Systém souborů Linux: typ, popis, struktura, ověřování systému, oprava poškozených souborů

Ihned poznamenat, že tento materiál bude více teoretické, zaměřené na začátečníky, vytvořit obecnou myšlenku. Proto budeme brát v úvahu obecné, nejdůležitější ustanovení systémového souborového systému Linux. Tiché detaily práce s jakýmkoliv druhem, přímé příkazy - to je další téma konverzace. Naším úkolem je pochopit, co to je, jak funguje tento systém.

Co to je?

Fráze "souborový systém" se nejčastěji používá v různých kontextech. Proto se na začátku článku musíme vyvarovat nejasností. Pokud mluvíme o systému Linux, budeme mít na paměti následující:
  • Celý soubor struktury souborů Linux začínající od kořenu.
  • Nějaký formát pro ukládání informací. Časté příklady: Ext3 Ext4 Btrfs, XFS, atd. Všimněte si charakteristické vlastnosti jádra Linuxu. Je schopen podporovat až stovky souborových systémů různých typů, od moderních po zcela zastaralé. Každý z těchto typů použije struktury metadat k organizaci práce s informacemi na disku.
  • logický svazek nebo konkrétní sekce, formátovaná v určitém typu souborového systému. Může být "vložen" do určitého bodu připojení.
  • Základní funkce systému

    Při demontáži systémového souboru systému Linux pro začátečníky budeme podrobněji analyzovat jeho úkoly. Hlavní funkcí je poskytování organizovaných prostředí pro ukládání informací, souborů v sítienergeticky nezávislé zařízení. Z tohoto prohlášení následuje řada dalších úkolů.


    Všechny souborové systémy nutně poskytují jmenný prostor. Určuje, jak budou soubory volány, nastaví omezení délky jména, použití určitých znaků. Odpovídá za logickou strukturu informací na disku. Příklad: použití adresářů je pro organizaci souborů, ne pro snadné ukládání. Když je obor názvů již definován, je třeba vytvořit základnu pro něj pomocí metadat systému souborů. Ve většině případů takový rámec zahrnuje následující:
  • Struktura dat pro sestavení adresářové hierarchie.
  • Struktura pro ukládání obsazených i volných jednotek na disku.
  • Struktury s názvy adresářů a soubory.
  • Důležité informace o dokumentech: velikost, umístění souboru na disku, doba jeho vytvoření atd.Musím říci, že samotné bloky budou obsahovat pouze obsah souboru. Všechno ostatní - v metadatech. Ty se také používají k popisu rozdělení a logických svazků, které obsahují data popisující samotný souborový systém.


    Přístup k dokumentům vyžaduje soubor funkcí nazvaný API. Díky tomu program získá schopnost řídit různé objekty systému souborů. Existují metody pro vytváření, mazání a přesouvání dokumentů. Je důležité, aby moderní souborové systémy mohly poskytnout bezpečnostní model - uživatelská přístupová práva. Z toho vyplývá, že uživatelé v takové struktuře mají přístup pouze ksoubory.

    Organizace struktury souborů v "Linux"

    Tento systém souborů - komplex ze dvou částí:
  • Virtuální FS (File System). Jediná sada příkazů jádra, která umožňuje vývojářům získat přístup k libovolnému souborovému systému. Tato část nutně vyžaduje ovladač pro kompatibilitu s různými typy FS.
  • Ovladače souborového systému. Druhá část implementace. Obsahují standardní příkazovou sadu, která poskytuje akce specifické pro soubor.
  • O adresářové struktury

