Od razu zauważ, że ten materiał będzie bardziej teoretyczny, przeznaczony dla początkujących, aby stworzyć ogólną ideę. Dlatego uwzględnimy ogólne, najważniejsze przepisy systemu plików systemu Linux. Subtelności pracy z dowolnym rodzajem, bezpośrednie polecenia - to kolejny temat rozmowy. Naszym zadaniem jest zrozumieć, co to jest, jak działa ten system.
Co to jest?
Wyrażenie "system plików" jest najczęściej używane w różnych kontekstach. Dlatego na początku artykułu musimy unikać zamieszania. Mówiąc o systemie Linux, będziemy pamiętać o następujących kwestiach:
Cały kompleks struktury plików systemu Linux począwszy od katalogu głównego.
Jakiś format przechowywania informacji. Częste przykłady: Ext3 Ext4 Btrfs, XFS itp. Zwróć uwagę na charakterystyczną cechę jądra systemu Linux. Jest w stanie obsłużyć do setek systemów plików różnych typów, od nowoczesnych po całkowicie nieaktualne. Każdy z tych typów użyje ich struktur metadanych do uporządkowania pracy z informacjami na dysku.
Wolumin logiczny lub określona sekcja, sformatowana w określonym typie systemu plików. Może być "osadzony" w określonym punkcie montowania.
Podstawowe funkcje systemu
Demontując plik systemu Linux dla początkujących, szczegółowo omówimy jego zadania. Główną funkcją jest zapewnienie zorganizowanych środowisk do przechowywania informacji, plików w siecinielotne urządzenie. Z tego oświadczenia wynika szereg dodatkowych zadań.
Wszystkie systemy plików muszą koniecznie zapewniać przestrzeń nazw. Określa, w jaki sposób pliki będą wywoływane, ustawi ograniczenia długości nazwy, użycie określonych znaków. Odpowiedzialny za logiczną strukturę informacji na dysku. Przykład: użycie katalogów służy do organizacji plików, a nie do łatwego przechowywania. Kiedy przestrzeń nazw jest już zdefiniowana, musisz utworzyć dla niej podstawę, używając metadanych systemu plików. W większości przypadków taka struktura obejmuje:
Strukturę danych do kompilacji hierarchii katalogów.
Struktura do przechowywania zarówno zajętych, jak i wolnych jednostek na dysku.
Struktury z nazwami i plikami katalogowymi.
Ważne informacje o dokumentach: rozmiar, lokalizacja pliku na dysku, czas jego utworzenia itp.
Muszę powiedzieć, że same bloki będą zawierały tylko zawartość pliku. Cała reszta - w metadanych. Te ostatnie są również używane do opisu podziałów i woluminów logicznych, które zawierają dane opisujące sam system plików.
Dostęp do dokumentów wymaga zestawu funkcji zwanych API. Dzięki temu program zyskuje możliwość kontrolowania różnych obiektów systemu plików. Istnieją metody tworzenia, usuwania i przenoszenia dokumentów. Ważne jest, aby nowoczesne systemy plików mogły zapewniać model zabezpieczeń - prawa dostępu dla użytkowników. Wynika z tego, że użytkownicy w takiej strukturze mają dostęp tylko dotwoje pliki.
Organizacja struktury plików w "Linux"
Ten system plików składa się z dwóch części:
Virtual FS (system plików). Jedyny zestaw komend jądra, który pozwala programistom uzyskać dostęp do dowolnego z systemów plików. Ta część wymaga sterownika w celu zapewnienia zgodności z różnymi typami FS.
Sterowniki systemu plików. Druga część wdrożenia. Zawierają standardowy zestaw poleceń, który udostępnia akcje specyficzne dla pliku.
