第八章、 Linux 磁碟與檔案系統管理 - for Fedora Core 4

• 檔案讀取的效能
• 檔案大小可能造成的硬碟空間浪費

• 該檔案的擁有者與群組(owner/group)；
• 該檔案的存取模式(read/write/excute)；
• 該檔案的類型(type)；
• 該檔案建立或狀態改變的時間(ctime)、最近一次的讀取時間(atime)、最近修改的時間(mtime)；
• 該檔案的容量；
• 定義檔案特性的旗標(flag)，如 SetUID...；
• 該檔案真正內容的指向 (pointer)；

[root@linux ~]# ls -la --time=atime PATH

• 目錄：
  當我們在 Linux 下的 ext2 檔案系統建立一個目錄時， ext2 會分配一個 inode 與至少一塊 Block 給該目錄。其中，inode 記錄該目錄的相關屬性，並指向分配到的那塊 Block ；而 Block 則是記錄在這個目錄下的相關連的檔案(或目錄)的關連性！
  
  
• 檔案：
  當我們在 Linux 下的 ext2 建立一個一般檔案時， ext2 會分配至少一個 inode 與相對於該檔案大小的 Block 數量給該檔案。例如：假設我的一個 Block 為 4 Kbytes ，而我要建立一個 100 KBytes 的檔案，那麼 linux 將分配一個 inode 與 25 個 Block 來儲存該檔案！

圖三、讀取 /etc/crontab 的簡易流程示意。

1. 作業系統根據根目錄( / )的相關資料可取得 /etc 這個目錄所在的 inode ，並前往讀取 /etc 這個目錄的所有相關屬性；
2. 根據 /etc 的 inode 的資料，可以取得 /etc 這個目錄底下所有檔案的關連資料是放置在哪一個 Block 當中，並前往該 block 讀取檔案的關連性內容；
3. 由上個步驟的 Block 當中，可以知道 crontab 這個檔案的 inode 所在地，並前往該 inode ；
4. 由上個步驟的 inode 當中，可以取得 crontab 這個檔案的所有屬性，並且可前往由 inode 所指向的 Block 區域，順利的取得 crontab 的檔案內容。

1. 察看一下根目錄所記載的所有檔案關連性資料
[root@linux ~]# ls -lia /
      2 drwxr-xr-x  24 root root  4096 Jul 16 23:45 .
      2 drwxr-xr-x  24 root root  4096 Jul 16 23:45 ..
 719489 drwxr-xr-x  83 root root 12288 Jul 21 04:02 etc
 523265 drwxr-xr-x  24 root root  4096 Jun 25 20:16 var
# 注意看一下，在上面的 . 與 .. 都是連結到 inode 號碼為 2 的那個 inode ，
# 也就是說， / 與其上層目錄 .. 都是指向同一個 inode number 啊！兩者是相同的。
# 而在根目錄所記載的檔案關連性 (在 block 內) 得到 /etc 的 inode number 
# 為 719489 那個 inode number 喔！

2. 察看一下 /etc/ 內的檔案關連性的資料
[root@linux ~]# ls -liad /etc/crontab /etc/.
719489 drwxr-xr-x  83 root root 12288 Jul 21 04:02 /etc/.
723496 -rw-r--r--   1 root root   663 Jul  4 12:03 /etc/crontab
# 瞧！此時就能夠將 /etc/crontab 找到關連性囉！

• ext2 與 ext3 檔案在建立時 (format) 就已經設定好固定的 inode 數與 block 數目了；
  
  
• 格式化 Linux 的 ext2 檔案系統，可以使用 mke2fs 這個程式來執行！
  
  
• ext2 允許的 block size 為 1024, 2048 及 4096 bytes；
  
  
• 一個 partition (filesystem) 所能容許的最大檔案數，與 inode 的數量有關， 因為一個檔案至少要佔用一個 inode 啊！
  
  
• 在目錄底下的檔案數如果太多而導致一個 Block 無法容納的下所有的關連性資料時，Linux 會給予該目錄多一個 Block 來繼續記錄關連資料；
  
  
• 通常 inode 數量的多寡設定為 (partition 的容量) 除以 (一個 inode 預計想要控制的容量)。 舉例來說，若我的 block 規劃為 4Kbytes，假設我的一個 inode 會控制兩個 block ，亦即是假設我的一個檔案大致的容量在 8Kbytes 左右時，假設我的這個 partition 容量為 1GBytes， 則 inode 數量共有：( 1G * 1024M/G * 1024K/M ) / ( 8K ) = 131072 個。而一個 inode 佔用 128 bytes 的空間，因此格式化時就會有 ( 131072個 * 128bytes/個 ) = 16777216 byes = 16384 Kbytes 的 inode table 。也就是說，這一個 1GB 的 partition 在還沒有儲存任何資料前， 就已經少了 16MBytes 的容量啊！
  
  
• 因為一個 inode 只能記錄一個檔案的屬性，所以 inode 數量比 block 多是沒有意義的！ 舉上面的例子來說，我的 Block 規劃為 4 Kbytes ，所以 1GB 大概就有 262144 個 4Kbytes 的 block ，如果一個 block 對應一個 inode 的話，那麼當我的 inode 數量大於 262144 時，多的 inode 將沒有任何用處，徒然浪費硬碟的空間而已！另外一層想法，如果我的檔案容量都很大， 那麼一個檔案佔用一個 inode 以及數個 block ，當然 inode 數量就可以規劃的少很多啦！
  
  
• 當 block 大小越小，而 inode 數量越多，則可利用的空間越多，但是大檔案寫入的效率較差； 這種情況適合檔案數量多，但是檔案容量小的系統，例如 BBS 或者是新聞群組( News )這方面服務的系統；
  