    Souhlas, mnohem snazší najít potřebné dokumenty, pokud jsou soubory uloženy v soudržné skupiny, která nejsou shromážděny v jedné hromadě. Struktura FS v "Linuxu" je jako jednoduchá hierarchie. Všechny adresáře jsou v kořenovém adresáři (/). Adresu každého dokumentu tak začne.
    Root FS Linux je souborový systém nejvyšší úrovně, který obsahuje všechny soubory a dokumenty potřebné k zavedení systému před instalací jiných FS. Zde jsou potřebné knihovny a dokumenty pro připojení jiných souborových systémů. Během stahování jsou další složky FS uloženy v adresáři, který je pro ně určen. O nich budeme o nich mluvit trochu víc. Všimněte si, že adresáře /bin, /dev, /etc, /lib, /root, /sbin nelze připojit. Proto jsou k dispozici ke stažení, protože obsahují celou sadu požadovaných souborů. Adresáře /media /mnt jsou však vždy prázdné. Proč Jsou to montážní body pro jiné systémy. Jiné FS mohou být namontovány později, protože nejsoumají dopad na start.
    Ve "Linuxu" jsou všechny fyzické oddíly a disky připojeny ke společnému systému souborů. Začíná to, když mluvíme z kořene (/), který obsahuje další adresáře. Je to proto, že /var, /home, /boot, /tmp může být umístěn na jiných fyzických discích, a to i na vyměnitelných discích. Všechno výše uvedené je dobré, takže při aktualizaci distribuční verze můžete skutečně uložit všechny dokumenty a nastavení v domovském adresáři. Často je třeba přeformátovat kořenový oddíl, abyste se ho zbavili. Struktura vám pomůže neztratit důležité údaje. Takže je realizována a ochrana kořenové části před přetečením, což by mohlo způsobit postižení celého systému. Dále budeme pokračovat v seznamu typů nejběžnějších souborových systémů v rámci tohoto operačního systému.

    XFS

    Začátek vývoje tohoto souborového systému "Linux" - 1993. Stvořitel - Silikonová grafika. Pro většinu uživatelů byla k dispozici v letech 2000-2002. Představte si důležité funkce tohoto systému v "Linuxu":
  • Podpora hromadných souborů a jejich objemů.
  • Pro 64bitové systémy: 8 eksbibites - 1 bajt (reprezentovaný následujícím způsobem: 8 * 2 60 -1 bajtů).
  • Přítomnost spojitých prostorových prostorů.
  • Online defragmentace.
  • Zpoždění při přidělení prostoru.
  • Další důležitou vlastností tohoto systémového systému souborů Linux je jeden z prvních žurnálovaných systémů * nix. Proto obsahuje nejvíce upravený zdrojový kód v tomto poli.

    ReiserFS

    Další starý souborový systém souborů "Linux" je před vámi.Jejím vývojářem je Namesys. K dispozici pro uživatele od roku 2001. Všimnou si přítomnosti nepříjemných nedostatků, ale obecně o tom mluví jako o dobrém souborovém systému.

    Význam takového žurnálného systému je disková transakce, zaznamenána postupně ve zvláštní oblasti pevného disku (protokol, protokol) před zadáním dokumentů, které jsou již v koncových bodech operačního systému Linux. Maximální velikost zad pro tuto strukturu se vypočte 16 tebbytes.

    JFS (Journaled File System)

    Přecházíme k dalšímu systému souborů, který je vývojem známé společnosti IBM. Byl vytvořen relativně dávno: v roce 1990 pro AIX. První stabilní vydání konkrétního uživatele Linuxu se objevilo více než deset let - v roce 2001. Nejdůležitější plus tohoto systému souborů Linux: vynikající škálovatelnost. Je však také zastíněn výraznou nevýhodou: není zvláště aktivní podpora v celém životním cyklu. Největší objem tohoto systému je 32 pbytů.

