表示为“hda”,将第 2 个 SCSI 设备表示为“sdb”。
分区:表示分区时,以硬盘设备的文件名作为基础,在后边添加该分区(无论主分区、 扩展分区、逻辑分区)对应的数字序号即可。例如,第 1 个 IDE 硬盘中的第 1 个分区

表示为“hda1”、第 2 个分区表示为“hda2”,第 2 个 SCSI 硬盘中的第 3 个分区表示为
“sdb3”、第 5 个分区表示为“sdb5”。
需要注意的是,由于硬盘中的主分区数目只有 4 个,因此主分区和扩展分区的序号也就限制在 1~4,而逻辑分区的序号将始终从 5 开始。例如,即便第 1 个 IDE 硬盘中只划分了一个主分区、一个扩展分区,则新建的第 1 个逻辑分区的序号仍然是从 5 开始的,应表
示为“hda5”,第 2 个逻辑分区表示为“hda6”。

3.Linux 中使用的文件系统类型
文件系统(File System)类型决定了向分区中存放、读取文件数据的方式和效率,在对分区进行格式化时需要选择所使用的文件系统类型。在 Windows 操作系统中,经常使用的文件系统类型包括 FAT32、NTFS 等格式;而在 Linux 系统中,最常使用的文件系统主要包括以下几种格式。
XFS:是一种高性能的日志文件系统,特别擅长于处理大文件,可支持上百万 T 字节的存储空间。由于 XFS 文件系统开启日志功能,所以即便发生宕机也不怕数据遭到破坏,这种文件系统可以根据日志记录在短时间内进行数据恢复。
SWAP:交换文件系统,用于为 Linux 系统建立交换分区。交换分区的作用相当于虚拟内存,能够在一定程度上缓解物理内存不足的问题。一般建议将交换分区的大小设置为物理内存的 1.5~2 倍。例如,对于拥有 512MB 物理内存的主机,其交换分区的大小建议设置为 1024MB。如果服务器的物理内存足够大(如 8GB 以上),也可以不设置交换分区。交换分区不用于直接存储用户的文件和目录等数据。
EXT4:第 4 代扩展文件系统,用于存放文件和目录数据的分区,是 Linux 系统中默认使用的文件系统(CentOS 7 默认使用 XFS)。EXT4 是典型的日志型文件系统,其特点是保存有磁盘存取记录的日志数据,便于恢复,在存取性能和稳定性方面更加出色。Linux 系统还广泛支持其他各种类型的文件系统,如 JFS、FAT16、FAT32、NTFS 等。
JFS 文件系统多用于商业版本的 UNIX 操作系统中,具有出色的性能表现。由于 NTFS 是微软公司的专有文件系统,Linux 系统默认只支持从 NTFS 分区读取文件,如果需要向 NTFS 分区中写入文件数据,需要结合其他辅助软件(如 NTFS-3G)。

管理磁盘及分区

在 Linux 服务器中,当现有硬盘的分区规划不能满足要求(例如,根分区的剩余空间过少,无法继续安装新的系统程序)时,就需要对硬盘中的分区进行重新规划和调整,有时候 还需要添加新的硬盘设备来扩展存储空间。

实现上述操作需要用到 fdisk 磁盘及分区管理工具,fdisk 是大多数 Linux 操作系统中自带的基本工具之一。本节将通过为 Linux 主机新增一块硬盘并建立分区的过程来介绍 fdisk 工具的使用。
增加硬盘设备时首先需要在机箱内进行硬盘接口的物理连接。若是在 VMware 虚拟机环境中,可以修改虚拟主机的设置,添加一块“Hard Disk”硬盘设备(如添加一块 100GB 的SCSI 硬盘)。

5.2.1检测并确认新硬盘

挂接好新的硬盘设备并启动主机后,Linux 操作系统会自动检测并加载该硬盘,无须额外安装驱动。执行“fdisk -l”命令可以查看、确认新增硬盘的设备名称和位置。“fdisk -l”命令的作用是列出当前系统中所有硬盘设备及其分区的信息,具体操作如下:

[root@localhost ~]# fdisk -l
Disk /dev/sda: 107.4 GB, 107374182400 bytes, 209715200 sectors Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes Disk label type: dos
Disk identifier: 0x000aa89a

Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sda1 * 2048 2099199 1048576 83 Linux
/dev/sda2 2099200 209715199 103808000 8e Linux LVM

Disk /dev/sdb: 107.4 GB, 107374182400 bytes, 209715200 sectors Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
……省略部分内容

上述输出信息中包含了各硬盘的整体情况和分区情况,其中“/dev/sda”为原有的硬盘设备,而“/dev/sdb”为新增的硬盘,没有包含有效的分区信息。对于已有的分区,将通过列表的方式输出以下信息。
Device:分区的设备文件名称。
Boot:是否是引导分区。若是,则有“*”标识。
Start:该分区在硬盘中的起始位置(柱面数)。

End:该分区在硬盘中的结束位置(柱面数)。
Blocks:分区的大小,以 Blocks(块)为单位,默认的块大小为 1024 字节。
Id:分区对应的系统 ID 号。83 表示 Linux 中的 XFS 分区或 EXT4 分区、8e 表示 LVM 逻辑卷。LVM 是 Linux 操作系统中对磁盘分区进行管理的一种逻辑机制,与之相关的知识将在后面的章节介绍。
System:分区类型。
识别到新的硬盘设备后,就可以在该硬盘中建立新的分区了。在 Linux 操作系统中,分区和格式化的过程是相对独立的,关于格式化分区的操作将在后续内容中讲解。

规划硬盘中的分区

在硬盘设备中创建、删除、更改分区等操作同样通过 fdisk 命令进行,只需使用硬盘的设备文件作为参数。例如,执行“fdisk /dev/sdb”命令,即可进入交互式的分区管理界面中.

在该操作界面中的“Command (m for help):”提示符后,输入特定的分区操作指令, 可以完成各项分区管理任务。例如,输入“m”指令后,可以查看各种操作指令的帮助信息.

下面将分别介绍在分区过程中常用的一些交互操作指令。

1.“p”指令——列出硬盘中的分区情况
使用“p”指令可以列出详细的分区情况,信息显示的格式与执行“fdisk -l”命令相同。硬盘中尚未建立分区时,输出的列表信息为空,具体操作如下:

Command (m for help): p
Disk /dev/sdb: 107.4 GB, 107374182400 bytes, 209715200 sectors Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes Disk label type: dos
Disk identifier: 0xf59e5bfe

Device Boot Start End Blocks Id System

2.“n”指令——新建分区
使用“n”指令可以进行创建分区的操作,包括主分区和扩展分区。根据提示继续输入“p” 选择创建主分区,输入“e”选择创建扩展分区。之后依次选择分区序号、起始位置、结束位置或分区大小即可完成新分区的创建。
选择分区号时,主分区和扩展分区的序号只能为 1~4。为保证分区连续,分区起始位

置一般由 fdisk 默认识别即可,结束位置或大小可以使用“+sizeM”或“+sizeG”的形式,如“+
20G”表示将该分区的容量设置为 20GB。
(1)创建两个主分区
首先建立第一个主分区(/dev/sdb1),容量指定为 20GB,具体操作如下:

Command (m for help): n //开始创建第 1 个分区
Partition type:
p primary (0 primary, 0 extended, 4 free) e extended
Select (default p): p //选择创建的为主分区Partition number (1-4, default 1): 1 //设置第一个主分区的编号为 1 First sector (2048-209715199, default 2048): //直接按Enter 键接受默认值Using default value 2048
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-209715199, default 209715199): +20G
Partition 1 of type Linux and of size 20 GiB is set