  
• 當 Block 大小越大，而 inode 數量越少時，大檔案寫入的效率較佳，但是可能浪費的硬碟空間較多； 這種狀況則比較適合檔案容量較大的系統！

• Blocks 與 inodes 在一開始格式化時 (format) 就已經固定了；
• 一個 partition 能夠容納的檔案數與 inode 有關；
• 一般來說，每 4Kbytes 的硬碟空間分配一個 inode ；
• 一個 inode 的大小為 128 bytes；
• Block 為固定大小，目前支援 1024/2048/4096 bytes 等；
• Block 越大，則損耗的硬碟空間也越多。
• 關於單一檔案：
  若 block size=1024，最大容量為 16GB，若 block size=4096，容量最大為 2TB；
• 關於整個 partition ：
  若 block size=1024，則容量達 2TB，若 block size=4096，則容量達 32TB。
• 檔名最長達 255 字元，完整檔名長達 4096 字元。

圖四、整個 filesystem 的展現示意圖

• SuperBlock：如前所述， Superblock 是記錄整個 filesystem 相關資訊的地方， 沒有 Superblock ，就沒有這個 filesystem 了。他記錄的資訊主要有：
  
  • block 與 inode 的總量；
  • 未使用與已使用的 inode / block 數量；
  • 一個 block 與一個 inode 的大小；
  • filesystem 的掛載時間、最近一次寫入資料的時間、最近一次檢驗磁碟 (fsck) 的時間等檔案系統的相關資訊；
  • 一個 valid bit 數值，若此檔案系統已被掛載，則 valid bit 為 0 ，若未被掛載，則 valid bit 為 1 。
• Group Description：紀錄此 block 由由何處開始記錄；
• Block bitmap：此處記錄那個 block 有沒有被使用；
• Inode bitmap：此處記錄那個 inode 有沒有被使用；
• Inode table：為每個 inode 資料存放區；
• Data Blocks：為每個 block 資料存放區。

[root@linux ~]# dumpe2fs /dev/hda1
Filesystem volume name:   /
Filesystem state:         clean
Errors behavior:          Continue
Filesystem OS type:       Linux
Inode count:              1537088
Block count:              1536207
Free blocks:              735609
Free inodes:              1393089
First block:              0
Block size:               4096
Filesystem created:       Sat Jun 25 16:21:13 2005
Last mount time:          Sat Jul 16 23:45:04 2005
Last write time:          Sat Jul 16 23:45:04 2005
Last checked:             Sat Jun 25 16:21:13 2005
First inode:              11
Inode size:               128
Journal inode:            8

Group 0: (Blocks 0-32767)
  Primary superblock at 0, Group descriptors at 1-1
  Reserved GDT blocks at 2-376
  Block bitmap at 377 (+377), Inode bitmap at 378 (+378)
  Inode table at 379-1400 (+379)
  0 free blocks, 32424 free inodes, 11 directories
  Free blocks:
  Free inodes: 281-32704
Group 1: (Blocks 32768-65535)
  Backup superblock at 32768, Group descriptors at 32769-32769
  Reserved GDT blocks at 32770-33144
  Block bitmap at 33145 (+377), Inode bitmap at 33146 (+378)
  Inode table at 33147-34168 (+379)
  18 free blocks, 24394 free inodes, 349 directories
  Free blocks: 37882-37886, 38263-38275
  Free inodes: 38084-38147, 39283-39343, 41135, 41141-65408
# 因為資料很多，所以鳥哥略去了一些資訊了～上面是比較精簡的顯示內容。
# 在 Group 0 之前的都是 Superblock 的內容，記錄了 inode/block 的總數，
# 還有其他相關的訊息。至於由 Group 0 之後，則是說明各個 bitmap 及 inode table 
# 與 block area 等等。

1. 根據 inode bitmap / block bitmap 的資訊，找到尚未被使用的 inode 與 block ， 進而將檔案的屬性與資料分別記載進 inode 與 block ；
2. 將剛剛被利用的 inode 與 block 的號碼 (number) 告知 superblock、inode bitmap、block bitmap 等，讓這些 metadata 更新資訊。

1. 當系統要寫入一個檔案的時候，會先在日誌記錄區塊中紀錄：某個檔案準備要寫入磁碟了；
2. 開始寫入檔案的權限與資料；
3. 開始更新 metadata 的資料；
4. 完成資料與 metadata 的更新後，在日誌記錄區塊當中完成該檔案的紀錄。

• Design and Implementation of the Second Extended Filesystem
  http://e2fsprogs.sourceforge.net/ext2intro.html
• The Second Extended File System - An introduction
  http://www.freeos.com/articles/3912/
• ext3 or ReiserFS? Hans Reiser Says Red Hat's Move Is Understandable
  http://www.linuxplanet.com/linuxplanet/reports/3726/1/

[root@linux ~]# ls -lid / /home
2 drwxr-xr-x  26 root root 4096  7月 21 09:08 /
2 drwxr-xr-x  42 root root 4096  7月 14 23:37 /home

• 傳統檔案系統：ext2 / minix / MS-DOS / FAT (用 vfat 模組) / iso9660 (光碟)等等；
• 日誌式檔案系統： ext3 / ReiserFS / Windows' NTFS / IBM's JFS / SGI's XFS
• 網路檔案系統： NFS / SMBFS

[root@linux ~]# ls -l /lib/modules/`uname -r`/kernel/fs

[root@linux ~]# cat /proc/filesystems

在前一節當中，我們提到檔案的讀取方式為：

1. 先由一層一層的目錄取得檔案相關的關連資料，
2. 再到對應的 inode 取得檔案的屬性，以及檔案內容資料所在的 Block ，
3. 最後到 Block area 取得檔案的資料。