    Ext systémy

    Uvažujme v tomto podtitulku čtyři soubory stejného typu souborového systému Linux:
  • Ext (rozšířený souborový systém). Objevil se v dubnu 1992. Je důležité poznamenat, že to byl první souborový systém vyvinutý speciálně pro potřeby Linuxu. Stvořitel udělal Remy kartu. Účel vývoje: překonat omezení předchozího systému souborů Minix.
  • Ext2. Systém autora stejného vývojáře. Byl představen v roce 1993. Jeho významné minus: systém nebyl zaznamenáván. Tento nedostatek byl určen k nápravě následujícího vývoje.
  • Ext3. Jeden dalšítyp souborového systému Linux. Ve skutečnosti to nebyl nezávislý vývoj, ale byl pouze rozšířením pro předchozí. Vývojář - Stephen Tweed. Systém byl zaveden v roce 1999, aby se stal součástí hlavního linuxového jádra v roce 2001. Na pozadí minulého vývoje vyniká skromná velikost prostoru. Zde je příklad pro 32bitové systémy: až 4 teibabyty. Dává to však důležitou výhodu: jedná se o jednu z nejstabilnějších a nejvíce podporovaných kolekcí "Linuxu".
  • Ext4. Jaký je tento vývoj? Pokud chcete mluvit stručně, pak tato verze předchozí, ale pouze již přizpůsobená pro 64bitové systémy. Zdůraznila schopnost podporovat velké prostory - až 1 sqmb. Struktura souborového systému Linux tohoto typu je také rozlišena následujícím způsobem: přítomnost nepřetržitých oblastí disku, online defragmentace, schopnost odložit přidělení místa atd. Je zde také přímá kompatibilita s předchozím vývojem. Reciprocita bude omezena (při absenci schopnosti nepřetržitého prostoru na disku).

    Reiser4

    Co je systémový soubor systému Linux pod tímto jménem? Jedná se o první pokus o vytvoření nového systému pro tento systém. To bylo prezentováno světu v roce 2004. Přidělte následující funkce:
  • Transakce.
  • ​​
  • Schopnost odložit přidělení prostoru.
  • Zabudovaná komprese šifrování informací a dat.
  • Vývojář novinky - Hans Reiser (ve skutečnosti souborový systém a byl pojmenován na počest svého tvůrce). Navrhl uživateli "Linux"použijte svůj brainchild jako databázi s vylepšenými metadaty. Bohužel, osud pokročilého Reiser4 byl spojen s osudem jeho tvůrce. V roce 2008 byl Hans Reiser odsouzen k smrti. Po této události byl souborový systém upřednostňován, aby byl zapomenut.

    UPD: Btrfs

    Pokračujeme v demontáži souborových systémů "Linux", "Windows". Je třeba poznamenat, že tento projekt původně zahájil společnost Oracle Corporation. Později byla podporována i pro systémy "Linux". Existuje spousta uživatelů, kteří rozlišují tento souborový systém jako odpověď na systém souborů ZFS. Zde jsou některé klíčové rysy Btrfs:
  • podpora technologie copy-on-write. Jeho hlavní výhodou je, že umožňuje vytvářet snímky diskových oblastí - tzv. Snímky. Jejich hodnota je, že jsou velmi užitečné při obnově systému.
  • Sledování integrity údajů a metadat.
  • Komprese informací.
  • Optimalizovaný režim speciálně určený pro uživatele jednotek SSD, který lze nastavit během instalace.
  • Schopnost přepnout na Btrfs z ext3.
  • V budoucnu (od srpna 2008) byl systém propuštěn pod GNU GPL.

    Tux 2 a Tux 3

    Tux 2 - další souborový systém pod "Linuxem". Zvláštnost vývoje spočívá v tom, že je široce známá, ale není veřejně oznámena. Tvůrcem systému je Daniel Philips. Zvláštnost jeho tvorby spočívá v tom, že struktura je založena na "stromu souborů", který spolehlivě chrání systém před selháním. Mimochodem, taková mise nese jak registraci, tak registraci. Organizováno jako ext 2. Přidejte do dalšího vývoje - Tux 3. Mnozí si to povšimnouvydané jako cenná alternativa k Btrfs. Důležitá vlastnost: vytvořena na základě souborového systému v uživatelském prostoru (tzv. Speciální modul pro vývoj FS na * nix platformách). Účel tohoto projektu: zbavit se obvyklé žurnalistiky, místo toho mu nabídnout obnovu verzí (po určitou dobu). Výhoda linuxové verze tohoto souborového systému (systém Windows zde není uveden) obnovení verze je, že existuje nový způsob, jak popsat změny. Jaká je jeho podstata? Pro každý ze systémových souborů je vytvořena aktualizovaná kopie. Namísto přepsání aktuální verze. Taková změna je také, že umožňuje flexibilní správu aktuálních verzí.

