Особенности работы с дисками в различных ОС. Монтирование файловых систем различных типов.

Возможно вы уже знаете, а может быть вам это еще только предстоит узнать, но в GNU/Linux нет такого понятия как "Мой компьютер" - такого привычного значка, дважды кликнув по которому вы сможете увидеть все ваши диски, флэшки, CD/DVD приводы и др.
Дело в том, что каждый раздел может быть "назначен" определенной папке в вашей системе. Такое назначение называется монтированием.

Попробую объяснить это вот так: допустим мы разделили диск на два раздела - первый раздел в 20 ГиБ и второй раздел - 160 ГиБ. Основой иерархии файлов в системах GNU/Linux является корневой каталог (также известный как корень). Корневой каталог изображается в виде прямого слэша (символ /). Файлы пользователей лежат в папке /home, причем для каждого пользователя создана своя подпапка, доступ к которой имеет только этот пользователь и системный даминистратор. Чаще всего для системы достаточно пары-тройки десятков гибибайт дискового пространства, тогда как всевозможные пользовательские файлы (музыка, фильмы, игры, картинки, документы и т.п.) могут разрастаться до бесконечности. Именно поэтому точкой монтирования для раздела в 20 ГиБ мы назначим /, а для раздела в 160 ГиБ - /home. В таком случае, все файлы, которые попадут в корневой каталог будут записаны на раздел размером в 20 ГиБ, но все файлы, которые попадут в папку /home будут записаны уже на гораздо больший раздел.

Монтирование файловых систем в различных ОС

 

В давние времена (в начале века), одно из первых, что удивляло пользователя, перешедшего с WINDOWS к UNIX-подобным системам, - это необходимость монтировать (присоединять) дисководы, CD-ROM и файловые системы жесткого диска. А затем, для сохранения целостности данных на носителе, еще и необходимость размонтировать устройство. Если отсоединить устройство без операции размонтирования, то файловая система будет разрушена. Большинство проблем возникает с дискетами, так как CD-ROM или оптический диск без размонтирования блокируется и обычным путем не извлекается. Flash-накопителей тогда ещё не было, и пользователи одной, в то время популярной, операционной системы, не были привычны к процедурам монтирования. Но прогресс не стоит на месте, появились новые накопители, а также механизмы автоматизации подключения/отключения всего и вся в Linux

Прежде чем ОС сможет использовать файловую систему, она должнавыполнить над этой системой операцию, называемую монтированием (mount, а команда размонтирования- umount).В общем случае операция монтирования включает:

• проверку типа монтируемой ФС;
• проверку целостности ФС;
• считывание системных структур данных и инициализация соответствующегомодуля файлового менеджера (драйвера файловой системы);
• в некоторых случаях - модификацию ФС с тем, чтобыуказать, что она уже смонтирована - устанавливаетсятак называемый флаг загрязнения (dirty flag).Это может быть необходимо, если ФС неустойчива к сбоям В этом случае при ее размонтировании необходимо выполнить специальныеоперации.

Если система пытается подмонтировать такую ФС и видит, что флаг загрязненияустановлен, это означает, что при последнем использовании еене размонтировали надлежащим образом. В этом случае перед монтированиемнеобходимо запустить программу починки ФС, которая выявит все проблемы,возникшие при таком неправильном размонтировании. Чаще всего проблем нет,но они могут возникнуть;

• включение новой файловой системы в общее пространство имен.В различных системах это делается различными способами.

В CP/M, MS/DR DOS и OS/2 имена файловых системобозначаются буквами латинского алфавита, а сами файловые системычасто почему-то называются ``драйвами''.При некотором желании можно использовать в качестве имен ФС такжесимволы '[' и ']'.Устройства A: и B: - это всегда дисководы гибких дисков ; устройство C: - обычнопервый жесткий диск, или первый раздел на первом жестком диске.

