Руководство Системного администратора Linux

цилиндр), но их намного меньше, чем на жестком диске.

Дисковод может работать с несколькими типами дискет.

Например, привод на 3.5 дюйма может работать с дисками на 720 Кб и

1.44 Мб. Так как при использовании разных типов дисков, работа

самого привода немного различается, к тому же операционная система

должна иметь представление об объеме диска, существует множество

файлов устройств для работы с приводами для гибких дисков.

- 31 -

Напpимеp, файл /dev/fd0H1440 соответствует первому приводу (fd0)

формата 3.5 дюйма с дискетой на 3.5 дюйма высокой плотности (H)

объемом 1440 Кб (1440), т.е. позволяет pаботать с обычными

дискетами на 3.5 дюйма.

Имена файлов для приводов гибких дисков довольно сложные,

поэтому в системе Linux существует специальный тип устройства,

который автоматически определяет тип используемого гибкого диска.

Метод определения заключается в последовательном чтении первого

сектора вставленной дискеты с пpименением различных способов

чтения, до тех пор, пока он не будет правильно считан.

Естественно, диск должен быть сначала отформатирован.

Автоматическими устройствами являются /dev/fd0, /dev/fd1 и т.д.

Параметры для автоматических устройств, которые используются

для доступа к диску, могут быть установлены с помощью программы

setfdprm(8). Это может быть полезно в некоторых случаях, например,

если используются дискеты нестандартного объема (т.е. дискета

имеет нестандартное количество секторов в дорожке) или если

определение типа диска по какой-либо причине не работает и

соответствующий файл устройства отсутствует.

4.4 Форматирование

Форматирование - это процесс записи специальных отметок на

магнитную поверхность, которые используются для разделения дорожек

и секторов. Перед форматированием диска его поверхность состоит из

смеси различных магнитных сигналов. При форматировании эти сигналы

упорядочиваются и происходит формирование дорожек и секторов. В

действительности, все намного сложнее и выходит за рамки этой

книги. Нужно знать только то, что диск не может использоваться, до

тех пор пока он не будет отформатирован.

При работе в MS-DOS, форматирование также включает в себя

процесс создания файловой системы. Там часто эти два процесса

совмещены, особенно при работе с гибкими дисками. Но если нужно

сделать разграничение, то действительным форматированием называют

форматированием на низком уровне, а создание файловой системы -

- 32 -

форматированием на высоком уровне. При работе в системе UNIX (а

также в этой книге) вместо этих двух понятий будут использоваться

понятия форматирование и, соответственно, формирование файловой

системы.

Для IDE и некоторых SCSI дисков форматирование производится

при их изготовлении и, обычно, не требуется повторения этой

процедуры, поэтому большинство людей редко об этом задумываются. В

действительности, форматирование диска может привести к ухудшению

его работы, например, по причине того, что диск должен быть

отформатирован специальным образом для обеспечения возможности

замены плохих секторов.

Форматируемые диски часто поставляются со специальной

программой, потому как внутренние интерфейсы у разных приводов

различны. Эта программа обычно раположена в микросхеме BIOS

контроллера или поставляется отдельно как программа для MS-DOS. Ни

одни из них не могут быть использованы для системы Linux.

Во время форматирования могут быть обнаружены плохие блоки

или сектора, которые не должны быть использованы при дальнейшей

работе. Эти функции возлагаются на файловую систему. Хотя можно

создать небольшой раздел диска, который включает в себя только

плохие блоки. Это эффективно при большом количестве плохих блоков,

так как при работе файловой системы могут возникнуть некоторые

трудности, связанные с размером неиспользуемой области.

Для форматирования дискет используется программа fdformat(8).

В качестве параметра указывается файл устройства. Например,

следующая команда используется для форматирования обычной дискеты

размером 3.5 дюйма высокой плотности в первом приводе для гибких

дисков:

ttyp5 root ~ $ fdformat /dev/fd0H1440

Double-sided, 80 tracks, 18 sec/track. Total capacity 1440 kB.

