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Linux之文件系统管理挂载

简介:
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思路

只能挂载在根分区,根由谁来挂载?

mount命令详解

分区, 创建、调整、查看文件系统,挂载文件系统、显示挂载信息、验证挂载

写时复制和原处读写

同步IO和异步IO的区别


在创建文件系统之后,如果要使用此文件系统,应该将设备/分区关联至根设备的某个目录之下

根由内核管理,是一切的起始


根的由来

    wKioL1mKWsiiqN1uAABAEKKJKjs500.png

1)刚开机时,post加电自检

2)自检后,装载bootloader

3)bootloader装载用户 所选择的操作系统内核(系统启动装载的第一个程序)

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CentOS 7 :/etc/grub2.cfg 中定义了
{
    load_video  ##加载显卡
    linux16 /boot/vmlinuz-3.10.0-514.26.2.el7.x86_64 root=UUID=07151862-c2b9-45dc-bf7a-af8d2a6fa6c1 rocrashkernel=auto rhgb quiet net.ifnames=0 LANG=en_US.UTF-8 ##加载的内核文件
        root=UUID=07151862-c2b9-45dc-bf7a-af8d2a6fa6c1    ## 装载内核时,需要指明根所在的分区
    initrd16 /boot/initramfs-3.10.0-514.26.2.el7.x86_64.img   ## 根文件系统的驱动
}
CentOS 6 :/boot/grub/grub.conf中定义了
title CentOS 6 (2.6.32-696.el6.i686)
    root (hd0,0)
    kernel /vmlinuz-2.6.32-696.el6.i686 ro root=/dev/mapper/myvg-lv_root rd_NO_LUKS LANG=en_US.UTF-8 rd_NO_MD SYSFONT=latarcyrheb-sun16 rd_LVM_LV=myvg/lv_swap  KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=us crashkernel=auto rhgb quiet rd_NO_DM rd_LVM_LV=myvg/lv_root rhgb quiet
    initrd /initramfs-2.6.32-696.el6.i686.img
 
根的位置:人为的通过grub配置文件,传递给内核,内核才能加载根

    

4)内核(通用目的的管理程序,不会完成特定目的的操作)初始化后,取得系统的控制权

    /内核初始化后---> 装载根 --> 启动根文件系统上的Init程序(完成特定目的操作)


为了完成特定目的的操作,应该启动应用程序,存储在外部存储设备上的应用程序

    1、装载某个磁盘分区,根文件系统所在的分区,满足FHS标准的分区

    1)根分区:启动时用到的分区

    2)启动后,通过根分区某个路径下的mount命令关联其他分区至根,保证任何文件都处于根下

    3) 根必须提供启动所依赖的程序和库文件,且只能在根文件系统中(bin,sbin,lib,lib64)


    2、启动用户空间的第一个程序(/sbin/init)


init程序代替内核,启动程序:

    1、所有程序都是init的子进程,都是init仿照自己的样子捏出来的, init 程序fork自身而来

    2、任何子进程也能有子进程

    3、init的类型:

            pstree查看:CentOS5:init, CentOS6: initstart, CentOS7: systemd


如何通过mount命令关联其他操作系统


挂载

    wKiom1mKZkjSMHtKAABoizDSIfU867.png

1) 关联的目录非空时,挂载后,此目录中的文件暂时隐藏

2) 挂载后,内核会将挂载信息记录在/proc/mounts文件中

3)将两个非根文件系统关联需要一个中间层 或者 为了保证一切文件都属于根,则必须先将一个文件系统关联至根,然后才能将另一个文件系统关联至此文件系统,已经关联至根的文件系统.



