Работа с файловой системой Linux

  • Михаил
  • 12 мин. на прочтение
  • 114
  • 11 Jul 2022
  • 11 Jul 2022

Во время выполнения различных задач по администрированию системы может понадобится работать с файловой системой Linux, форматировать разделы, изменять их размер конвертировать файловые системы, выполнить дефрагментацию в Linux или восстановление файловых систем.

Многие из этих действий выполняются в графическом интерфейсе, многие и вовсе автоматически. Но может возникнуть ситуация, в которой придется делать все через терминал. Также при администрировании удаленных серверов работать с ними приходится только через ssh, а это означает недоступность графического интерфейса.

 

В этой статье мы рассмотрим как выполняется работа с файловой системой Linux в терминале. За основу возьмем семейство файловых систем ext2/3/4, так как они самые распространенные среди большого многообразия дистрибутивов Linux.

ОСНОВНЫЕ КОМАНДЫ

Для управления файловой системой ext в Linux используется целый набор команд из пакета e2progs. Сюда входят как команды для управления флагами файлов, создания и изменения файловых систем, так и утилиты для отладки файловой системы.

Рассмотрим основные утилиты, которые будем использовать:

  • badblocks - если у вас старый жесткий диск и на нем накопилось много битых блоков, вы можете с помощью этой утилиты пометить их все на уровне файловой системы, чтобы больше не использовать.
  • e2label - позволяет изменить метку раздела с файловой системой ext.
  • fsck - проверка файловой системы linux и исправление найденных ошибок
  • mkfs - позволяет создать файловую систему Linux.
  • resize2fs - изменить размер раздела с файловой системой
  • tune2fs - позволяет изменить файловую систему Linux, настроить ее параметры.

А теперь будет рассмотрена работа с файловой системой linux на примерах.

РАБОТА С ФАЙЛОВОЙ СИСТЕМОЙ В LINUX

Перед тем как переходить к работе с реальным жестким диском важно попрактиковаться. Если сменить метку или проверить на битые сектора можно и рабочий диск, то создавать новую файловую систему, изменять ее размер, рискуя потерять данные на реальном диске не рекомендуется. Можно отделить небольшой раздел диска для экспериментов с помощью Gparted и выполнять все действия в нем. Допустим, у нас этот раздел будет называться /dev/sda6.

СОЗДАНИЕ ФАЙЛОВОЙ СИСТЕМЫ

Создать файловую систему linux, семейства ext, на устройстве можно с помощью команды mkfs. Ее синтаксис выглядит следующим образом:

sudo mkfs -t тип устройство

Доступны дополнительные параметры:

  • -с - проверить устройство на наличие битых секторов
  • -b - размер блока файловой системы
  • -j - использовать журналирование для ext3
  • -L - задать метку раздела
  • -v - показать подробную информацию о процессе работы
  • -V - версия программы

Создаем файловую систему на нашем устройстве. Будем создавать ext3:

 sudo mkfs -t ext4 -L root /dev/sda6

Creating filesystem with 7847168 4k blocks and 1962240 inodes
Filesystem UUID: 3ba3f7f5-1fb2-47af-b22c-fa4ca227744a
Superblock backups stored on blocks:
32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208,
4096000
Allocating group tables: done
Writing inode tables: done
Creating journal (32768 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

ИЗМЕНЕНИЕ МЕТКИ ФАЙЛОВОЙ СИСТЕМЫ

Утилита e2label позволяет изменить или посмотреть метку раздела диска. Принимает всего два параметра - устройство и новую метку если нужно.

Смотрим метку:

sudo e2label /dev/sda6

root

Устанавливаем новую:

sudo e2label /dev/sda6 root1

НАСТРОЙКА ФАЙЛОВОЙ СИСТЕМЫ LINUX

Различные параметры файловой системы, такие как размер блока данных, иноды или зарезервированное место под данные пользователя root можно настроить. Для этого существует утилита tune2fs.

Синтаксис команды очень прост:

$ tune2fs опции устройство

Поддерживаются следующие опции:

  • -j - создать файл журнала. Позволяет превратить файловую систему ext2 в ext3.
  • -J - настроить параметры журнала
  • -l - получить содержимое суперблока
  • -L - изменить метку раздела
  • -m - изменить процент дискового пространства, зарезервированного для суперпользователя
  • -M - изменить последнюю папку монтирования
  • -U - задать UUID файловой системы
  • -C - изменить значение счетчика монтирования
  • -T - изменить последнюю дату проверки файловой системы
  • -с - изменить периодичность проверок файловой системы с помощью fsck
  • -O - изменить опции файловой системы.

