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.
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 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 качестве файловой системы,
она должна быть инициализирована, а требуемые данные перенесены на этот диск. Этот
процесс называется созданием файловой системы.
У большей части файловых систем UNIX сходная структура, а их некоторые особенности
очень мало различаются. Основными понятиями являются: суперблок, индексный дескриптор
(inode), блок данных, блок каталога и косвенный блок. В суперблоке содержится информация
о файловой системе в целом, например, ее размер (точная информация зависит от типа
файловой системы). В индексном дескрипторе хранится вся информация о файле, кроме
его имени. Имя файла хранится в блоке каталога, вместе с номером дескриптора. Запись
каталога содержит имя файла и номер индексного дескриптора соответствующего файла.
В этом дескрипторе хранятся номера нескольких блоков данных, которые используются
для хранения самого файла. В inode есть место только для нескольких номеров блоков
данных, однако, если требуется большее количество, то пространство для указателей
на блоки данных динамически выделяется. Такие блоки называются косвенными. Для того,
чтобы найти блок данных, нужно сначала найти его номер в косвенном блоке.
В файловых системах UNIX обычно имеется возможность создания дыр в файлах (это
можно сделать с помощью команды lseek(2), см. руководство). Это означает, что файловая
система предоставляет ложную информацию о том, что в каком-то месте в файле содержатся
нулевые байты, но в действительности для этого не выделяются сектора (это означает,
что файл будет занимать несколько меньше места на диске). Это часто используется
особенно в небольших двоичных программах, библиотек Linux, в некоторых базах данных
и в других отдельных случаях. (Дыры реализуются хранением специального значения
в косвенном блоке или индексном дескрипторе вместо адреса блока данных. Это специальное
значение показывает, что для данной части файла блоки данных не размещены и, следовательно,
что в файле есть дыра.)
Использование дыр достаточно эффективно. На компьютере с общим дисковым пространством
в 200 Мб, простые измерения показывают, что применение дыр дает экономию в 4 Мб.
Однако, эти измерения проводились на системе, где было установлено относительно
мало программ и отсутствовали файлы баз данных. Метод измерения дыр рассмотрен в
приложении B.
4.6.2 Типы файловых систем
Linux поддерживает несколько типов файловых систем. Наиболее важные из них рассмотрены
ниже. minix Считается самой старой и самой надежной файловой системой, но достаточно
ограниченной в своих возможностях (у файлов отсутствуют некоторые временные параметры,
длина имени файла ограничена 30-ю символами) и доступных объемах (максимум 64 Мб
на одну файловую систему). xia Модифицированная версия системы minix, в которой
увеличена максимальная длина имени файла и размер файловой системы, хотя она не
pеализует никаких новых возможностей. ext2 Наиболее богатая функциональными возможностями
файловая система из семейства совместимых с Linux. На данный момент считается самой
популярной системой. Она разработана с учетом совместимости с последующими версиями,
поэтому для установки новой версии кода системы не требуется устанавливать ее заново.
ext Предыдущая версия системы ext2, не совместима с последующими версиями. В настоящее
время она очень редко включается в пакеты новых поставляемых систем, т.к. большинство
пользователей сейчас пользуются системой ext2.
В дополнение к рассмотренным выше, в Linux включена поддержка еще некоторых файловых
систем для обеспечения обмена файлами между другими операционными системами. Эти
файловые системы работают также, как и описанные выше, кроме того, что их функциональные
возможности могут быть значительно ограничены по сравнению с возможностями, обычно
предоставляемыми файловыми системами UNIX. msdos Обеспечивается совместимость с
системой MS-DOS (а также OS/2 и Windows NT). umsdos Расширяет возможности драйвера
файловой системы MS-DOS для Linux таким образом, что при работе в Linux, имеется
возможность работы с именами файлов нестандартной длины, просмотра прав доступа
к файлу, ссылок, имени пользователя, которому принадлежит файл, а также оперирование
с файлами устройств. Это позволяет использовать обычную систему MS-DOS, так, как
если бы это была система Linux. Таким образом, исключается необходимость создания
отдельного раздела для Linux. iso9660 Стандартная файловая система для CD-ROM. Довольно
популярное развитие стандарта CD-ROM, выполненное Rock Ridge'м, которое обеспечивает
автоматическую поддержку имен файлов нестандартной длины. nfs Сетевая файловая система,
обеспечивающая разделение одной файловой системы между несколькими компьютерами
для предоставления доступа к ее файлам со всех машин. hpfs Файловая система OS/2.