卸载

wKioL1mKaELCk28lAABui216AdU858.png

1) 卸载一个被非根设备关联的文件系统时,应该先卸载关联的所有设备,才能解除与根的关联关系

2) 卸载时,如果将要被卸载的设备,正在被某个进程访问,是不能解除关联关系.(例如cd进程)


分区,创建、查看、调整文件系统 ,挂载,显示挂载情况,挂载鸡,配置开机自动挂载,卸载

  

挂载

mount命令

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[root@localhost ~]# type mount 
mount is /bin/mount
 
[root@localhost ~]# man mount
       mount [OPTIONS...] device_partition MOUNT_POINT
  ##将设备关联至目录,目录作为设备的访问入口
   
DEVICE_PARTITION:
    1)设备文件, /dev/sda1
    2)全局唯一标示,-U UUID。推荐:UUID:设备文件名改变时,UUID唯一不变
    3) 卷标, -L LABEL
    4) 内核支持的伪文件系统,proc,sysfs,devtmpfs,configfs
    5) 目录,--bind DIR
MOUNT_POINT:
    DIR:建议为空目录,非空目录时,挂载后原目录中的文件暂时会隐藏
        临时挂载点:mnt,media
 
OPTIONS:
    -t vfstype   ##  指明挂载设备的文件系统类型
    -r readonly##  挂载后不能向挂载的分区中写入数据
    -w read and write,## 挂载后能向挂载的分区中写入数据
    -a auto,     ## 挂载所有定义在fstab文件中且设备挂载选项支持自动挂载的设备
    -v ,verbose  ## 显示挂载过程
    -n           ## 此次挂载不更新/etc/mtab文件。mount命令读取/etc/mtab文件。 挂载时,内核将信息记录于/proc/mounts文件中,然后同步至/etc/mtab文件中
    --bind       ## 将目录绑定至另一个目录,后面的目录作为前面的目录的访问入口 
    -L LABEL     ## 基于LABEL挂载
    -U UUID      ## 基于UUID挂载
     
    -o OPTIONS:
        async       ## 异步IO
        sync        ## 同步IO
        atime       ## 记录文件和访问时间
        noatime     ## 不记录文件的访问时间
        diratime    ## 目录的访问时间
        nodiratime  ## 不记录目录的访问时间
        auto        ## 自动挂载,默认。定义在fstab文件中,和此默认属性便能实现mount -a
        noauto      ## 不自动挂载
        exec/noexec ## 挂载的设备上的文件是否能运行为一个进程
        dev/nodev   ## 新挂载的设备上有设备文件,此设备文件能否作为设备的访问入口
        suid/nosuid ## 挂载的设备上的文件有suid权限时,能否运行为一个进程
        remount     ## 不卸载的情况下,完成重新挂载。用于不卸载修改挂载特性。
        ro/rw       ## 只读挂载,可写挂载
        user/nouser ## 是否允许普通用户挂载此已经挂载后的设备,默认普通用户不能挂载设备
        acl         ## 启用系统acl功能
            CentOS 5,6:默认不启用acl
            CentOS 7  : 默认启用acl
        default
            CentOS 默认挂载选项:
                rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async, and relatime.

 

##将设备关联至目录,目录作为设备的访问入口

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1、查看所有分区
[root@localhost ~]# fdisk -l /dev/sd[a-z]
2、修改分区
[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
    1) 分区新分区
        Command (m for help): n
    2) 分配空间
         Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1576-2610, default 2610): +100M
    3)查看分区
        Command (m for help): p
    4)保存并退出
        Command (m for help): w
         
3、查看内核识别的分区表
[root@localhost ~]# cat /proc/partitions
[root@localhost ~]# ls /dev/sdb*
4、让内核重读分区表
[root@localhost ~]# partx -a /dev/sdb
[root@localhost ~]# partx -a /dev/sdb
5、格式化、创建新的文件系统
[root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/sdb8
    块大小=4096 (log=2)
    131122 blocks (5.00%) reserved for the super user
    Superblock backups stored on blocks
     
6、将设备/dev/sdb8关联至/mnt目录
[root@localhost ~]# mount /dev/sda3 /mnt

##查看挂载信息

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##内核追踪到的已挂载的所有设备
[root@localhost ~]# cat /proc/mounts
 
