安裝和升級系統(tǒng)時，需要對硬盤做很多工作。必須在硬盤上做文件系統(tǒng)，使文件能存在其上，并為系統(tǒng)不同的部分保留空間。

　　本章說明所有這些初始化工作。通常，一旦你建立了系統(tǒng)，就不必再做這些工作(除了使用軟盤)。如果你要增加一個新硬盤或更好地調(diào)整你的硬盤的使用，那么可能回到這一章。

    管理磁盤的基本任務(wù)有：

　　格式化磁盤。這為磁盤進入使用做一些工作，比如檢查壞扇區(qū)。(現(xiàn)在多數(shù)硬盤無須格式化。)

　　給硬盤分區(qū)，如果想用于互相不干擾的幾件事。分區(qū)的一個原因是要在一個硬盤上存不同的操作系統(tǒng)。另一個原因是將用戶文件和系統(tǒng)文件分開，以簡化備份并在系統(tǒng)崩潰時有助于保護系統(tǒng)文件。

　　在每個磁盤或分區(qū)上建立合適類型的文件系統(tǒng)，然后文件就可以在其上產(chǎn)生和存取。在你建立文件系統(tǒng)前，磁盤對Linux沒有意義。

　　將不同的文件系統(tǒng)安裝起來形成一個單獨的樹結(jié)構(gòu)，按需要可以自動或手工完成。 (手工安裝的文件系統(tǒng)通常還要手工unmount)

　　5章包括虛擬內(nèi)存和磁盤cache的信息，使用磁盤應(yīng)該知道這些。

　　本章說明對硬盤、軟盤、CDROM和磁帶機應(yīng)該知道什么。

    2種設(shè)備

　　UNIX及Linux，識別2類設(shè)備：隨機存取的塊設(shè)備(如磁盤)和字符設(shè)備(如磁帶和串行線)，有些是串行的，有些是隨機存取的。文件系統(tǒng)支持的每種看來是個設(shè)備文件。當讀寫設(shè)備文件時，數(shù)據(jù)與設(shè)備聯(lián)系。這樣沒有必要為存取設(shè)備編制特別的程序(程序不直接獲取中斷或讀取串口)，例如，發(fā)送文件到打印機，只需：

　　$ cat filename > /dev/lp1
　　$

　　文件內(nèi)容就被打印了(當然，文件必須是打印機能理解的格式)。當然，因為不應(yīng)該讓多人同時cat文件到同一打印機，一般用特定的程序發(fā)送文件去打印(通常是lpr )。這個程序能確保同時只有一個文件被打印，并自動在完成后發(fā)送下一個。多數(shù)設(shè)備有類似需要。實際上，根本很少需要關(guān)心設(shè)備文件。

　　因為設(shè)備被視為文件系統(tǒng)中的文件(在/dev 目錄中)，很容易看到存在哪些設(shè)備文件，使用ls 或其他的適當?shù)拿罴纯?。在ls -l 的輸出中，第一列包含文件類型和權(quán)限。例如，查看我系統(tǒng)上的一個串行設(shè)備：

　　$ ls -l /dev/cua0
　　crw-rw-rw- 1 root uucp 5, 64 Nov 30 1993 /dev/cua0
　　$

　　第一列第一個字符，即crw-rw-rw-中的c告訴用戶文件的種類，這是一個字符設(shè)備。一般文件的第一個字符是"-"，目錄是"d"，塊設(shè)備是"b"；更多的信息見ls man頁。

　　注意即使設(shè)備沒有安裝，一般所有設(shè)備文件都存在。因此有/dev/sda 文件并不意味著你真的有個SCSI硬盤。有所有的設(shè)備文件使安裝程序更簡單，也易于增加新硬件(無須再為產(chǎn)生新設(shè)備的設(shè)備文件找出正確的參數(shù))。

    硬盤

　　本節(jié)介紹有關(guān)硬盤的術(shù)語。如果你已經(jīng)知道這些項目和內(nèi)容，可以跳過本節(jié)。

　　硬盤包括一到數(shù)片盤片platters， 其一個或兩個面surfaces涂有磁性材料用于記錄數(shù)據(jù)。每面有一個讀寫頭read-write head用于讀寫數(shù)據(jù)。盤片有一個共同的軸，典型的旋轉(zhuǎn)速度是每分鐘3600轉(zhuǎn)，高性能的硬盤轉(zhuǎn)速可能更高。磁頭可沿著盤片的半徑移動，磁頭移動加上盤片旋轉(zhuǎn)可以使詞頭存取磁盤表面的任何一個位置。

　　處理器(CPU)和實際磁盤通過磁盤控制器disk controller通訊。這使計算機其他部分不必知道如何使用驅(qū)動器，因為不同磁盤的控制器可以做成對計算機其他部分相同的接口。這樣，計算機只要說"嗨，磁盤，給我我要的東西"，而不是用一串長而復(fù)雜的電信號來移動磁頭到正確的位置，并等正確的位置到了磁頭下后再做那些不愉快的工作。 (實際上，到控制器的接口仍然很復(fù)雜，但比沒有好多了。) 控制器還可以做一些其他的事，比如緩沖，或自動壞扇區(qū)替換等。用電信號控制操作機械部件，

　　以上只是理解硬件所需的。還有其他好多工作，比如馬達旋轉(zhuǎn)磁盤、移動磁頭，但這都與理解硬盤工作原理無關(guān)。

　　磁盤表面通常被分為同心圓環(huán)，叫磁道tracks，磁道又被分為扇區(qū)sectors。用這樣分來將磁盤定位，用于為文件定位磁盤空間。要在硬盤上找到給定的位置，可能?quot;3面5道7扇區(qū)"。通常所有磁道有相同的扇區(qū)數(shù)，但也有硬盤在外圈磁道放較多的扇區(qū)(所有扇區(qū)用同樣大小的物理空間，這樣在較長的外圈磁道可以容納更多的數(shù)據(jù))。一般一個扇區(qū)容納512字節(jié)數(shù)據(jù)。磁盤不能處理比一個扇區(qū)更小的數(shù)據(jù)量。

　　每個面以相同的方式分為磁道和扇區(qū)。這意味著當一個磁頭在某個磁道時，其他磁頭也在相應(yīng)的位置，所有相同位置的磁道組成柱面cylinder。磁頭從一個磁道(柱面)移動到另一個需要花時間，所以將經(jīng)常要在一起存取的數(shù)據(jù)(如一個文件)放在一個柱面里。這改善了性能。當然不可能完全作到，文件被放在幾個相分離的位置叫碎片fragmented。

　　磁盤的面(或頭，實際是一樣的)、柱面、扇區(qū)數(shù)各不相同，硬盤這些數(shù)目叫硬盤參數(shù)geometry。硬盤參數(shù)通常存在一個特定的、由電池供電的存儲區(qū)中，叫CMOS RAM，操作系統(tǒng)在引導(dǎo)啟動或驅(qū)動器初始化時可以從那里得到硬盤參數(shù)。

