【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 /proc/stat 系統(tǒng)的 不同狀態(tài)， such as the number of page faults since the system was booted. /proc/uptime 系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)度。 /proc/version 核心版本。 注意所有上述文件給出易讀的文本文件，有時(shí)可能是不易讀的格式。有許多命令做了些格式化以更容易讀。例如， free 程序讀 /proc/meminfo 并將給出的字節(jié)數(shù)轉(zhuǎn)換為千字節(jié) (并增加了一些信息 )。 Linux 管理員手冊(cè) (3)磁盤和其他存貯介質(zhì)的使用 安裝和升級(jí)系統(tǒng)時(shí) ，需要對(duì)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(shuō)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(gè)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(jìn)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(wú)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(gè)原因是要在一個(gè)硬盤上存不同的操作系統(tǒng)。另一個(gè)原因是將用戶文件和系統(tǒng)文件分開 ，以簡(jiǎn)化備份并在系統(tǒng)崩潰時(shí)有助于保護(hù)系統(tǒng)文件。 在每個(gè)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(duì) Linux 沒(méi)有意義。 將不同的文件系統(tǒng)安裝起來(lái)形成一個(gè)單獨(dú)的樹結(jié)構(gòu)，按需要可以自動(dòng)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(shuō)明對(duì)硬盤、軟盤、 CDROM 和磁帶機(jī)應(yīng)該知道什么。 2 種設(shè)備 UNIX 及 Linux，識(shí)別 2 類設(shè)備：隨機(jī)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(jī)存取的。文件系統(tǒng)支持的每種看來(lái)是個(gè)設(shè)備文件。當(dāng)讀寫設(shè)備文件時(shí)，數(shù)據(jù)與設(shè)備聯(lián)系。這樣沒(méi)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(jī)，只需： $ cat filename /dev/lp1 $ 文件內(nèi)容就被打印了 (當(dāng)然，文件必須是打印機(jī)能理解的格式 )。當(dāng)然，因?yàn)椴粦?yīng)該讓多人同時(shí) cat 文件到同一打印機(jī)，一般用特定的程序發(fā)送文件去打印 (通常是 lpr )。這個(gè)程序能確保同時(shí)只有一個(gè)文件被打印，并自 動(dòng)在完成后發(fā)送下一個(gè)。多數(shù)設(shè)備有類似需要。實(shí)際上，根本很少需要關(guān)心設(shè)備文件。 因?yàn)樵O(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(dāng)?shù)拿罴纯伞Ｔ?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(gè)串行設(shè)備： $ ls l /dev/cua0 crwrwrw 1 root uucp 5, 64 Nov 30 1993 /dev/cua0 $ 第一列第一個(gè)字符，即 crwrwrw中的 c 告訴用戶文件的種類 ，這是一個(gè)字符設(shè)備。一般文件的第一個(gè)字符是 ，目錄是 d，塊設(shè)備是 b；更多的信息見 ls man頁(yè)。 注意即使設(shè)備沒(méi)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(gè) SCSI 硬盤。有所有的設(shè)備文件使安裝程序更簡(jiǎn)單，也易于增加新硬件(無(wú)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(yǔ)。如果你已經(jīng)知道這些項(xiàng)目和內(nèi)容，可以跳過(guò)本節(jié)。 硬盤包括一到數(shù)片盤片 platters， 其一個(gè)或兩個(gè)面 surfaces 涂有磁性材料用于記錄數(shù)據(jù)。每 面有一個(gè)讀寫頭 readwrite head 用于讀寫數(shù)據(jù)。盤片有一個(gè)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(dòng)，磁頭移動(dòng)加上盤片旋轉(zhuǎn)可以使詞頭存取磁盤表面的任何一個(gè)位置。 處理器 (CPU)和實(shí)際磁盤通過(guò)磁盤控制器 disk controller 通訊。這使計(jì)算機(jī)其他部分不必知道如何使用驅(qū)動(dòng)器，因?yàn)椴煌疟P的控制器可以做成對(duì)計(jì)算機(jī)其他部分相同的接口。這樣，計(jì)算機(jī)只要說(shuō) 嗨，磁盤，給我我要的東西 ，而不是用一串長(zhǎng)而復(fù)雜的電信號(hào)來(lái)移動(dòng)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(shí)際上，到控制器的接口仍然很復(fù)雜，但比沒(méi)有好多了。 ) 控制器還可以做一些其他的事，比如緩沖，或自動(dòng)壞扇區(qū)替換等。用電信號(hào)控制操作機(jī)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(dá)旋轉(zhuǎn)磁盤、移動(dòng)磁頭，但這都與理解硬盤工作原理無(wú)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(lái)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(zhǎng)的外圈磁道可以容納更多的數(shù)據(jù) )。一般一個(gè)扇區(qū)容納 512 字節(jié)數(shù)據(jù)。磁盤不能處理比一個(gè)扇區(qū)更小的數(shù)據(jù)量。 每個(gè)面以相同的方式分為磁道和扇區(qū)。這意味著當(dāng)一個(gè)磁頭在某個(gè)磁道時(shí)，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(gè)磁道 (柱面 )移動(dòng)到另一個(gè)需要花時(shí)間，所以將經(jīng)常要在一起存取的數(shù)據(jù) (如一個(gè)文件 )放在一個(gè)柱面里。這改善了性能。當(dāng)然不可能完全作到，文件被放在幾個(gè)相分離的位置叫碎片 fragmented。 磁盤的面 (或頭，實(shí)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(gè)特定的、由電池供電的存儲(chǔ)區(qū)中，叫 CMOS RAM，操作系統(tǒng)在引導(dǎo)啟動(dòng)或驅(qū)動(dòng)器初始化時(shí)可以從那里得到硬盤參數(shù)。 不幸的是， BIOS 有一個(gè)設(shè)計(jì)限制，就是不能在 CMOS RAM 中定義大于 1024的磁道數(shù)，這對(duì)大硬盤來(lái)說(shuō)就太小了。為了克服這個(gè)問(wèn)題，硬盤控制器在磁盤參數(shù)上做了一個(gè)欺騙，用地址轉(zhuǎn)換 translates the addresses 使計(jì)算機(jī)接受。例如，一個(gè)硬盤可能有 8 個(gè)磁頭， 2048 個(gè)磁道，每磁道 35 個(gè)扇區(qū)。其控制器可以對(duì)計(jì)算機(jī)謊稱它有16 個(gè)磁頭， 1024 個(gè)磁道，每磁道 35 個(gè)扇區(qū)，這樣就沒(méi)有超過(guò)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(shí)際的算法可能更復(fù)雜，因?yàn)閿?shù)量可能不象我們?cè)谶@里假設(shè)的這么好 (但這不影響我們理解原理 )。這個(gè)轉(zhuǎn)換在操作系統(tǒng)來(lái)看產(chǎn)生了錯(cuò)覺(jué)，并可能影響操作系統(tǒng)對(duì)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(wèn)題。 SCSI 硬盤使用連續(xù)的扇區(qū)號(hào) (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(duì) CPU 與控制器的通信使用完全不同的方 法，因此不會(huì)有這個(gè)問(wèn)題。注意，計(jì)算機(jī)可能根本不知道一個(gè) SCSI 硬盤的實(shí)際參數(shù)。 由于 Linux 經(jīng)常不知道一個(gè)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(gè)柱面里。而是爭(zhēng)取給一個(gè)文件分配連續(xù)編號(hào)的山區(qū)，這樣能得到類似的性能。對(duì)于控制器上有 cashe 或控制器能自動(dòng)預(yù)取的硬盤，情況將更復(fù)雜。 每個(gè)硬盤表現(xiàn)為一個(gè)單獨(dú)的設(shè)備文件。通常只能有 24 個(gè) 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(gè)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(shí)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(méi)有讀寫頭，讀寫頭在驅(qū)動(dòng)器上。軟盤相當(dāng)于硬盤的一張盤片，但可移動(dòng)，一個(gè)驅(qū)動(dòng)器可以存取不同的軟盤，而硬盤則是一個(gè)獨(dú)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)通常可以使用幾中不同的盤片，例如，一個(gè) 39。軟驅(qū)可以使用 720KB 和 4MB 的軟盤。因?yàn)檐涷?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(gè)都與軟驅(qū)和軟盤種類有關(guān)。因此， /dev/fd0H1440 是第一個(gè)軟驅(qū)(fd0)，必須是 39。軟驅(qū)，使用 39。高密度軟盤 (H)，容量是 1440KB(1440)，即普通的 39。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(gè)特定的軟驅(qū)設(shè)備類型，能自動(dòng)檢測(cè)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(gè)扇區(qū)，直到找到正確的一個(gè)。