那麼 hard link 怎麼製作檔案的連結呢？！很簡單， Hard Link 只是在某個目錄下新增一個該檔案的關連資料而已！

舉個例子來說，假設我的 /root/crontab 為一個 hard link 的檔案，他連結到 /etc/crontab 這個檔案，也就是說，其實 /root/crontab 與 /etc/crontab 是同一個檔案，只是有兩個目錄( /etc 與 /root )記錄了 crontab 這個檔案的關連資料罷了！也就是說，我由 /etc 這個目錄所記錄的關連資料可知道 crontab 的 inode 放置在 A 處，而由 /root 這個目錄下的關連資料， crontab 同樣也指到 A 處的 inode ！所以囉， crontab 這個檔案的 inode 與 block 都沒有改變， 有的只是有兩個目錄記錄了關連資料。

那這樣有什麼好處呢？最大的好處就是『安全！』如同上面提到的 /root/crontab 與 /etc/crontab 中， 不管哪一個檔案被刪除了，其實僅是移除一筆目錄底下的檔案關連性資料，並沒有更動到原本檔案的 inode 與 block 資料呢！而且，不論由那個目錄連結到正確的 crontab 的 inode 與 block ， 都可以正確無誤的進行資料的修改喔！ ^_^

一般來說，使用 hard link 設定連結檔時，磁碟的空間與 inode 的數目都不會改變！ 由上面的說明來看，我們可以知道， hard link 只是在某個目錄下的 block 多寫入一個關連資料，所以當然不會用掉 inode 與磁碟空間囉！

Tips

其實可能會改變的，那就是當目錄的 Block 被用完時，就可能會新加一個 block 來記錄，而導致磁碟空間的變化！不過，一般 hard link 所用掉的關連資料量很小，所以通常不會改變 inode 與磁碟空間的大小喔！

由於 hard link 是在同一個 partition 上面進行資料關連的建立，所以 hard link 是有限制的：

• 不能跨 Filesystem；
• 不能 link 目錄。

不能跨 Filesystem 還好理解，因為 hard link 本來就是在一個 partition 內建立關連性的， 那不能 hard link 到目錄又是怎麼回事呢？這是因為如果使用 hard link 連結到目錄時， 連結的資料被需要連同被連結目錄底下的所有資料都建立連結，舉例來說，如果你要將 /etc 使用硬式連結建立一個 /etc_hd 的目錄時，那麼在 /etc_hd 底下的所有資料同時都與 /etc 底下的資料要建立 hard link 的，而不能僅是連結到 /etc_hd 與 /etc 而已。 並且，未來如果需要在 /etc_hd 底下建立新檔案時，連帶的， /etc 底下的資料又得要建立一次 hard link ，因此造成環境相當大的複雜度。 所以囉，目前 hard link 對於目錄暫時還是不支援的啊！

[root@linux ~]# ln [-sf] 來源檔 目標檔
參數：
-s  ：如果 ln 不加任何參數就進行連結，那就是hard link，至於 -s 就是symbolic link
-f  ：如果 目標檔 存在時，就主動的將目標檔直接移除後再建立！
範例：
範例一：將 /etc/passwd 複製到 /tmp 底下，並且觀察 inode 與 block
[root@linux ~]# cd /tmp
[root@linux tmp]# cp -a /etc/passwd .
[root@linux tmp]# du -sb ; df -i .
26948   . <== 先注意一下，這裡的容量是多少！
Filesystem            Inodes   IUsed   IFree IUse% Mounted on
/dev/hda1            1537088  144016 1393072   10% /
# 利用 du 與 df 來檢查一下目前的參數～那個 du -sb 
# 是計算整個 /tmp 底下有多少 bytes 的容量啦！

範例二：將 /tmp/passwd 製作 hard link 成為 passwd-hd 檔案
[root@linux tmp]# ln passwd passwd-hd
[root@linux tmp]# du -sb ; df -i .
26948   .
Filesystem            Inodes   IUsed   IFree IUse% Mounted on
/dev/hda1            1537088  144016 1393072   10% /
# 仔細看，即使多了一個檔案在 /tmp 底下，整個 inode 與 block 的容量並沒有改變！
[root@linux tmp]# ls -il passwd*
1242760 -rw-r--r--  2 root root 1746 Jun 29 01:03 passwd
1242760 -rw-r--r--  2 root root 1746 Jun 29 01:03 passwd-hd
# 原來是指向同一個 inode 啊！這是個重點啊！另外，那個第二欄的連結數也會增加！

範例三：將 /tmp/passwd 建立一個符號連結
[root@linux tmp]# ln -s passwd passwd-so
[root@linux tmp]# ls -li passwd*
1242760 -rw-r--r--  2 root root 1746 Jun 29 01:03 passwd
1242760 -rw-r--r--  2 root root 1746 Jun 29 01:03 passwd-hd
1242806 lrwxrwxrwx  1 root root    6 Jul 23 20:02 passwd-so -> passwd
# 仔細看喔，這個 passwd-so 指向的 inode number 不同了！這是一個新的檔案～
# 這個檔案的內容是指向 passwd 的，你可以看到這個檔案的大小，是 6bytes ，
# 怎麼來的？因為 passwd 共有六個字元啊！哈哈！沒錯～這個連結檔的內容只是填寫
# 連結的目標檔案檔名而已！所以，你的連結檔檔名 (有時候含路徑) 有多長，檔案就多大！
[root@linux tmp]# du -sb ; df -i .
26954   .
Filesystem            Inodes   IUsed   IFree IUse% Mounted on
/dev/hda1            1537088  144017 1393071   10% /
# 呼呼！整個容量與 inode 使用數都改變囉～確實如此啊！