按照类似的操作步骤继续创建第二个主分区(/dev/sdb2),容量也指定为 20GB,完成后可以输入“p”指令查看分区情况,具体操作如下:

Command (m for help): p
Disk /dev/sdb: 107.4 GB, 107374182400 bytes, 209715200 sectors Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes Disk label type: dos
Disk identifier: 0xa0ac809e

Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 41945087 20971520 83 Linux
/dev/sdb2 41945088 83888127 20971520 83 Linux

(2)创建一个扩展分区和两个逻辑分区
使用剩余的硬盘空间可以创建扩展分区,然后在扩展分区中创建逻辑分区。需要注意的是,若主分区、逻辑分区均已创建完毕(四个主分区号已用完),则再次输入“n”指令后将不再提示选择分区类别。

首先使用剩下的所有空间建立扩展分区(/dev/sdb4)(全部空间分配完毕后,将无法再建立新的主分区),具体操作如下:

Command (m for help): n
Partition type:
p primary (2 primary, 0 extended, 2 free) e extended
Select (default p): e //选择创建的为扩展分区Partition number (3,4, default 3): 4 //选择 4 作为扩展分区的编号
First sector (83888128-209715199, default 83888128):
Using default value 83888128
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (83888128-209715199, default 209715199): Using default value 209715199
Partition 4 of type Extended and of size 60 GiB is set

接下来在扩展分区中建立第一个逻辑分区(/dev/sdb5),容量指定为 2GB,具体操作如下:

Command (m for help): n
Partition type:
p primary (2 primary, 1 extended, 1 free) l logical (numbered from 5)
Select (default p): l //选择创建的为逻辑分区Adding logical partition 5
First sector (83890176-209715199, default 83890176):
Using default value 83890176
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (83890176-209715199,default 209715199):+2G Partition 5 of type Linux and of size 2 GiB is set

然后按照类似的操作步骤继续创建第二个逻辑分区(/dev/sdb6),容量指定为 10GB,完成后可以再次输入“p”指令查看分区情况,具体操作如下:

Command (m for help): p
Disk /dev/sdb: 107.4 GB, 107374182400 bytes, 209715200 sectors Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes

Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes Disk label type: dos
Disk identifier: 0x39525125

Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 41945087 20971520 83 Linux
/dev/sdb2 41945088 83888127 20971520 83 Linux
/dev/sdb4 83888128 209715199 62913536 5 Extended
/dev/sdb5 83890176 88084479 2097152 83 Linux
/dev/sdb6 88086528 109058047 10485760 83 Linux

3.“d”指令——删除分区
使用“d”指令可以删除指定的分区,根据提示继续输入需要删除的分区序号即可。在执行删除分区时一定要慎重,应首先使用 p 指令查看分区的序号,确认无误后再进行删除。需要注意的是,若扩展分区被删除,则扩展分区之下的逻辑分区也将同时被删除。因此建议从最后一个分区开始删除,以免 fdisk 识别的分区序号发生紊乱。
下面的操作过程将删除上一步建立的逻辑分区/dev/sdb6。

Command (m for help): d //进入删除指定分区的操作Partition number (1,2,4-6, default 6): 6 //选择需要删除的分区序号
Partition 6 is deleted

4.“t”指令——变更分区的类型
在 fdisk 分区工具中,新建的分区默认使用的分区类型为 Linux,一般不需要更改。但是若新建的分区需要用作 Swap 交换分区或其他类型的分区,则需要对分区类型进行变更以保持一致性,以避免在管理分区时产生混淆。
使用“t”指令可以变更分区的 ID 号。操作时需要依次指定目标分区序号、新的 ID 号。不同类型的 ID 号对应不同的分区类型,不同的分区类型支持不同类型的文件系统,以十六进制数表示,在 fdisk 交互环境中可以输入“l”指令进行列表查看。最常用的 XFS、Swap 文件系统对应的 ID 号分别为 83、82,而用于 Windows 中的 NTFS 文件系统对应的 ID 号一般为 86。
执行下面的操作可以将逻辑分区“dev/sdb5”的类型更改为 Swap,通过“p”指令可以确认分区/dev/sdb5 的分区 ID 已由默认的 83 变为 82。

