Figura 19.1. Unità a nastro IBM. Questa foto proviene dalla raccolta di Peter Roosen-Runge, visibile alla pagina York computing: scenes from a distant past, http://www.cse.yorku.ca/~peter/deptphotos/photos.html, ripubblicata qui con il suo permesso.
19.12 Gerarchia del file system
19.12.3 Directory «/boot/»: file statici per l'avvio del sistema
19.12.5 Directory «/etc/»: configurazione particolare del sistema
19.12.6 Directory «/home/»: directory personali degli utenti
19.12.7 Directory «/lib/»: librerie condivise essenziali e moduli del kernel
19.12.8 Directory «/mnt/»: punto di innesto per l'inserzione temporanea di altri file system
19.12.10 Directory «/proc/» e «/sys/»: informazioni vitali sul kernel e sui processi
19.12.11 Directory «/root/»: directory personale dell'utente root
19.12.13 Directory «/usr/»: gerarchia secondaria (dati statici e condivisibili)
19.12.14 Directory «/usr/bin/» e «/usr/sbin/»: binari non essenziali
19.12.15 Directory «/usr/games/»: giochi e programmi didattici
19.12.17 Directory «/usr/lib/»: librerie per la programmazione e per gli applicativi
19.12.19 Directory «/usr/share/»: dati indipendenti dall'architettura
19.12.24 Directory «/var/cache/»: directory per la memorizzazione transitoria
19.12.25 Directory «/var/lock/»: file per il controllo dell'accesso alle risorse
19.12.27 Directory «/var/mail/»: caselle postali degli utenti
19.12.28 Director «/var/opt/»: dati variabili per gli applicativi aggiuntivi
19.12.29 Directory «/var/run/»: dati variabili di esecuzione
19.12.31 Directory «/var/tmp/»: file temporanei preservati all'avvio del sistema
.netrc 19.11.5.1
/etc/mtab 19.4.1.7
/lost+found/ 19.2.2.6
badblocks 19.2.1.1
cfdisk 19.2.1.3
create_compressed_fs 19.9.1
df 19.4.1.8
di 19.4.1.9
disktype 19.2.2.1
doschk 19.2.4
dosfsck 19.2.2.4
du 19.4.1.10
dumpe2fs 19.2.2.2
dvd+rw-format 19.8.3
e2fsck 19.2.2.3
edquota 19.6.9
encfs 19.11.7
encfsctl 19.11.7.3
extract_compressed_fs 19.9.1
fdformat 19.13.1.1
fdisk 19.2.1.2
fsck 19.2.2.5
fsck.ext2 19.2.2.3
fsck.ext3 19.2.2.3
fsck.ext4 19.2.2.3
fsck.msdos 19.2.2.4
fstab 19.4.1.6 19.6.2 19.11.3
fuse.conf 19.11.2
fusermount 19.11.1
genisoimage 19.7.4.5
gpart 19.3.1
growisofs 19.8.3
isolinux 19.7.4.7
isosize 19.13.6
kpartx 19.13.3.3
MAKEDEV 19.12.4
mdadm 19.10.3.2
mkcramfs 19.9.3
mkdosfs 19.2.1.8
mke2fs 19.2.1.7
mkfs 19.2.1.9
mkfs.ext2 19.2.1.7
mkfs.ext3 19.2.1.7
mkfs.ext4 19.2.1.7
mkfs.msdos 19.2.1.8
mkisofs 19.7.4.5
mksquashfs 19.9.2
mkswap 19.5.2
mkzftree 19.9.4
mount 19.4.1.4
ntfs-3g 19.11.6.1
ntfsmount 19.11.6.1
parted 19.3.2
partimage 19.3.3
quota 19.6.11
quotacheck 19.6.5
quotaoff 19.6.6
quotaon 19.6.6
repquota 19.6.10
setcd 19.13.5
setquota 19.6.8
sfdisk 19.2.1.4
stat 19.4.1.11
superformat 19.13.1.2
swap 19.5
swapoff 19.5.3.1
swapon 19.5.3.1
sync 19.4.2
umount 19.4.1.5
wodim 19.8.2
Con il termine memoria di massa ci si riferisce alla parte di memoria non volatile di un elaboratore, che consente l'immagazzinamento di grandi quantità di dati. Il tipo di supporto più utilizzato è quello a disco, il quale permette un accesso rapido ai dati, mentre in passato sono stati molto importanti anche i nastri magnetici, graditi a suo tempo per la loro economicità in rapporto alla quantità di dati memorizzabili. Tuttavia, il futuro delle memorie di massa sembra essere rappresentato dalle memorie solide, ovvero da sistemi di memorizzazione elettronica allo stato solido (senza componenti meccanici).