ДОС, как правило, помещают в пространство имен все доступные блочные устройства, не выполняя полной процедуры монтирования. Если какое-то из этих устройств не содержит ФС известного типа, то система будет возмущаться при обращениях к такому устройству,но не удалит его из списка доступных ФС.А иногда даже не будет возмущаться - попробуйте поставить в дисковод машины под управлением MS/DR DOS дискету, не содержащую файловой системы (например, созданную программой tar) исказать DIR A:. Скорее всего, вы увидите несколько экранов мусора,но ни одного сообщения об ошибке!

В операционных системах семейства Unix смонтированные ФС выглядят как каталоги единого дерева , начинающегося с корневого каталога, выделенной первой ФС,называемой корневой (root). Администратор системы может подмонтировать новую ФС к любому каталогу, находящемуся на любом уровне дерева. Такой каталог после этого называют ``точкой монтировки'', но это выражение отражает только текущее состояние каталога. После того как мы размонтируем ФС, мы сможем использовать этот каталог как обычный, и наоборот, мы можем сделать точкой монтировки любой каталог.

айловые системы Linux и Windows имеют с обоих "сторон" некоторые отличия. Рассмотрим их.

Типы файловых систем

Linux и Windows используют разные файловые системы для хранения и организации доступа к информации на дисках.

Как вы наверно знаете, на сегодняшний день для Windows наиболее распространенными системами являются FAT 32 и NTFS. NTFS - более "продвинутая" система, одной из особенностей которой является обеспечение более высокой скорости работы на дисках относительно больших размеров. Однако NTFS несовместима с Windows 98 и более ранними версиями Windows.

В Linux используются другие файловые системы. В основном, это Ext2 и Ext3 (вторая и третья расширенные файловые системы). Ext3 - это таже Ext2, однако имеющая ряд модернизаций, одной из которых является поддержка журналирования.

Журналируемая файловая система сначала записывает изменения, которые она будет проводить в отдельную часть файловой системы (журнал) и только потом вносит необходимые изменения в остальную часть файловой системы. После удачного выполнения планируемых изменений, записи удаляются из журнала. Все это обеспечивает лучшее сохранение целостности системы и уменьшает вероятность потери данных, особенно в случае непредвиденного выключения компьютера.

Следует отметить, что Linux поддерживает и множество других файловых систем. Таким образом, в Linux можно организовать доступ к Windows-разделам, а вот в Windows, без посторонних средств помощи, "увидеть" разделы Linux невозможно.

Дерево, а не деревья

Теперь вернемся к файловой структуре. В обоих системах она является иерархической (обычно сравнивают с деревом). Однако есть и существенные отличия.

В операционной системе Windows, открывая каталог "Мой компьютер", пользователь привык наблюдать примерно следующую картину. Обычно один или более жестких дисков (чаще всего логических) именуются начиная с латинской буквы C. Каждый из дисков является корневым каталогом. Так например, если в системе имеется три диска, то будет три корневых каталога (скорее всего, C, D и E), каждый из которых содержит вложенные папки и файлы. Другими словами, в системе будут существовать три дерева. Поскольку иногда придется пользоваться компакт-дисками и USB-устройствами, то периодически будет "вырастать" еще парочка деревьев.

В дистрибутивах Linux все несколько иначе. Файловая система едина и имеет лишь один корневой каталог, который обозначается косой чертой - слэш (/). (Здесь следует обратить внимание на отличие от Windows. В последней при формировании полного адреса используется обратная косая черта (\). В Linux при формировании полного имени всегда используется слэш.)

Итак, если в Linux всего лишь один корневой каталог, то где же искать логические и физические диски. Ведь по логике вещей (как размышляет windows-пользователь) они "самые главные" и содержат каталоги и файлы, а раз их нет, то возможно система их "не увидела"!? Linux вынуждает поменять такое представление на организацию файловой структуры. Можно сказать, что в файловой структуре Linux не диск содержит каталоги, а каталоги могут содержать диски. Другими словами, внутри каталога могут "лежать" целые диски или их разделы.

В Linux существуют процедуры монтирования и размонтирования устройств, которые позволяют к единому иерархическому дереву подсоединять и отсоединять разные устройства (будь то разделы жесткого диска или любые съемные устройства). Точками монтирования (т.е. местами, куда подключаются устройства) служат каталоги. Данные, содержащиеся на подключаемом устройстве, становятся доступными внутри этого каталога.