Command (m for help): t
Partition number (1,2,4,5, default 5): 5 Hex code (type L to list all codes): 82
Changed type of partition ‘Linux’ to ‘Linux swap / Solaris’ Command (m for help): p
…… //省略部分信息
/dev/sdb5 83890176 88084479 2097152 82 Linux swap / Solaris

5.“w”和“q”指令——退出 fdisk 分区工具
完成对硬盘的分区操作以后,可以执行“w”或“q”指令退出 fdisk 分区工具。其中“w”指令将保存分区操作,而“q”指令不会保存对硬盘所做的分区操作。对已包含数据的硬盘进行分区时,一定要做好数据备份,保存之前要确保操作无误,以免损坏数据。若无法确定本次分区操作是否正确,建议使用“q”指令不保存退出。“w”指令的具体操作如下:

Command (m for help): w
The partition table has been altered! Calling ioctl() to re-read partition table. Syncing disks.

变更硬盘(特别是正在使用的硬盘)的分区设置以后,建议最好将系统重启一次,或者执行“partprobe”命令使操作系统检测新的分区表情况。在某些 Linux 操作系统中,若不进行这些操作,可能会导致格式化分区时损坏硬盘中已有的数据,严重者甚至引起系统崩溃。例如,执行“partprobe”命令将重新探测“/dev/sdb”磁盘中的分区变化,具体操作如下:

[root@localhost ~]# partprobe /dev/sdb

管理文件系统

在 Linux 操作系统中,使用 fdisk 工具在硬盘中建立分区以后,还需要对分区进行格式化并挂载到系统中的指定目录,然后才能用于存储文件、目录等数据。本节将学习如何格式

化并挂载分区。

创建文件系统

创建文件系统的过程即格式化分区的过程,在 Linux 操作系统中使用 mkfs(Make Filesystem,创建文件系统)命令工具可以将分区格式化成 XFS、EXT4、FAT 等不同类型的文件系统,而 Swap 交换分区是使用 mkswap 命令来进行格式化的。
1.mkfs 命令的使用
实际上 mkfs 命令是一个前端工具,可以自动加载不同的程序来创建各种类型的文件系统,而后端包括多个与 mkfs 命令相关的工具程序,这些程序位于/sbin/目录中,如支持 EXT4 文件系统的 mkfs.ext4 程序等。执行如下“ls /sbin/mkfs*”命令,可以查看当前操作系统内与mkfs 命令相关的工具程序。

[root@localhost ~]# ls /sbin/mkfs*
/sbin/mkfs /sbin/mkfs.ext2 /sbin/mkfs.ext4 /sbin/mkfs.msdos
/sbin/mkfs.cramfs /sbin/mkfs.ext3 /sbin/mkfs.ext4dev /sbin/mkfs.vfat

使用 mkfs 命令时,基本的命令格式如下:

mkfs -t 文件系统类型 分区设备

(1)创建 XFS 文件系统
当需要创建 XFS 文件系统时,只需结合“-t xfs”选项指定类型,并指定要被格式化的分区设备即可。例如,执行以下操作将把分区/dev/sdb1 格式化为 XFS 文件系统。

[root@localhost ~]# mkfs -t xfs /dev/sdb1 //或执行mkfs.xfs /dev/sdb1 meta-data=/dev/sdb1 isize=512 agcount=4, agsize=1310720 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=5242880, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1

log =internal log bsize=4096 blocks=2560, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0