　　不幸的是，BIOS 有一個設(shè)計限制，就是不能在CMOS RAM中定義大于1024的磁道數(shù)，這對大硬盤來說就太小了。為了克服這個問題，硬盤控制器在磁盤參數(shù)上做了一個欺騙，用地址轉(zhuǎn)換translates the addresses使計算機接受。例如，一個硬盤可能有8個磁頭，2048個磁道，每磁道35個扇區(qū)。其控制器可以對計算機謊稱它有16個磁頭，1024個磁道，每磁道35個扇區(qū)，這樣就沒有超過磁道數(shù)的限制，地址轉(zhuǎn)換將磁頭數(shù)減半，磁道數(shù)加倍后傳給硬盤。實際的算法可能更復(fù)雜，因為數(shù)量可能不象我們在這里假設(shè)的這么好(但這不影響我們理解原理)。這個轉(zhuǎn)換在操作系統(tǒng)來看產(chǎn)生了錯覺，并可能影響操作系統(tǒng)對把所有數(shù)據(jù)存在相同柱面的企圖受到影響。

　　轉(zhuǎn)換只是IDE硬盤的問題。SCSI硬盤使用連續(xù)的扇區(qū)號(即控制器將連續(xù)的扇區(qū)好轉(zhuǎn)換成磁頭、柱面、扇區(qū)的三參數(shù)組),對CPU與控制器的通信使用完全不同的方法，因此不會有這個問題。注意，計算機可能根本不知道一個SCSI硬盤的實際參數(shù)。

　　由于Linux經(jīng)常不知道一個硬盤的真正參數(shù)，其文件系統(tǒng)也不試圖將文件存在一個柱面里。而是爭取給一個文件分配連續(xù)編號的山區(qū)，這樣能得到類似的性能。對于控制器上有cashe或控制器能自動預(yù)取的硬盤，情況將更復(fù)雜。

　　每個硬盤表現(xiàn)為一個單獨的設(shè)備文件。通常只能有2-4個IDE硬盤。這就是 /dev/hda , /dev/hdb , /dev/hdc , 和 /dev/hdd 。 SCSI是 /dev/sda , /dev/sdb , 等等。其他硬盤類型有類似的命名約定，更多的信息見[Anv]。注意硬盤的設(shè)備文件給出整個硬盤的存取，而不是分區(qū)(下面討論的)，因此如果不小心可能搞亂分區(qū)或數(shù)據(jù)。硬盤的設(shè)備文件只在存取主引導(dǎo)扇(也將在下面討論)時使用。

    軟盤

　　軟盤的一面或兩面涂有和硬盤類似的磁性介質(zhì)。軟盤自己沒有讀寫頭，讀寫頭在驅(qū)動器上。軟盤相當于硬盤的一張盤片，但可移動，一個驅(qū)動器可以存取不同的軟盤，而硬盤則是一個獨立的單元。

　　如同硬盤，一張軟盤也分為磁道和扇區(qū)(軟盤2面上的相同的磁道組成柱面)，但數(shù)量要比硬盤少得多。

　　軟驅(qū)通?？梢允褂脦字胁煌谋P片，例如，一個3.5'軟驅(qū)可以使用720KB和1.44MB的軟盤。因為軟驅(qū)操作有些不同，而操作系統(tǒng)必須知道軟盤的容量，所以軟驅(qū)有許多設(shè)備文件，每個都與軟驅(qū)和軟盤種類有關(guān)。因此，/dev/fd0H1440 是第一個軟驅(qū)(fd0)，必須是3.5'軟驅(qū)，使用3.5'高密度軟盤(H)，容量是1440KB(1440)，即普通的3.5'HD軟盤。軟盤設(shè)備的命名約定見[Anv]。

　　軟驅(qū)的名字是復(fù)雜的，因此Linux有一個特定的軟驅(qū)設(shè)備類型，能自動檢測軟驅(qū)中軟盤的種類。它使用不同的軟盤類型試圖讀取新插入的軟盤的第一個扇區(qū)，直到找到正確的一個。這自然要求軟盤是已經(jīng)格式化過的。自動設(shè)備叫/dev/fd0 、/dev/fd1 等。

　　存取軟盤的自動設(shè)備的參數(shù)可用程序setfdprm 設(shè)定。這可使你使用不是通常容量的軟盤，例如有非標準扇區(qū)數(shù)的軟盤，或自動檢測由于某種原因失敗或適當?shù)脑O(shè)備文件丟失。

　　Linux除了所有標準的，還能處理許多非標準的軟盤格式。這有時需要特殊的格式化程序。我們現(xiàn)在先跳過這些軟盤格式，同時你可以查看/etc/fdprm 文件。它定義了setfdprm 識別的設(shè)定。

　　操作系統(tǒng)必須知道軟驅(qū)何時換了軟盤，例如，以免使用上一張軟盤的cache數(shù)據(jù)。不幸的是，當用于此的信號線斷了或不好時，當在MSDOS中使用時，這并不總有效。如果你曾遇到過軟驅(qū)的這種怪異的問題，可能是這個原因。解決這個問題的唯一方法是修理軟驅(qū)。

    CD-ROM

　　CD-ROM驅(qū)動器使用一個光學(xué)可讀的塑料涂布的盤片。信息記錄在盤片表面 的從中心的邊沿的螺旋型小坑上。驅(qū)動器發(fā)出一束激光來讀盤。當激光射到小坑上，激光以一種方式反射；當它射到光滑表面上，它以另一種方式反射。這很容易地編碼成bit，組成信息。其他很容易，不過是機械。

　　CD-ROM驅(qū)動器比硬盤慢。典型的硬盤的平均尋道(seek)時間小于15毫秒，而快速的CD-ROM驅(qū)動器要花零點幾秒。實際數(shù)據(jù)傳輸率則相當快，在數(shù)百KB/s。速度慢使CDROM驅(qū)動器不能代替硬盤使用 (有些Linux distributions提供"live" CD-ROM文件系統(tǒng)，使之不必拷貝文件到硬盤，使安裝簡單并節(jié)約了許多硬盤空間)，雖然是可能的。要安裝新軟件，CD-ROM很好，因為在安裝時速度并非最重要的。

　　有多種方法在CDROM上安排數(shù)據(jù)。最流行的是國際標準化組織定義的ISO9660。這個標準定義了一個最小的文件系統(tǒng)，甚至比MSDOS更粗糙。這樣，由于它是這么小，所有操作系統(tǒng)都可以將它映射到自己的系統(tǒng)。

　　不同UNIX不能使用ISO9660文件系統(tǒng)，因此開發(fā)了對這個標準的一個增強，叫Rock Ridge增強。 Rock Ridge允許長文件名、符號連接和許多其他優(yōu)點，使CD-ROM更象UNIX文件系統(tǒng)。同時，Rock Ridge文件系統(tǒng)仍然是一個有效的ISO9660文件系統(tǒng)，使非UNIX一樣可以使用。 Linux同時支持ISO9660和Rock Ridge增強，增強被自動識別和使用。

　　文件系統(tǒng)只是一部分，許多CD-ROM包含的數(shù)據(jù)需要特定的程序存取，而多數(shù)程序不能運行在Linux下 (當然，可能運行在Linux的MSDOS仿真器dosemu下)。

　　CD-ROM驅(qū)動器通過相關(guān)的設(shè)備文件存取。有多種方法將CDROM連接到計算機：SCSI、聲卡或EIDE。要完成這的硬件hacking工作超出了本書的范圍，但連接方法決定了設(shè)備文件。指導(dǎo)見[Anv]

    磁帶

　　磁帶驅(qū)動器使用磁帶，類似 音樂用的盒帶。磁帶是串行的，即如果要得到給定部分的數(shù)據(jù)，必須經(jīng)過所有部分。磁盤可以隨機存取，即可以直接跳到磁盤上的某個部分。串行存取的磁帶當然慢了。

