第8章 磁盘和文件系统管理(二)
Linux操作系统-第八章-文件系统管理
End 127 1845 2482 2610 2609
Blocks 1020096 13799835 5116702+ 1028160 1020096
Id System 83 Linux 83 Linux 83 Linux f Win95 Ext'd (LBA) 82 Linux swap
可以估算一个存储设备是否被完全划分。
Disk /dev/sda: 1035 MB, 1035730944 bytes 256 heads, 63 sectors/track, 125 cylinders Units = cylinders of 16128 * 512 = 8257536 bytes
Linux文件系统的一般结构
Linux下常用的文件系统类型
ext3 和 ext2
• Linux自身使用的文件系统
swap
• Linux使用的交换文件系统
msdos • DOS文件系统
vfat
• FAT32文件系统
ISO9660 • 光盘使用的标准文件系统 NFS • 网络文件系统，用于在UNIX系统间通过网络 实现文件共享
3.
# mkfs -t msdos -c /dev/fd0
2. mke2fs命令(默认格式化为ext2)
mke2fs [-c] [-L] [-j] [-i inode-size]
参数说明：
-i: 设定 inode 值！
文件管理和磁盘管理课件
小 结:
1、对文件的不同选择掌握的不好。①选择几个连续文 件，操作方法是先单击第一个文件，按住Shift键不放， 再单击最后一个文件。②选择几个不连续文件，操作方 法是先选定第一个文件，按住Ctrl键不放，再依次单击 需要选择的文件。③选定后取消一个或多个文件的选定， 操作方法是按住Ctrl键不放，再点击要取消选择的文件。 2、对剪切和复制比较容易混淆。复制与移动的操作比 较容易弄错，复制是先选中文件，执行复制命令，把文 件放到剪贴板上，粘帖后，原来的地方还保留一份；而 移动是先选中文件，执行剪切命令，把文件移到剪贴板 上，粘帖后，原来的文件已经消失。相同点都是把文件 放到剪贴板上，然后再粘贴下来，不同点是原来的地方 有没有保留原来的文件。
磁盘的格式化分为物理格式化和逻 辑格式化。物理格式化又称低级格式化， 是对磁盘的物理表面进行处理，在磁盘 上建立标准的磁盘记录格式，划分磁道 （track）和扇区（sector）。逻辑格 式化又称高级格式化，是在磁盘上建立 一个系统存储区域，包括引导记录区、 文件目录区FCT、文件分配表FAT。
基本操作:
基本操作:
文件和文件夹的管理
1、建立 2、浏览 3、选定（^A） 4、重命名（F2） 5、移动（^X，^V） 6、复制（^C，^V） 7、删除（Delete，Shift+Delete）
基本操作:
磁盘格式化硬盘和软盘都必须
格式化后才能使用，这是因为各种操作 系统都必须按照一定的方式来管理磁盘， 而只有格式化才能使磁盘的结构能被操 作系统认识。
请思考:
这个同学为什么 要整理书包？
请思考:
在计算机中是怎 样管理它内部的 资源(信息)呢？
学习目标:
1、理解文件和文件夹的概念和命名规则 2、学会文件夹和文件的基本操作 3、培养学生进行自主学习、协作学习的能力 4、培养学生获取信息、传输信息、处理信息 和应用信息的能力。 5、培养学生良好的信息素养。
第8章 磁盘和文件系统管理(二)
第八章磁盘和文件系统管理（二）要求：⏹采用LVM磁盘管理方案。
一．在虚拟机环境中，新添加两块SCSI硬盘设备，完成硬盘及分区。
步骤：新插入两块磁盘后，使用fdisk命令将两块新磁盘各分一个10G大小的分区，并将ID号更改为8e（逻辑卷）。
如图所示：二．建立逻辑卷mbox，格式化为EXT3文件系统，挂载到/mailbox目录下。
步骤：1.使用pvcreate命令将新建的两个分区创建为逻辑卷。
如图所示：⏹PV物理卷管理pvscan命令：用于扫描系统中的所有物理卷，并输出相关信息。
使用自动分区方案安装的RHEL 5 系统，系统盘sda被划分为sda1和sda2两个分区，其中sda2分区被转换为物理卷，并基于该物理卷创建VolGroup00卷组，在VolGroup00卷组中创建了逻辑卷LogVol00。
如图所示：pvcreate命令：用于将分区或整个硬盘转换成物理卷，主要是添加LVM属性信息并划分PE存储单位。
该命令需要使用硬盘或分区的设备文件作为参数（可以有多个）。
pvdisplay命令：用于显示物理卷的详细信息，需要使用指定的物理卷作为命令参数，缺省时将显示所有物理卷的信息如图所示：pvremove命令：用于将物理卷还原成普通分区或磁盘，不再用于LVM 体系，被移除的物理卷将无法被pvscan识别。
