Веднага отбележете, че този материал ще бъде по-теоретичен, насочен към начинаещите, за да формира обща идея. Затова ще разгледаме общите, най-важни разпоредби на системната файлова система на Linux. Тънкостите на работа с всякакъв вид, директни команди - това е друга тема за разговор. Нашата задача е да разберем какво е това, как работи тази система.

Какво е това?

Изразът "файлова система" е най-често използван в различни контексти. Затова в началото на статията трябва да избегнем объркване. Като говорим за Linux системата, ние ще имаме предвид следното:

Целият комплекс от файлова структура на Linux, започващ от корена.

Някакъв формат за съхраняване на информация. Чести примери: Ext3 Ext4 Btrfs, XFS и др. Обърнете внимание на отличителната черта на ядрото на Linux. Той е в състояние да поддържа до стотици файлови системи от различен тип, от модерни до напълно остарели. Всеки един от тези типове ще използва своите структури метаданни, за да организира работата с информацията на диска.

Логически обем или специфичен раздел, форматиран в определен тип файлова система. Тя може да бъде "вградена" в определена точка на монтиране.

Основни функции на системата

Когато демонтирате системния файл на Linux за начинаещи, ще разгледаме подробно неговите задачи. Основната функция е: осигуряване на организирани среди за съхранение на информация, файлове в мрежаенергонезависимо устройство. От това твърдение следва редица допълнителни задачи.


Всички файлови системи непременно осигуряват пространство от имена. Той определя как ще бъдат извикани файловете, задават ограничения за дължината на името, използването на определени символи. Отговаря за логическата структура на информацията на диска. Пример: използването на директории е за организация на файлове, а не за лесно съхранение. Когато пространството от имена вече е дефинирано, трябва да създадете база за нея, като използвате метаданни на файловата система. В повечето случаи такава рамка включва следното:

Структурата на данните за съставяне на йерархия на директории.

Структура за съхраняване на заети и свободни единици на диск.

Структури с имена на файлове и файлове.

Важна информация за документите: размер, местоположение на файл на диск, време на неговото създаване и др.

Трябва да кажа, че самите блокове ще съдържат само съдържанието на файла. Всичко останало - в метаданни. Последните се използват и за описание на разделите и логическите томове, които съдържат данни, описващи самата файлова система.


Достъпът до документи изисква набор от функции, наречени API. С него програмата придобива способността да контролира различни обекти на файловата система. Съществуват методи за създаване, изтриване и преместване на документи. Важно е съвременните файлови системи да предоставят модел за сигурност - права за достъп на потребителите. От това следва, че потребителите в такава структура имат достъп само довашите файлове.

Организация на файловата структура в "Linux"

Тази файлова система е набор от две части:

Virtual FS (файлова система). Единственият набор от команди на ядрото, който позволява на разработчиците да получат достъп до която и да е файлова система. Тази част задължително изисква драйвер за съвместимост с различни типове FS.

Драйвери на файловата система. Втората част от изпълнението. Те съдържат стандартен набор от команди, който осигурява специфични за файла действия.

За структурата на директориите

Приемам, че е много по-лесно да се намери необходимия документ, ако файловете се съхраняват в гладки групи и не се събират в една и съща купчина. Структурата на FS в "Linux" е като проста йерархия. Всички директории са в главната директория (/). Съответно, адресът на всеки документ ще започне с него.
Root FS Linux е файлова система от най-високо ниво, която съдържа всички файлове и документи, необходими за зареждане на системата преди инсталирането на други FS. Ето необходимите библиотеки и документи за свързване на други файлови системи. По време на изтеглянето други FS се монтират в указаните за тях директории. Ще ги поговорим малко повече за тях. Имайте предвид, че директориите /bin, /dev, /etc, /lib, /root, /sbin не могат да бъдат монтирани. Следователно те са достъпни за изтегляне, тъй като съдържат целия набор от необходими файлове. Но директориите /media /mnt са винаги празни. Защо? Това са места за монтиране на други системи. Други FS могат да бъдат монтирани по-късно, тъй като те не саоказват влияние върху изстрелването.
В "Linux" всички физически дялове и дискове са свързани към общата файлова система. Тя започва, когато говорим от корена (/), която съдържа други директории. Това е така, защото /var, /home, /boot, /tmp могат да бъдат разположени на други физически дискове, дори и на подвижни. Всичко това е добре, така че когато актуализирате дистрибутивната версия, можете да запазите всички документи и настройки в домашната директория. Често трябва да преформатирате root дяла, за да се отървете от него. Структурата ще ви помогне да не загубите важни данни. Така се реализира и защитата на кореновата секция от преливане, което може да причини инвалидност на цялата система. След това ще продължим да изброяваме типовете най-често срещани файлови системи в тази операционна система.