(2)创建 FAT32 文件系统
一般来说,不建议在 Linux 操作系统中创建或使用 Windows 操作系统中的文件系统类型,包括 FAT16、FAT32 等,但一些特殊情况,如 Windows 操作系统不可用、U 盘系统被病毒破坏等情况除外。
若要在Linux 操作系统中创建FAT32 文件系统,可结合“-t vfat”选项指定类型,并添加“-F 32”选项指定 FAT 的版本。例如,执行以下操作将把分区/dev/sdb6 格式化为 FAT32 文件系统(先通过 fdisk 工具添加/dev/sdb6 分区,并将 ID 号设为 b)。

[root@localhost ~]# mkfs -t vfat -F 32 /dev/sdb6
mkfs.fat 3.0.20 (12 Jun 2013)

或者
[root@localhost ~]# mkfs.vfat -F 32 /dev/sdb6
mkfs.fat 3.0.20 (12 Jun 2013)

2.mkswap 命令的使用
在 Linux 操作系统中,Swap 分区的作用类似于 Windows 操作系统中的“虚拟内存”,可以在一定程度上缓解物理内存不足的情况。当 Linux 主机运行的服务较多,需要更多的交换空间支撑应用时,可以为其增加新的交换分区。
使用 mkswap 命令工具可以在指定的分区上创建交换文件系统,目标分区应先通过
fdisk 工具将 ID 号设为 82。例如,执行以下操作可以将分区/dev/sdb5 创建为交换分区。

[root@localhost ~]# fdisk -l /dev/sdb
…… //省略部分信息
/dev/sdb5 83890176 88084479 2097152 82 Linux swap / Solaris
…… //省略部分信息

[root@localhost ~]# mkswap /dev/sdb5
Setting up swapspace version 1, size = 2097148 KiB
no label, UUID=9673550e-9dfd-4fa8-8683-255680230f10

对于新增加的交换分区,需要使用 swapon 命令进行启用,反之使用 swapoff 命令停用指定的交换分区。例如,以下操作分别展示了启用、停用交换分区/dev/sdb5 的过程,以及总交换空间的变化情况。

[root@localhost ~]# cat /proc/meminfo | grep “SwapTotal:”

SwapTotal: 8257532 kB

//查看总交换空间的大小

[root@localhost ~]# swapon /dev/sdb5 //启用交换分区/dev/sdb5 [root@localhost ~]# cat /proc/meminfo | grep “SwapTotal”
//确认交换空间大小已增加
SwapTotal: 10354680 kB
[root@localhost ~]# swapoff /dev/sdb5 //停用交换分区/dev/sdb5

挂载、卸载文件系统

在 Linux 操作系统中,对各种存储设备中的资源访问(如读取、保存文件等)都是通过目录结构进行的,虽然操作系统核心能够通过“设备文件”的方式操纵各种设备,但是对于用 户来说,还需要增加一个“挂载”的过程,才能像正常访问目录一样访问存储设备中的资源。 当然,在安装 Linux 操作系统的过程中,建立的分区通常会由操作系统自动完成挂载,
如“/”分区、“/boot”分区等。然而对于后来增加的硬盘分区、光盘等设备,需要管理员手动进 行挂载,实际上用户访问的是经过格式化后建立的文件系统。挂载一个文件系统时,必须为其指定一个目录作为挂靠点(或称为挂载点),用户通过这个目录访问设备中的文件、目录数据。
1.挂载文件系统
mount 命令的基本使用格式如下:

mount [ -t 文件系统类型 ] 存储设备 挂载点

其中,文件系统类型通常可以省略(由系统自动识别),存储设备即对应分区的设备文件名(如/dev/sdb1、/dev/cdrom)或网络资源路径,挂载点即用户指定用于挂载的目录。例如,以下操作用于将光盘设备挂载到/media/cdrom 目录。

[root@localhost ~]# mount /dev/cdrom /media/cdrom
mount: /dev/sr0 is write-protected, mounting read-only