如图所示：2.使用vgcreate命令将新建的两个分区创建为一个名为mail的卷组。
如图所示：⏹VG卷组管理vgscan命令：用于扫描系统中已建立的LVM卷组及相关信息。
如图所示：vgcreate命令：用于将一个或多个物理卷创建为一个卷组，第一个命令参数用于设置新卷组的名称，其后依次指定需要加入到该卷组的物理卷作为参数。
vgdisplay命令：用于显示系统中各卷组的详细信息，需要使用指定卷组名作为命令参数（未指定卷组时将显示所有卷组的信息）。
如图所示：vgremove命令：用于删除指定的卷组，指定卷组名称作为参数即可。
操作系统中的文件系统与磁盘管理
操作系统中的文件系统与磁盘管理在计算机系统中，操作系统起到了极为重要的作用，负责协调和管理各种硬件资源，其中文件系统与磁盘管理是操作系统的重要组成部分。
文件系统负责对计算机中的文件进行组织和管理，而磁盘管理则负责对存储设备中的数据进行存取和管理。
本文将对操作系统中的文件系统与磁盘管理进行详细探讨。
一、文件系统文件系统是操作系统中用于组织和管理文件的一种机制。
它提供了对文件的创建、读取、写入、删除等操作，并通过目录结构将文件进行组织。
文件系统的主要任务包括：1. 文件的组织与管理：文件系统通过建立目录结构，将文件按照一定的规则进行组织。
用户可以通过路径名来标识文件的位置，方便地进行文件的访问和管理。
2. 存储空间的分配与管理：文件系统需要将文件存储到磁盘等存储设备中。
它需要对存储设备进行分区，并为文件分配存储空间。
在进行文件的读写操作时，文件系统需要记录文件的位置和大小，以便正确地进行存取操作。
3. 文件的访问与权限管理：文件系统对文件进行权限管理，确保只有拥有合适权限的用户才能进行文件的读写和修改操作。
同时，文件系统还提供了各种接口和工具，方便用户对文件进行访问和操作。
二、磁盘管理磁盘管理是操作系统中负责对存储设备进行管理和存取的一部分。
磁盘是计算机系统中最重要的存储设备之一，广泛应用于文件存储和数据管理。
磁盘管理的主要任务包括：1. 存储空间的管理：磁盘管理需要将磁盘空间划分为逻辑块（或扇区）进行管理。
逻辑块是最小的存储单位，文件系统通过逻辑块来分配和管理存储空间。
磁盘管理还需要维护空闲块列表，记录磁盘上可用的空闲块，以便分配给新文件。
2. 数据的存取与缓存：磁盘管理需要实现对磁盘的读写操作。
为了提高磁盘的读写效率，磁盘管理会使用磁盘缓存区，将频繁读写的数据暂存在内存中。
通过使用缓存区，可以减少对磁盘的实际读写次数，从而提高系统的响应速度。
3. 磁盘数据的备份与恢复：磁盘管理还需要对磁盘数据进行备份和恢复。
操作系统中的文件系统与磁盘管理技术
操作系统中的文件系统与磁盘管理技术引言：在现代计算机系统中，文件系统和磁盘管理技术是操作系统中非常重要的两个部分。
文件系统负责管理计算机中的文件和文件夹，而磁盘管理技术则负责管理计算机中的磁盘存储空间。
本文将重点介绍文件系统和磁盘管理技术在操作系统中的作用和原理。
一、文件系统文件系统是操作系统中用于管理文件和文件夹的一种技术。
文件系统负责将用户创建的文件和文件夹存储在计算机的存储介质中，并提供相关的操作接口供用户使用。
同时，文件系统还负责管理文件的权限、安全性、存储位置等方面。
1、文件和文件夹文件是操作系统中的最基本的单位，它是用户数据的逻辑组织单元。
文件可以是文本文件、音频文件、视频文件等。
而文件夹则是用于组织和管理文件的一种容器，它可以包含其他的文件和文件夹。
通过文件和文件夹的组织，用户可以更加方便地管理和查找文件。
2、文件系统的结构在操作系统中，文件系统一般包含两层结构：逻辑结构和物理结构。
逻辑结构定义了文件和文件夹之间的逻辑关系，包括文件的路径、文件的父文件夹等。
而物理结构定义了文件在存储介质中的存储方式，包括文件的盘块、磁盘索引等。
3、文件系统的操作文件系统提供了一系列的操作接口供用户使用，包括文件的创建、读取、写入、删除、移动、复制等。
用户可以通过这些操作接口来操作和管理文件和文件夹。
二、磁盘管理技术磁盘管理技术是操作系统中用于管理磁盘存储空间的一种技术。
磁盘管理技术负责将用户的文件和文件夹存储在磁盘上，并提供高效的数据访问方式。
1、磁盘分区磁盘分区是将物理磁盘划分为若干个逻辑分区的过程。
每个分区可以独立进行文件系统的格式化和管理。
通过磁盘分区，可以将不同类型的文件和数据存储到不同的分区中，提高文件系统的管理效率。
2、磁盘调度算法磁盘调度算法是磁盘管理技术中的重要组成部分，它负责决定磁盘上哪些数据先被读取或写入。