XFS

Началото на развитието на тази файлова система "Linux" - 1993. Създател - Силиконова графика. За повечето потребители станаха достъпни през 2000-2002 г. Представете си важните характеристики на тази система в "Линукс":

Подкрепа за насипни файлове и техните обеми.

За 64-битови системи: 8 екбибита - 1 байт (представен по следния начин: 8 * 2 60 -1 байта).

Наличие на непрекъснати космически зони.

Онлайн дефрагментиране.

Забавяне в разпределението на пространството.

Друга важна характеристика на тази системна файлова система на Linux е една от първите системи за журналиране за * nix. Съответно съдържа най-добре коригирания изходен код в това поле.

ReiserFS

Пред вас е друга стара файлова система "Linux".Нейният разработчик е Namesys. На разположение на потребителите от 2001 г. насам. Те отбелязват наличието на досадни недостатъци, но като цяло говорят за добра файлова система.

Смисълът на такава система, подлежаща на записване, е дискова транзакция, последователно записана в специална област на твърдия диск (дневник, дневник), преди въвеждането на документи вече в крайните точки на файловата система Linux OS. Максималният размер на гърба за тази структура се изчислява 16 tebbytes.

JFS (Journaled File System)

Преминаваме към следващата файлова система, която е развитието на добре познатата корпорация на IBM. Тя е създадена сравнително отдавна: през 90-те години за AIX. Първото стабилно издание на конкретен за потребителите на Linux се появи повече от десетилетие - през 2001 година. Най-важният плюс на тази файлова система Linux: отлична скалируемост. Но тя също е засенчена от значителен недостатък: не особено активна подкрепа през целия жизнен цикъл. Най-големият обем за тази система е 32 pbytes.

Ext системи

Да разгледаме в този подзаглавие четири файла от един и същ тип файлова система Linux:

Ext (разширена файлова система). Появи се през април 1992 г. Важно е да се отбележи, че това е първата файлова система, разработена специално за нуждите на Linux. Създателят направи Remy Card. Целта на разработката: да се преодолее ограничението на предишната файлова система Minix.

Ext2. Системата за авторство на същия разработчик. Представен е през 1993 година. Значителният му минус: системата не е регистрирана. Този недостатък имаше за цел да коригира следното развитие.

Ext3. Още еднотип на файловата система на Linux. Всъщност това не е самостоятелно развитие, а е просто продължение на предишното. Разработчик - Стивън Туид. Системата е въведена през 1999 г., за да стане част от основното ядро ​​на Linux през 2001 година. На фона на миналото развитие се откроява скромен размер на пространството. Ето един пример за 32-битови системи: до 4 тейбабайт. Но това му дава важно предимство: той е един от най-стабилните и широко подкрепяни в колекцията "Linux".

Ext4. Какво е това развитие? Ако говорим накратко, тогава тази версия на предишната, но само вече адаптирана за 64-битови системи. Той подчертава възможността за поддържане на големи пространства - до 1 кв. М. Структурата на файловата система на Linux от този вид се отличава както следва: наличието на непрекъснати области на дисково пространство, онлайн дефрагментиране, възможността за забавяне на разпределението на пространството и т.н. Тук е осигурена и директна съвместимост с предишни разработки. Реципрочността ще бъде ограничена (при липса на способност за непрекъснати области на дисковото пространство).

Reiser4

Какво е системният файл на Linux, който се крие под това име? Това е първият опит за създаване на система от ново поколение за тази операционна система. Тя беше представена на света през 2004 година. Определете следните характеристики:

Транзакции.

​​

Способност за забавяне на разпределението на пространството.

Вградена компресия на информация и криптиране на данни.

Разработчикът на новостта - Ханс Рейзер (всъщност, файловата система и е кръстен в чест на своя създател). Той предложи на потребителя "Linux"използвайте вашето въображение като база данни с подобрени метаданни. За съжаление, съдбата на напредналия Reiser4 беше свързана със съдбата на нейния създател. През 2008 г. Ханс Райсер бе осъден на смърт. След това събитие файловата система беше предпочетена да бъде забравена.

