文件系统概念：
文件系统是指文件的组织与管理结构，是一个有关于磁盘中各种有用信息的记录——即是保存以下信息的结构记录表
当前所使用磁盘的容量信息
磁盘的可用信息，包括已占用和剩余的空间；
文件与目录的属性；
文件与目录的在磁盘中确切地址与链接信息。
一句话总结：文件系统就是管理这块（分区）文件的机制或者说是组织方式。
文件系统类型：
Linux支持多种文件系统
·ext2：Linux基本文件系统
·ext3：ext2的增强版本
·ext4：ext文件系统的第四个版本（）
·swap：交换文件系统
·nfs：网络文件系统，适合Linux或Unix机器间共享
·smbfs：适合Linux或Unix和windows机器间共享
·vfat：windows早期文件系统
·ntfs：windows默认文件系统，功能非常强大
·iso9660：CD光盘的只读文件系统
·GFS：google专用存储海量搜索数据而设计的专用文件系统
·reiserfs：早期linux使用的日志功能的文件系统
文件系统
Linux内核采用虚拟文件系统层（VFS），通过该中间层对各类文件系统提供了完美的支持。对于用户来说，这些文件系统几乎是透明的，用户不需要关心底层文件系统的具体实现。
VFS 基本结构
·super block
·dentry
·inode
·data
super block （超级块）
存储文件系统的整体信息，包括inode/block的总量、使用量、剩余量，以及文件系统的格式。文件系统中第一个块被称为超级块。
将物理相邻的若干个扇区称为了一个块。操作系统读写磁盘的基本单位是扇区，而文件系统的基本单位是块(block)。块越大存储性能越好，但空间浪费严重。块越小性能相对越低，但空间利用率高。
Inode 索引节点（元数据）
保存的其实是实际的数据(文件内容)的一些信息，这些信息称为“元数据”(也就是对文件属性的描述)。例如：文件大小，文件拥有者（owner），文件属组（group），文件权限，文件读取或修改的时间戳，链接数量，同时记录此文件的数据所在的 block 号码，文件类型等等。
注意，数据分成：元数据+数据本身
每个inode节点的大小，一般是128字节或256字节。inode节点的总数，在格式化时就给定，一般每2KB就设置一个inode。一般文件系统中很少有文件小于2KB的，所以预定按照2KB分，一般inode是用不完的。
inode号是唯一的，表示不同的文件。其实Linux内核访问文件都是通过inode号来进行的，所谓文件名仅仅是inode号的别名，方便用户识别和使用的。当我们打开一个文件的时候，首先，系统找到这个文件名对应的inode号；然后，通过inode号，在inode table中找到inode信息，最后在inode信息中找到文件数据所在的block，接着就可以处理文件数据了。
当创建一个文件（包括目录）的时候，就给文件分配了一个inode。inodes最大数量就是文件的最大数量。
一个文件 肯定会占用一个inode，如果是空文件，就不会占用block，如果不是空文件，肯定会占用block；
一个文件系统内的文件总数跟inode总数一致。
dentry 目录项
目录项是描述文件的逻辑属性，只存在于内存中，并没有实际对应的磁盘上的描述，更确切的说是存在于内存的目录项缓存，为了提高查找性能而设计。注意不管是目录还是最终的文件，都是属于目录项，所有的目录项在一起构成一颗庞大的目录树。例如：打开一个文件/opt/data/a.txt，那么/、opt、data、a.txt都是一个目录项，VFS在查找的时候，根据一层一层的目录项找到对应的每个目录项的inode，那么沿着目录项进行操作就可以找到最终的文件。
注意：目录也是一种文件(所以也存在对应的inode)。打开目录，实际上就是打开目录文件。
data 数据
记录文件的实际内容，若文件太大时，会占用多个 block
链接文件：
硬链接：不同的文件名对应相同的inode
ln a.txt a.hard
不能跨文件系统
软链接：ln -s a.txt a.link
可以跨文件系统
创建文件系统：
创建完整的文件系统的四个步骤
·建立分区
·格式化分区建立文件系统
·检验文件系统
·装载文件系统
fdisk命令建立分区
用途：在交互式的操作环境中管理磁盘分区
格式：fdisk [磁盘设备]
交互模式中的常用指令
·m：查看操作指令的帮助信息
·p：列表查看分区信息
·n：新建分区
·d：删除分区
·t：变更分区类型
·w：保存分区设置并退出
·q：放弃分区设置并退出
mkfs命令
用途：Make Filesystem，创建文件系统（格式化）
格式：mkfs -t 文件系统类型 分区设备
fsck命令
用途：file system check，诊断修复文件系统
格式：fsck -t 文件系统类型 分区设备
-y：自动输入yes（与-a相同）
文件系统使用：
挂载文件系统：
mount命令：
用途：挂载文件系统、ISO镜像到指定文件夹
mount [ -t 类型 ] [ -o 选项 ] 设备名 挂载点目录
卸载文件系统：
umount命令：
用途：卸载已挂载的文件系统
格式：umount 存储设备位置
umount 挂载点目录
eg：
[root@localhost ~]# df
Filesystem 1K-blocks Used Available Use% Mounted on
/dev/sda3 18244476 1908296 15402756 12% /
tmpfs 953140 0 953140 0% /dev/shm
/dev/sda1 194241 38685 145316 22% /boot