光盘对应的设备文件通常使用“/dev/cdrom”,其实这是一个链接文件,链接到实际的光 盘设备“/dev/sr0”。使用这两个名称都可以表示光盘设备。由于光盘是只读的存储介质,因此在挂载时系统会出现“mounting read-only”的提示信息。
挂载 Linux 分区或 U 盘设备时的用法也一样,只需要指定正确的设备位置和挂载目录即可。例如,以下操作用于将 5.1.2 节建立的/dev/sdb1 分区挂载到新建的/mailbox 目录下。

[root@localhost ~]# mkdir /mailbox
[root@localhost ~]# mount /dev/sdb1 /mailbox

在 Linux 操作系统中,U 盘设备被模拟成 SCSI 设备,因此与挂载普通 SCSI 硬盘中的分区没有明显区别,U 盘一般使用FAT16 或FAT32 的文件系统。若不确定U 盘设备文件的位置,可以先执行“fdisk -l”命令进行查看、确认。例如,以下操作会将位于/dev/sdc1 的 U 盘设备挂载到新建的/media/usbdisk 目录下。

[root@localhost ~]# mkdir /media/usbdisk
[root@localhost ~]# mount /dev/sdc1 /media/usbdisk

使用不带任何参数或选项的 mount 命令时,将显示当前系统中已挂载的各个分区(文件系统)的相关信息,最近挂载的文件系统将显示在最后边。

[root@localhost ~]# mount
sysfs on /sys type sysfs (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel) proc on /proc type proc (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime)
…… //省略部分信息

tmpfs on /dev/shm type tmpfs (rw,nosuid,nodev,seclabel)
…… //省略部分信息
/dev/sr0 on /media/cdrom type iso9660 (ro,relatime,uid=0,gid=0,iocharset=utf8, mode=0400,dmode=0500)
/dev/sdb1 on /mailbox type xfs (rw,relatime,seclabel,attr2,inode64,noquota)
/dev/sdc1 on /media/usbdisk type vfat (rw,relatime,fmask=0022,dmask=0077,codep age=437,iocharset=ascii,shortname=mixed,showexec,utf8,flush,errors=remount-ro)

上例中,proc、sysfs、tmpfs 等文件系统是 Linux 运行所需要的临时文件系统,并没有实际的硬盘分区与其相对应,因此也称为“伪文件系统”。例如,proc 文件系统实际上映射了内存及 CPU 寄存器中的部分数据。
mount 命令的“-t”选项用于指定文件系统类型,而“-o”选项则用来描述设备或文件系统的挂载方式,基本使用格式如下:

mount [ -o 挂载参数 ] 存储设备 挂载点

在实际工作中,可能会经常从互联网中下载一些软件或应用系统的 ISO 镜像文件,在无法刻录光盘的情况下,需要将其解压后才能浏览、使用其中的文件数据。若使用 mount 挂载命令,则无须解开文件包即可浏览、使用 ISO 镜像文件中的数据。“.iso”镜像文件通常被视为一种特殊的“回环”文件系统,因此在挂载时需要添加“-o loop”选项。例如,执行以下操作可以将下载的CentoOS 7 系统的DVD 光盘镜像文件“CentOS-7-x86_64-DVD-1611.iso” 挂载到/media/mnt 目录下。

[root@localhost ~]# mkdir /media/mnt
[root@localhost ~]# mount -o loop CentOS-7-x86_64-DVD-1611.iso /media/mnt

2.卸载文件系统
需要卸载文件系统时使用的命令为 umount,使用挂载点目录或对应设备的文件名作为卸载参数。Linux 操作系统中,由于同一个设备可以被挂载到多个目录下,所以一般建议通过挂载点的目录位置来进行卸载。例如,执行以下操作将分别卸载前面挂载的 Linux 分区、光盘设备。

[root@localhost ~]# umount /mailbox //通过挂载点目录卸载对应的分区[root@localhost ~]# umount /dev/cdrom //通过设备文件卸载光盘