　　另外一方面，磁帶相當便宜，因為無須快速。也容易做得很長，因此可以容納大量的數(shù)據(jù)。這使磁帶很適于如歸檔、備份等無須高速的、但需要低成本和大容量的事情。

    格式化

　　格式化在磁介質(zhì)上寫用于標記磁道和扇區(qū)的標志的過程。磁盤格式化前，其磁表面是完成的一塊。格式化后，混沌變?yōu)橹刃颍⒌拇诺?，劃分了扇區(qū)。實際細節(jié)并非準確地這樣，但重要的是：磁盤不經(jīng)過格式化是不能使用的。

　　這里術(shù)語有些模糊：MS-DOS中，格式化(format)這個詞還包括了產(chǎn)生文件系統(tǒng)的過程(下面將討論的)。這兩個過程經(jīng)常一起使用，尤其是軟盤。當必須區(qū)分時，真正的格式化被稱為低級格式化low-level formatting，而建立文件系統(tǒng)被成為高級格式化high-level formatting。在UNIX圈中，這兩者叫格式畫format和建立文件系統(tǒng)make a filesystem，本書中也這樣稱。

　　IDE硬盤和一些SCSI硬盤實際上廠商已經(jīng)做了格式化，并無須重復(fù)；因為多數(shù)人無須關(guān)心它。實際上，格式化硬盤可能反而不好，比如因為硬盤可能需要用特定的方法格式化使壞扇區(qū)被自動替換。

　　磁盤經(jīng)常需要特定的程序來格式化，因為驅(qū)動器的格式化邏輯的接口每個驅(qū)動器都不一樣。格式化程序經(jīng)常在控制器BIOS上，或用MSDOS程序提供，這都不太容易在Linux中使用。

　　格式化中可能會發(fā)現(xiàn)磁盤的壞點，叫壞塊bad blocks or bad sectors。這有時由驅(qū)動器自己處理。但有時，如果壞塊太多，需要一些工作來避免使用磁盤的這部分。 The logic to do this is built into the filesystem; 下面將說明如何增加這些信息到文件系統(tǒng)。另外，產(chǎn)生一個只覆蓋這些壞的部分的小分區(qū)也是一個辦法。如果壞區(qū)較大，這可能是個好辦法，因為文件系統(tǒng)有時難以處理大量的壞區(qū)。

　　軟盤格式化使用fdformat 。軟盤設(shè)備使用給定的參數(shù)，例如下面的命令在第一個軟驅(qū)中格式化一張高密度3.5'軟盤：

　　$ fdformat /dev/fd0H1440
　　Double-sided, 80 tracks, 18 sec/track. Total capacity 1440 kB.
　　Formatting ... done
　　Verifying ... done
　　$

　　注意，如果想使用自動檢測設(shè)備(如/dev/fd0 )， 必須用先setfdprm 設(shè)定參數(shù)。要得到與上面一樣的結(jié)果，可以這樣：

　　$ setfdprm /dev/fd0 1440/1440
　　$ fdformat /dev/fd0
　　Double-sided, 80 tracks, 18 sec/track. Total capacity 1440 kB.
　　Formatting ... done
　　Verifying ... done
　　$

　　選擇與軟盤類型相符的正確的設(shè)備文件通常更方便。注意，比軟盤設(shè)計格式化更多的信息容量是沒有意義的。

　fdformat 也將驗證軟盤，例如檢查壞塊。它在壞塊試驗幾次(你通常能聽到，驅(qū)動器的噪聲很明顯)。 If the floppy is only marginally bad (due to dirt on the read/write head, some errors are false signals), fdformat 可能沒事，而真正的錯誤可能退出有效過程。核心把發(fā)現(xiàn)的每個I/O錯誤打印log信息，送到控制臺，或者，如果使用了syslog ，也送到/usr/adm/messages 文件。fdformat 自己不說明哪里出錯(也不必考慮，軟盤很便宜，壞了就扔)。

　　$ fdformat /dev/fd0H1440
　　Double-sided, 80 tracks, 18 sec/track. Total capacity 1440 kB.
　　Formatting ... done
　　Verifying ... read: Unknown error
　　$

　　badblocks 命令可用于查找任何磁盤或分區(qū)的壞塊(包括軟盤)。它不格式化磁盤，因此可以用于檢查存在的文件系統(tǒng)。下面的例子檢查出一張3.5'軟盤上的2個壞塊：

　　$ badblocks /dev/fd0H1440 1440
　　718
　　719
　　$

　　badblocks 輸出發(fā)現(xiàn)的壞塊的塊號。多數(shù)文件系統(tǒng)可以避免這樣的壞塊。他們維護一個已知的壞塊列表，在文件系統(tǒng)建立時初始化，并可以在以后修改。初始的壞塊查找可由mkfs 命令完成(它初始化文件系統(tǒng))，以后可以用badblocks 來檢查，新的塊可以用fsck 加入。后面我們將說明mkfs 和fsck 。

　　許多新型的硬盤自動發(fā)現(xiàn)壞塊，并企圖用一個特定的、保護的好塊來代替它。這對操作系統(tǒng)是不可見的。這種特征應(yīng)該在硬盤手冊的文檔中，如果你好奇的話。但即使這樣的硬盤也可能失敗，如果壞塊數(shù)量太大的話，雖然如果這樣，那硬盤就基本上不能用了。

    分區(qū)

　　一個硬盤可分為幾個分區(qū)。每個分區(qū)好象是單獨的硬盤。這樣，你如果只有一個硬盤，卻想安裝2個操作系統(tǒng)，你可以把這個硬盤分為2個分區(qū)。每個操作系統(tǒng)任意使用自己的分區(qū)而不干擾另一個。這種方法，2個操作系統(tǒng)可以在同一硬盤上和平共處。如果沒有分區(qū)，你只能為每個操作系統(tǒng)購買一個硬盤。

　　軟盤不分區(qū)。這沒有技術(shù)原因，只因為太小，沒有必要。CDROM一般也不分區(qū)，因為作為一個大盤更易于使用，而且很少有多操作系統(tǒng)的需要。

MBR(主引導(dǎo)記錄), 啟動扇區(qū)和分區(qū)表

　　一個硬盤如何分區(qū)的信息存在它的第一個扇區(qū)(即第一面第一道第一扇區(qū))。這個第一扇區(qū)是硬盤的主引導(dǎo)記錄(MBR)；這是計算機啟動時BIOS讀入和啟動的扇區(qū)。主引導(dǎo)記錄包括一段小程序，讀入分區(qū)表，檢查哪個分區(qū)是活動分區(qū)(即啟動分區(qū))，并讀入活動分區(qū)的第一個扇區(qū)：該分區(qū)的啟動扇區(qū)(MBR也是啟動扇區(qū)，只不過因為其特殊地位，所以使用特殊的名字)。這個啟動扇區(qū)包括另一個小程序，讀入這個分區(qū)(假設(shè)是可啟動的)上操作系統(tǒng)的第一個部分，然后啟動它。

　　這個分區(qū)方案不是內(nèi)置于硬件和BIOS的，只是許多操作系統(tǒng)遵循的約定。并非所有的操作系統(tǒng)都遵循這個約定，也有例外。有些操作系統(tǒng)支持分區(qū)，但他們占領(lǐng)硬盤上的一個分區(qū)，然后使用他們自己的內(nèi)部分區(qū)方法管理這個分區(qū)。較新的操作系統(tǒng)可以和其他操作系統(tǒng)和平共處(包括Linux)，而無需特殊的措施，但不支持分區(qū)的操作系統(tǒng)無法在同一硬盤上與其他操作系統(tǒng)共存。