範例四：刪除原始檔案 passwd ，其他兩個檔案是否能夠開啟？
[root@linux tmp]# rm passwd
[root@linux tmp]# cat passwd-hd
......正常顯示完畢！
[root@linux tmp]# cat passwd-so
cat: passwd-so: No such file or directory
# 怕了吧？！竟然無法正常的開啟這個檔案呢～

Tips

還記得上一章當中，我們提到的 /tmp 這個目錄是幹嘛用的嗎？是給大家作為暫存檔用的啊！ 所以，您會發現，過去我們在進行測試時，都會將資料移動到 /tmp 底下去練習～ 嘿嘿！因此，有事沒事，記得將 /tmp 底下的一些怪異的資料清一清先！

ln -s /bin /root/bin

[root@linux ~]# ls -ld /tmp
drwxrwxrwt  5 root root 4096 Oct 11 05:15 /tmp
[root@linux ~]# mkdir /tmp/testing1
[root@linux ~]# ls -ld /tmp
drwxrwxrwt  6 root root 4096 Oct 11 13:58 /tmp
[root@linux ~]# ls -ld /tmp/testing1
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Oct 11 13:58 /tmp/testing1

[root@linux ~]# fdisk [-l] 裝置名稱
參數：
-l  ：輸出後面接的裝置所有的 partition 內容。若僅有 fdisk -l 時，
      則系統將會把整個系統內能夠搜尋到的裝置的 partition 均列出來。
範例：
範例：查閱您的第一顆硬碟內的相關資訊
[root@linux ~]# fdisk /dev/hda  <== 仔細看，不要加上數字喔！
The number of cylinders for this disk is set to 2494.
There is nothing wrong with that, but this is larger than 1024,
and could in certain setups cause problems with:
1) software that runs at boot time (e.g., old versions of LILO)
2) booting and partitioning software from other OSs
   (e.g., DOS FDISK, OS/2 FDISK)
# 在你進入 fdisk 這支程式的工作畫面後，如果您的硬碟太大的話，就會出現如上訊息。
# 這個訊息僅是在告知你，因為某些舊版的軟體與作業系統並無法支援大於 1024
# 磁柱 (cylinter) 後的磁區使用，不過我們 Linux 是沒問題啦！

Command (m for help): m   <== 輸入 m 後，就會看到底下這些指令介紹
Command action
   a   toggle a bootable flag
   b   edit bsd disklabel
   c   toggle the dos compatibility flag
   d   delete a partition
   l   list known partition types
   m   print this menu
   n   add a new partition
   o   create a new empty DOS partition table
   p   print the partition table
   q   quit without saving changes
   s   create a new empty Sun disklabel
   t   change a partition's system id
   u   change display/entry units
   v   verify the partition table
   w   write table to disk and exit
   x   extra functionality (experts only)
# 這裡注意一下，使用 fdisk 這支程式是完全不需要背指令的，因為按下 m 之後，
# 立刻就會有一堆指令說明跑出來了！在上面的指令當中，比較重要的有：
# d 刪除一個磁碟分割槽、 n 新增一個磁碟分割槽、 p 將目前的磁碟分割槽列出來、
# q 不儲存離開！這個重要！ w 寫入磁碟分割表後離開！這個危險！

Command (m for help): p  <== 這裡可以輸出目前磁碟的狀態

Disk /dev/hda: 20.5 GB, 20520493056 bytes <== 硬碟的資訊在這底下三行
255 heads, 63 sectors/track, 2494 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/hda1   *           1         765     6144831   83  Linux
/dev/hda2             766        1147     3068415   83  Linux
/dev/hda3            1148        1274     1020127+  82  Linux swap
/dev/hda4            1275        2494     9799650    5  Extended
/dev/hda5            1275        2494     9799618+  83  Linux
# 由上面的資訊，您可以知道，我的硬碟是 20GB 的，而 Head/Sector/Cylinder
# 的數量為 255/63/2494 ，另外，可以看到上頭的 Boot 嗎？那個地方代表有開機資訊的
# partition ！另外，那個 start 與 end 則是指每一個 partition 的開始與結束的
# Cylinder 號碼！這樣可以瞭解我們前面一直強調的， partition 最小單位為 cylinder
# 此外，上頭顯示的那個 Id 為主要檔案格式的代號，你可以按下 l ( L 的小寫 )
# 就可以知道我們 linux 的 fdisk 認識多少檔案系統囉！ ^_^
# 至於 Blocks 則以 KBytes 來顯示該 partition 的容量的

Command (m for help): q
# 想要不儲存離開嗎？按下 q 就對了！不要隨便按 w 啊！

範例：查閱目前系統內的所有 partition 有哪些？
[root@linux ~]# fdisk -l
Disk /dev/hda: 20.5 GB, 20520493056 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 2494 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/hda1   *           1         765     6144831   83  Linux
/dev/hda2             766        1147     3068415   83  Linux
/dev/hda3            1148        1274     1020127+  82  Linux swap
/dev/hda4            1275        2494     9799650    5  Extended
/dev/hda5            1275        2494     9799618+  83  Linux

Disk /dev/hdb: 30.7 GB, 30735581184 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 3736 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/hdb1   *           1        3633    29182041   83  Linux
# 由於我的這個系統有兩顆硬碟，下達 fdisk -l 的話，所有的 partition 都看到了！
# 另外，我可以確定我的 /dev/hdb 還有剩餘空間喔！因為由上面的資訊看來，
# 我的 /dev/hdb 的磁柱應該可以到 3736 ，但是目前只用到 3633 ，所以，
# 就肯定還有剩餘空間拉！等一下我們就用這個來測試囉！