3.设置文件系统的自动挂载
系统中的/etc/fstab 文件可以视为 mount 命令的配置文件,其中存储了文件系统的静态挂载数据。Linux 操作系统在每次开机时,会自动读取这个文件的内容,自动挂载所指定的文件系统。默认的 fstab 文件中包括了根分区、/boot 分区、交换分区挂载配置。执行如下命令可以查看当前系统内自动挂载的设备或分区。

[root@localhost ~]# cat /etc/fstab
……//省略部分信息

/dev/mapper/cl-root / xfs defaults 0 0
UUID=a36c9228-cded-4f3a-96b5-0c03ce2feb61 /boot xfs defaults 0 0
/dev/mapper/cl-home /home xfs defaults 0 0
/dev/mapper/cl-swap swap swap defaults 0 0

在/etc/fstab 文件中,每一行记录对应一个分区或设备的挂载配置信息,这些信息从左到右包括六个字段(使用空格或制表符分隔),各部分的含义如下所述。
第 1 字段:设备名或设备卷标名。
第 2 字段:文件系统的挂载点目录的位置。
第 3 字段:文件系统类型,如 XFS、Swap 等。
第 4 字段:挂载参数,即mount 命令“-o”选项后可使用的参数。例如,defaults、rw、ro、
noexec 分别表示默认参数、可写、只读、禁用执行程序。
第 5 字段:表示文件系统是否需要 dump 备份(dump 是一个备份工具)。一般设为 1
时表示需要,设为 0 时将被 dump 忽略。
第 6 字段:该数字决定在系统启动时进行磁盘检查的顺序。0 表示不进行检查,1 表示优先检查,2 表示其次检查。根分区应设为 1,其他分区设为 2。
通过在/etc/fstab 文件中添加相应的挂载配置,可以实现开机后自动挂载指定的分区。例如,执行以下操作将添加自动挂载分区/dev/sdb1 的配置记录。

[root@localhost ~]# vi /etc/fstab

使用 mount、umount 进行挂载、卸载操作时,若在/etc/fstab 文件中已设置有对应的挂载记录,则只需指定挂载点目录或设备文件名中的一个作为参数。例如,直接执行“mount
/dev/sdb1”或“mount /mailbox”命令,都可以将分区/dev/sdb1 挂载到/mailbox 目录下。

4.查看磁盘使用情况
不带选项及参数的 mount 命令可以显示分区的挂载情况,若要了解系统中已挂载各文件系统的磁盘使用情况(如剩余磁盘空间比例等),可以使用 df 命令。
df 命令使用文件或者设备作为命令参数,较常用的选项为“-h”和“-T”。其中,“-h”选项可以显示更易读的容量单位,而“-T”选项用于显示对应文件系统的类型。例如,执行“df -hT” 命令可以查看当前系统中挂载的各文件系统的磁盘使用情况,具体操作如下:

[root@localhost ~]# df -hT
文件系统 类型 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/VolGroup-Lv_root ext4 6.7G 4.1G 2.3G 65% /
/dev/sda1 ext4 99M 11M 83M 12% /boot
tmpfs tmpfs 252M 0 252M 0% /dev/shm
/dev/sdb1 ext4 19G 173M 18G 1% /mailbox
Filesystem Type Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/cl-root xfs 50G 8.2G 42G 17% / devtmpfs devtmpfs 3.8G 0 3.8G 0% /dev
tmpfs tmpfs 3.9G 144K 3.9G 1% /dev/shm
tmpfs tmpfs 3.9G 9.0M 3.9G 1% /run
tmpfs tmpfs 3.9G 0 3.9G 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 xfs 1014M 173M 842M 18% /boot
/dev/mapper/cl-home xfs 42G 33M 42G 1% /home
tmpfs tmpfs 781M 16K 781M 1% /run/user/0
/dev/sr0 iso9660 4.1G 4.1G 0 100% /run/media/root/ CentOS 7 x86_64
/dev/loop0 iso9660 4.1G 4.1G 0 100% /media/mnt
/dev/sdb1 xfs 20G 33M 20G 1% /mailbox