　　為安全預(yù)防，最好先在紙上寫下分區(qū)表，這樣在錯誤發(fā)生時不會丟失你的文件。(可以使用fdisk 修復(fù)壞的分區(qū)表)。 )相關(guān)信息可用fdisk -l 命令給出:

　　$ fdisk -l /dev/hda

　　Disk /dev/hda: 15 heads, 57 sectors, 790 cylinders
　　Units = cylinders of 855 * 512 bytes

　　Device Boot Begin Start End Blocks Id System
　　/dev/hda1 1 1 24 10231+ 82 Linux swap
　　/dev/hda2 25 25 48 10260 83 Linux native
　　/dev/hda3 49 49 408 153900 83 Linux native
　　/dev/hda4 409 409 790 163305 5 Extended
　　/dev/hda5 409 409 744 143611+ 83 Linux native
　　/dev/hda6 745 745 790 19636+ 83 Linux native
　　$

    擴展和邏輯分區(qū)

　　PC硬盤的最初的分區(qū)方案只允許4個分區(qū)。實際使用中這太少了，比如有人想裝多于4個操作系統(tǒng) (Linux, MS-DOS, OS/2, Minix, FreeBSD, NetBSD, Windows/NT等),或有時一個操作系統(tǒng)有多個分區(qū)更好，例如由于速度的原因，Linux的對換區(qū)最好單獨使用自己的分區(qū)，而不是在主 Linux分區(qū)中(下文詳述)。

　　為克服這個設(shè)計問題，發(fā)明了擴展分區(qū)。這個方法允許將基本分區(qū)分為若干子分區(qū)，因而被子分區(qū)的基本分區(qū)稱為擴展分區(qū)，而子分區(qū)稱為邏輯分區(qū)，他們的表現(xiàn)類似基本分區(qū) ，但產(chǎn)生方法不同。他們之間沒有速度差別。

　　硬盤的分區(qū)結(jié)構(gòu)可能類似。這個硬盤被分為3個基本分區(qū)，第二個被分為2個邏輯分區(qū)。部分硬盤根本沒有分區(qū)。硬盤是一個整體，每個基本分區(qū)有一個啟動扇區(qū)。

    分區(qū)種類

　　分區(qū)表(MBR和擴展分區(qū)里都有)中，對每個分區(qū)，有一個字節(jié)指出分區(qū)種類。這試圖確定使用該分區(qū)的操作系統(tǒng)，或用于何操作系統(tǒng)。其目的是避免2個操作系統(tǒng)使用同一分區(qū)。可實際上，操作系統(tǒng)并不真的注意分區(qū)種類字節(jié)；例如，Linux根本不管它是什么。較壞的情況是，有些操作系統(tǒng)錯誤地使用它：例如有些版本的DR-DOS忽略了它的最高位(MSB)，而其他一些系統(tǒng)則不是。

　　沒有一個標準化組織定義分區(qū)種類字節(jié)每個值的意義，但一些共同接受的值包括在表 4.1中。相同的列表可以通過Linux的fdisk 命令得到。

    給硬盤分區(qū)

　　有許多產(chǎn)生和刪除分區(qū)的程序。許多操作系統(tǒng)自帶，最好使用其自帶的，除非要做一些它不能作到的。許多這種程序叫fdisk , 包括Linux, 或其變種。 Linux fdisk 的使用細節(jié)可見其Man手冊。 cfdisk 命令類似fdisk , 但有更好的用戶界面(全屏的)。

　　使用IDE硬盤時，啟動分區(qū)(帶可啟動核心映象文件的分區(qū))必須全在前1024個柱面內(nèi)。這是因為硬盤通過BIOS啟動(在系統(tǒng)進入保護模式前)，而BIOS不能處理多于1024柱面。有時也可能使用部分在前1024柱面的啟動分區(qū)，這要求所有用BIOS讀入的文件都在前1024柱面內(nèi)。由于這難與安排，因此這是個很差的主意；你不可能知道什么時候核心升級或磁盤碎片整理會導(dǎo)致系統(tǒng)無法啟動。因此，應(yīng)該確認你的啟動分區(qū)完全在前1024柱面內(nèi)。

　　事實上，一些新版的BIOS和IDE硬盤可以處理多于1024柱面。如果你有這樣一個系統(tǒng)，你可以忘卻這個問題；如果你不能確認，還是把啟動分區(qū)放在前1024柱面內(nèi)。

　　每個分區(qū)擁有一塊連續(xù)的扇區(qū)。因為Linux文件系統(tǒng)使用1 kB的塊，即2個扇區(qū)，所以奇數(shù)個扇區(qū)會導(dǎo)致最后一個扇區(qū)不能使用，這不會有什么問題，但不好，有些版本的 fdisk 會對此給出警告。

　　改變分區(qū)大小一般要求首先備分此分區(qū)想保留的所有東西(為防萬一，最好備分整個硬盤)，然后刪除此分區(qū)，產(chǎn)生新分區(qū)，最后回存所有東西到新分區(qū)。如果是擴大分區(qū)，你可能需要調(diào)整相鄰分區(qū)的大小(并備分、回存)。

　　由于改變分區(qū)大小是如此痛苦，最好一次就確定?；驌碛幸粋€有效而易用的備分系統(tǒng)。如果你通過無須太多人工干預(yù)的介質(zhì)安裝(例如CDROM，而不是軟盤)，那么開始可以比較容易地玩玩各種設(shè)置。因為你無須備分什么數(shù)據(jù)，改幾次分區(qū)大小不會太過痛苦。

　　有個MSDOS的程序叫fips , 可以無須備分和回存地改變MSDOS分區(qū)的大小, 但對其他文件系統(tǒng)，備分回存還是必須的。

    設(shè)備文件和分區(qū)

　　每個分區(qū)和擴展分區(qū)有自己的設(shè)備文件。這些文件的命名規(guī)定是在整個盤的名字加分區(qū)號，并約定1-4是基本分區(qū)(不管真的有幾個基本分區(qū))，5-8是邏輯分區(qū)(不管它在哪個基本分區(qū)中)。例如，/dev/hda1 是第一個IDE硬盤的第一個基本分區(qū)，而/dev/sdb7 是第二個SCSI硬盤的第三個擴展分區(qū)。設(shè)備列表 [Anv]給出更詳細的信息。

    文件系統(tǒng)

    什么是文件系統(tǒng)?