O strukturze katalogów
Zgadzam się, znacznie łatwiej jest znaleźć wymagany dokument, jeśli pliki są przechowywane w gładkich grupach i nie są gromadzone w tym samym stosie. Struktura FS w "Linuksie" jest jak prosta hierarchia. Wszystkie katalogi znajdują się w katalogu głównym (/). W związku z tym adres każdego dokumentu zacznie się od niego. Root FS Linux jest systemem plików najwyższego poziomu, który zawiera wszystkie pliki i dokumenty wymagane do uruchomienia systemu przed zainstalowaniem innych FS. Oto niezbędne biblioteki i dokumenty do łączenia innych systemów plików. Podczas pobierania inne FS są montowane w określonych dla nich katalogach. Porozmawiamy o nich nieco dalej. Zwróć uwagę, że katalogi /bin, /dev, /etc, /lib, /root, /sbin nie mogą zostać zamontowane. Dlatego są one dostępne do pobrania, ponieważ zawierają cały zestaw wymaganych plików. Ale katalogi /media /mnt są zawsze puste. Dlaczego? Są to punkty mocowania dla innych systemów. Inne FS mogą być montowane później, ponieważ nie sąmieć wpływ na uruchomienie. W "Linuksie" wszystkie fizyczne partycje i dyski są połączone ze wspólnym systemem plików. Zaczyna się, gdy mówimy z katalogu głównego (/), który zawiera inne katalogi. Dzieje się tak, ponieważ /var, /home, /boot, /tmp może znajdować się na innych dyskach fizycznych, nawet na dyskach wymiennych. Wszystko powyższe jest dobre, więc przy aktualizacji wersji dystrybucyjnej można faktycznie zapisać wszystkie dokumenty i ustawienia w katalogu domowym. Często trzeba ponownie sformatować partycję główną, aby się jej pozbyć. Struktura pomoże Ci nie stracić ważnych danych. Tak więc realizuje się i chroni sekcję root przed przepełnieniem, które może spowodować niepełnosprawność całego systemu. Następnie przejdziemy do listy typów najpopularniejszych systemów plików w tym systemie operacyjnym.
XFS
Początek rozwoju tego systemu plików "Linux" - 1993 r. Creator - Silicon Graphics. Większość użytkowników stała się dostępna w latach 2000-2002. Wyobraź sobie ważne cechy tego systemu w "Linuksie":
Obsługa zbiorczych plików i ich woluminów.
W przypadku systemów 64-bitowych: 8 eksbibitów - 1 bajt (reprezentowanych w następujący sposób: 8 * 2 60 -1 bajtów).
Obecność ciągłych stref kosmicznych.
Defragmentacja online.
Opóźnienie w przydzielaniu przestrzeni.
Inną ważną cechą tego systemu plików systemu Linux jest jeden z pierwszych systemów kronikowanych dla * nix. W związku z tym zawiera najlepiej dopasowany kod źródłowy w tym polu.
ReiserFS
Inny stary system plików dziennika "Linux" jest przed tobą.Jej programistą jest Namesys. Dostępne dla użytkowników od 2001 roku. Zauważają obecność denerwujących niedociągnięć, ale ogólnie mówiąc o tym, że jest to dobry system plików.
Znaczenie takiego systemu do prowadzenia ksiąg to transakcja dyskowa, sekwencyjnie zapisywana w specjalnym obszarze dysku twardego (dziennik, dziennik) przed wprowadzeniem dokumentów już w punktach końcowych systemu plików Linux OS. Maksymalny rozmiar grzbietu dla tej struktury jest obliczany 16 tebbytów.
JFS (Journaled File System)
Przechodzimy do następnego systemu plików, który jest rozwinięciem znanej korporacji IBM. Powstał stosunkowo dawno temu: w latach 90. dla systemu AIX. Pierwsze stabilne wydanie konkretnej wersji dla użytkowników Linuksa pojawiło się ponad dekadę - w 2001 roku. Najważniejszym plusem tego systemu plików Linux: doskonała skalowalność. Ale jest również w cieniu znaczącej wady: nie szczególnie aktywna pomoc w całym cyklu życia. Największa objętość tego systemu wynosi 32 pb.
Systemy zewnętrzne
Rozważmy w tym podtytule cztery pliki tego samego typu systemu plików Linux:
Ext (extended filesystem). Opublikowano w kwietniu 1992 roku. Należy zauważyć, że był to pierwszy system plików opracowany specjalnie na potrzeby systemu Linux. Twórca dokonał Remy Card. Cel rozwoju: przezwyciężenie ograniczeń poprzedniego systemu plików Minix.