常见的磁盘调度算法包括先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）、扫描算法（SCAN）等。
Visual Basic第8章 文件管理 (2)
根据文件中数据的功能分类 程序文件 数据文件 按存储方式分类 ASCII文件 二进制文件 根据部件的访问方式分类 顺序文件 随机文件 二进制文件
8.1.2文件访问的基本方法
文件访问的方法
命令方式：通过文件操作命令，实现文件管理。 比如，使用Open、output#等语句来创建文件。 FSO对象模型：文件系统对象(File System Object，FSO)模型，它提供了一组对象来实现 对文件系统的管理和操作。
8.1.2文件访问的基本方法
文件访问的一般步骤
1）打开文件
在使用文件之前必须先打开它，这可以通过Open语句来 实现。如果文件不存在，在执行打开命令时将建立一个新文件。
2）读写文件
把文件中的数据传输到计算机内存的操作（即外存→内 存），称为读文件或文件输入。通过读文件，可将文件中数据 存入变量中，以便处理这些数据。 把内存中的数据传输到外部存储设备的操作（即内存→外 存），称为写文件或文件输出。通过写文件，可将数据写入文 件，以供长期保存数据。
3）关闭文件
使用完文件后，应执行关闭命令（Close语句），把文件 缓冲区中的数据保存到文件中，并释放相关的文件缓冲区。
8.2文件系统控件
◆对文件的操作和管理，需要对文件系统中的文件进 行定位。 ◆Visual Basic提供了两种方式： （1）使用通用对话框控件提供的“打开”和“另 存为”对话框， （2）使用文件系统控件。 文件系统控件包括： ◆ 驱动器列表框（DriverListBox） ◆ 目录列表框（DirListBox） ◆ 文件列表框（FileListBox）
8.2.4文件系统控件的使用
（1）界面设计
8.2.4文件系统控件的使用
计算机操作系统第八章-磁盘存储器的管理
第八章磁盘存储器的管理第一节文件的物理结构和外存的分配方式一、概述磁盘是一种可直接存取的随机存储器(这一点与内存相似)，一个逻辑盘可以看作一片连续的存储空间。
确定外存空间的分配方式(组织文件的物理结构)主要考虑：提高文件的访问速度、有效地利用外存空间。
常用的外存分配方法有：连续分配、链接分配、索引分配。
二、磁盘存储空间的结构磁盘说明图1盘块(扇区)是磁盘上的最小存储分配单位，每个盘块有唯一编号；地址是：磁道(柱面)号+扇区号+盘面号；从盘块编号到地址的转换由硬件完成，在OS中一个盘块的地址就是盘块编号。
一般一个盘块的大小与内存分页中页(内存块)的大小一致，一页存放到一个盘块中。
三、连续分配1、思想方法为每个文件分配一组位置相邻接的盘块(磁盘上的地址连续/盘块编号连续的盘块)，文件中的逻辑页被顺序地存放到邻接的各物理盘块中。
这保证了文件中的逻辑顺序与文件占用盘块顺序的一致性。
这样物理结构的文件称为顺序文件；每个文件都从分配给它的一个盘块的第一个字节开始存放。
文件地址：在文件的目录中，存放该文件的第一个记录所在的盘块号和文件的长度(共占多少块)。
1230567491011813141512171819162122232025262724list29303128mailcountfile start length coun t 02tr 143mail 196list 284f62????tr f图 8-1 磁盘空间的连续分配2、优缺点◆存取容易，存取速度较快；◆必须事先知道文件的长度，不利于文件的动态增长； ◆存放一个文件要求足够大的连续存储空间； ◆存储空间的管理存在“碎片”问题，须定时整理。
四、链接分配1、思想方法：为每个文件分配一组位置离散的盘块，每个盘块中存放文件的一个逻辑页；通过给每个盘块设置一个指针，将属于同一个文件的盘块链接在一起，链接的顺序和文件的逻辑页的顺序一致。
这样物理结构的文件称为链接文件。
操作系统的文件系统与磁盘管理
操作系统的文件系统与磁盘管理随着计算机技术的不断发展，操作系统成为了计算机的核心组成部分。
其中，文件系统和磁盘管理作为操作系统的重要组成部分，扮演着数据存储和管理的关键角色。
本文将探讨操作系统的文件系统与磁盘管理的原理和功能。
1. 文件系统文件系统是操作系统中负责组织和管理文件的一套机制。
在计算机中，文件系统用于将数据存储在硬盘或其他存储介质上，并提供给用户和应用程序使用。
文件系统的基本功能包括文件的创建、读取、更新和删除，以及目录的管理。
1.1 文件和目录文件是文件系统中存储数据的基本单位。
文件可以包含文本、图像、音频和视频等各种类型的数据。
操作系统使用文件来组织和管理数据，提供给用户和应用程序使用。
目录是文件系统中用于组织和管理文件的一种结构。
目录可以包含文件和其他目录，形成一个树状结构。
