在一个文件上造出文件系统

目标

在一个普通文件上创建真正的 ext4 文件系统，读取并调整超级块，并查看其中的内容。最后，用 UUID 写出挂载该文件系统的 fstab 行。

为什么重要

mkfs 并不区分目标是块设备还是普通文件，它只是把规定的结构写进去。正因为这一特性，无需特权也能学习文件系统的内部结构，而且在实际工作中，创建镜像文件再进行检查也很常见。尤其是inode 数量在格式化时就已固定，以后无法增加这一事实，以及默认 5% 的保留块在大容量磁盘上造成了多大的浪费，只有看到具体数字才有切身体会。

这个环境没有 mount 权限，所以不会真正挂载。取而代之的是，评分的对象是能否准确写出 fstab——在实际工作中，事故同样不是出在 mount 命令上，而是出在 fstab 的一行上。

步骤

创建目录 /root/disk，并把 /root/disk/lab.img 创建为 256MiB 的稀疏文件。然后把逻辑大小和实际占用大小各写一行，保存到 /root/disk/sparse.txt（单位为字节，逻辑大小在前）。
把该文件用标签 LABHUB 格式化为 ext4。
只把文件系统 UUID 写成一行，保存到 /root/disk/uuid.txt。
从超级块中提取块大小 / inode 数量 / 保留块数量三个值，以下面的格式写入 /root/disk/super.txt。 BLOCK_SIZE=<값> / INODE_COUNT=<값> / RESERVED_BLOCKS=<값>（各项的占位符为对应的值）
把保留块比例降到 1%，并把修改后的保留块数量以一行数字写入 /root/disk/reserved-after.txt。它必须小于第 4 步的值。
用 debugfs 在镜像根目录下创建 data 目录，并把根目录列表保存到 /root/disk/rootls.txt。列表中必须同时有 lost+found 和 data。
在 /root/disk/fstab.line 中，用一行写出把这个文件系统挂载到 /mnt/labdata 的 fstab 行。设备必须用 UUID= 的写法，类型为 ext4，选项中必须同时包含 defaults、noatime、nofail，dump 为 0，pass 为 2。
把 /root/disk/report.txt 写成下面这 5 行。 LABEL=LABHUB / UUID=<3번 값> / BLOCK_SIZE=<4번 값> / INODE_COUNT=<4번 값> / MOUNTPOINT=/mnt/labdata（第 2 项到第 4 项的占位符依次为第 3 步的值、第 4 步的值、第 4 步的值）

参考

顺序是 truncate -s 256M <파일>、mkfs.ext4 -F -L LABHUB <파일>、blkid <파일>、dumpe2fs -h <파일>、tune2fs -m 1 <파일>（各命令中的占位符均为文件名）。
实际占用大小用 du -B1 <파일>，逻辑大小用 du -B1 --apparent-size <파일>（占位符均为文件名）或 stat -c %s。
写入操作用 debugfs -w -R 'mkdir /data' <파일>（占位符为文件名），查询用 debugfs -R 'ls -l /' <파일>（占位符为文件名）。
常见错误 1：mkfs.ext4 询问“not a block special device”时，不加 -F 就无法继续。
常见错误 2：在第 7 步给 UUID 值加了引号。fstab 中不使用引号。

创建稀疏镜像文件

创建目录 /root/disk，并把 /root/disk/lab.img 创建为 256MiB 的稀疏文件。然后把逻辑大小和实际占用大小各写一行，保存到 /root/disk/sparse.txt（单位为字节，逻辑大小在前）。

truncate 不会分配实际的块，只是指定大小。请比较 du 的两种大小。

格式化为 ext4

把该文件用标签 LABHUB 格式化为 ext4。

如果出现“不是块设备”的警告，就需要强制选项。也请同时使用指定标签的选项。

提取 UUID

只把文件系统 UUID 写成一行，保存到 /root/disk/uuid.txt。

blkid 对文件也有效。要只提取输出中的 UUID 值，请使用格式指定选项或字符串处理。

读取超级块

从超级块中提取块大小 / inode 数量 / 保留块数量三个值，以下面的格式写入 /root/disk/super.txt。 BLOCK_SIZE=<값> / INODE_COUNT=<값> / RESERVED_BLOCKS=<값>（各项的占位符为对应的值）

dumpe2fs 的 -h 只输出超级块信息。请想一想这三个项目的值各自表示什么。

修改保留块比例

把保留块比例降到 1%，并把修改后的保留块数量以一行数字写入 /root/disk/reserved-after.txt。它必须小于第 4 步的值。

tune2fs 的 -m 以百分比指定。修改后请用 dumpe2fs 再次确认。

查看镜像内部

用 debugfs 在镜像根目录下创建 data 目录，并把根目录列表保存到 /root/disk/rootls.txt。列表中必须同时有 lost+found 和 data。

debugfs 用 -R 执行一条命令。写入操作需要另外的选项。

编写 fstab 行

在 /root/disk/fstab.line 中，用一行写出把这个文件系统挂载到 /mnt/labdata 的 fstab 行。设备必须用 UUID= 的写法，类型为 ext4，选项中必须同时包含 defaults、noatime、nofail，dump 为 0，pass 为 2。

六个字段用空格分隔。设备用 UUID= 的写法，选项中必须包含这三项。

镜像汇总报告

把 /root/disk/report.txt 写成下面这 5 行。 LABEL=LABHUB / UUID=<3번 값> / BLOCK_SIZE=<4번 값> / INODE_COUNT=<4번 값> / MOUNTPOINT=/mnt/labdata（第 2 项到第 4 项的占位符依次为第 3 步的值、第 4 步的值、第 4 步的值）

把前面步骤中提取的值汇总成键=值即可。数字请不带单位地写。