Linux文件系统解析
1、常见文件系统类型
ext3
ext4
xfs
ntfs
fat32
2、xfs文件系统修复
xfs_repair
主要用来修复xfs文件系统出现的损坏错误,一些选项含义如下:
-L 强制日志文件(log)清空。日志文件中包含了一些元数据的修改,加上这个选项会强制清空log。这个选项会可能导致用户文件丢失。xfs是一个日志文件系统,对于日志文件系统不了解的可以查看文末的链接进行阅读。
-n No modify mode.不修改,只对文件系统进行检查,查看需要那种类型的修复。
xfs_check 以及 xfs_repair -n都可以对xfs文件系统进行检查,但是xfs_check需要很长的时间。
xfs_repair结束后,所有不能到达的inode节点被放进lost+found文件夹。
使用xfs_repair对文件系统进行修复
使用xfs_repair之前,要先卸载该文件系统,然后使用xfs_metadump保存元数据信息
[root@qfedu.com ~]# xfs_metadump -o /dev/sdb1 /save/sdb1.metadump
这步只是对元数据进行了保存,保存在了/save/sdb1.metadump这个文件,没有对数据进行备份,因为如果要备份数据本身的话,需要和数据一样大小的空间,显然这里没有这个空间。
检查:
[root@qfedu.com ~]# xfs_repair -n /dev/sdb1
会进行一系列的检查。完成之后,进行下面的修复。
修复
[root@qfedu.com ~]# xfs_repair /dev/sdb1
出现下面的错误:
ERROR: The filesystem has valuable metadata changes in a log which needs to be replayed. Mount the filesystem to replay the log, and unmount it before re-running xfs_repair. If you are unable to mount the filesystem, then use the -L option to destroy the log and attempt a repair. Note that destroying the log may cause corruption -- please attempt a mount of the filesystem before doing this.
这个时候,因为之前已经无法挂载了,所以也就不能进行replay的操作了,因此只能进行使用-L选项了。
[root@qfedu.com ~]# xfs_repair -L /dev/sdb1
会进行log的清空,然后一系列的检查,得到下面的结果:
...
Phase 4 - check for duplicate blocks...
- setting up duplicate extent list...
- check for inodes claiming duplicate blocks...
- agno = 0
- agno = 4
- agno = 1
- agno = 8
- agno = 9
- agno = 10
- agno = 11
- agno = 12
...
Phase 5 - rebuild AG headers and trees...
- reset superblock...
Phase 6 - check inode connectivity...
- resetting contents of realtime bitmap and summary inodes
- traversing filesystem ...
- traversal finished ...
- moving disconnected inodes to lost+found ...
再执行修复
[root@qfedu.com ~]# xfs_repair /dev/sdb1
执行完后结果,有省略:
Phase 1 - find and verify superblock...
Phase 2 - using internal log
- zero log...
- scan filesystem freespace and inode maps...
- found root inode chunk
Phase 3 - for each AG...
- scan and clear agi unlinked lists...
- process known inodes and perform inode discovery...
- agno = 0
- agno = 1
- agno = 2
- agno = 3
- agno = 4
- agno = 5
...
- process newly discovered inodes...
Phase 4 - check for duplicate blocks...
- setting up duplicate extent list...
- check for inodes claiming duplicate blocks...
- agno = 0
- agno = 1
- agno = 2
- agno = 3
- agno = 4
- agno = 5
- agno = 7
- agno = 8
...
Phase 5 - rebuild AG headers and trees...
- reset superblock...
Phase 6 - check inode connectivity...
- resetting contents of realtime bitmap and summary inodes
- traversing filesystem ...
- traversal finished ...
- moving disconnected inodes to lost+found ...
Phase 7 - verify and correct link counts...
done
条件时间允许的话,可以再进行个检查,但是考虑到时间太久,这里就不执行最后的检查了。xfs_check耗时较长。
[root@qfedu.com ~]# xfs_check /dev/sdb1
这个时候,进去看原来的/data文件夹的数据,已经出来了。因此可以进行挂载了。
3、理解inode
理解inode,要从文件储存说起。
文件储存在硬盘上,硬盘的最小存储单位叫做"扇区"(Sector)。每个扇区储存512字节(相当于0.5KB)。
操作系统读取硬盘的时候,不会一个个扇区地读取,这样效率太低,而是一次性连续读取多个扇区,即一次性读取一个"块"(block)。这种由多个扇区组成的"块",是文件存取的最小单位。"块"的大小,最常见的是4KB,即连续八个 sector组成一个 block。
文件数据都储存在"块"中,那么很显然,我们还必须找到一个地方储存文件的元信息,比如文件的创建者、文件的创建日期、文件的大小等等。这种储存文件元信息的区域就叫做inode,中文译名为"索引节点"。
每一个文件都有对应的inode,里面包含了与该文件有关的一些信息。
inode的内容
文件的字节数文件拥有者的User ID文件的Group ID文件的读、写、执行权限文件的时间戳,共有三个:ctime指inode上一次变动的时间,mtime指文件内容上一次变动的时间,atime指文件上一次打开的时间。链接数,即有多少文件名指向这个inode文件数据block的位置
4、文件链接
4.1、硬链接
一般情况下,文件名和inode号码是"一一对应"关系,每个inode号码对应一个文件名。但是,Unix/Linux系统允许,多个文件名指向同一个inode号码。
这意味着,可以用不同的文件名访问同样的内容;对文件内容进行修改,会影响到所有文件名;但是,删除一个文件名,不影响另一个文件名的访问。这种情况就被称为"硬链接"(hard link)。
ln命令可以创建硬链接:
[root@qfedu.com ~]# ln 源文件 目标文件
运行上面这条命令以后,源文件与目标文件的inode号码相同,都指向同一个inode。inode信息中有一项叫做"链接数",记录指向该inode的文件名总数,这时就会增加1。
反过来,删除一个文件名,就会使得inode节点中的"链接数"减1。当这个值减到0,表明没有文件名指向这个inode,系统就会回收这个inode号码,以及其所对应block区域。
这里顺便说一下目录文件的"链接数"。创建目录时,默认会生成两个目录项:"."和".."。前者的inode号码就是当前目录的inode号码,等同于当前目录的"硬链接";后者的inode号码就是当前目录的父目录的inode号码,等同于父目录的"硬链接"。所以,任何一个目录的"硬链接"总数,总是等于2加上它的子目录总数(含隐藏目录)。
4.2、软链接
除了硬链接以外,还有一种特殊情况。
文件A和文件B的inode号码虽然不一样,但是文件A的内容是文件B的路径。读取文件A时,系统会自动将访问者导向文件B。因此,无论打开哪一个文件,最终读取的都是文件B。这时,文件A就称为文件B的"软链接"(soft link)或者"符号链接(symbolic link)。
这意味着,文件A依赖于文件B而存在,如果删除了文件B,打开文件A就会报错:"No such file or directory"。这是软链接与硬链接最大的不同:文件A指向文件B的文件名,而不是文件B的inode号码,文件B的inode"链接数"不会因此发生变化。
ln -s 命令可以创建软链接。
[root@qfedu.com ~]# ln -s 源文文件或目录 目标文件或目录

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