sysv Файловые системы System V/386, Coherent и Xenix.
Также существует файловая система proc, которая обычно доступна через каталог
/proc. В действительности, она не является файловой системой, хотя по ее структуре
сложно обнаружить разницу. Эта система позволяет получить доступ к определенным
структурам данных ядра, к таким, как список процессов (отсюда название). Все эти
структуры выглядят как файловая система и ими можно оперировать обычными средствами
работы с файловой системой. Например, для получения списка всех процессов, используется
следующая команда: ttyp5 root ~ $ ls -l /proc total 0 dr-xr-xr-x 4 root root 0 Jan
31 20:37 1 dr-xr-xr-x 4 liw users 0 Jan 31 20:37 63 dr-xr-xr-x 4 liw users 0 Jan
31 20:37 94 dr-xr-xr-x 4 liw users 0 Jan 31 20:37 95 dr-xr-xr-x 4 root users 0 Jan
31 20:37 98 dr-xr-xr-x 4 liw users 0 Jan 31 20:37 99 -r--r--r-- 1 root root 0 Jan
31 20:37 devices -r--r--r-- 1 root root 0 Jan 31 20:37 dma -r--r--r-- 1 root root
0 Jan 31 20:37 filesystems -r--r--r-- 1 root root 0 Jan 31 20:37 interrupts -r--------
1 root root 8654848 Jan 31 20:37 kcore -r--r--r-- 1 root root 0 Jan 31 11:50 kmsg
-r--r--r-- 1 root root 0 Jan 31 20:37 ksyms -r--r--r-- 1 root root 0 Jan 31 11:51
loadavg -r--r--r-- 1 root root 0 Jan 31 20:37 meminfo -r--r--r-- 1 root root 0 Jan
31 20:37 modules dr-xr-xr-x 2 root root 0 Jan 31 20:37 net dr-xr-xr-x 4 root root
0 Jan 31 20:37 self -r--r--r-- 1 root root 0 Jan 31 20:37 stat -r--r--r-- 1 root
root 0 Jan 31 20:37 uptime -r--r--r-- 1 root root 0 Jan 31 20:37 version ttyp5 root
~ $ (В действительности, должно быть еще несколько файлов, не соответствующих процессам,
однако, этот пример немного укорочен.)
Хотя система /proc и называется файловой, ни одна ее часть не взаимодействует
с диском. Она существует только в представлении ядра и при попытке обращения к какой-либо
ее части, создается впечатление, что эта часть где-то существует, хотя в действительности
это не так. Даже если существует файл /proc/kmem в несколько мегабайт, он не занимает
места но диске.
4.6.3 Какую файловую систему устанавливать?
Обычно мало смысла в пpименении нескольких разных файловых систем. В настоящее
время наиболее популярной считается система ext2fs и, возможно, является наилучшим
выбором. В зависимости от различных параметров (скорость, производительность, надежность,
совместимость и др.) может оказаться, что установка другой файловой системы будет
более приемлемым вариантом.
4.6.4 Установка файловой системы
Файловая система устанавливается, т.е. инициализируется, при помощи команды mkfs(8).
В действительности, существуют отдельные программы для каждого типа файловой системы.
Команда mkfs только запускает требуемую программу в зависимости от типа устанавливаемой
системы. Тип файловой системы указывается при помощи опции -t fstype.