Tips

你可以使用 fdisk 在您的硬碟上面胡搞瞎搞的進行實際操作，都不打緊， 但是請『千萬記住，不要按下 w 即可！』離開的時候按下 q 就萬事無妨囉！

[root@linux ~]# fdisk /dev/hdb
1. 先看看整個結果是如何～
Command (m for help): p

Disk /dev/hdb: 30.7 GB, 30735581184 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 3736 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/hdb1   *           1        3633    29182041   83  Linux

2. 按下 d 給他刪除吧！
Command (m for help): d
Selected partition 1
# 因為我們這個磁碟僅有 1 個 partition ，所以系統會自動幫我們～

Command (m for help): p

Disk /dev/hdb: 30.7 GB, 30735581184 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 3736 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
# 『看』不見了！ partition 就這樣不見了！

Command (m for help): q
# 鳥哥這裡僅是做一個練習而已，所以，按下 q 就能夠離開囉～

[root@linux ~]# fdisk /dev/hdb
Command (m for help): n
Command action
   e   extended
   p   primary partition (1-4)
p   <==就是這裡！可以自行決定是 p 還是 e 喔！
Partition number (1-4): 4  <==編號可以隨意！
First cylinder (3634-3736, default 3634):  <==這裡按下 Enter 就會使用預設值
Using default value 3634
Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (3634-3736, default 3736): +100M
# 這個地方有趣了！我們知道 partition 是由 n1 到 n2 的磁柱 (cylinder)，
# 但是我們對於磁柱的大小不容易掌握！這個時候可以填入 +100M 來讓系統自動幫我們找出
# 『最接近 100M 的那個 cylinder 號碼』！因為不可能剛好等於 100MBytes 啦！

Command (m for help): p

Disk /dev/hdb: 30.7 GB, 30735581184 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 3736 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/hdb1   *           1        3633    29182041   83  Linux
/dev/hdb4            3634        3646      104422+  83  Linux
# 這個就是剛剛建立起來的 primary partition 囉！再繼續吧！

Command (m for help): n
Command action
   e   extended
   p   primary partition (1-4)
e
Partition number (1-4): 2
First cylinder (3647-3736, default 3647): <==這裡按下 Enter 就會使用預設值
Using default value 3647
Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (3647-3736, default 3736): <==Enter
Using default value 3736

Command (m for help): p

Disk /dev/hdb: 30.7 GB, 30735581184 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 3736 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/hdb1   *           1        3633    29182041   83  Linux
/dev/hdb2            3647        3736      722925    5  Extended
/dev/hdb4            3634        3646      104422+  83  Linux
# 仔細看，我們說過， 1-4 號是磁碟保留的號碼，所以這個號碼可以隨意設定，
# 不一定要由 1 開始呢！但是，等一下做的 logical 就一定是由 5 開始累加了！

Command (m for help): n
Command action
   l   logical (5 or over)
   p   primary partition (1-4)
l  <== 使用的是 logical 的 partition 喔！
First cylinder (3647-3736, default 3647):<==Enter
Using default value 3647
Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (3647-3736, default 3736):<==Enter
Using default value 3736

Command (m for help): p

Disk /dev/hdb: 30.7 GB, 30735581184 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 3736 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/hdb1   *           1        3633    29182041   83  Linux
/dev/hdb2            3647        3736      722925    5  Extended
/dev/hdb4            3634        3646      104422+  83  Linux
/dev/hdb5            3647        3736      722893+  83  Linux
# 這可就 OK 囉～雖然新作出三個 partition ，不過僅有 /dev/hdb4 與 
# /dev/hdb5 可以用啊！

Command (m for help): w

The kernel still uses the old table.
The new table will be used at the next reboot.
Syncing disks.
# 有的時候，磁碟分割表變動之後，得要重新開機，有的則不需要～
# 上面的訊息告訴我們，需要重新開機呢！那就 reboot 吧！

[root@linux ~]# mke2fs [-bicLj] 裝置名稱
參數：
-b  ：可以設定每個 block 的大小，目前支援 1024, 2048, 4096 bytes 三種；
-i  ：多少容量給予一個 inode 呢？
-c  ：檢查磁碟錯誤，僅下達一次 -c 時，會進行快速讀取測試；
      如果下達兩次 -c -c 的話，會測試讀寫(read-write)，會很慢～
-L  ：後面可以接表頭名稱 (Label)，這個 label 是有用的喔！後面會講～
-j  ：本來 mke2fs 是 EXT2 ，加上 -j 後，會主動加入 journal 而成為 EXT3。
範例：
範例一：將剛剛建立的 /dev/hdb5 格式化成為 ext3 吧！且名稱為 logical
[root@linux ~]# mke2fs -j -L "logical" /dev/hdb5
mke2fs 1.37 (21-Mar-2005)
Filesystem label=logical
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
90432 inodes, 180723 blocks
9036 blocks (5.00%) reserved for the super user
First data block=0
Maximum filesystem blocks=188743680
6 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
15072 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
        32768, 98304, 163840

Writing inode tables: done
Creating journal (4096 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

This filesystem will be automatically checked every 27 mounts or
180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override.
# 這樣子就能夠將我們的系統給他建立起來囉～

範例二：承上題，如果將 block 改為 2048 ，且 inode 改為 4096？
[root@linux ~]# mke2fs -j -L "logical" -b 2048 -i 4096 /dev/hdb5
# 呈現出來的結果大致與範例一相似～不過就是 block 大小與 inode 數量會改變！