##从/proc/mounts文件同步而来的数据 
[root@localhost ~]# cat /etc/mtab
 
##显示/etc/mtab中的挂载信息
[root@localhost ~]# mount
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+++++++++++++++++++++++++++++++++
设备 挂载点 文件系统类型 访问权限(rw)
 
实现资源分割与管理
proc --> /proc
sysfs --> /sys
devpts --> /dev/pts
tmpfs --> /dev/shm
+++++++++++++++++++++++++++++++++

##挂载验证

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##ext系列文件系统挂载后有lost+found目录
[root@localhost ~]# ls /mnt
lost+found

##解除关联关系

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1、目录
[root@localhost ~]# umount /mnt
2、设备
[root@localhost ~]# umount /dev/sdb8

##卸载时,如果出现device busy时,有进程正在访问此设备

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##查看正在访问指定文件系统的进程
    fuser -v MOUNT_POINT
    lsof -v MOUNT_POINT
        bashbash内建命令在访问
 
##杀死正在访问此文件系统的进程
    fuser -km MOUNT_POINT (root)
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##制造环境
[root@localhost mnt]# cd /mnt
 
##查看进程
[root@localhost mnt]# fuser -v /mnt
                     用户     进程号 权限   命令
/mnt:                root       2142 ..c.. bash
 
##终止进程
[root@localhost mnt]# fuser -km /mnt
/mnt:                 2142c
 
Connection closed by foreign host.
 
Disconnected from remote host(192.168.1.103:22) at 10:46:17.
 
Type `help' to learn how to use Xshell prompt.
[c:\~]$

使用选项注释

PARTITIONS:

1、-U UUID

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1、获取UUID
[root@localhost ~]# blkid /dev/sda3
/dev/sda3: UUID="8e02ad4b-818b-405e-96b1-2f8aedf9136b" TYPE="ext4" 
 
2、以UUID挂载: 
[root@localhost ~]# mount -U 8e02ad4b-818b-405e-96b1-2f8aedf9136b /mnt
 
3、验证挂载
[root@localhost ~]# ls /mnt
lost+found
[root@localhost ~]# mount
/dev/sda3 on /mnt type ext4 (rw)

2、-L LABEL

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1、修改卷标为MYDATA
[root@localhost ~]# tune2fs -L 'MYDATA' /dev/sda3
tune2fs 1.41.12 (17-May-2010)
 
2、查看LABEL
[root@localhost ~]# blkid /dev/sda3
/dev/sda3: UUID="8e02ad4b-818b-405e-96b1-2f8aedf9136b" TYPE="ext4" LABEL="MYDATA" 
 
3、以LABEL挂载
[root@localhost ~]# mount -L 'MYDATA' /mnt
 
4、验证挂载
[root@localhost ~]# ls /mnt
lost+found
[root@localhost ~]# mount
/dev/sda3 on /mnt type ext4 (rw)

3、伪文件系统挂载

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1、查看伪文件系统
[root@localhost ~]# mount
proc on /proc type proc (rw)
devpts on /dev/pts type devpts (rw,gid=5,mode=620)
tmpfs on /dev/shm type tmpfs (rw)
sysfs on /sys type sysfs (rw)
 
2、查看伪文件系统生成的文件
[root@localhost ~]# ls /sys
block  bus  class  dev  devices  firmware  fs  hypervisor  kernel  module  power
 
3、卸载伪文件系统
[root@localhost ~]# umount sysfs
[root@localhost ~]# umount /sys
 
4、查看 
[root@localhost ~]# umount sysfs
[root@localhost ~]# ls /sys
[root@localhost ~]# echo $?
0
 
5、挂载伪文件系统
[root@localhost ~]# blkid sysfs  ##伪文件系统,不是文件系统
[root@localhost ~]# echo $?
2
 
[root@localhost ~]# mount -t sysfs sysfs /sys
 
6、查看
[root@localhost ~]# !ls
ls /sys
block  bus  class  dev  devices  firmware  fs  hypervisor  kernel  module  power