Параметры, передаваемые программам, вызываемым mkfs, слегка различаются. Наиболее
важные из них рассмотрены ниже (для более подробной информации см. руководство).
-t fstype Указывается тип файловой системы. -c Производится поиск плохих блоков
и, соответственно, инициализация списка плохих блоков. -l filename Считывается начальный
список плохих блоков из файла filename.
Для установки файловой системы ext2 на дискету, используется следующая последовательность
команд: ttyp5 root ~ $ fdformat -n /dev/fd0H1440 Double-sided, 80 tracks, 18 sec/track.
Total capacity 1440 kB. Formatting ... done ttyp5 root ~ $ badblocks /dev/fd0H1440
1440 > bad-blocks ttyp5 root ~ $ mkfs -t ext2 -l bad-blocks /dev/fd0H1440 mke2fs
0.5a, 5-Apr-94 for EXT2 FS 0.5, 94/03/10 360 inodes, 1440 blocks 72 blocks (5.00%)
reserved for the super user First data block=1 Block size=1024 (log=0) Fragment
size=1024 (log=0) 1 block group 8192 blocks per group, 8192 fragments per group
360 inodes per group Writing inode tables: done Writing superblocks and filesystem
accounting information: done ttyp5 root ~ $
В первую очередь дискета форматируется (параметр -n предотвращает проверку на
наличие плохих блоков). Затем производится поиск плохих блоков при помощи команды
badblocks, вывод которой перенаправлен в файл bad-blocks. И, наконец, файловая система
устанавливается с инициализацией списка найденных плохих блоков.
Вместо использования badblocks, команде mkfs может быть указан параметр -c, как
это видно из примера, рассмотренного ниже. ttyp5 root ~ $ mkfs -t ext2 -c /dev/fd0H1440
mke2fs 0.5a, 5-Apr-94 for EXT2 FS 0.5, 94/03/10 360 inodes, 1440 blocks 72 blocks
(5.00%) reserved for the super user First data block=1 Block size=1024 (log=0) Fragment
size=1024 (log=0) 1 block group 8192 blocks per group, 8192 fragments per group
360 inodes per group Checking for bad blocks (read-only test): done Writing inode
tables: done Writing superblocks and filesystem accounting information: done ttyp5
root ~ $
Указание параметра -c намного удобнее, чем применение команды badblocks, но ее
использование необходимо для проверки файловой системы после ее установки.
Установка файловых систем на жесткий диск или его раздел аналогична установке
на дискету, исключая форматирование.
4.6.5 Монтирование и демонтирование
Перед работой с файловой системой, она должна быть смонтирована. При этом операционная
система выполняет некоторые действия, обеспечивающие функционирование монтируемой
системы. Так как все файлы в системе UNIX принадлежат одной структуре каталогов,
то эта операция обеспечивает работу с файловой системой, как с каталогом уже смонтированной.
Рассмотрим три различные файловые системы. Если две последние системы (2-ю и
3-ю) соответственно смонтировать к каталогам /home и /usr первой системы, то в итоге
образуется файловая система с единой структурой каталогов (4). 1] 2] 3] / ддбддддд
bin / ддбдддддд abc / ддбдддддд bin Ё Ё Ё цддддд dev цдддддд liw цдддддд etc Ё Ё
Ё цддддд home юдддддд ftp юдддддд lib Ё цддддд etc Ё цддддд lib Ё юддддд usr 4]
/ ддбдддбд usr Ё Ё Ё цдддддд lib Ё Ё Ё цдддддд etc Ё Ё Ё юдддддд bin Ё цддддд lib
Ё цддддд etc Ё цдддбд home Ё Ё Ё цдддддд ftp Ё Ё Ё цдддддд liw Ё Ё Ё юдддддд abc
Ё цддддд bin Ё юддддд dev
В примере, рассмотреном ниже, показано, как это сделать. ttyp5 root ~ $ mount
/dev/hda2 /home ttyp5 root ~ $ mount /dev/hda3 /usr ttyp5 root ~ $