    UPD: Xiafs

    Jaký je rozdíl mezi tímto systémem Linux Mint? Podívejme se na klíčové rysy. Jako nápad a vývoj tohoto objevu je myšlenkou Frank Xia. Základem systému byl MINIX. Dnes je vývoj považován za zastaralý, prakticky neplatný. Jednou byl vytvořen jako alternativa k rozšířené ext. Na konci roku 1993 přidala Xiafs standardní linuxové jádro. Byla charakterizována slušnou stabilitou, menším rozsahem místa na disku pod kontrolními strukturami. Praxe však ukázala nespornou skutečnost: vývoj byl slabší než ext 2. Vzhledem k následujícím omezením: maximální velikost oddílu a souboru, stejně jako možnosti dalšího rozšíření.

    UPD: ZFS

    Jaký souborový systém bude Linux v našem posledním příběhu? Budeme mluvit o systému souborů Zettabyte. Vyvinuto společností Sun Microsystems Corporation. Musím říci, že původně byl tento souborový systém vyvinut proznámý v roce 2005, operační strukturu "Solaris". Zaměřme se na zvláštnosti vývoje:
  • Nedostatek takové fragmentace informací.
  • Dostupnost kontroly snímků a paměťových fondů.
  • Různé velikosti bloků.
  • Dostupnost 64bitových kontrolních součtů.
  • Nejdůležitější vynikající vlastnost: schopnost řešit 128 bitů dat.
  • Co se týče systému Linux, vývoj lze provést pomocí programu FUSE.

    Základy použití nástroje fsck

    Jak mohu zkontrolovat souborový systém Linux? Doporučujeme vám kontaktovat užitečný nástroj fsck. Pro kořenovou sekci se automaticky spustí. Toto prohlášení se však nevztahuje na jiné oddíly. Automatické přehrávání není možné ani v případě, že jej deaktivujete v nastaveních. Navíc fsck je shell pro další nástroje zaměřené na konkrétní souborový systém. Pokud je kořenový oddíl poškozen, nástroj se spouští z externího média (například z disku). V opačném případě je systém zapnutý v režimu obnovení. Nástroj pak spustí z kořenového oddílu. Jak mohu zkontrolovat souborový systém Linux? První věc, kterou potřebujete pro seznámení s užitečnou užitečností nástroje je:
  • Nepokládejte další verzi fsck pro pevný disk, dokud nebude dokončena.
  • Definice uživatelských typů souborových systémů, které je třeba zkontrolovat. Přístroj je volitelný, protože je možné zadat kontrolu pomocí jednoho příkazu, který označuje požadovaný typ FS.
  • Zkontrolujte všechny systémy souborů. Zde je také možné nastavit prioritu. Nejprve je samozřejmě zkontrolován kořen. Obvykle se používá na začátku systému.
  • Demonstrace pokroku při kontrole struktur souborů.
  • ignorovat kontroluje, zda je souborový systém namontován.
  • žádné opatření, aby ukázaly, že test byl úspěšný.
  • Ignorujte kontrolu oddílů systému root.
  • Uveďte co nejvíce podrobností.
  • Nezobrazovat nástroj sám.
  • K dispozici je také celá řada dalších možností, které nejsou často používány uživateli, ale velmi zajímavé přečíst:
  • Při kontrole správné výchozí bez jakékoli chyby v systému. Možnost je zastaralá, takže odborníci ji neodpovídají.
  • Provedení kontroly systému souborů bez korekce chyb.
  • Požádejte uživatele, aby opravil každou chybu zjištěnou nástrojem.
  • automaticky reagovat na všechny požadavky na systém pro opravu chyb tak pozitivně. V podstatě jde o moderní verzi první položky z tohoto seznamu.
  • najít a poslat je na černé listině všechny nalezené pevný disk zlomené bloky. Není k dispozici pro všechny typy souborových systémů.
  • Nucená kontrola určitého souborového systému. Dokonce i když je časopis čistý.
  • Zadat nové superbloku v případě, že předchozí byla poškozena.
  • Automaticky kontrolují a opravují chyby.
  • OvěřeníSystémový souborový systém systému Linux