Типы файлов

Услышав о типах файлов, пользователь Windows может заподозрить, что речь пойдет о так называемых расширениях (части имени файла, которая указывает на тип данных, содержащихся в файле). Например, в Windows распространенными являются такие типы как "текстовый документ" (расширение TXT), "документ MS Word" (DOC), "точечный рисунок" (BMP) и многие другие. Смысл наличия расширений в том, что они позволяют по имени определить тип данных файла.

В дистрибутивах Linux расширения также используются, однако не являются обязательными. В Linux, говоря о типах файлов, имеют ввиду совсем иное. Здесь все содержимое файловой системы рассматривается как файлы и введение понятия "тип" есть необходимость определить, что есть файл с данными, а что каталог, физическое устройство или др.

Первый тип - это обычные файлы с данными, которые интерпретируются той или иной прикладной программой. Т.е это обычные пользовательские файлы, знакомые юзерам Windows.

Часто в операционной системе Windows каталоги (директории) называют папками и, желая объяснить принцип иерархического устройства системы, говорят, что файлы лежат в папках, как если бы в реальной папке лежали бы реальные документы. На самом деле каталоги - это тоже файлы, содержащие списки ссылок на файлы с данными или другие каталоги, которые пользователь видит как содержимое данного каталога (хотя на уровне физического устройства расположение этих файлов никак не связано "общими узами"). Итак, второй тип файла - это каталоги.

В операционной системе Windows существует понятие "ярлык", который представляет собой указатель на файл. Каждый файл в Windows может иметь только один значок (и одно имя) и неограниченное количество ярлыков. Это очень удобно, если доступ к какому-либо файлу необходимо организовать из разных каталогов. Нечто подобное есть и в Linux и называется символическая (или мягкая) ссылка. Это также отдельный тип файла, который содержит информацию, где на самом деле находится запрашиваемый объект.

Кроме рассмотренных выше, существуют и другие типы файлов: это файлы устройств, сокеты и каналы.

Понятие жесткой ссылки

Новым для пользователя Windows будет понятие жесткой ссылки. Для сравнения, можно сказать так: в Windows существует лишь одно имя у каждого файла, в Linux же их может быть больше. Причины данного "явления" кроются с следующем.

Абсолютно любой файл в файловой системе Linux имеет так называемый индексный дескриптор, который и хранит всю необходимую информацию о файле. Для каждого файла номер индексного дескриптора уникальный, а вот имя файла является всего лишь ссылкой на данный дескриптор. Поэтому имен у файла может быть множество.

Файл не будет удален из системы пока будет существовать хоть одна жесткая ссылка на него.

Следует понимать, что понятия жесткой и мягкой ссылки, несмотря на их созвучность, различны по сути. Жесткая ссылка указывает непосредственно на индексный дескриптор, а мягкая указывает на жесткую ссылку. Если удалить все жесткие ссылки файла, то ни одна мягкая ссылка <не сработает>. Жесткая ссылка - это один из принципов организации файловой системы, а мягкая ссылка - определенный тип файла.

Регистр букв имеет значение

В отличие от Windows в Linux различаются прописные и строчные буквы в именах файлов и каталогов (и не только в них).

Так, если в одном и том же каталоге в Windows попытаться создать два файла: readme.txt и Readme.txt, то ничего не выйдет. Для данной операционной системы оба этих имени идентичны и, поскольку файлов с одинаковыми полными именами (одинаковыми адресами и именами) быть не может, то система откажется создать в одном каталоге файлы readme.txt и Readme.txt. В Linux же такое возможно, т.к. для данной системы это разные имена.

BIOS. Функции. Настройка.

