Linux磁盘管理与文件系统（二）：实用工具和命令、fdisk分区示例

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接上篇理论：Linux磁盘管理与文件系统（一）：磁盘、MBR与分区和文件系统
本篇我们讲解一些实用的磁盘管理和文件系统命令：磁盘工具fdisk、创建文件系统、挂载和卸载文件系统以及配置启动自动挂载。
含一个示例实验：使用fdisk命令创建分区，有详细步骤。

4、查看或管理磁盘分区-fdisk

使用 fdisk 可以查看、创建、删除和修改磁盘分区。fdisk -l 可以列出所有磁盘及其分区信息，或指定特定的磁盘设备以查看其详细分区信息。

格式

fdisk [选项] [磁盘设备]

• 选项：指定要执行的操作。
• [磁盘设备]：指定要操作的磁盘设备（例如 /dev/sda）。

选项

• l：列出所有磁盘及其分区表，或者指定磁盘设备的分区表。
• b [大小]：指定磁盘的逻辑块大小（如 512、1024、2048、4096 字节）。
• u：显示分区的起始和结束位置，以扇区而不是柱面为单位。
• c [体积]：忽略 DOS 兼容模式，或者开启 DOS 兼容模式（dos、nondos）。
• v：显示 fdisk 的版本信息。

示例

1. 列出所有磁盘及其分区表：

   fdisk -l
   

2. 查看指定磁盘设备的分区表：

   fdisk -l /dev/sda
   

3. 显示分区的起始和结束位置，以扇区为单位：

   fdisk -lu /dev/sda
   

4、示例：使用 fdisk 命令创建分区

需求

1、添加一块盘

2、划分分区-以主分区为主

3、使用xfs文件系统格式化和定义设备文件

4、创建/abc目录，将新建分区挂载到/abc上

5、配置为永久挂载，即重启后依然有效

操作步骤

1. 添加一块盘：

   以VMware虚拟机环境为例，在当前虚拟机设置中添加硬盘。

   使用默认SCSI格式即可。

   

   注：可以使用lsblk或fdisk -l命令来确认系统是否识别了新硬盘。

2. 进入 fdisk 交互模式：

   使用fdisk工具可以划分分区。一般添加过的第二块硬盘为/dev/sdb，使用以下命令：

   fdisk /dev/sdb
   

   提示：交互模式中的常用指令

   • m：获取帮助菜单
   • n：新建分区**（常用）**
   • p：查看分区情况**（常用）**
   • d：删除分区
   • t：变更分区的类型（改变分区的系统ID）（常用）
   • w：保存分区操作并退出**（常用）**
   • q：不保存分区操作并退出

3. 创建分区步骤：

   • 输入 n 进入新建分区模式。
     • 选择分区类型，选择 p 创建主分区，e 创建扩展分区，或 l 创建逻辑分区。
     • 设置分区号（范围 1-4），默认是第一个分区，即1 ，按 Enter 键接受默认值。
     • 设置柱面序列，直接按 Enter 键接受默认值（默认2048-xxxx）。
     • 设置分区大小，例如 +20G 表示 20GB，按 Enter 键接受默认值表示使用所有剩余空间。（可以使用+sizeK、+sizeM、+sizeG等指定大小，或者输入+后按回车使用全部剩余空间）。（此步骤可以省略）
   • 输入 w 保存分区操作并退出。

   示例命令：

   创建新分区：

   n
   p
   1
   <Enter>
   <Enter>
   +20G
   w
   

4. 使用xfs文件系统格式化和定义设备文件：

   格式化分区为xfs文件系统：

   mkfs.xfs /dev/sdb1
   或者
   mkfs -t xfs /dev/sdb1
   

5. 创建/abc目录，将新建分区挂载到/abc上（临时）：

   创建挂载点目录/abc：

   mkdir /abc
   

   将新分区挂载到/abc目录：

   mount /dev/sdb1 /abc
   

   验证：使用df -h命令查看挂载情况，或使用ls /abc查看挂载点下的内容。

   注意：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（如partprobe /dev/sdb）更新内核的分区表信息，使操作系统检测新的分区表情况，以防格式化分区时损坏硬盘中已有的数据。