[root@linux ~]# mkbootdisk --device /dev/fd0 `uname -r`

[root@linux ~]# fdformat /dev/fd0H1440

[root@linux ~]# mount -a
[root@linux ~]# mount [-tonL]  裝置名稱代號  掛載點
參數：
-a  ：依照 /etc/fstab 的內容將所有相關的磁碟都掛上來！
-n  ：一般來說，當我們掛載檔案系統到 Linux 上頭時， Linux 會主動的將
      目前的 partition 與 filesystem 還有對應的掛載點，都記錄到 /etc/mtab
      那個檔案中。不過，有些時刻 (例如不正常關機導致一些問題，而進入單人模式)
      系統無法寫入 /etc/mtab 時，就可以加上 -n 這個參數來略過寫入 mtab 的動作。
-L  ：系統除了利用裝置名稱代號 (例如 /dev/hda1) 之外，還可以利用 partition 
      的表頭名稱 ( Label ) 來進行掛載喔！所以，最好為您的 partition 取一個
      在您系統當中獨一無二的名稱吧！
-t  ：您的 Linux 支援的檔案格式，就寫在這裡吧！舉例來說，我們在上面建立 
      /dev/hdb5 是 ext3 檔案系統，那麼要掛載時，就得要加上 -t ext3 
      來告知系統，用 ext3 的檔案格式來掛載該 partition 呢！
      至於系統支援的 filesystem 類型在 /lib/modules/`uname -r`/kernel/fs 當中。
      常見的有：
         ext2, ext3, reiserfs, 等 Linux 慣用 filesystem
         vfat, msdos 等 Windows 常見 filesystem
         iso9660 為光碟片的格式
         nfs, smbfs 等為網路相關檔案系統。這部分未來我們會在網路方面提及！
      若 mount 後面沒有加 -t 檔案系統格式時，則 Linux 在預設的情況下，
      會主動以 /etc/filesystems 這個檔案內規範的檔案系統格式
      來嘗試主動的掛載喔！
-o  ：後面可以接一些掛載時，額外加上的參數喔！比方說帳號、密碼、讀寫權限等：
      ro, rw:       此 partition 為唯讀(ro) 或可讀寫(rw)
      async, sync:  此 partition 為同步寫入 (sync) 或非同步 (async)，這個與我們
                    之前提到的檔案系統運作方式有關，預設是 async
      auto, noauto: 允許此 partition 被以 mount -a 自動掛載(auto)
      dev, nodev:   是否允許此 partition 上，可建立裝置檔案？ dev 為可允許
      suid, nosuid: 是否允許此 partition 含有 suid/sgid 的檔案格式？
      exec, noexec: 是否允許此 partition 上擁有可執行 binary 檔案？
      user, nouser: 是否允許此 partition 讓 user 執行 mount ？一般來說，
                    mount 僅有 root 可以進行，但下達 user 參數，則可讓
                    一般 user 也能夠對此 partition 進行 mount 。
      defaults:     預設值為：rw, suid, dev, exec, auto, nouser, and async
      remount:      重新掛載，這在系統出錯，或重新更新參數時，很有用！
範例：
範例一：將剛剛建立的 /dev/hdb5 掛載到 /mnt/hdb5 上面！
[root@linux ~]# mkdir /mnt/hdb5
[root@linux ~]# mount -t ext3 /dev/hdb5 /mnt/hdb5
[root@linux ~]# df
Filesystem           1K-blocks      Used Available Use% Mounted on
....中間省略.....
/dev/hdb5               700144     20664    643336   4% /mnt/hdb5

範例二：掛載光碟！
[root@linux ~]# mount -t iso9660 /dev/cdrom /mnt/cdrom
[root@linux ~]# mount /dev/cdrom 
# 上面的參數當中提到，如果沒有加上 -t 這個參數時，系統會主動的以
# /etc/filesystems 裡面規範的內容給他測試一下是否掛載～另外，
# 因為我們的 /etc/fstab 裡面會規範 /dev/cdrom 應該掛載到那個掛載點，
# 因此，直接下達 mount /dev/cdrom 也是可以的喔！(當然要看/etc/fstab設定啦！)
 
範例三：掛載 Window fat 軟碟！
[root@linux ~]# mount -t vfat /dev/fd0 /mnt/floppy

範例四：將 / 重新掛載，並加入參數為 rw ！
[root@linux ~]# mount -o remount,rw /

範例五：將 Label 名為 logical 的 partition 掛載到 /mnt/hdb5 中
[root@linux ~]# mount -t ext3 -L logical /mnt/hdb5

範例六：將系統所有的以掛載的 partition 資料列出來
[root@linux ~]# mount
/dev/hda1 on / type ext3 (rw)
/dev/proc on /proc type proc (rw)
/dev/shm on /dev/shm type tmpfs (rw)
/dev/hda5 on /home type ext3 (rw)
/dev/hdb5 on /mnt/hdb5 type ext3 (rw)
# 嗯！不加任何參數，則 mount 會將目前系統的所有 partition
# 與相關對應的 filesystem 及 mount point 都列出來！

mount -a

範例一：將 /home 這個目錄暫時掛載到 /tmp/home 底下：
[root@linux ~]# mkdir /tmp/home
[root@linux ~]# mount --bind /home /tmp/home
[root@linux ~]# ls -lid /home/ /tmp/home
159841 drwxr-xr-x  6 root root 4096 May 30 20:07 /home/
159841 drwxr-xr-x  6 root root 4096 May 30 20:07 /tmp/home

範例二：將 /tmp/home 卸載：
[root@linux ~]# umount /tmp/home

[root@linux ~]# umount 裝置代號或掛載點
[root@linux ~]# umount /dev/hdb5
[root@linux ~]# umount /mnt/hdb5