　　文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)用于明確磁盤或分區(qū)上的文件的方法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；即在磁盤上組織文件的方法。也指用于存儲文件的磁盤或分區(qū)，或文件系統(tǒng)種類。因此，可以說"我有2個文件系統(tǒng)"意思是他有2個分區(qū)，一個存文件，或他用 "擴展文件系統(tǒng)"，意思是文件系統(tǒng)的種類。

　　磁盤或分區(qū)和它所包括的文件系統(tǒng)的不同是很重要的。少數(shù)程序(包括最有理由的產(chǎn)生文件系統(tǒng)的程序)直接對磁盤或分區(qū)的原始扇區(qū)進行操作；這可能破壞一個存在的文件系統(tǒng)。大部分程序基于文件系統(tǒng)進行操作，在不同種文件系統(tǒng)上不能工作。

　　一個分區(qū)或磁盤能作為文件系統(tǒng)使用前，需要初始化，并將記錄數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)寫到磁盤上。這個過程就叫建立文件系統(tǒng)。

　　大部分UNIX文件系統(tǒng)種類具有類似的通用結(jié)構(gòu)，即使細節(jié)有些變化。其中心概念是超級塊superblock, i節(jié)點inode, 數(shù)據(jù)塊data block,目錄塊directory block, 和間接塊indirection block。超級塊包括文件系統(tǒng)的總體信息，比如大小(其準確信息依賴文件系統(tǒng))。 i節(jié)點包括除了名字外的一個文件的所有信息，名字與i節(jié)點數(shù)目一起存在目錄中，目錄條目包括文件名和文件的i節(jié)點數(shù)目。 i節(jié)點包括幾個數(shù)據(jù)塊的數(shù)目，用于存儲文件的數(shù)據(jù)。 i節(jié)點中只有少量數(shù)據(jù)塊數(shù)的空間，如果需要更多，會動態(tài)分配指向數(shù)據(jù)塊的指針空間。這些動態(tài)分配的塊是間接塊；為了找到數(shù)據(jù)塊，這名字指出它必須先找到間接塊的號碼。

　　UNIX文件系統(tǒng)通常允許在文件中產(chǎn)生孔(hole) (用lseek ; 請看手冊), 意思是文件系統(tǒng)假裝文件中有一個特殊的位置只有0字節(jié)，但沒有為這文件的這個位置保留實際的磁盤空間(這意味著這個文件將少用一些磁盤空間)。這對小的二進制文件經(jīng)常發(fā)生，Linux共享庫、一些數(shù)據(jù)庫和其他一些特殊情況。 (孔由存儲在間接塊或i節(jié)點中的作為數(shù)據(jù)塊地址的一個特殊值實現(xiàn)，這個特殊地址說明沒有為文件的這個部分分配數(shù)據(jù)塊，即，文件中有一個孔。)

　　孔有一定的用處。在筆者的系統(tǒng)中，一個簡單的測量工具顯示在200MB使用的磁盤空間中，由于孔，節(jié)約了大約4MB。在這個系統(tǒng)中，程序相對較少，沒有數(shù)據(jù)庫文件。有關(guān)這個測量工具的細節(jié)請看附錄 A.

Filesystems galore

　　Linux支持多種文件系統(tǒng)。下面是最重要的幾個：

minix
最老的，相信是最可靠的，但缺少特色(有些沒有時間標記，文件名最長30個字符)，能力有局限(每個文件系統(tǒng)最多64MB)。

xia
minix文件系統(tǒng)的一個修正版本，提升了文件名和文件系統(tǒng)大小的局限，但沒有新的特色。不太流行，但據(jù)說工作得很好。

ext2
最好的Linux自己的文件系統(tǒng)，也是當前最通用的。其設(shè)計易于向上兼容，所以新版的文件系統(tǒng)代碼無需重做已有的文件系統(tǒng)。

ext
ext2的老版，且不向上兼容。難于用新版安裝程序安裝，大部分人都改用ext2。

　　另外，支持多種其他現(xiàn)存的外圍文件系統(tǒng)，很容易與其他外圍文件系統(tǒng)交換文件。這些外圍文件系統(tǒng)好象是自己的一樣，除了可能缺少一些一般UNIX的特征，或有些不同的局限。

msdos
與MSDOS、OS/2等的FAT文件系統(tǒng)兼容。

umsdos
Linux下的擴展msdos文件系統(tǒng)驅(qū)動，支持長文件名、所有者、允許權(quán)限、連接和設(shè)備文件。允許一個普通的msdos文件系統(tǒng)用于Linux，而無須為Linux建立單獨的分區(qū)。

iso9660
標準CDROM文件系統(tǒng)，通用的Rock Ridge增強，允許長文件名。

nfs
網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，允許多臺計算機之間共享文件系統(tǒng)，易于從所有這些計算機上存取文件。

hpfs
OS/2文件系統(tǒng)。

sysv
SystemV/386, Coherent, 和Xenix文件系統(tǒng)。

　　根據(jù)情況選擇文件系統(tǒng)。如兼容性或其他原因必需使用非Linux文件系統(tǒng)，那就必須用。如果可以自由選擇，可能最明智的選擇是ext2，因為它擁有全部特征而無須忍受性能缺陷。

　　還有proc文件系統(tǒng), 一般在/proc 目錄, 它不是一個真正的文件系統(tǒng)，雖然好象是。proc文件系統(tǒng)使用戶易于存取全部核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，比如進程列表。它使這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)看起來象個文件系統(tǒng)，且此文件系統(tǒng)可以用所有一般的文件工具操作。例如，要得到所有進程的列表，可以使用命令

$ 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
$

    (可能有些文件與進程不符。上面的例子被簡短了。)

　　注意雖然叫文件系統(tǒng)，proc文件系統(tǒng)沒有一個部分與磁盤有關(guān)，它只在核心映象中存在。任何人任何時候想看proc文件系統(tǒng)的任何部分,核心使它看起來好象這部分在什么地方存在(雖然沒有)。因此，雖然/proc/kcore 文件有好多兆字節(jié)，但它根本沒用任何磁盤空間。

    應(yīng)該用哪個文件系統(tǒng)?

　　一般沒有什么理由用許多不同的文件系統(tǒng)。當前，ext2fs是最流行的，可能是最明智的選擇。根據(jù)記錄結(jié)構(gòu)、速度、(感覺的)可靠性、兼容性和其他不同的理由，適當?shù)厥褂闷渌募到y(tǒng)。個別情況需要個別決定。

建立文件系統(tǒng)

　　用mkfs 命令建立文件系統(tǒng)，即初始化。實際上，對每個不同種類的文件系統(tǒng)有一個單獨的程序。 mkfs 只是為了建立不同文件系統(tǒng)種類確定運行不同程序的一個前端。用-t fstype選項選擇種類。

　　被mkfs 調(diào)用的程序有不同的命令行接口。最通用和最重要的選項如下，細節(jié)請看手冊。

-t fstype
選擇文件系統(tǒng)種類。

-c
查找壞塊，初始化壞塊列表。

-l filename
從文件filename讀入壞塊列表。

用如下命令在軟盤上產(chǎn)生ext2文件系統(tǒng)：
$ fdformat -n /dev/fd0H1440
Double-sided, 80 tracks, 18 sec/track. Total capacity 1440 kB.
Formatting ... done
$ badblocks /dev/fd0H1440 1440 > bad-blocks
$ 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
$
　　首先，格式化軟盤(-n選項不進行確認，即壞塊檢查)。然后用badblocks 查找壞塊, 輸出定向到文件bad-blocks。最后，產(chǎn)生文件系統(tǒng)，壞塊列表由文件badblocks 初始化。
-c選項可以與mkfs 一起使用，而無須badblocks 和一個單獨的文件。如下：

$ 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
$
　　使用-c比用單獨使用badblocks 更方便, 但建立文件系統(tǒng)后檢查，badblocks 是必要的。
在硬盤或分區(qū)上準備文件系統(tǒng)的過程和軟盤是一樣的，除了無須格式化。