6. 使挂载在系统重启后依然有效

   编辑/etc/fstab文件。使用文本编辑器打开/etc/fstab文件，并添加以下行：

   /dev/sdb1 /mnt/abc xfs defaults 0 2
   

   保存并关闭文件后，下次系统启动时，/dev/sdb1分区将自动挂载到/abc目录。

   解释：defaults 0 2是挂载选项和文件系统检查顺序的组合。

   1. defaults：一个挂载选项，实际上是一个占位符，代表一组默认的挂载选项。
   2. 0：文件系统检查（fsck）的通过顺序（pass number）。在系统启动时，fsck用于检查文件系统的完整性并尝试修复任何问题。数字0意味着该文件系统不会在启动时由fsck检查。通常用于那些在系统启动时不包含关键系统文件的文件系统。
   3. 2：文件系统的备份顺序。用于备份工具（如dump）来决定哪些文件系统需要备份，以及备份的优先级。数字2表示这个文件系统在备份时会被考虑，但优先级不是最高的。数字0表示从不备份该文件系统。

   注意：在编辑/etc/fstab文件时，配置错误可能导致系统无法启动。

   验证：可以使用mount -a命令测试挂载配置是否正确，无需重启系统。

5、创建文件系统-mkfs

创建文件系统的过程即格式化分区的过程。通过格式化，可以将一个分区初始化为指定的文件系统类型，使其可以存储和管理文件和目录。

格式

mkfs -t <文件系统类型> <设备>

或者使用专用的格式化命令，例如 mkfs.xfs。

常用选项

• t <文件系统类型>：指定要创建的文件系统类型，如 xfs, ext4, vfat 等。
• <设备>：指定要格式化的分区或设备，例如 /dev/sdb1。

示例

1. 使用通用命令 mkfs：

   mkfs -t xfs /dev/sdb1
   

   该命令将 /dev/sdb1 分区格式化为 XFS 文件系统。

2. 使用专用命令 mkfs.xfs：

   mkfs.xfs /dev/sdb1
   

   该命令也将 /dev/sdb1 分区格式化为 XFS 文件系统，是 mkfs -t xfs 的简写形式。

创建其他类型的文件系统

1. 创建 EXT4 文件系统：

   mkfs -t ext4 /dev/sdb1
   

   或者：

   mkfs.ext4 /dev/sdb1
   

2. 创建 VFAT 文件系统：

   mkfs -t vfat /dev/sdb1
   

   或者：

   mkfs.vfat /dev/sdb1
   

6、创建文件系统-mkswap

用于初始化交换空间（swap partition）。会创建一个空的交换空间文件或分区，并准备好让系统使用该交换空间进行内存扩展。交换空间用于存储暂时不活跃的内存页面，帮助系统在物理内存不足时避免崩溃。

