4.6. Создание файловой системы. Типы файловых систем
Каждая операционная система имеет основной тип файловой системы, а также дополнительные типы, поддержка которых осуществляется модулями (драйверами), подключаемыми к ядру. В случае с Linux поддержку той или иной файловой системы можно встроить непосредственно в ядро. Основной файловой системой Linux на момент написания этих строк является ext2fs, однако на ее смену сейчас приходит ext3fs и последние версии дистрибутивов Linux используют именно ее. Переход на новую файловую систему обеспечивает более надежную ее работу.
Кроме основной файловой системы, Linux поддерживает файловые системы, указанные в табл. 4.4.
В табл. 4.4 рассмотрены базовые типы файловых систем. ОС Linux поддерживает и другие файловые системы, не указанные в таблице. Поддержку нужной вам файловой системы можно включить при перекомпилировании ядра. Подробно этот процесс рассмотрен в гл. 18. Для нормальной работы вам потребуются только файловые системы, отмеченные звездочкой.
Типы файловых систем Таблица 4.4
| Файловая система | Комментарий |
|---|---|
| Minix Filesystem (minix) | Устаревшая и практически неиспользуемая в наше время файловая система |
| Xia Filesystem (xia) | Редко используется |
| UMSDOS Filesystem (umsdos) | Использовалась для установки Linux в раздел MSDOS |
| MSDOS Filesystem (msdos) | Файловая система msdos |
| (*) VFAT Filesystem (vfat) | Файловая система Windows |
| NT Filesystem (ntfs) | Файловая система Windows NT |
| HPFS Filesystem (hpfs) High Performance FS. | Файловая система OS/2 |
| (*) ISO 9660 | Файловая система, используемая большинством CDROM |
| (*) /proc | Предоставляет информацию о процессах |
| Extended Filesystem (ext) | Устаревшая версия основной файловой системы Linux |
| (*) Second Extended Filesystem (ext2) или Third Extended Filesystem (ext3) | Основная файловая система |
| Network Filesystem (nfs) | Сетевая файловая система |
Внимание! Старайтесь никогда не использовать файловую систему msdos. Она поддерживает только имена в формате 8+3 (так называемые короткие имена файлов). Вместо нее нужно использовать файловую систему vfat. Она поддерживает «длинные» имена файлов и нормально работает со старыми разделами (дискетами), отформатированными под файловую систему msdos.
Прежде чем перейти к созданию файловой системы, хочу рассмотреть несколько новых файловых систем, которые, скорее всего, становятся стандартом в настоящее время. Ядро 2.4.8 уже поддерживает файловые системы: Ext3, ReiserFS, XFS.
Список файловых систем, которые поддерживаются ядром системы, содержится в файле /proc/filesystems. Просмотреть этот список поможет команда
cat /proc/filesystems
Файловая система Ext3 (Third Extended Filesystem) представляет собой журналируемую надстройку над ext2, поэтому возможно чтение одной файловой системы как драйвером Ext3, так и драйвером Ext2. Возможно отключение журналирования. Файловую систему ext2 можно конвертировать в ext3, запустив программу создания журнала. После конвертирования новую файловую систему можно использовать и без журнала — для этого достаточно примонтировать ее драйвером для ext2.
RaiserFS — журналируемая файловая система. Основной ее особенностью является способность хранить несколько мелких файлов в одном блоке.
XFS — также журналируемая файловая система, первоначально разрабатывалась компанией Silicon Graphics (SGI) для ОС Irix. Особенностью этой файловой системы является устройство журнала: в журнал пишется часть метаданных самой файловой системы таким образом, что весь процесс восстановления после сбоя сводится к копированию этих данных из журнала в файловую систему. Размер журнала задается при создании системы, он должен быть не меньше 32 мегабайт.
JFS первоначально разрабатывалась компанией IBM для AIX OS, позднее была перенесена на OS/2, а не так давно и под Linux. Размер журнала составляет примерно 40% от размера файловой системы. Максимальный размер равен 32 мегабайтам. Эта файловая система может содержать несколько сегментов, содержащих журнал и данные. Эти сегменты называются агрегатами и могут монтироваться отдельно.
Все эти файловые системы предназначены для создания высокопроизводительного файлового сервера или рабочей станции, ориентированной на работу с файлами больших размеров. Какая из них лучше — трудно сказать. Нужно исходить из потребностей.
Производительность JFS ниже, чем у остальных трех файловых систем, но она более предсказуема по своему поведению, то есть можно с большой вероятностью предсказать, когда начнется падение производительности. XFS обладает значительно большими показателями производительности. Особенно хорошо она себя проявляет при работе с файлами больших размеров. Производительность этой файловой системы можно значительно повысить, если создать журнал на отдельном контроллере.
Файловая система ReiserFS показала еще большую производительность, но трудна в прогнозировании падения производительности. Файловая система ext3 практически по всем параметрам производительности мало чем отличается от ReiserFS.
Вот тут я слишком часто употребляю слово «журналируемая». Давайте же разберемся, что же собой представляет журналируемая файловая система, и в чем состоят ее преимущества.
Прежде всего нужно отметить, что журналируемые файловые системы не предназначены для восстановления ваших данных любой ценой после сбоя. Они предназначены для других целей. Например, вы открываете файл, и он успешно открывается — файловая система отмечает операцию открытия в своем журнале записью транзакции. Затем вы начинаете писать в файл. При этом файловая система не запоминает копии этих данных. Затем происходит сбой. Когда происходит восстановление после сбоя, происходит откат до последней успешной транзакции — открытия нового пустого файла. Поэтому, когда вы пишите в файл и происходит сбой, вы получите файл нулевой длины.
Давайте рассмотрим создание основной файловой системы типа ext2. A создать файловую систему такого типа можно с помощью команды:
mke2fs -с <устройство>
Опция –с указывает программе, что нужно сделать проверку устройства на наличие ошибок. В качестве устройства обычно выступает раздел жесткого диска. Некоторые опции команды mke2fs перечислены в табл. 4.5. Полный список опций с описанием вы можете получить, введя команду man mke2fs.
Естественно, прежде чем создавать файловую систему на жестком диске, необходимо создать на нем разделы с помощью программы fdisk. Linux в качестве устройства может использовать обыкновенный файл. Его можно создать командой dd. Затем файловую систему нужно примонтировать командой mount. Обо всем этом будет сказано немного позднее. Сейчас же рассмотрим, как перейти от обыкновенной файловой системы ext2 к журналируемой системе ext3. Как я уже отмечал, после/конвертирования с файловой системой ext3 можно будет работать в режиме ext2, отключив журналирование. Другими словами, просто нужно будет использовать драйвер ext2.