Mount和unmount

　　一個文件系統(tǒng)可以使用之前，必須mount。操作系統(tǒng)然后做一些記錄以確認正常。因為UNIX所有的文件在一個目錄樹中， mount操作的結(jié)果使新的文件系統(tǒng)的內(nèi)容好象在某個已經(jīng)mount的文件系統(tǒng)的一個已經(jīng)存在的子目錄中。

　　上面的mount可能使用如下命令：

$ mount /dev/hda2 /home
$ mount /dev/hda3 /usr
$
　　mount 命令使用2個參數(shù)。第一個是與包括文件系統(tǒng)的磁盤或分區(qū)相關(guān)的設(shè)備文件。第二個是要mount到的目錄。 mount以后，這2個文件系統(tǒng)的內(nèi)容好象是/home 和/usr 目錄。這樣就可以說：/dev/hda2 被mount到 /home , /usr 也同樣。要看每個文件系統(tǒng)，就看其被安裝的目錄，好象它就是在那里。注意設(shè)備文件的區(qū)別，/dev/hda2 , 和安裝到的目錄/home 。設(shè)備文件給出硬盤原始內(nèi)容的存取，安裝到的目錄給出磁盤上文件的存取。安裝到的目錄叫安裝點。

　　Linux支持許多文件系統(tǒng)。mount 會試著猜測文件系統(tǒng)種類。也可以使用-t fstype 選項直接定義種類；這有時是必要的，因為自檢測mount 并非總能成功。例如要mount一個MSDOS軟盤，可以用如下命令：

$ mount -t msdos /dev/fd0 /floppy
$

　　安裝點目錄不必是空的，但必須存在。其中的所有文件當文件系統(tǒng)mount后將不可用名字存取(已經(jīng)打開的文件將繼續(xù)可存取。有其他目錄硬連接的文件可以通過那些名字存取)。這沒有壞處，反而可能更有用。例如，有人喜歡將/tmp 和/var/tmp 作為同義，將/tmp 作為/var/tmp 的符號連接。系統(tǒng)啟動時，在/usr 文件系統(tǒng)被mount之前，使用駐留在根文件系統(tǒng)的 /var/tmp 目錄。當/usr 被mount上以后，根文件系統(tǒng)上的/var/tmp 將不可用，如果根文件系統(tǒng)上不存在 /var/tmp ，那么在mount上/var 之前將不可能使用暫存文件。

　　如果不打算在一個文件系統(tǒng)上寫任何東西，可以使用mount 的-r開關(guān)做一個只讀mount。這將使核心停止任何對此文件系統(tǒng)的寫要求，也將停止核心的對i節(jié)點的文件存取時間的更新。只讀mount對不可寫介質(zhì)是必要的，例如CDROM。

　　細心的讀者可能已經(jīng)注意到一個小的邏輯問題。第一個文件系統(tǒng)(叫根文件系統(tǒng)，因為它包含根目錄)如何mount，因為很明顯，它不能mount到另一個文件系統(tǒng)? Well, the answer is that it is done by magic. The root filesystem is magically mounted at boot time, and one can rely on it to always be mounted-- 如果根文件系統(tǒng)不能mount，系統(tǒng)將不能啟動。 The name of the filesystem that is magically mounted as root 被編譯進核心，或用LILO或rdev 設(shè)置。

　　根文件系統(tǒng)通常先被只讀mount。然后啟動手稿運行fsck 校驗它的有效性，如果沒有問題，將re-mount它，使之可寫。fsck 不能運行于一個已mount的文件系統(tǒng)，因為fsck 運行時，任何文件系統(tǒng)的改變將導(dǎo)致錯誤。因為根文件系統(tǒng)在被檢查時是只讀，fsck 可以無慮地修復(fù)任何問題，因為re-mount 操作將刷新文件系統(tǒng)在內(nèi)存中的所有數(shù)據(jù)。

　　在有其他文件系統(tǒng)的許多系統(tǒng)中，啟動時要自動mount，可以在/etc/fstab 文件中定義：文件格式細節(jié)請參考fstab 的手冊頁。 mount特別的文件系統(tǒng)的特別細節(jié)依賴于許多因素，可以根據(jù)需要由每個管理員設(shè)置。 When the chapter on booting is finished, you may read all about it there.

　　當一個文件系統(tǒng)不需要再mount著，可以用umount . umount 加一個參數(shù)unmount它，參數(shù)可以是設(shè)備文件或安裝點。例如，要unmount上面例子中的目錄，可以用：

$ umount /dev/hda2
$ umount /usr
$

　　要了解使用這個命令的更多的說明，參閱手冊。注意：記住unmount已經(jīng)mount的軟盤， 而不能僅僅將軟盤彈出軟驅(qū)!由于磁盤緩沖，在你unmount軟盤之前無須回寫，因此過早取出軟盤將導(dǎo)致內(nèi)容不正確。只從軟盤上讀還不要緊，如果寫，就可能發(fā)生災(zāi)難性的損失。

　　mount和umount需要超級擁護特權(quán)，即只有root 用戶可以做。原因是：如果任何用戶都可以mount軟盤到任何目錄，那么很容易用軟盤做，比如，用特洛伊木馬替換/bin/sh , 或者其他常用的程序。但是允許用戶使用軟盤經(jīng)常又是必要的，有幾種方法：

　　給用戶root 口令，很明顯這對安全不利，但是最簡單的方法。如果沒有安全要求，這個方法很好，比如在非網(wǎng)絡(luò)的、個人系統(tǒng)上。

　　使用一個程序比如sudo 允許擁護使用mount。這同樣對安全不利，但沒有直接給任何人超級用戶特權(quán)。

　　讓用戶使用mtools , 這是一個利用MSDOS文件系統(tǒng)的軟件包，無須mount。如果是MSDOS軟盤這樣做很好，否則不好。

　　在/etc/fstab 中用合適的選項列出軟驅(qū)設(shè)備和允許的安裝點。

　　最后一個選擇可以在/etc/fstab 文件中加類似下面的一行來完成：

　　/dev/fd0 /floppy msdos user,noauto 0 0

　　各列分別是：要mount的設(shè)備文件，要安裝到的目錄，文件系統(tǒng)類型，選項，備份頻率(用于dump ) 和fsck 次序(定義啟動時文件系統(tǒng)被檢查的次序，0表示不檢查)。

noauto選項使系統(tǒng)啟動是不自動mount(即, it stops mount -a from mounting it)。 user允許任何用戶mount這個文件系統(tǒng)，并且，由于安全原因，不允許執(zhí)行程序(normal or setuid) and interpretation of device files from the mounted filesystem。這樣，任何用戶都可以用如下命令mount一個msdos文件系統(tǒng)的軟盤：

$ mount /floppy
$

　　軟盤可以用相關(guān)的umount 被unmount。

　　如果想提供多種軟盤的存取，需要給出多個安裝點。對每個安裝點的設(shè)置可以不同。例如，提供MSDOS和ext2文件系統(tǒng)的存取，可以在/etc/fstab 文件中加如下行:

/dev/fd0 /dosfloppy msdos user,noauto 0 0
/dev/fd0 /ext2floppy ext2 user,noauto 0 0

　　對于MSDOS文件系統(tǒng)(不僅是軟盤)，可能需要用uid, gid,和umask 文件系統(tǒng)選項來限制存取權(quán)限，請看mount 手冊頁。如果不小心，mount一個MS-DOS文件系統(tǒng)將給予任何用戶至少是讀權(quán)限，這可不是一個好主意。