Базовая система ввода-вывода (Basic Input Output System, BIOS).
BIOS представляет собой встроенное микропрограммное обеспечение, которое «прошито» в микросхеме на материнской плате компьютера. Оно запускается автоматически после включения компьютера и выполняет ряд обязательных задач.
Вначале BIOS осуществляет проверку процессора, оперативной памяти, видеокарты и материнской платы – POST (Power on Self Test). Если эта проверка пройдет успешно, вы услышите однократный звуковой сигнал. Если же будут обнаружены какие-либо неполадки, компьютер сообщит об этом несколькими аудиосигналами (их значения вы можете узнать из руководства к материнской плате вашего ПК). В этом случае необходимо проверить, плотно ли вставлены в соответствующие разъемы на материнской плате кабели, платы расширения и прочие детали. Если все закреплено прочно, значит, один из компонентов вышел из строя.

BIOS определяет большое количество параметров для различных компонентов компьютера. В частности, распределяет прерывания для отдельных компонентов системы.
Информирование о компьютере. После проверки и настройки компонентов у большинства компьютеров на экране появляются данные о конфигурации, в частности, о процессоре, винчестерах, оперативной памяти и т.д.
При появлении на экране информации о компьютере вы можете войти в настройки BIOS, которые хранятся в специальной микросхеме – CMOS, и внести необходимые изменения.
BIOS производит загрузку операционной системы, в заданной последовательности обращаясь к установленным в компьютере накопителям.

Существуют различные версии BIOS для разных моделей материнских плат. Наиболее известными являются Award, Phoenix и AMI. В большинстве компьютеров используется версия Award.
Функции BIOS могут различаться – в зависимости от ее производителя и от характеристик материнской платы. Так, например, некоторые версии BIOS хорошо подходят для «разгона» компьютеров, другие – не очень.
Основные функции и настройки многочисленных вариантов BIOS в целом схожи.

В BIOS возможна настройка параметров, обычно недоступных для регулировки в Windows. Например, вы можете указать, с какого диска должна производиться загрузка, включить или отключить различные компоненты и модули на материнской плате, настроить функцию энергосбережения. В настройках BIOS можно также посмотреть информацию о процессоре, установленном в данном компьютере.
Однако необходимость изменения настроек BIOS возникает довольно редко. Если компьютер без сбоев работает с настройками по умолчанию, их лучше не менять. Изменения могут быть необходимы лишь при замене компонентов, например процессора или оптического привода.

Может ли неправильная настройка BIOS нанести вред компьютеру?
Да. Поэтому настройки BIOS следует изменять только в том случае, когда это действительно необходимо. Особенно осторожным следует быть с параметрами тактовой частоты процессора и оперативной памяти. Неправильное изменение этих параметров может привести к тому, что компьютер вообще перестанет запускаться. В ряде случаев неграмотные действия пользователя могут повлечь за собой выход из строя отдельных компонентов.

Основные настройки BIOS

Из главного меню BIOS можно перейти в различные подменю (разделы). Здесь показаны наиболее важные из них. В некоторых разделах доступны полезные функции, которые следует активировать.
Если вы активируете функцию SMART, то при угрозе возникновения проблем с жестким диском вы получите сообщение от BIOS
Здесь можно отключить ненужные компоненты материнской платы, если вы установили модуль расширения, выполняющий аналогичную функцию, например дискретную видеокарту
В режиме энергосбережения S1 процент экономии энергии невелик. Оптимальным является режим S3. В этом случае компьютер в «спящем» режиме практически не будет потреблять энергию
Настройки в разделе «PCI/PNP» позволяют регулировать прерывания. Современные компьютеры хорошо справляются с этой задачей в автоматическом режиме, поэтому изменять здесь что-либо не следует
В этом разделе можно узнать температуру на процессоре и в системном блоке. При очень высоких значениях проверьте, хорошо ли работает вентилятор
Профессионалы могут вручную изменять тактовую частоту оперативной памяти. Ее имеет смысл понизить в том случае, если в компьютере установлено много модулей памяти
Функция Execute Disable Bit должна защищать компьютер от вирусов и других вредоносных программ. Ее нужно активировать в обязательном порядке
При выходе из BIOS сохраните изменения, нажав Y, или отмените все внесенные изменения, нажав N.