這自然要求軟盤是已經(jīng)格式化過(guò)的。自動(dòng)設(shè)備叫 /dev/fd0 、 /dev/fd1 等。 存取軟盤的自動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)扇區(qū)數(shù)的軟盤，或自動(dòng)檢測(cè)由于某種原因失敗或適當(dāng)?shù)脑O(shè)備文件丟失。 Linux 除了所有標(biāo)準(zhǔn)的，還能處理許多非標(biāo)準(zhǔn)的軟盤格式。這有時(shí)需要特殊的格式化程序。我們現(xiàn)在先跳過(guò)這些軟盤格式，同時(shí)你可以查看 /etc/fdprm 文件。它定義了setfdprm 識(shí)別的設(shè) 定。 操作系統(tǒng)必須知道軟驅(qū)何時(shí)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(dāng)用于此的信號(hào)線斷了或不好時(shí)，當(dāng)在 MSDOS 中使用時(shí)，這并不總有效。如果你曾遇到過(guò)軟驅(qū)的這種怪異的問(wèn)題，可能是這個(gè)原因。解決這個(gè)問(wèn)題的唯一方法是修理軟驅(qū)。 CDROM CDROM 驅(qū)動(dòng)器使用一個(gè)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(dòng)器發(fā)出一束激光來(lái)讀盤。當(dāng)激光射到小坑上，激光以一種方式反射；當(dāng)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(guò)是機(jī)械。 CDROM 驅(qū)動(dòng)器比硬盤慢。典型的硬盤的平均尋道 (seek)時(shí)間小于 15毫秒，而快速的 CDROM 驅(qū)動(dòng)器要花零點(diǎn)幾秒。實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸率則相當(dāng)快，在數(shù)百 KB/s。速度慢使 CDROM 驅(qū)動(dòng)器不能代替硬盤使用 (有些 Linux distributions 提供 live CDROM 文件系統(tǒng)，使之不必拷貝文件到硬盤，使安裝簡(jiǎn)單并節(jié)約了許多硬盤空間 )，雖然是可能的。要安裝新軟件， CDROM 很好，因?yàn)樵诎惭b時(shí)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(guó)際標(biāo) 準(zhǔn)化組織定義的 ISO9660。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定義了一個(gè)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(duì)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)增強(qiáng)，叫Rock Ridge 增強(qiáng)。 Rock Ridge 允許長(zhǎng)文件名、符號(hào)連接和許多其他優(yōu)點(diǎn)，使 CDROM 更象 UNIX 文件系統(tǒng)。同時(shí)， Rock Ridge 文件系統(tǒng)仍然是一個(gè)有效的 ISO9660 文件系統(tǒng)，使非 UNIX 一樣可以使用。 Linux 同時(shí)支持 ISO9660 和 Rock Ridge增強(qiáng)，增強(qiáng)被自動(dòng)識(shí)別和使用。 文件系統(tǒng)只是一部分，許多 CDROM 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(yùn)行在 Linux 下 (當(dāng)然，可能運(yùn)行在 Linux 的 MSDOS 仿真器 dosemu 下 )。 CDROM驅(qū)動(dòng)器通過(guò)相關(guān)的設(shè)備文件存取。有多種方法將 CDROM連接到計(jì)算機(jī)：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(dòng)器使用磁帶，類似 音樂(lè)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(guò) 所有部分。磁盤可以隨機(jī)存取，即可以直接跳到磁盤上的某個(gè)部分。串行存取的磁帶當(dāng)然慢了。 另外一方面，磁帶相當(dāng)便宜，因?yàn)闊o(wú)須快速。也容易做得很長(zhǎng)，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(wú)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(biāo)記磁道和扇區(qū)的標(biāo)志的過(guò)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(shí)際細(xì)節(jié)并非準(zhǔn)確地這樣，但重要的是：磁盤不經(jīng)過(guò)格式化是不能使用的。 這里術(shù)語(yǔ)有些模糊： MSDOS 中，格式化 (format)這個(gè)詞還包括了產(chǎn)生文件系統(tǒng)的過(guò)程 (下面將討論的 )。這兩個(gè)過(guò)程經(jīng)常一起使用，尤其是軟盤。當(dāng)必須區(qū)分時(shí)，真正的格式化被稱為低級(jí)格式化 lowlevel formatting，而建立文件系統(tǒng)被成為高級(jí)格式化 highlevel formatting。在 UNIX 圈中，這兩者叫格式畫 format 和建立文件系統(tǒng)