    用fsck檢查文件系統(tǒng)完整性

　　文件系統(tǒng)很復(fù)雜，因此易于發(fā)生錯誤?？梢杂胒sck 命令檢查文件系統(tǒng)是否正確和有效。它可以根據(jù)指令修復(fù)找到的小錯誤，并將未修復(fù)錯誤報告用戶。幸運的是，文件系統(tǒng)的代碼非常有效，所以根本極少出現(xiàn)問題，并且問題通常原因是電源失敗、硬件失敗、或操作錯誤，例如沒有正常關(guān)閉系統(tǒng)。

　　大多數(shù)系統(tǒng)設(shè)置為啟動時自動運行fsck ，因此任何錯誤將在系統(tǒng)使用前被檢測到(并根據(jù)希望修正)。使用有錯誤的文件系統(tǒng)可能使問題變得更壞：如果數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有問題，使用這個文件系統(tǒng)可能使之更糟，導(dǎo)致更多的數(shù)據(jù)丟失。當然，在大的文件系統(tǒng)上運行fsck 會花一定的時間，如果系統(tǒng)正常關(guān)閉，幾乎從不發(fā)生錯誤，因此有一些方法可以不進行檢查。如果文件/etc/fastboot 存在，就不檢查。另外，如果ext2文件系統(tǒng)在超級快中有一個特定的標記告知該文件系統(tǒng)在上次mount后沒有正常unmount. 如果標記指出unmount正常完成(假設(shè)正常unmount指出沒問題)，e2fsck (fsck 的ext2文件系統(tǒng)版) 就不檢查系統(tǒng)。/etc/fastboot 是否影響系統(tǒng)依賴于你的啟動手稿，但ext2標記則在你使用e2fsck 時發(fā)生作用--基于一個e2fsck 選項(參閱e2fsck 手冊頁)

　　自動檢查只對啟動時自動mount的文件系統(tǒng)發(fā)生作用。使用fsck 手工檢查其他文件系統(tǒng)，比如軟盤。

　　如果fsck 發(fā)現(xiàn)為修復(fù)的問題，你需要深入了解文件系統(tǒng)的一般工作原理和有問題的文件系統(tǒng)的細節(jié)，或好的備份。最后一個辦法容易(雖然冗長)安排，如果你自己不知道，有時可以通過朋友、Linux新聞組、電子郵件列表或其他支持源安排。我很想告訴你更多，但我對這的學(xué)習和實踐也并不多。Theodore T'so的debugfs 程序應(yīng)該有用。

　　fsck 只能運行于未mount的文件系統(tǒng)，不要用于已mount的文件系統(tǒng)(除了啟動時的只讀根文件系統(tǒng))。這是因為它存取原始磁盤，在操作系統(tǒng)不知道的情況下修改文件系統(tǒng)。 There will be trouble, if the operating system is confused.

    用badblocks檢查磁盤錯誤

　　應(yīng)該周期性地用badblocks 命令檢查壞塊它輸出找到的所有壞塊的編號的列表。列表給fsck 記錄在文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，使操作系統(tǒng)存儲數(shù)據(jù)時不使用這些壞塊。舉例：

$ badblocks /dev/fd0H1440 1440 > bad-blocks
$ fsck -t ext2 -l bad-blocks /dev/fd0H1440
Parallelizing fsck version 0.5a (5-Apr-94)
e2fsck 0.5a, 5-Apr-94 for EXT2 FS 0.5, 94/03/10
Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes
Pass 2: Checking directory structure
Pass 3: Checking directory connectivity
Pass 4: Check reference counts.
Pass 5: Checking group summary information.

/dev/fd0H1440: ***** FILE SYSTEM WAS MODIFIED *****
/dev/fd0H1440: 11/360 files, 63/1440 blocks
$

　　如果badblocks報告一個塊已經(jīng)使用，e2fsck 將試著將此塊移到其他地方。如果該塊真的壞了，而不是在壞塊邊緣，文件內(nèi)容可能丟失。

    Fighting fragmentation

　　文件寫到磁盤時，不一定在連續(xù)的塊中。沒在連續(xù)塊中的文件叫碎片。因為磁盤的讀寫頭回更多地移動，讀碎片文件會花較長的時間。雖然如果有好的讀前緩沖系統(tǒng)不會有什么問題，但最好還是避免碎片。

　　Ext2文件系統(tǒng)試圖使碎片最少，即使不能將一個文件的所有塊存在連續(xù)扇區(qū)中，也盡量靠近。 Ext2通常有效地安排里文件其他塊最近的空閑塊，因此很少需要關(guān)心碎片問題。 Ext2文件系統(tǒng)有一個消除碎片程序，請看參考書目中的 [TV]。

　　有許多MSDOS消碎片程序在文件系統(tǒng)中移動塊以消除碎片。其他一些文件系統(tǒng)，消碎片必須通過備份-重產(chǎn)生-回存文件系統(tǒng)來完成。對于所有文件系統(tǒng)，消碎片應(yīng)該備份文件系統(tǒng)，因為很多原因可能在消碎片過程中導(dǎo)致錯誤。

    對所有文件系統(tǒng)的其他工具

　　一些其他工具對管理文件系統(tǒng)有用。 df (Disk Free)顯示一個或多個文件系統(tǒng)的空閑磁盤空間。 du (Disk Usage)顯示一個目錄和其內(nèi)的所有文件使用了多少磁盤空間。這用于發(fā)現(xiàn)磁盤空間浪費。

　　sync 強制將磁盤緩沖的所有未寫塊寫入磁盤(見 5.6)。這一般無須手工完成，由守護進程update 自動完成。這在有些情況下很有用，例如，如果update 或其輔助進程bdflush 死了，或你不能等運行update 必須馬上 關(guān)閉電源。

    對ext2文件系統(tǒng)的其他工具

　　除了產(chǎn)生文件系統(tǒng)的mke2fs 和檢查文件系統(tǒng)的e2fsck 直接或通過與文件系統(tǒng)類型無關(guān)的前端存取外，Ext2文件系統(tǒng)還有幾個有用的工具。

　　tune2fs 調(diào)整文件系統(tǒng)參數(shù)。一些有趣的參數(shù)有：

　　最大mount數(shù)。當文件系統(tǒng)被mount過多少次以后，即使標志是干凈的，e2fsck 強制檢查。對用于開發(fā)或測試的系統(tǒng)，應(yīng)該降低這個限制數(shù)。

　　最大檢查間隔。到達這個間隔時間，即使標志是干凈的，e2fsck 強制檢查。如果文件系統(tǒng)不是經(jīng)常mount，可以不使能這個功能。

　　保留給root的塊數(shù)。Ext2給root保留一些塊，這樣如果文件系統(tǒng)滿了，還可能無須刪除任何東西做系統(tǒng)管理。保留量確省是5%，這在大多數(shù)磁盤上不會造成浪費。當然，軟盤沒有理由保留塊。

　　參閱tune2fs 手冊頁

　　dumpe2fs 顯示一個ext2文件系統(tǒng)的信息，大部分來源于超級塊。有些輸出信息是技術(shù)性的，要求對文件系統(tǒng)工作的理解(見附錄 ), 但許多即使是一般管理員是也易于理解的。

　　debugfs 是一個文件系統(tǒng)調(diào)試器。它允許直接存取磁盤上的文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可用于修復(fù)fsck 不能自動修復(fù)的磁盤。它也可用于恢復(fù)被刪除的文件。但是，debugfs 非常要求你理解你所干的事，錯誤的理解和操作將破壞你的所有數(shù)據(jù)。

　　dump 和restore 可用于備份一個ext2文件系統(tǒng)。它們是傳統(tǒng)UNIX備份工具的ext2版。關(guān)于更有關(guān)備份的信息見 9章。