UPD: Btrfs

Продължаваме да разглобяваме файловите системи "Linux", "Windows". Трябва да се отбележи, че този проект първоначално е стартиран от Oracle Corporation. По-късно се поддържа и за системи "Linux". Има много потребители, които различават тази файлова система като отговор на ZFS. Ето някои ключови характеристики на Btrfs:

поддръжка за технология за копиране на запис. Основното му предимство е, че ви позволява да правите снимки на дисковите зони - така наречените снимки. Тяхната стойност е, че те са много полезни за възстановяване на системата.

Наблюдение на целостта на данните, както и на метаданните.

Компресиране на информацията.

Оптимизиран режим, специално предназначен за потребители на SSD дискове, които могат да бъдат зададени по време на инсталацията.

Възможност за превключване към Btrfs от ext3.

В бъдеще (от август 2008 г.) системата беше пусната под GNU GPL.

Tux 2 и Tux 3

Tux 2 - друга файлова система под "Linux". Особеността на развитието е, че тя е широко известна, но не е публично оповестена. Създателят на системата е Даниел Филип. Особеността на неговото творение е, че структурата се основава на "файлово дърво", което надеждно защитава системата от повреди. Между другото, такава мисия носи както регистрация, така и регистрация. Организирана като ext 2. Добавяне към следващото развитие - Tux 3. Мнозина отбелязват, че товаизлезе като полезна алтернатива на Btrfs. Важна характеристика: създадена на базата на файловата система в Userspace (т.нар. Специален модул за разработване на FS на * nix платформи). Целта на този проект: да се отърве от обичайната журналистика, вместо да му предложи възстановяване на версията (за определен период от време). Предимството на Linux версията на тази файлова система (Windows не се споменава тук) на възстановяването на версията е, че има нов начин за описване на промените. Каква е нейната същност? За всеки системен файл се създава актуализирано копие. Вместо да пренапише текущата версия. Плюс това, такава промяна е, че ви позволява гъвкаво да управлявате текущите версии.

UPD: Xiafs

Каква е разликата между тази файлова система Linux Mint? Нека разгледаме основните характеристики. Като идея и развитието на това откритие е идеята на Франк Ся. Основата на системата беше MINIX. Днес развитието се счита за остаряло, практически неприложимо. По едно време тя е била създадена като алтернатива на широко разпространената външна техника. В края на 1993 г. Xiafs добави стандартно ядро ​​на Linux. Тя се характеризира с прилична стабилност, по-малка площ от дисково пространство под контролни структури. Практиката обаче е показала неоспорим факт: развитието е било по-слабо от ext 2. Поради следните ограничения: максималният размер на дяла и файла, както и възможностите за по-нататъшно разширяване.

UPD: ZFS

Коя файлова система ще бъде в нашата последна история? Ще говорим за файловата система Zettabyte. Разработено от корпорация Sun Microsystems. Трябва да кажа, че първоначално тази файлова система беше разработена заизвестен през 2005 г., оперативната структура "Solaris". Нека се спрем на особеностите на развитието:

Липса на такава фрагментация на информация.

Наличие на контрол върху моментните снимки и пуловете за съхранение.

Различни размери на блоковете.

Наличност на 64-битови контролни суми.

Най-важната отлична характеристика: възможността за адресиране на 128 бита данни.

Що се отнася до Linux, тук развитието може да се направи с помощта на FUSE.

Основи на използването на помощната програма fsck

Как да проверя файловата система на Linux? За това ви препоръчваме да се свържете с полезна помощна програма fsck. За главния раздел той влиза в експлоатация автоматично. Но това твърдение не се отнася за други раздели. Автоматичното пускане не е възможно, дори ако го деактивирате в настройките. В допълнение, fsck е обвивка за други помощни програми, насочени към определена файлова система. Ако основният дял е повреден, помощната програма се стартира от външния носител (например от диска). В противен случай системата се включва в режим на възстановяване. След това програмата стартира от root дяла. Как да проверя файловата система на Linux? Първото нещо, което трябва да се запознаете с полезността на помощната програма е:

Не стартирайте следващата версия на fsck за вашия твърд диск, докато не приключи.

Дефиниране на потребителски типове файлови системи, които трябва да бъдат проверени. Устройството не е задължително, тъй като е възможно да се определи проверка с една команда, указваща необходимия тип FS.