    Pojďme nyní rovnou k praktickým krokům. Představme čtenáři několik způsobů ověření:
  • Kontrola čistého FS: $ sudo fsck -fy /dev /sda1.
  • Kontrola všech FS, které jsou připojeny k počítači. Pomáhá při vstupu do týmu A. Zde je náhled: $ sudo fsck -A -y.
  • Pokud předchozí metoda byla bezmocná (je vhodná pouze pro běh v režimu obnovení), doporučujeme vám odkazovat na následující kombinaci "check": $ sudo fsck -AR -y.
  • Ověření s výjimkou vestavěných souborových systémů: $ sudo fsck -M -y.
  • Pokud nepotřebujete zkontrolovat všechny dostupné systémy souborů, ale potřebujete pouze ext4 diagnostiku, co dělat v tomto případě? Doporučujeme použít následující kombinaci: $ sudo fsck -A -t ext4 -y.
  • Ovšem ověřování vestavěných systémů souborů neposkytuje poradenství odborníkům. Pokud je však životně důležité, pak existuje jedna cesta. Chcete-li to provést, musíte znovu sestavit FS ve speciální verzi "Pouze ke čtení". Test se pak provede takto: $ sudo mount -o remount, ro /dev /sdb1. Nakonec se podívejme, jak zkontrolovat FS v takzvaném donucovacím standardu: $ sudo fsck -fy /dev /sdb1.

    Obnovení FS

    Pojďme popsat, jak obnovit systém Linux Mint Serena. První věc, kterou musíte spustit pomocí LiveCD nebo aktivace režimu obnovení. Nástroj by měl být automaticky stažen na všech distribucích, proč není nutné ho sami stahovat a instalovat. Ve výchozím nastavení je FS v sekci /dev /sda1. Musíte provést následující: $ sudo fsck -y/dev /sda1. Odborníci doporučují neoznačit volbu U. V opačném případě vás systém požádá o řadu otázek, které musí být zodpovězeny konzistentně. Někteří uživatelé se ptají, co dělat v případě poškození superblock. Bohužel taková vážná porucha nemusí vždy pomoci. Superblok funguje jako počátek Linuxového systémového souborového systému. Bez ní tedy nebude moci pracovat. Ale odborníci říkají, že nestojí za námahu, aby se i v tomto případě rozloučili. Zadejte následující příkaz: $ sudo mkfs -t ext4 -n /dev /sda1. Systém vytvoří nový souborový systém. Vložte namísto ext4 ten, ve kterém jste tuto sekci naformátovali. Současně se velikost bloku shoduje s obnovením. V důsledku toho bude šest zálohovaných dodatečných adres superblocků. V takovém případě se můžete pokusit obnovit souborový systém pomocí každé z nich. Zde je jedna z možností obnovení: $ sudo fsck -b 98304 /dev /sda1. Nyní znáte důležité informace o systémovém souboru systému Linux, o jeho typech, dosud existujících, moderních a zastaralých. Na rozdíl od populárních "Winds" je tento OS stále vhodnější pro pokročilé uživatele. Výše uvedené je potvrzeno algoritmy pro kontrolu zotavení systému souborů.

    Související publikace