用户和应用程序可以利用目录来查找和访问文件。
1.2 文件的存储和管理文件系统将文件存储在磁盘上，通过文件描述符来访问和操作文件。
文件描述符是操作系统为每个打开的文件分配的唯一标识符，它可以用来读取或写入文件。
文件系统使用一种称为文件控制块（FCB）的数据结构来管理文件。
FCB包含了文件的元数据信息，如文件名、大小、创建时间和访问权限等。
通过读取FCB，操作系统可以获取文件的相关信息，并进行相应的操作。
1.3 文件系统的组织结构文件系统的组织结构可以分为层次式和平等式两种。
层次式文件系统使用目录树来组织文件和目录，具有清晰的层次结构。
它采用一种称为路径的方式来表示文件的位置，例如“/home/user/file.txt”。
用户和应用程序可以通过路径来访问文件。
平等式文件系统则不需要采用目录树的结构，它使用一种称为索引节点（Inode）的数据结构来跟踪文件的位置和属性。
通过索引节点，操作系统可以快速定位和访问文件。
2. 磁盘管理磁盘管理是操作系统中负责管理磁盘和数据存储的重要组成部分。
磁盘是计算机中存储大量数据的主要设备，而磁盘管理旨在提高磁盘的性能和可靠性。
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/dev/sdb1 [/mailbox]: user quotas turned on
[root@localhost ~]# quotaoff -ugv /mailbox /dev/sdb1 [/mailbox]: group quotas turned off /dev/sdb1 [/mailbox]: user quotas turned off
作用范围：针对指定的文件系统（分区） 限制对象：用户帐号、组帐号 限制类型：
► ►
磁盘容量（默认单位为KB） 文件数量
限制方法：软限制、硬限制
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启用磁盘配额支持
► 启用文件系统的配额支持
添加usrquota、grpquota挂载参数
[root@localhost ~]# vi /etc/fstab /dev/sdb1 /mailbox ext3 default,usrquota,grpquota 0 0 [root@localhost ~]# mount /mailbox [root@localhost ~]# mount | tail -1 /dev/sdb1 on /mailbox type ext3 (rw,usrquota,grpquota)
功能
Scan 扫描 Create 建立
物理卷管 卷组管理 理
pvscan pvcreate vgscan vgcreate
逻辑卷管 理
lvscan lvcreate
Display 显 示
Remove 删除 Reduce 减少
pvdisplay
pvremove
vgdisplay
vgremove vgextend vgreduce
sdb1: warning, user block quota exceeded. sdb1: write failed, user block limit reached. dd: 写入 “myfile”: 超出磁盘限额 ……
20/35
磁盘配额管理 5-5
► 查看配额使用情况
侧重用户、组帐号角度：使用quota命令
Filesystem /dev/sdb1 blocks 2文件个数硬限制
inodes soft 0 hard 0
18/35
1024000 39
磁盘配额管理 5-3
► 启用、关闭文件系统的配额功能
使用quotaon、quotaoff命令
►
一个或多个物理卷组合而成的整体 从卷组中分割出的一块空间，用于建立文件系统
PE PE PE PE
VG（卷组） LV（Logical Volume，逻辑卷）
…… PE PE
►
PV（物理卷）
PV（物理卷）
PE
…… …… PE PE
PE PE PE
LV（逻辑卷）
LV（逻辑卷）
6/35
LVM的管理命令
-rw------- 1 root root 6144 09-14 12:04 /mailbox/er
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磁盘配额管理 5-2
► 编辑用户和组帐号的配额设置
使用edquota命令编辑配额设置
edquota -u 用户名 ► edquota -g 组名 [root@localhost ~]# edquota -u zhangsan
11/35
创建逻辑卷——lvcreate
► 3.