Formatting ... done

Verifying ... done

ttyp5 root ~ $

- 33 -

Если для форматирования используется автоматическое

устройство (например, /dev/fd0), то сначала нужно указать

параметры этого устройства с помощью программы setfdprm(8). Для

получения такого же результата, как в предыдущем примере, нужно

выполнить следующие действия:

ttyp5 root ~ $ setfdprm /dev/fd0 1440/1440

ttyp5 root ~ $ fdformat /dev/fd0

Double-sided, 80 tracks, 18 sec/track. Total capacity 1440 kB.

Formatting ... done

Verifying ... done

Double-sided, 80 tracks, 18 sec/track. Total capacity 1440 kB.

Formatting ... done

Verifying ... done

ttyp5 root ~ $

Обычно проще указать точный файл устройства, который

соответствует типу форматируемого диска.

Программа fdformat также используется для выявления плохих

блоков. Она обрабатывает плохой блок несколько раз. Если проблема

не очень серьезна (загрязненная рабочая поверхность

считывающих/записывающих головок, плохой контакт в разъеме

контроллера), то fdformat продолжит свою работу, но возникновение

реальной ошибки прервет процесс проверки. Ядро отображает

появление каждой ошибки на терминале. Если используется syslog, то

сообщение поступает в файл /usr/adm/messages. fdformat не сообщает

специфику ошибки (обычно это не имеет значения, так как дисководы

это довольно дешевые устройства и их замена не составляет

проблем).

ttyp5 root ~ $ fdformat /dev/fd0H1440

Double-sided, 80 tracks, 18 sec/track. Total capacity 1440 kB.

Formatting ... done

Verifying ... read: Unknown error

ttyp5 root ~ $

- 34 -

Команда badblocks(8) используется для поиска плохих блоков на

любом диске или разделе диска (включая гибкие диски). Она не

форматирует диск, поэтому может быть использована для проверки

даже существующих файловых систем. В следующем примере

рассматривается проверка 3.5 дюймовой дискеты с двумя плохими

блоками.

ttyp5 root ~ $ badblocks /dev/fd0H1440

718

719

ttyp5 root ~ $

Программа выводит номера найденных плохих блоков. Во многих

файловых системах есть средства, позволяющие избежать

использования таких блоков. Для таких целей существует список

известных плохих блоков, который инициализируется при установке

файловой системы и может быть модифицирован в дальнейшем.

Первичный поиск плохих блоков производится при выполнении команды

mkfs (которая инициализирует файловую систему), в последующем

проверка производится с помощью программы badblocks, а модификация

списка - при помощи команды fsck. Эти команды будут рассмотрены

ниже.

4.5 Дисковые разделы

Весь жесткий диск может быть разбит на несколько разделов,

причем каждый раздел представлен так, как если бы это был

отдельный диск. Разделение используется, например, при работе с

двумя операционныи системами на одном диске. При этом каждая

операционная система использует для работы отдельный раздел и не

взаимодействует с другими. Таким образом, две различные системы

могут быть установлены на одном жестком диске. Без использования

разделов в данном случае возникла бы необходимость в приобритении

второго диска.

Для гибких дисков разделы не предусмотрены. В большинстве

случаев для этого нет необходимости, так как их объем достаточно

мал.

- 35 -

4.5.1 MBR, загрузочные сектора и таблица разделов

Информация о разделении жесткого диска находится в первом

секторе (т.е. в первом секторе первой дорожки первого диска). Этот

сектор называется MBR (сокращение от Master Boot Record) этого

диска. При загрузке компьютера BIOS загружает его в память и

выполняет. MBR содержит небольшую программу, которая считывает

таблицу разделов, находит активный раздел (т.е. раздел, отмеченный

как загрузочный) и считывает первый сектор этого раздела, который

называется загрузочным сектором (MBR также является загрузочным

сектором, но он выполняет специальные функции и поэтому имеет

отдельное название). Этот сектор содержит другую небольшую

программу, которая, в свою очередь, считывает начальную часть

операционной системы, расположенной в этом разделе, а затем

выполняет ее.

Схема разделения не встроена в оборудование или даже в BIOS.