4、目录绑定

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##将newdir作为olddir的访问入口
mount --bind olddir newdir
 
1、显示/mnt下的文件
[root@localhost ~]# ls /mnt
lost+found
 
2、显示/sys下的文件
[root@localhost ~]# ls /sys
block  bus  class  dev  devices  firmware  fs  hypervisor  kernel  module  power
 
3、绑定目录 
[root@localhost ~]# mount --bind /sys /mnt
 
4、显示Newdir
[root@localhost ~]# ls /mnt
block  bus  class  dev  devices  firmware  fs  hypervisor  kernel  module  power
 
5、查看挂载信息
[root@localhost ~]# mount
/sys on /mnt type none (rw,bind)

OPTIONS:

-r 只读挂载

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1、测试挂载
[root@localhost ~]# mount /dev/sda3 /mnt
[root@localhost ~]# ls /mnt
lost+found
 
2、查看挂载信息
[root@localhost ~]# mount
/dev/sda3 on /mnt type ext4 (rw)    ##访问权限为读写
 
3、卸载后,重新挂载
[root@localhost ~]# umount /mnt
[root@localhost ~]# mount -r /dev/sda3 /mnt
[root@localhost ~]# mount
/dev/sda3 on /mnt type ext4 (ro)    ##访问权限为只读


 挂载时,内核将信息记录于/proc/mounts文件中,然后同步至/etc/mtab文件中

-n 此次挂载不同步信息

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##以上挂载,mount命令均能显示其挂载信息
 
##不同步信息挂载
[root@localhost ~]# mount -n /dev/sda3 /mnt
[root@localhost ~]# mount
/dev/mapper/myvg-lv_root on / type ext4 (rw)
proc on /proc type proc (rw)
devpts on /dev/pts type devpts (rw,gid=5,mode=620)
tmpfs on /dev/shm type tmpfs (rw)
/dev/sda1 on /boot type ext4 (rw)
/dev/mapper/myvg-lv_home on /home type ext4 (rw)
/dev/mapper/myvg-lv_usr on /usr type ext4 (rw)
/dev/mapper/myvg-lv_var on /var type ext4 (rw)
none on /proc/sys/fs/binfmt_misc type binfmt_misc (rw)
sysfs on /sys type sysfs (rw)
 
##查看内核记录在/proc/mounts文件中的信息。
[root@localhost ~]# cat /proc/mounts | fgrep dev/sda3
/dev/sda3 /mnt ext4 rw,relatime,barrier=1,data=ordered 0 0

-a   挂载所有定义在fstab文件中且设备挂载选项支持自动挂载的设备

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1、定义fstab
/dev/sdb1               /mydata                 ext4    defaults,acl    2       3
 
2、创建MOUNT_POINT
install -d /mydata
 
2、自动挂载
[root@localhost ~]# mount | fgrep /mydata
[root@localhost ~]# echo $?
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[root@localhost ~]# mount -a -v 
mount: UUID=5009dc18-28f5-4b32-8c7c-0ea1328ea224 already mounted on /boot
mount: /dev/mapper/myvg-lv_home already mounted on /home
mount: /dev/mapper/myvg-lv_usr already mounted on /usr
mount: /dev/mapper/myvg-lv_var already mounted on /var
mount: tmpfs already mounted on /dev/shm
mount: devpts already mounted on /dev/pts
mount: sysfs already mounted on /sys
mount: proc already mounted on /proc
/dev/sdb1 on /mydata type ext4 (rw,acl)
 
3、查看:
[root@localhost ~]# mount | fgrep /mydata
/dev/sdb1 on /mydata type ext4 (rw,acl)


-v  挂载信息

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[root@localhost mnt]# mount -v -o remount,ro,defaults /mnt
/dev/sda3 on /mnt type ext4 (ro)
[root@localhost /]# umount /mnt
[root@localhost /]# mount -v /dev/sda3 /mnt
mount: you didn't specify a filesystem type for /dev/sda3
       I will try type ext4
/dev/sda3 on /mnt type ext4 (rw)