Zew2. System autorów tego samego programisty. Został przedstawiony w 1993 roku. Znaczący minus: system nie był zalogowany. To niedociągnięcie miało na celu skorygowanie następującego rozwoju.
Ext3. Jeszcze jedentyp systemu plików Linux. W rzeczywistości nie był to niezależny rozwój, ale był jedynie przedłużeniem poprzedniego. Programista - Stephen Tweed. System został wprowadzony w 1999 roku, aby stać się częścią głównego jądra Linuksa w 2001 roku. Na tle przeszłych wydarzeń wyróżnia się skromna wielkość przestrzeni. Oto przykład dla systemów 32-bitowych: do 4 teababajtów. Ale daje to istotną zaletę: jest jednym z najbardziej stabilnych i szeroko obsługiwanych w kolekcji "Linux".
Zew 4. Co to za rozwój? Jeśli mówić krótko, to ta wersja poprzedniej, ale tylko już dostosowane do systemów 64-bitowych. Podkreślono możliwość obsługi dużych powierzchni - do 1 m2. Strukturę tego systemu plików Linuksa rozróżnia się również w następujący sposób: obecność ciągłych obszarów miejsca na dysku, defragmentacja online, możliwość opóźnienia alokacji przestrzeni itp. Zapewnia to również bezpośrednią zgodność z poprzednim rozwojem. Odwrotność będzie ograniczona (w przypadku braku możliwości ciągłych obszarów miejsca na dysku).
Reiser4
Jaki jest plik systemu Linux ukrywający się pod tą nazwą? Jest to pierwsza próba stworzenia systemu nowej generacji dla tego systemu operacyjnego. Został zaprezentowany światu w 2004 roku. Przeznaczyć następujące funkcje:
Transakcje.
Zdolność do opóźnienia przydzielenia przestrzeni.
Wbudowana kompresja informacji i szyfrowanie danych.
Deweloper nowości - Hans Reiser (w rzeczywistości system plików i został nazwany na cześć swojego twórcy). Zasugerował użytkownikowi "Linux"wykorzystaj swój pomysł jako bazę danych z ulepszonymi metadanymi. Niestety, los zaawansowanego Reiser4 wiązał się z losem jego twórcy. W 2008 roku Hans Reiser został skazany na karę śmierci. Po tym wydarzeniu system plików był preferowany do zapomnienia.
UPD: Btrfs
Kontynuujemy demontaż systemów plików "Linux", "Windows". Należy zauważyć, że projekt ten został pierwotnie rozpoczęty przez Oracle Corporation. Później był obsługiwany i dla systemów "Linux". Jest wielu użytkowników, którzy odróżniają ten system plików w odpowiedzi na ZFS. Oto kilka kluczowych cech Btrfs:
obsługa technologii kopiowania przy zapisie. Jego główną zaletą jest to, że pozwala na robienie migawek obszarów dyskowych - tak zwanych migawek. Ich wartość polega na tym, że są one bardzo pomocne w przywracaniu systemu.
Monitorowanie integralności danych, a także metadanych.
Kompresja informacji.
Tryb zoptymalizowany zaprojektowany specjalnie dla użytkowników napędów SSD, który można ustawić podczas instalacji.
Możliwość przełączania się na Btrfs z ext3.
W przyszłości (od sierpnia 2008 r.) System został wydany na licencji GNU GPL.
Tux 2 i Tux 3
Tux 2 - inny system plików pod "Linux". Specyfika rozwoju polega na tym, że jest on powszechnie znany, ale nie jest publicznie ogłaszany. Twórcą systemu jest Daniel Philips. Specyfika jego tworzenia polega na tym, że struktura opiera się na "drzewie plików", które niezawodnie chroni system przed awariami. Nawiasem mówiąc, misja taka prowadzi zarówno rejestrację, jak i rejestrację. Zorganizowany jako ext 2. Dodaj do następnego rozwoju - Tux 3. Wielu to zauważawydany jako wartościowa alternatywa dla Btrfs. Ważna cecha: stworzona na bazie systemu plików w przestrzeni użytkownika (tak zwany moduł specjalny do rozwijania FS na platformach * nix). Cel tego projektu: pozbyć się zwykłego dziennikarstwa, zamiast oferować mu przywrócenie wersji (na pewien okres czasu). Zaletą wersji Linux tego systemu plików (Windows nie jest tu wspomniany) odzyskiwania wersji jest to, że istnieje nowy sposób opisywania zmian. Jaka jest jego istota? Dla każdego z plików systemowych tworzona jest zaktualizowana kopia. Zamiast przepisywania aktualnej wersji. Dodatkowo taka zmiana polega na tym, że pozwala elastycznie zarządzać bieżącymi wersjami.