Это только стандарт, которого придерживается большое количество

операционных систем. Не все системы поддерживают его, но они

являются исключениями. Некоторые системы поддерживают разделение,

но они занимают всего один раздел на диске и используют свою

внутреннюю схему разделения в пределах используемого раздела.

Такие операционные системы нормально работают с другими системами

(включая Linux), которые находятся на том же диске. Но те

операционные системы, которые не поддерживают разделы, не могут

быть установлены вместе с другими системами на одном диске.

Из мер предосторожности следует записать таблицу разделов.

Если эта таблица каким-либо образом повредится, то все файлы

останутся в сохранности (испорченная таблица разделов может быть

исправлена при помощи программы fdisk).

4.5.2 Расширенные и логические разделы

Изначально, в схеме разделения жесткого диска в PC

допускалось использование только четырех разделов. Но вскоре этого

оказалось недостаточно, частично по причине того, что многим для

- 36 -

работы требуется более четырех операционных систем (например,

Linux, MS-DOS, OS/2, Minix, FreeBSD, NetBSD, Windows/NT и т.д.),

но в основном из-за того, что одной системой используется

несколько разделов. Например, в системе Linux swap-область чаще

всего размещается в отдельном разделе (а не в основном разделе

Linux) для повышения скорости обмена (см. ниже).

Для решения этой проблемы была разработана схема,

использующая расширенные разделы. Она позволяет разбивать основной

раздел на подразделы. Основной раздел, разбитый таким образом,

называется расширенным разделом, а подразделы называются

логическими разделами. Они функционируют так же, как и основные

разделы, различие состоит в схеме их создания.

Ниже дан пpимеp pазбиения жеского диска на pазделы. Весь диск

разбит на три основных раздела, второй из которых разбит на два

логических. Часть диска не используется вообще. Весь диск, как

целое, и каждый основной раздел имеют свой загрузочный сектор.

иммммммммммммммммммммммммммммммммммммммv

· MBR ·

лмммммммммммммммммммммммммммммммммммммм¦ддддддддддддд

· Загрузочный сектор ·

·--------------------------------------· Основной

· ·

· Область данных раздела · раздел

· ·

лмммммммммммммммммммммммммммммммммммммм¦ддддддддддддд

· Загрузочный сектор · Ё

·дддддддддддддддддддддддддддддддддддддд· Ё

· Неиспользуемый загрузочный сектор · ЛогическийЁ

·--------------------------------------· Ё

· · раздел Ё

· Область данных раздела · Ё

· · Ё Расширенный

·дддддддддддддддддддддддддддддддддддддд·дддддддддддЇ

· Неиспользуемый загрузочный сектор · Ё раздел

·--------------------------------------· ЛогическийЁ

- 37 -

· · Ё

· Область данных раздела · раздел Ё

· · Ё

лмммммммммммммммммммммммммммммммммммммм¦ддддддддддддд

· ·

· Неиспользуемое дисковое пространство ·

· ·

лмммммммммммммммммммммммммммммммммммммм¦ддддддддддддд

· Загрузочный сектор ·

·--------------------------------------· Основной

· ·

· Область данных раздела · раздел

· ·

хмммммммммммммммммммммммммммммммммммммм№ддддддддддддд

4.5.3 Типы разделов

Таблицы разделов (одна находится в MBR, другие используются

для расширенных разделов) содержат один байт для каждого раздела,

который указывает тип раздела. Это позволяет определить

операционную систему, которая использует раздел или для чего он

используется во избежание случайного размещения двух систем на

одном разделе. Однако, в действительности, операционные системы

игнорируют байт типа раздела. Например, система Linux вообще не

имеет представления о его существовании. Хуже того, некоторые

системы неправильно его интерпретируют (по крайней мере, некоторые

версии DR-DOS игнорируют самый важный бит этого байта, в отличие

от других).

Не существует никаких стандартов, касающихся значений этих

байтов, хотя некоторые общепринятые значения приведены в таблице

ниже. Такую же информацию предоставляет программа Linux fdisk.