-o options:

defaults CentOS 默认挂载选项: rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async, and relatime.

    man mount中查看

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[root@localhost ~]# mount -o defaults /dev/sda3 /mnt
[root@localhost ~]# mount | fgrep /mnt
/dev/sda3 on /mnt type ext4 (rw)
 
********其他默认的属性信息不会显示********

ext4系列的文件系统,默认async,nodiratime

CentOS7,默认acl


sync 同步IO

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[root@localhost ~]# mount -o sync /dev/sda3 /mnt
[root@localhost ~]# mount | fgrep /mnt
/dev/sda3 on /mnt type ext4 (rw,sync)


nosuid  挂载的设备上的文件有suid权限时,不能运行为一个进程

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[root@localhost ~]# !umount
umount /mnt
[root@localhost ~]# mount -o nosuid /dev/sda3 /mnt
[root@localhost ~]# mount | fgrep /mnt
/dev/sda3 on /mnt type ext4 (rw,nosuid)


remount 重新挂载,不卸载的情况下,完成设备重新挂载,用于修改挂载属性

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##方法一
[root@localhost ~]# mount -o remount,ro /dev/sda3 /mnt
[root@localhost ~]# mount | fgrep /mnt
/dev/sda3 on /mnt type ext4 (ro)
 
##方法二
[root@localhost /]# mount -o remount,diratime,defaults /dev/sda3
[root@localhost /]# mount -o remount,diratime,defaults /mnt


nodev   挂载的文件系统上,有设备文件,不能使用

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[root@localhost ~]# umount /mnt
[root@localhost ~]# mount -o nosuid,nodev /dev/sda3 /mnt
[root@localhost ~]# mount | fgrep /mnt
/dev/sda3 on /mnt type ext4 (rw,nosuid,nodev)


noexec  挂载的文件系统上,有程序文件,不能运行为一个进程

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[root@localhost ~]# mount -o remount,ro,noexec /dev/sda3 /mnt
[root@localhost ~]# mount | fgrep /mnt
/dev/sda3 on /mnt type ext4 (ro,noexec)


noauto  挂载的文件系统,不支持通过 fstab文件自动挂载

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[root@localhost ~]# mount -o remount,ro,noexec,noauto /dev/sda3 /mnt
[root@localhost ~]# mount | fgrep /mnt
/dev/sda3 on /mnt type ext4 (ro,noexec)

默认属性,默认只显示rw,修改为Noauto也不会显示


user      挂载的设备能被普通用户挂载

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[root@localhost ~]# mount -o remount,ro,noexec,noauto,user /dev/sda3 /mnt
[root@localhost ~]# mount | fgrep /mnt
/dev/sda3 on /mnt type ext4 (ro,noexec,nosuid,nodev)

当调整为普通用户可挂载时,自动进行,调整为其内部的设备不可用。且用户可挂载此设备属性不会显示

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[root@localhost ~]# mount -o remount,ro,noexec,noauto,user,dev /dev/sda3 /mnt
[root@localhost ~]# mount | fgrep /mnt
/dev/sda3 on /mnt type ext4 (ro,noexec,nosuid)


noatime 挂载的文件系统,不更新文件访问时间戳

    atime: 每次访问文件时,更新磁盘中的文件的时间戳。写磁盘产生,IO产生

##测试默认属性

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##默认挂载
[root@localhost ~]# mount /dev/sda3 /mnt
[root@localhost dir]# blkid /dev/sda3  ##文件系统类型为ext4
/dev/sda3: UUID="8e02ad4b-818b-405e-96b1-2f8aedf9136b" TYPE="ext4" LABEL="MYDATA" 
 
##测试访问
[root@localhost ~]# cd /mnt/dir
[root@localhost ~]# touch a
[root@localhost dir]# stat a
Access: 2017-08-09 05:42:49.662993539 +0800
Modify: 2017-08-09 05:42:49.662993539 +0800
Change: 2017-08-09 05:42:49.766999113 +0800
 