• 根目錄 / 是必須掛載的﹐而且一定要先於其它 mount point 被掛載進來。
• 其它 mount point 必須為已建立的目錄﹐可任意指定﹐但一定要遵守必須的系統目錄架構原則
• 所有 mount point 在同一時間之內﹐只能掛載一次。
• 所有 partition 在同一時間之內﹐只能掛載一次。
• 如若進行卸載﹐您必須先將工作目錄移到 mount point(及其子目錄) 之外。

[root@linux ~]# cat /etc/fstab
# Device    Mount point   filesystem parameters  dump fsck
LABEL=/     /              ext3    defaults        1 1
/dev/hda5   /home          ext3    defaults        1 2
/dev/hda3   swap           swap    defaults        0 0
/dev/hdc    /media/cdrom   auto    pamconsole,exec,noauto,managed 0 0
/dev/devpts /dev/pts       devpts  gid=5,mode=620  0 0
/dev/shm    /dev/shm       tmpfs   defaults        0 0
/dev/proc   /proc          proc    defaults        0 0
/dev/sys    /sys           sysfs   defaults        0 0

1. 磁碟裝置代號或該裝置的 Label：
   這個就是裝置代號啦！將您需要的裝置代號給他填上去吧！！ 不過，還記得我們的 filesystem 可以擁有標頭名稱吧 (Label)？ 沒錯，我們也可以利用 Label 來掛載檔案系統喔！例如上表當中的特殊字體的第一行， 我的根目錄 (/) 就是以 Label 名稱為 / 的磁碟分割槽來掛載的啊！ 利用 label 掛載時，您必須要知道您的磁碟內的 label 名稱，可以利用 dumpe2fs 來讀取， 也可以利用 e2label 來更改標頭名稱啊。 在知道了 label 名稱後，最後就可以利用 LABEL=(your label name) 來設定您的裝置囉～
   
   Tips

   記得有一次有個網友寫信給鳥哥，他說，依照 e2label 的設定去練習修改自己的 partition 的 Label name 之後，卻發現，再也無法順利開機成功！ 後來才發現，原來他的 /etc/fstab 就是以 Label name 去掛載的。但是因為在練習的時候， 將 Label name 改名字過了，導致無法在開機的過程當中順利搜尋到～所以啦， 各位親愛的朋友，這裡再次的強調，利用裝置名稱 (ex> /dev/hda1) 來掛載 partition 時， 雖然是被固定死的，所以您的硬碟不可以隨意插在任意的插槽，不過他還是有好處的。 而使用 Label name 來掛載，雖然就沒有插槽方面的問題，不過，您就得要隨時注意您的 Label name 喔！尤其是新增硬碟的時候！ ^_^
2. 掛載點 (mount point)：：
   就是掛載點啊！掛載點是什麼？一定是目錄啊～要知道啊！！！
   
   
3. 磁碟分割槽的檔案系統：
   就如同我們在這個章節一開始就談到的， Linux 在傳統上面，使用的是 ext2/ext3 等檔案系統， 目前則加入了很多日誌式檔案系統，例如 reiserfs 及 XFS 等檔案系統的支援。 此外，存在已久的 Windows vfat, msdos 及 iso9660 的光碟檔案系統， 還有網路檔案系統如 nfs, smbfs 等等，都可以被支援。這個欄位就是寫這些檔案系統的地方啊！
   
   
4. 檔案系統參數：
   每個檔案系統還有很多參數可以加入的，例如中文編碼的 iocharset=big5,codepage=950 之類的，當然還有很多常見的參數， 雖然之前在 mount 已經提過一次，這裡我們利用表格的方式再次的說明一下：
   

   參數	內容意義
   async/sync 非同步/同步	是否允許磁碟與記憶體中的資料以同步寫入的動作？使用 async 這個非同步寫入的方式會比較快速一些。
   auto/noauto 自動/非自動	在開機的時候是否自動掛載該磁區？既然設定在這個區域內了， 當然希望開機的時候自動掛載囉！
   rw/ro 可讀寫/唯讀	讓該磁區以可讀寫或者是唯讀的型態掛載上來，如果是 vfat 之類的非 Linux 傳統磁區，您不想讓 Linux 變更的話，那麼使用 ro 也不錯！能夠提供有效的保護呢！
   exec/noexec 可執行/不可執行	限制在此檔案系統內是否可以進行『執行』的工作？如果是純粹用來儲存資料的， 那麼可以設定為 noexec 會比較安全，相對的，會比較麻煩！
   user/nouser 允許/不允許使用者掛載	是否允許使用者使用 mount 指令來掛載呢？一般而言，我們當然不希望一般身份的 user 能使用 mount 囉，因為太不安全了，因此這裡應該要設定為 nouser 囉！
   suid/nosuid 具有/不具有 suid 權限	該檔案系統是否允許 SUID 的存在？一般而言，如果不是 Linux 系統的磁區，而是一般資料的 partition ，那麼設定為 nosuid 確實比較安全一些！畢竟有 SUID 是蠻可怕的一件事。
   usrquota	注意名稱是『 usrquota 』不要拼錯了！這個是在啟動 filesystem 支援磁碟配額模式，更多資料我們在第四篇再談。
   grpquota	注意名稱是『grpquota』，啟動 filesystem 對群組磁碟配額模式的支援。
   defaults	同時具有 rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async 等參數。 基本上，預設情況使用 defaults 設定即可！

   
   