    沒有文件系統(tǒng)的磁盤

　　并非所有磁盤或分區(qū)都作為文件系統(tǒng)使用。例如對換分區(qū)，就沒有文件系統(tǒng)。許多軟盤作為磁帶仿真使用，所以tar 或其他文件可以直接寫到原始磁盤，而不是文件系統(tǒng)。Linux啟動軟盤不包括文件系統(tǒng)，只是原始核心。

　　不用文件系統(tǒng)的優(yōu)點是有更多的磁盤可用空間，因為文件系統(tǒng)需要一些記錄。也更容易與其他系統(tǒng)兼容；例如tar 文件格式在所有系統(tǒng)上相同，而文件系統(tǒng)則在大多數(shù)系統(tǒng)上不同。如果需要，你會很快使用沒有文件系統(tǒng)的磁盤?？蓡拥?Linux軟盤無需文件系統(tǒng)，雖然有也可能。

　　使用原始磁盤的一個原因是做映象拷貝。比如，如果磁盤包含部分損壞的文件系統(tǒng)，那么在修復(fù)前做一個完全拷貝是個好主意，因為如果你修錯了，可以重來。做映象拷貝的一個方法是用 dd :

$ dd if=/dev/fd0H1440 of=floppy-image
2880+0 records in
2880+0 records out
$ dd if=floppy-image of=/dev/fd0H1440
2880+0 records in
2880+0 records out
$

　　第一個dd 給軟盤做了一個完全映象到文件 floppy-image , 第二個把映象寫到軟盤。 (假設(shè)用戶在第二個命令前換了軟盤。否則這個命令對可能沒用。)

    分配磁盤空間

    分區(qū)概要
　　用最好的方式給磁盤分區(qū)不容易，而且，沒有一個通用的正確方法，這包括很多因素。

　　傳統(tǒng)的方法是有個(相對)小的根文件系統(tǒng)，包括 /bin , /etc , /dev , /lib , /tmp , 和其他系統(tǒng)啟動和運行需要的東西。這種方法，根文件系統(tǒng)(在它自己的分區(qū)或硬盤上)是所有系統(tǒng)啟動需要的東西。理由是如果根文件系統(tǒng)小而不常用，系統(tǒng)崩潰時它就不太容易損壞，而且崩潰時也易于修復(fù)。然后給/usr 目錄樹、用戶主目錄(經(jīng)常在/home )、對換空間產(chǎn)生單獨的分區(qū)或使用單獨的硬盤。分離的用戶主目錄(存用戶文件)在其自己的分區(qū)中易于備份，因為一般無須備份程序(/usr 中)。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，這樣可以使多臺計算機共享/usr (例如使用NFS) 這樣每臺機器可以節(jié)約數(shù)十、數(shù)百兆的磁盤空間。

　　多分區(qū)的問題是將整個磁盤的空閑空間分割成若干小片?，F(xiàn)在，由于磁盤和操作系統(tǒng)已經(jīng)很可靠，許多人更傾向與一個分區(qū)存所有文件。當然，這樣可能比備份、回存小分區(qū)痛苦些。

　　對于小硬盤(假設(shè)你不做核心開發(fā))，最好的方法可能是只要一個分區(qū)。對于大硬盤，分幾個大分區(qū)可能更好。尤其在某種情況下出現(xiàn)錯誤時。 (注意這里說的小和大是相對的，根據(jù)你對磁盤空間的需求而言。)

　　如果你有多個硬盤，你可能想讓根文件系統(tǒng)(包括/usr ) 在一個上，而用戶主目錄在另一個上。

　　最好準備嘗試幾個不同的分區(qū)方案(over time, not just while first installing the system)。這有些工作量，因為這其實是從頭安裝系統(tǒng)若干遍，但這是確認正確的唯一方法。

    空間要求

　　你安裝的Linux給出一些對不同配置所需磁盤空間的指示。單獨安裝的程序可能也是。這能幫助你計劃你的磁盤使用，但你應(yīng)該為以后可能的需求保留一些額外空間。

　　擁護文件總量基于你的用戶希望。許多人好象想要他們所有可能的文件量，但多多益善。有些人只有很少的文字處理，也許幾兆就夠，而有些人可能需要上GB的空間做圖象處理。

　　順便說一句，用KB或MB比較文件大小和用MB給出的磁盤空間時，應(yīng)當注意這2者的可能的不同。一些硬盤制造商喜歡稱1000字節(jié)為1KB，1000KB為1MB，而計算機世界的其他地方都以1024為因數(shù)。因此我的MB硬盤實際只是330MB硬盤。

　　對換空間在5.5章討論。

    硬盤分配舉例

　　我原來有個109MB的硬盤，現(xiàn)在我用一個330MB硬盤。我解釋一下我如何分區(qū)這些硬盤并說明為什么。

　　當我的需要和操作系統(tǒng)變化時，我用不同的方法分區(qū)109MB硬盤。我說明2種方案。首先，我曾和Linux一起運行MSDOS，為此，我需要大約20MB給MSDOS、C編譯器、編輯器、一些其他工具、我工作的程序、和足夠的空閑空間。給Linux開了10MB對換分區(qū)，其他79MB作為一個分區(qū)給Linux。我曾試驗給出單獨的根，/usr , 和/home ，但這樣就沒有什么空閑空間干什么有趣的事了。

　　當我不再需要MSDOS，我重新分區(qū)，12MB對換分區(qū)，其他是一個單獨的文件系統(tǒng)。

　　從頭分區(qū)是為了玩玩要求自己分區(qū)的一些東西，例如試試不同的Linux，或比較文件系統(tǒng)的速度。當沒有這些需要后，就把它作為對換區(qū)(我喜歡打開好多窗口)。

    給Linux增加更多的磁盤空間

　　給Linux增加更多的磁盤空間很容易，至少在硬件都安裝好后(硬件安裝不在本書所述的范圍)。如果需要，先格式化，然后產(chǎn)生分區(qū)和上面說過的文件系統(tǒng)，在/etc/fstab 中加入正確的行使之能自動mount。

    節(jié)約磁盤空間的提示

　　節(jié)約磁盤空間的最好提示是不要安裝不必要的程序。許多Linux distributions給出安裝其所帶軟件包某些部分的選擇，分析你的需求你可能發(fā)現(xiàn)好多你并不需要。這會節(jié)約很多磁盤空間，因為許多程序需要很大空間。即使你需要某部分包或程序，也不一定需要其全部。例如有些在線文檔可能不必要，有些GNU Emacs的Elisp文件, 有些X11的字體，或者有些編程庫。

　　如果你不能卸裝包，你可以壓縮。如gzip 或zip 的壓縮程序可以壓縮/解壓文件或文件群。gzexe 系統(tǒng)可以對用戶透明地壓縮/解壓程序 (沒用的程序被壓縮，當被使用時解壓)。實驗中的DouBle 系統(tǒng)對程序透明地壓縮文件系統(tǒng)中的所有文件。(如果你熟悉例如Stacker for MS-DOS等產(chǎn)品，原理是一樣的。)