[root@localhost ~]# df -i
Filesystem Inodes IUsed IFree IUse% Mounted on
/dev/sda3 1166880 56419 1110461 5% /
tmpfs 238285 1 238284 1% /dev/shm
/dev/sda1 51200 39 51161 1% /boot
验证：
1.创建小分区
[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
WARNING: DOS-compatible mode is deprecated. It's strongly recommended to
switch off the mode (command 'c') and change display units to
sectors (command 'u').
Command (m for help): p
Disk /dev/sdb: 21.5 GB, 21474836480 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x000215f9
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 1 2 16033+ 83 Linux
/dev/sdb2 3 1308 10490445 83 Linux
/dev/sdb3 1309 1435 1015808 83 Linux
Command (m for help): n
Command action
e extended
p primary partition (1-4)
p
Selected partition 4
First cylinder (1435-2610, default 1435):
Using default value 1435
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1435-2610, default 2610): +10G
2.创建文件系统
[root@localhost ~]# mkfs -t ext4 /dev/sdb1
mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)
/dev/sdb1 is mounted; will not make a filesystem here!
[root@localhost ~]# mount /dev/sdb1 /tmp/sdb1/
mount: /dev/sdb1 already mounted or /tmp/sdb1/ busy
mount: according to mtab, /dev/sdb1 is already mounted on /tmp/sdb1
3.创建空文件
while :
do
touch /tmp/sdb1/a${RANDOM}
done
快速使用block：
while :
do
cat /etc/passwd >> /test/a.txt
done
[root@localhost ~]# while :
> do
> touch /tmp/sdb1/ a${RANDOM}
> done
touch: cannot touch `/tmp/sdb1/a31677': No space left on device
touch: cannot touch `/tmp/sdb1/a2591': No space left on device
touch: cannot touch `/tmp/sdb1/a19649': No space left on device
4.使用df/df -i 查看空间使用情况；
[root@localhost ~]# df -i /dev/sdb1
Filesystem Inodes IUsed IFree IUse% Mounted on
/dev/sdb1 4016 4016 0 100% /tmp/sdb1
[root@localhost ~]# df /dev/sdb1
Filesystem 1K-blocks Used Available Use% Mounted on
/dev/sdb1 14497 14497 0 100% /tmp/sdb1
5.inode全使用，block还有空闲的，这时不能创建新文件了，但是还可以增加文件内容；
inode还有空闲，block全使用，这时可以创建新文件，但是不能增加文件内容。
管理交换空间：
虚拟内存也叫交换空间
短时间缓解物理内存的不足；但不能代替物理内存
mkswap命令
用途：Make Swap，创建交换文件系统
格式：mkswap 分区设备
-L：设置交换分区文件系统标签
swapon 分区设备 ----激活交换分区
swapoff 分区设备----停用交换分区
eg：
[root@localhost ~]# mkswap /dev/sdb5
Setting up swapspace version 1, size = 2006929 kB
[root@localhost ~]# swapon /dev/sdb5
[root@localhost ~]# free | grep -i swap
Swap: 3008456 0 3008456
[root@localhost ~]# swapoff /dev/sdb5
[root@localhost ~]# free | grep -i swap
Swap: 1048568 0 1048568