Проверете всички файлови системи. Тук също е възможно да зададете приоритет. Първо, разбира се, коренът се проверява. Обикновено се използва в началото на системата.

Демонстриране на напредъка при проверката на файловите структури.

Игнорирайте проверката, ако файловата система вече е монтирана.

Не предприемайте никакви действия, за да докажете, че изпитването е било успешно.

Игнорирайте проверката на дяла на основната файлова система.

Дайте колкото е възможно повече подробности.

Не показвайте самата помощна програма.

Съществува и набор от допълнителни опции, които не се използват често от потребителите, но са доста интересни за разглеждане:

При проверка по подразбиране отстранете откритите грешки без системни проблеми. Опцията е остаряла, така че експертите не го препоръчват.

Извършване на проверка на файловата система без корекция на грешки.

Помолете потребителя да коригира всяка грешка, открита от програмата.

Автоматично отговаря на всички заявки за корекция на системни грешки положително. По същество това е модерна версия на първия елемент от този списък.

Намерете и изпратете в черния списък всички блокове, намерени на твърдия диск. Не е налично за всички типове файлови системи.

Принудителна проверка на определена файлова система. Дори и списанието да е чисто.

Задайте нов адрес на суперблок, ако предишният е повреден.

Автоматично проверка и отстраняване на грешки.

ПроверкаLinux system файлова система

Нека сега отидем направо на практическите стъпки. Да представим на читателя няколко възможни метода за проверка:

Проверка на чистата FS: $ sudo fsck -fy /dev /sda1.

Проверка на всички FS, които са свързани с компютъра. Подпомага присъединяването към екипа на А. Ето как изглежда: $ sudo fsck -A -y.

Ако предишният метод е бил безсилен (той е подходящ само за режим на възстановяване), препоръчваме ви да се обърнете към следната комбинация "проверка": $ sudo fsck -AR -y.

Проверка с изключение на вградените файлови системи: $ sudo fsck -M -y.

Ако не е необходимо да проверявате всички налични файлови системи, но се нуждаете само от ext4 диагностика, какво да направите в този случай? Предлагаме да използвате следната комбинация: $ sudo fsck -A -t ext4 -y.

Но при проверката на вградените файлови системи мнозина не съветват специалисти. Но ако е жизненоважно, тогава има един изход. За да направите това, трябва да възстановите FS в специална версия на "Read Only". След това тестът се изпълнява, както следва: $ sudo mount -o remount, ro /dev /sdb1. Накрая, нека да видим как да проверим FS в така наречения принудителен стандарт: $ sudo fsck -fy /dev /sdb1.

Възстановяване на FS

Да опишем как да възстановим Linux системата Mint Serena. Първото нещо, което трябва да стартирате чрез LiveCD или чрез активиране на режим за възстановяване. Помощната програма трябва да бъде автоматично изтеглена на всички дистрибуции, защо не е необходимо да я сваляте и инсталирате сами. По подразбиране FS може да бъде намерен в секцията /dev /sda1. Трябва да направите следното: $ sudo fsck -y/dev /sda1. Експертите съветват да не се маркира опцията U. В противен случай системата ще ви зададе много въпроси, на които трябва да се отговори последователно. Някои потребители се чудят какво да правят в случай на повреда на суперблока. За съжаление, такава сериозна неизправност не винаги помага на потребителя. Superblock действа като начало на файловата система Linux. Съответно, без нея, тя няма да може да работи. Но експертите казват, че не си струва да бързаме да се сбогуваме дори в този случай. Въведете следната команда: $ sudo mkfs -t ext4 -n /dev /sda1. Системата ще създаде нова файлова система. Вмъкнете вместо ext4 тази, в която сте форматирали този раздел. В същото време размерът на блока също съвпада с възстановяването. В резултат на това ще има шест резервни допълнителни адреса на суперблокове. В този случай можете да опитате да възстановите файловата система, като използвате всяка от тях. Ето една от опциите за възстановяване: $ sudo fsck -b 98304 /dev /sda1. Сега знаете важната информация за системния файл на Linux, за нейните типове, съществуващи до момента, модерни и остарели. За разлика от популярните "Вятри", тази операционна система все още е по-подходяща за напреднали потребители. Горното се потвърждава от алгоритмите за проверка на възстановяването на файловата система.