格式

mkswap [选项] 设备或文件

• 选项：指定如何初始化交换空间的参数。
• 设备或文件：指定要创建交换空间的设备或文件。

常用选项

• L <标签>：为交换空间设置一个标签。
• U <UUID>：为交换空间指定一个 UUID（通用唯一标识符）。

示例

1. 初始化交换分区：

   mkswap /dev/sdb1
   

   在 /dev/sdb1 上初始化交换分区，使其可以用作交换空间。

   可以通过cat /proc/meminfo l grep SwapTotal 查看。

2. 初始化交换文件，并为其设置标签：

   mkswap -L swapfile /swapfile
   

   在 /swapfile 上创建交换空间，并设置标签为 swapfile。

3. 为交换分区指定 UUID：

   mkswap -U 12345678-1234-1234-1234-1234567890ab /dev/sdb2
   

   在 /dev/sdb2 上初始化交换分区，并为其指定 UUID。

拓展：关闭和启用交换分区

• 关闭所有交换分区：swapoff -a
• 启用交换分区：swapon -a

拓展：swap分区编号为什么是1-4

• 问：swap分区编号为什么是1-4，而不是5？
• 答：因为它被设置为主分区；如果编号为 5 或更高，那它是一个逻辑分区。

7、挂载、卸载文件系统-mount、umount

1. 挂载文件系统-mount

• 格式：

  mount [-t 类型] 存储设备 挂载点目录

• 挂载 ISO 镜像：

  mount -o loop ISO镜像文件 挂载点目录

• 选项说明：

  • t：用于指定文件系统类型。通常可以省略，由系统自动识别。
  • o：用于指定挂载参数列表，以英文逗号分隔。例如，loop 参数用于挂载 ISO 镜像文件。

• 示例：

  1. 挂载 CD-ROM 到 /mnt：

     mount /dev/cdrom /mnt
     

  2. 挂载分区 /dev/sdb1 到 /opt：

     mount /dev/sdb1 /opt
     

  3. 挂载 ISO 镜像 CentOS-7-x86_64-DVD-1611.iso 到 /media/mnt：

     mount -o loop CentOS-7-x86_64-DVD-1611.iso /media/mnt
     

2. 卸载文件系统-umount

• 基本格式：

  umount [-lf] 存储设备目录 或 挂载点目录
  

• 选项说明：

  • l：延迟卸载，即在设备不再使用时再进行卸载。
  • f：强制卸载，即使设备正在被使用也强制卸载。

• 卸载前提：

  • 确保挂载的设备或目录不再被使用。如果目录中有打开的文件或正在使用的进程，可能需要先退出或停止相关进程。

• 示例：

  1. 卸载 /dev/sdb1：

     umount /dev/sdb1
     

  2. 卸载挂载点 /media/mnt：

     umount /media/mnt
     

  3. 强制卸载（如果设备正在使用中）：

     umount -f /media/mnt
     

  4. 延迟卸载（在设备不再使用时卸载）：

     umount -l /media/mnt
     

8、设置文件系统的自动挂载-/etc/fstab文件

/etc/fstab 文件用于配置系统启动时自动挂载文件系统的详细信息。每一行描述一个文件系统的挂载方式和选项。

字段格式

<分区名或设备卷标名> <挂载点目录> <文件系统类型> <挂载参数> <dump备份> <磁盘检查顺序>

内容示例

# <分区名或设备卷标名> <挂载点目录> <文件系统类型> <挂载参数> <dump备份> <磁盘检查顺序>
UUID=3f6b41f6-8d8a-4c65-9f38-3a6b4f1d6cb7 /          ext4    defaults        1 1
UUID=4f5a6e7d-8b9c-4d0e-a123-4b5c6d7e8f9a /home      xfs     defaults        1 2
/dev/sdb1     /mnt/data  ext4    defaults,rw            0 2

字段解释

第1字段：分区名或设备卷标名

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(默认参数)、rw(可读写)、ro(只读)、noexec(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

添加示例

/dev/sdb1 /opt xfs defaults 0 0
/dev/sr0 /mnt iso9660 defaults 0 0

• /dev/sdb1：设备名或分区名。
• /opt：挂载点目录。
• xfs：文件系统类型。
• defaults：挂载参数，使用默认设置。
• 0：dump 备份标志，不进行备份。
• 0：磁盘检查顺序，表示不进行检查。
• /dev/sr0：设备名或光驱设备。
• /mnt：挂载点目录。
• iso9660：文件系统类型，通常用于光盘镜像。
• defaults：挂载参数，使用默认设置。
• 0：dump 备份标志，不进行备份。
• 0：磁盘检查顺序，表示不进行检查。

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