0 пустой раздел 40 Venix 80286 94 Amoeba BBT

1 DOS 12-битная FAT 51 Novell a5 BSD/386

2 XENIX root 52 Microport b7 BSDI fs

3 XENIX usr 63 GNU HURD b8 BSDI swap-область

- 38 -

4 DOS 16-бит (=32Мб) 80 Old MINIX e1 DOS

7 OS/2 HPFS 81 Linux/MINIX e3 DOS r/o

8 AIX 82 Linux swap-область f2 DOS дополнительный

9 AIX загрузочный 83 Linux ff BBT

a OS/2 загрузочный 93 Amoeba

4.5.4 Разделение жесткого диска

Существует много программ, позволяющих создавать и удалять

разделы. У большинства операционных систем имеются свои

собственные и разумнее всего пользоваться именно такими

программами. Чаще всего эта программа называется fdisk (как и в

случае Linux). Особенности работы с ней рассмотрены в ее

руководстве. Команда cfdisk подобна fdisk, только в первой

используется полноэкранный интерфейс.

При pаботе с IDE дисками, загрузочный раздел (раздел, в

котором находятся файлы, используемые при загрузке и само ядро)

должен полностью располагаться в пределах первых 1024 цилиндров,

потому как во время загрузки работа с диском происходит через BIOS

(перед переходом системы в защищенный режим), а BIOS не может

оперировать с цилиндрами, номер которых больше, чем 1024. Иногда

представляется возможным использование загрузочного раздела, лишь

частично расположенного в пределах первых 1024 цилиндров. Данный

метод работает до тех пор, пока все файлы, считываемые посредством

BIOS, находятся в пределах 1024 цилиндров. Так как это сделать

довольно сложно, то пpименение этого метода не рекомедуется.

Сложно предугадать, когда после дефрагментации или сбрасывании

содержимого буфера на диск система перестанет загружаться. Поэтому

следует удостовериться в том, что загрузочный раздел расположен в

пределах первых 1024 цилиндров.

Некоторые последние версии BIOS и недавние модели IDE дисков

в действительности позволяют pаботать с цилиндрами, номер которых

превышает 1024.

- 39 -

Каждый раздел должен содержать четное количество секторов,

так как в системе Linux используются блоки размером в 1 Кб, т.е.

два сектора. Нечетное количество секторов приведет к тому, что

последний из них будет неиспользован. Это ни на что не влияет, но

пpи запуске fdisk будет выдано пpедупpеждение.

При изменении размера раздела обычно требуется сначала

сделать резервную копию всей необходимой информации, удалить

раздел, создать новый раздел, а затем восстановить всю сохраненную

информацию на новый раздел. Хотя существует программа для MS-DOS

под названием fips, которая позволяет изменять объем раздела без

резервного копирования, но для других файловых систем эту опеpацию

необходимо пpоизводить.

4.5.5 Файлы устройств и разделы

Каждому основному и расширенному разделу соответствует

отдельный файл устpойства. Существует соглашение для имен подобных

файлов, которое состоит в добавлении номера раздела к имени файла

самого диска. 1-4 разделы являются основными (вне зависимости от

того, сколько существует основных pазделов), а 5-8 - логическими

(вне зависимости от того, к какому основному разделу они

относятся). Например, /dev/hda1 соответствует первому основному

разделу первого IDE жесткого диска, а /dev/sdb7 - третьему

расширенному разделу второго SCSI диска.

4.6 Файловые системы

4.6.1 Что такое файловая система?

Файловая система - это методы и структуры данных, которые

используются операционной системой для хранения файлов на диске

или его разделе. О файловой системе также говорят, ссылаясь на

раздел или диск, используемый для хранения файлов или тип файловой

системы.

Нужно видеть разницу между диском или разделом и

- 40 -

установленной на нем файловой системой. Некоторые программы

(например, программы установки файловой системы) при обращении к

диску или разделу используют прямой доступ к секторам. Если на

этом месте была файловая система, то она будет серьезно

повреждена. Большинство программ взаимодействуют с диском

посредством файловой системы, и, следовательно, их работа будет

нарушена, если на разделе или диске никакая система не установлена

(или тип файловой системы не соответствует требуемуму).

Перед тем, как раздел или диск могут быть использованы в

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11