Изменить размер зарезервированного места для суперпользователя до пяти процентов:

sudo tune2fs -m 5 /dev/sda6

Setting reserved blocks percentage to 5% (392358 blocks)

Посмотреть информацию из суперблока, эта команда показывает всю доступную информацию параметрах файловой системы:

Filesystem volume name:   root
Last mounted on:          /
Filesystem UUID:          3ba3f7f5-1fb2-47af-b22c-fa4ca227744a
Filesystem magic number:  0xEF53
Filesystem revision #:    1 (dynamic)
Filesystem features:      has_journal ext_attr resize_inode dir_index filetype extent flex_bg spar
se_super large_file huge_file uninit_bg dir_nlink extra_isize
Filesystem flags:         signed_directory_hash
Default mount options:    user_xattr acl
Filesystem state:         clean
Errors behavior:          Continue
Filesystem OS type:       Linux

Изменить счетчик количества монитрований:

tune2fs -C 0 /dev/sda6

Setting current mount count to 0

Думаю тут смысл понятен, нужно только немного со всем этим поэкспериментировать.

С помощью опции -O мы вообще можем превратить нашу ext3 в ext4 следующей командой:

sudo tune2fs -O extents,uninit_bg,dir_index

После этого действия нужно выполнить проверку файловой системы на ошибки в fsck. Подробнее об этом поговорим ниже.

sudo fsck -np /dev/sda6

Таким образом вы можете изменить файловую систему linux, и настроить по своему усмотрению любые ее параметры.

ИЗМЕНЕНИЕ РАЗМЕРА ФАЙЛОВОЙ СИСТЕМЫ LINUX

Раньше такая функция поддерживалась в утилите parted, но потом ее убрали и для этого действия приходится использовать утилиту из набора e2fsprogs - resize2fs.

Запустить утилиту очень просто. Ей нужно передать всего два параметра:

$ resize2fs [опции] устройство размер

Доступны также опции:

  • -M уменьшить файловую систему до минимального размера
  • -f - принудительное изменение, не смотря на потерю данных
  • -F - очистить буфер файловой системы

Размер передается, как и во многих других утилитах, целым числом с указанием единиц измерения, например, 100М или 1G.

Для примера уменьшим размер нашего раздела до 400 Мегабайт:

sudo resize2fs /dev/sda6 400M

Resizing the filesystem on /dev/sda7 to 102400 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/sda7 is now 102400 blocks long

ПРОВЕРКА ФАЙЛОВОЙ СИСТЕМЫ LINUX

При неправильном отключении носителей или неожиданном отключении питания, файловая система Linux может быть повреждена. Обычно проверка корневой файловой системы и домашнего каталога на ошибки выполняется во время загрузки. Но если эта проверка не была выполнена или нужно поверить другой носитель, придется все делать вручную. Для этого есть утилита fsck.

Синтаксис fsck:

$ fsck [опции] устройство

Опции программы:

  • -p - автоматическое восстановление
  • -n - только проверка, без восстановления
  • -y - ответить да на все запросы программы
  • -с - проверить на битые сектора (аналог badblocks
  • -f - принудительная проверка, даже если раздел помечен как чистый
  • -j - внешний журнал файловой системы

Проверка файловой системы Linux выполняется такой командой, проверим диск /dev/sda6, заметьте, что диск должен быть не примонтирован:

sudo fsck -a /dev/sda6

root: clean, 11/32704 files, 37901/102400 blocks

 ДЕФРАГМЕНТАЦИЯ ФАЙЛОВОЙ СИСТЕМЫ

Хотя и фрагментация нехарактерное явление для файловых систем семейства ext, при очень интенсивном использовании может накапливаться фрагментированость, что будет замедлять работу файловой системы. Для дефрагментации можно использовать стандартную утилиту e4defrag. Просто выполните:

e4defrag /dev/sda6

Чтобы проверить нужна ли дефрагментация в Linux выполните эту же команду с опцией -c:

Total/best extents                             26247/24953
Average size per extent                        1432 KB
Fragmentation score                            0
[0-30 no problem: 31-55 a little bit fragmented: 56- needs defrag]
This device (/dev/sda6) does not need defragmentation.
Done.

HYBRID

В поле Fragmentation score отображен процент фрагментации, как видите, у меня 0, нормой считается до 30, 31-55 небольшие проблемы, и больше 56 - нужна дефрагментация.

ВЫВОДЫ

В одной из предыдущих статей мы рассмотрели как выполняется разметка диска с помощью parted. Из этой статьи вы узнали все что нужно о работе с файловой системой. Теперь у вас не возникнет проблем если у вас вдруг не будет доступа к графическим утилитам и нужно будет исправлять ошибки или настраивать файловую систему. Если остались вопросы, спрашивайте в комментариях!