UPD: Xiafs
Jaka jest różnica między tym systemem plików Linux Mint? Spójrzmy na kluczowe funkcje. Jako pomysł, a rozwój tego odkrycia jest ideą Frank Xia. Podstawą systemu był MINIX. Dzisiaj rozwój uznaje się za przestarzały, praktycznie nie dotyczy. W pewnym momencie została stworzona jako alternatywa dla powszechnego ext. Pod koniec 1993 roku Xiafs dodał standardowe jądro Linux. Charakteryzował się przyzwoitą stabilnością, mniejszym obszarem miejsca na dysku pod kontrolą struktur. Praktyka pokazała jednak bezdyskusyjny fakt: rozwój był słabszy niż ext 2. Z powodu następujących ograniczeń: maksymalny rozmiar partycji i pliku, a także możliwości dalszej ekspansji.
UPD: ZFS
Jaki system plików będzie Linuxem w naszej ostatniej historii? Porozmawiamy o systemie plików Zettabyte. Opracowany przez Sun Microsystems Corporation. Muszę powiedzieć, że pierwotnie ten system plików został opracowany dlaznany w 2005 r., struktura operacyjna "Solaris". Zastanówmy się nad specyfikami rozwoju:
Brak takiej fragmentacji informacji.
Dostępność kontroli migawek i pul pamięci.
Różne rozmiary bloków.
Dostępność 64-bitowych sum kontrolnych.
Najważniejszą doskonałą cechą: możliwość adresowania 128 bitów danych.
Jeśli chodzi o Linux, tutaj rozwój można przeprowadzić za pomocą FUSE.
Podstawy korzystania z narzędzia fsck
Jak mogę sprawdzić system plików Linux? W tym celu zalecamy skontaktowanie się z użytecznym narzędziem fsck. Dla sekcji głównej uruchamia się automatycznie. Ale to stwierdzenie nie ma zastosowania do innych sekcji. Autoodtwarzanie nie jest możliwe, nawet jeśli wyłączysz je w ustawieniach. Ponadto, fsck jest powłoką dla innych narzędzi ukierunkowanych na konkretny system plików. Jeśli partycja główna jest uszkodzona, narzędzie jest uruchamiane z nośnika zewnętrznego (na przykład z dysku). W przeciwnym razie system jest włączony w trybie odzyskiwania. Następnie narzędzie uruchamia się z partycji głównej. Jak mogę sprawdzić system plików Linux? Pierwszą rzeczą, którą musisz poznać użyteczną użyteczność tego narzędzia, jest:
Nie uruchamiaj następnej wersji fsck na twoim dysku twardym, aż do jej zakończenia.
Definicja rodzajów użytkowników systemów plików, które należy sprawdzić. Urządzenie jest opcjonalne, ponieważ możliwe jest określenie kontroli za pomocą jednego polecenia, wskazując wymagany typ FS.
Sprawdź wszystkie systemy plików. Możliwe jest tutaj także ustawienie priorytetu. Najpierw oczywiście sprawdzany jest root. Zwykle używany na początku systemu.
Demonstracja postępu w sprawdzaniu struktur plików.
Należy zignorować sprawdzenie, czy system plików jest już zamontowany.
Nie podejmuj żadnych działań, aby wykazać, że test zakończył się pomyślnie.
Ignoruj sprawdzanie partycji root systemu plików.
Podaj jak najwięcej szczegółów.
Nie wyświetlaj samego narzędzia.
Istnieje również zestaw dodatkowych opcji, które nie są tak często używane przez użytkowników, ale są raczej interesujące do oglądania:
Podczas sprawdzania domyślnie napraw wszelkie wykryte błędy bez problemów z systemem. Opcja jest nieaktualna, więc eksperci jej nie zalecają.