[root@localhost dir]# cat a
[root@localhost dir]# date
2017年 08月 09日 星期三 05:44:05 CST
 
#查看访问时间戳
[root@localhost dir]# stat a
Access: 2017-08-09 05:44:02.933994163 +0800  ##改变
Modify: 2017-08-09 05:42:49.662993539 +0800
Change: 2017-08-09 05:42:49.766999113 +0800


##关闭atime

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#关闭
[root@localhost /]# mount -o defaults,remount,noatime /mnt
#查看属性
[root@localhost /]# mount | fgrep /mnt
/dev/sda3 on /mnt type ext4 (rw,noatime)
#访问文件系统下的文件
[root@localhost /]# cd /mnt/dir
 
访问前
[root@localhost dir]# stat a
Access: 2017-08-09 05:44:02.933994163 +0800
Modify: 2017-08-09 05:42:49.662993539 +0800
Change: 2017-08-09 05:42:49.766999113 +0800
[root@localhost dir]# date
2017年 08月 09日 星期三 06:09:22 CST
 
访问
[root@localhost dir]# cat a
 
访问后的时间
[root@localhost dir]# stat a
Access: 2017-08-09 05:44:02.933994163 +0800   ##没有变...
Modify: 2017-08-09 05:42:49.662993539 +0800

diratime/nodiratime 目录访问时间戳

    ext默认不启用目录访问时间戳


##测试默认属性

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[root@localhost dir]# cd ..
[root@localhost mnt]# stat dir
Access: 2017-08-09 05:43:50.596000162 +0800
Modify: 2017-08-09 05:42:49.790996746 +0800
Change: 2017-08-09 05:42:49.790996746 +0800
[root@localhost mnt]# cd dir 
[root@localhost dir]# cat a
[root@localhost dir]# cd ..
[root@localhost mnt]# !stat
stat dir
Access: 2017-08-09 05:43:50.596000162 +0800  ##不变
Modify: 2017-08-09 05:42:49.790996746 +0800
Change: 2017-08-09 05:42:49.790996746 +0800

##启用diratime

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[root@localhost mnt]# mount -o remount,diratime,atime /mnt
[root@localhost mnt]# stat dir
  File: "dir"
  Size: 4096       Blocks: 8          IO Block: 4096   目录
Device: 803h/2051d Inode: 518145      Links: 2
Access: (0755/drwxr-xr-x)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
Access: 2017-08-09 05:43:50.596000162 +0800
Modify: 2017-08-09 05:42:49.790996746 +0800
Change: 2017-08-09 05:42:49.790996746 +0800
[root@localhost mnt]# cd dir
[root@localhost dir]# cd ..
[root@localhost mnt]# stat dir
  File: "dir"
  Size: 4096       Blocks: 8          IO Block: 4096   目录
Device: 803h/2051d Inode: 518145      Links: 2
Access: (0755/drwxr-xr-x)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
Access: 2017-08-09 05:43:50.596000162 +0800
Modify: 2017-08-09 05:42:49.790996746 +0800
Change: 2017-08-09 05:42:49.790996746 +0800


mount命令挂载特性总结:

auto和user,无论启用或关闭均不会显示

目录diratime默认不启用。文件atime默认启用

默认为async


写时复制和原地读写

shell程序 (特殊字符的转换,词法/语法分析) ---> 提交给内核 -->内核加载把程序从磁盘加载至内存,分配CPU时针周期,内存资源的分配-->轮到程序在CPU上运行时--> CPU加载指令--> 运行指令 -->指令运行需要数据时,从内存中读取数据

wKioL1mKireCcPm0AACi6XyzXB4136.png

同步IO和异步IO的区别

程序运行完成了,就会将内存中的数据同步至磁盘.同步的方式有"同步IO" "异步IO"

wKioL1mKixrA2Iw5AACBEmLlKeo067.png











本文转自 lccnx 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/sonlich/1954736,如需转载请自行联系原作者

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