创建逻辑卷
►
使用lvcreate命令创建逻辑卷 mail
从卷组mail_store上划出60GB空间
使用mkfs命令创建ext3文件系统
[root@localhost ~]# lvcreate -L 60G -n mail mail_store /dev/cdrom: open failed: Read-only file system Logical volume "mail" created [root@localhost ~]# mkfs -t ext3 /dev/mail_store/mail ……
10/35
创建卷组——vgcreate
► 2.
创建卷组
►
使用vgcreate命令创建卷组mail_store
包括物理卷：/dec/sdb1、/dev/sdc1
[root@localhost ~]# vgcreate mail_store /dev/sdb1 /dev/sdc1 Volume group "mail_store" successfully created
/dev/sdb1 /dev/sdc1 1 1 9660 9660 77593918+ 8e Linux LVM 77593918+ 8e Linux LVM 正确分区结果 [root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb1 Physical volume "/dev/sdb1" successfully created [root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdc1 Physical volume "/dev/sdc1" successfully created
16/35
磁盘配额管理 5-1
► 检测磁盘配额并创建配额文件
使用quotacheck命令创建配额文件
► ►
quotacheck -ugcv 文件系统 quotacheck -augcv
-u、-g：检测用户、组配额 -c：创建配额数据文件 -v：显示执行过程信息 -a：检测所有可用的分区
[root@localhost ~]# quotacheck -ugcv /dev/sdb1 quotacheck: Scanning /dev/sdb1 [/mailbox] …… done [root@localhost ~]# ls -l /mailbox/aquota.* 用户配额文件 -rw------- 1 root root 6144 09-14 12:04 /mailbox/aquota.group 组配额文件
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LVM应用示例 2-1
► 需求描述
公司准备在Internet中搭建邮件服务器（RHEL5 系统平台），面向全国各地的员工及部分VIP客 户提供电子邮箱空间。由于用户数量众多，邮件 存储需要大量的空间，考虑到动态扩容的需要， 计划增加两块SCSI硬盘并构建LVM逻辑卷（挂载 到“/mailbox”目录下）专门用于存放邮件数据
创建逻辑卷
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创建物理卷——pvcreate
► 1.
转化物理卷
►
使用fdisk命令规划两个分区，将类型设置为“8e”
/dev/sdb1、/dev/sdc1
使用pvcreate命令转换上述分区为物理卷
[root@localhost ~]# fdisk -l /dev/sdb /dev/sdc | grep "LVM"
第八章 磁盘和文件系统管理 （二）
—— 理论部分
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课程回顾
► 在新硬盘中创建一个文件系统并挂载使用，
需要涉及到哪些操作？ ► 等设备？ ► 如何查看各分区的磁盘空间使用情况？
2/35
技能展示
学会创建及管理LVM分区 学会为文件系统设置磁盘配额
3/35
本章结构
LVM概述
LVM逻辑卷管理
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LVM应用示例 2-2
► 推荐步骤：
PV VG LV 格式化，挂载使用文件系统
/dev/sdb
/dev/sdb1 /dev/sdc1 转换物理卷 /dev/sdc
mail_store 创建卷组 格式化为ext3文件系统， 并挂载到 /mailbox 目录
/dev/mail_store/mail
图形界面管理工具
►system-config-lvm
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LVM概述 2-2
► LVM机制的基本概念
PV（Physical Volume，物理卷）
整个硬盘，或使用fdisk等工具建立的普通分区 ► 包括许多默认4MB大小的PE（Physical Extent，基本 单元）
►
VG（Volume Group，卷组）
Block ►repquota -a quota grace time: 3days grace time: 3days; Filesystem blocks Inode limit grace files quota limit grace File /dev/sdb1 Block limits 100000* 80000 100000 limits 1 40 50 User used soft hard grace [root@localhost ~]# quota -g users used soft hard grace ---------------------------------------------------------------------Disk quotas for group users (gid 10): none root -- 176200 0 0 4 0 0 zhangsan +- 100000 80000 100000 2days 1 40 50
LVM的管理命令
磁盘和文件系统管理 （二）
LVM应用实例
磁盘配额概述 设置磁盘配额 磁盘配额管理
4/35
LVM概述 2-1
► Logical
Volume Manager，逻辑卷管理