5. 能否被 dump 備份指令作用：
   在 Linux 當中，可以利用 dump 這個指令來進行系統的備份的。而 dump 指令則會針對 /etc/fstab 的設定值，去選擇是否要將該 partition 進行備份的動作呢！ 0 代表不要做 dump 備份， 1 代表要進行 dump 的動作。 2 也代表要做 dump 備份動作， 不過，該 partition 重要度比 1 小。
   
   
6. 是否以 fsck 檢驗磁區：
   開機的過程中，系統預設會以 fsck 檢驗我們的 partition 內的 filesystem 是否完整 (clean)。 不過，某些 filesystem 是不需要檢驗的，例如虛擬記憶體 swap ，或者是特殊檔案系統， 例如 /proc 與 /sys 等等。所以，在這個欄位中，我們可以設定是否要以 fsck 檢驗該 filesystem 喔。 0 是不要檢驗， 1 是要檢驗， 2 也是要檢驗，不過 1 會比較早被檢驗啦！ 一般來說，根目錄設定為 1 ，其他的要檢驗的 filesystem 都設定為 2 就好了。

/dev/hdb5  /mnt/hdb5  ext3   defaults  2  2

[root@linux ~]# mount -n -o remount,rw /

[root@linux ~]# dd if=/dev/zero of=/tmp/loopdev bs=1024k count=2048
2048+0 records in
2048+0 records out
# 這個指令在下一小節也會談到，那個 if 是 input file，
# of 是 output file ，至於 bs 是每個 block 大小，
# count 則是總共幾個 bs 的意思。不過，測試時，注意 /tmp 
# 那個 partition 的大小啊！

[root@linux ~]# mke2fs -j /tmp/loopdev
mke2fs 1.35 (28-Feb-2004)
loopdev is not a block special device.
Proceed anyway? (y,n) y
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
262144 inodes, 524288 blocks
26214 blocks (5.00%) reserved for the super user
....以下省略.....

[root@linux ~]# mount -t ext3 -o loop /tmp/loopdev /media/cdrom/
[root@linux ~]# df
Filesystem           1K-blocks      Used Available Use% Mounted on
/tmp/loopdev           2064208     35880   1923472   2% /media/cdrom

1. 以『 fdisk /dev/hd[a-d] 』先建立一個 partition ，還記得 fdisk 怎麼做嗎？回去複習一下吧！簡單的來說，就是先 (1)建立一個 partition，然後 (2)將該 partition 的 ID 改為 82 這一個 swap 的磁碟檔案格式代號就對 啦！這樣這一步驟就 OK 囉！
   
   
2. 以『 mkswap /dev/hd[a-d][1-16] 』的方式來將您剛剛建置出來的 partition 『格式化為 swap 的檔案格式』，很簡單吧！這樣就格式化 OK 囉！
   
   
3. 再來則是將 swap 啟動，啟動的指令為『 swapon /dev/hd[a-d][1-16] 』，這樣就能啟動了！很簡單吧！這樣 swap 就自動加入到記憶體容量裡頭去了！

1. 以 dd 指令來建立 swapfile ；
2. 以 mkswap 來將 swapfile 格式化為 swap 的檔案格式；
3. 以 swapon 來啟動該檔案，使成為 swap ；
4. 以 swapoff 來關閉該檔案！

1. 使用 dd 這個指令來新增一個 64MB 的檔案在 /tmp 底下：
   

   [root@linux ~]# dd if=/dev/zero of=/tmp/swap bs=4k count=16382
   16382+0 records in
   16382+0 records out
   # dd 這個指令是用來轉換檔案並且 copy 用的；
   #    if 指的是要被轉換的輸入檔案格式 /dev/zero 可以由 man zero 來查看內容；
   #    of 指的是輸出的檔案，我們將之輸出到 /tmp/swap 這個檔案；
   #    bs 指的是一個磁區佔用幾個 kb ；
   #    count 指的是要使用多少個 bs ，所以最後的容量為 bs*count = 4k * 16382 ~ 64MB
   

   如上所述，我們將建立一個檔名為 /tmp/swap 的檔案，且其內容共有 64MB 左右大小的檔案；
   
   
2. 使用 mkswap 將 /tmp/swap 這個檔案格式化為 swap 的檔案格式：
   

   [root@linux ~]# mkswap /tmp/swap
   Setting up swapspace version 1, size = 67096576 bytes
   # 請注意，這個指令在下達的時候請『特別小心』，因為下錯字元控制，
   # 將可能使您的 filesystem 掛掉！
   

   
   
3. 使用 swapon 來將 /tmp/swap 啟動囉！
   

   [root@linux ~]# free
                total       used       free     shared    buffers     cached
   Mem:         62524      60200       2324          0        716      19492
   -/+ buffers/cache:      39992      22532
   Swap:       127004       2620     124384
   
   [root@linux ~]# swapon /tmp/swap
   # 不要懷疑！這樣就已經將虛擬記憶體增加 64 MB 囉！如果您需要每次都啟動該檔案，
   那麼將 swapon /tmp/swap 寫入 /etc/rc.d/rc.local 當中即可！
   
   [root@linux ~]# free
                total       used       free     shared    buffers     cached
   Mem:         62524      60240       2284          0        724      19492
   -/+ buffers/cache:      40024      22500
   Swap:       192524       2620     189904
   

   
   
4. 使用 swapoff 關掉 swap file
   

   [root@linux ~]# swapoff /tmp/swap
   

• 在核心 2.4.10 版本以後，單一 swap 量已經沒有 2GB 的限制了，
• 但是，最多還是僅能建立到 32 個 swap 的數量！
• 而且，由於目前 x86_64 (64位元) 最大記憶體定址到 64GB， 因此， swap 總量最大也是僅能達 64GB 就是了！