Sprawdzanie systemu plików bez korekcji błędów.
Poproś użytkownika o naprawienie każdego błędu wykrytego przez narzędzie.
Automatycznie reaguj na wszystkie wnioski o korektę błędów systemowych. Zasadniczo jest to nowoczesna wersja pierwszego elementu z tej listy.
Znajdź i wyślij na czarnej liście wszystkie bloki znajdujące się na dysku twardym. Niedostępne dla wszystkich typów systemów plików.
Wymuszona kontrola określonego systemu plików. Nawet jeśli magazyn idzie tak czysto.
Ustaw nowy adres superbloku, jeśli poprzedni był uszkodzony.
Sprawdzanie i usuwanie błędów automatycznie.
WeryfikacjaSystem plików systemu Linux
Przejdźmy teraz do praktycznych kroków. Przedstawmy czytelnikowi kilka możliwych metod weryfikacji:
Sprawdzanie wszystkich FS podłączonych do komputera. Pomaga w dołączeniu do zespołu A. Oto, jak to wygląda: $ sudo fsck -A-y.
Jeśli poprzednia metoda była bezsilna (nadaje się tylko do działania w trybie odzyskiwania), zalecamy odwołanie się do następującej kombinacji "sprawdzanie": $ sudo fsck -AR -y.
Weryfikacja z wyjątkiem wbudowanych systemów plików: $ sudo fsck -M -y.
Jeśli nie musisz sprawdzać wszystkich dostępnych systemów plików, ale potrzebujesz tylko diagnostyki ext4, co zrobić w tym przypadku? Sugerujemy użycie następującej kombinacji: $ sudo fsck -A -t ext4 -y.
Jednak weryfikacja systemów plików wbudowanych wielu nie zaleca specjalistom. Jeśli jednak jest to niezbędne, istnieje jedno wyjście. Aby to zrobić, musisz odbudować FS w specjalnej wersji "Tylko do odczytu". Test jest następnie realizowany w następujący sposób: $ sudo mount -o remount, ro /dev /sdb1. Na koniec przyjrzyjmy się, jak sprawdzić FS w tak zwanym przymusowym standardzie: $ sudo fsck -fy /dev /sdb1.
Przywracanie FS
Opiszmy, jak przywrócić system Linux Mint Serena. Pierwszą rzeczą, którą musisz uruchomić poprzez LiveCD lub aktywując tryb odzyskiwania. Narzędzie powinno zostać automatycznie pobrane we wszystkich dystrybucjach, dlatego nie jest konieczne pobieranie i instalowanie go samodzielnie. Domyślnie FS można znaleźć w sekcji /dev /sda1. Musisz wykonać następujące czynności: $ sudo fsck -y/dev /sda1. Eksperci zalecają, aby nie zaznaczać opcji U. W przeciwnym razie system poprosi o wiele pytań, na które należy odpowiedzieć konsekwentnie. Niektórzy użytkownicy zastanawiają się, co zrobić w przypadku uszkodzenia superbloku. Niestety, tak poważna usterka nie zawsze pomaga użyteczności. Superblock działa jako początek systemu plików systemu Linux. W związku z tym bez niej nie będzie mogła pracować. Ale eksperci twierdzą, że nie warto się spieszyć, by się pożegnać nawet w tym przypadku. Wprowadź następujące polecenie: $ sudo mkfs -t ext4 -n /dev /sda1. System utworzy nowy system plików. Wstaw zamiast ext4 ten, w którym sformatowano tę sekcję. W tym samym czasie rozmiar bloku pokrywa się również w celu przywrócenia. W rezultacie będzie sześć zapasowych dodatkowych adresów superbloków. W takim przypadku możesz spróbować odzyskać system plików, używając każdego z nich. Oto jedna z opcji odzyskiwania: $ sudo fsck -b 98304 /dev /sda1. Teraz znasz ważne informacje na temat pliku systemu Linux, jego typów, istniejących do tej pory, nowoczesnych i przestarzałych. W przeciwieństwie do popularnego "Winds", ten system jest jeszcze bardziej odpowiedni dla zaawansowanych użytkowników. Powyższe jest potwierdzone przez algorytmy sprawdzania odzyskiwania systemu plików.