Il sistema di memorizzazione a nastro è stato il primo (a parte le schede perforate) a essere utilizzato con gli elaboratori. In tempi più recenti, dal nastro in bobine si è passati piuttosto a cartucce a nastro magnetico di vario tipo.
La memorizzazione a nastro permette la registrazione di dati in modo sequenziale. Questo significa che la modifica dei dati può avvenire solo aggiungendo queste modifiche alla fine, senza poter intervenire nella parte già memorizzata. Nello stesso modo, l'accesso a un'informazione richiede lo scorrimento del nastro fino al punto in cui questa si trova.
Solitamente, la memorizzazione di dati all'interno di un nastro avviene in forma di archivio, cioè di un file unico contenente tutti i file che si vogliono archiviare. In questo modo, è il programma di archiviazione ed estrazione a prendersi cura del confezionamento dei dati da archiviare e del loro recupero quando necessario.
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Figura 19.1. Unità a nastro IBM. Questa foto proviene dalla raccolta di Peter Roosen-Runge, visibile alla pagina York computing: scenes from a distant past, http://www.cse.yorku.ca/~peter/deptphotos/photos.html, ripubblicata qui con il suo permesso. |
Il supporto di memorizzazione a disco, ha il vantaggio di consentire l'accesso diretto ai dati senza la necessità di scorrerli sequenzialmente. Le tecniche di memorizzazione possono essere differenti: magnetica, magneto-ottica e ottica. Nel primo caso, il più comune, i dati vengono memorizzati su uno strato ferromagnetico; nel secondo, si sfrutta sempre un sistema di memorizzazione magnetica, ma su un materiale che deve essere scaldato con un fascio laser per consentire la memorizzazione; l'ultimo utilizza una memorizzazione puramente ottica, attraverso un laser.
La memorizzazione magnetica è la più comune, offre il vantaggio di una maggiore velocità di lettura e scrittura dei dati, ma è anche la meno sicura per quanto riguarda la durata di mantenimento di questi.
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Bisogna ricordare che esiste una grande quantità di fonti magnetiche, cominciando dal campo terrestre, a cui si aggiungono tutti quelli generati dall'attività umana. Tanto per fare un esempio, un telefono mobile acceso, appoggiato vicino a un dischetto magnetico, può provocare la sua cancellazione. |
I dischi magneto-ottici sono funzionalmente analoghi a quelli magnetici, con la differenza che, dovendo scaldare le tracce da memorizzare con un laser, quando questo calore non è disponibile non sono tanto sensibili ai campi magnetici estranei.
I dischi ottici utilizzano una memorizzazione attraverso un fascio laser. Il tipo più comune di disco ottico può essere usato una volta sola per memorizzare i dati, consentendo naturalmente una quantità indefinita di letture successive, ma a questo si affianca il disco riscrivibile, il quale può essere riutilizzato.
Esistono principalmente due tipi di dischi: quelli che sono fissati stabilmente all'apparecchiatura che permette di effettuare delle registrazioni e di leggerne il contenuto, distinguendoli da quelli che possono essere asportati e quindi sostituiti. Tuttavia va considerato che i dischi «fissi» possono essere inseriti in unità esterne che possono essere spostate da un elaboratore all'altro.
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Figura 19.2. Disco fisso e disco rimovibile. |
Il disco fisso ha normalmente una capacità molto superiore a un disco rimovibile, permettendo di effettuare le operazioni di registrazione e rilettura dei dati molto più velocemente. Il disco rimovibile ha il vantaggio di poter essere tolto e sostituito con altri, senza portare con sé tutta la meccanica e l'elettronica necessaria alla sua gestione.
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Figura 19.3. Disco fisso esterno USB. |
Il disco magnetico è costituito essenzialmente da uno o più piatti di materiale metallico (alluminio o un'altra lega trasparente ai campi magnetici), plastico, o vetroso, ricoperti su entrambe le facce da un deposito di ossidi ferromagnetici (la stessa sostanza che ricopre il nastro magnetico delle cassette audio). Questi piatti vengono fatti ruotare a velocità angolare costante.
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Figura 19.4. Visione dall'alto di un piatto sul quale scorre una testina per la lettura e scrittura dei dati. Le tracce magnetiche, concentriche, non sono visibili, ma vengono individuate dalla testina magnetica. |
L'operazione di registrazione e rilettura dei dati viene effettuata da testine, una per ogni faccia dei piatti, le quali registrano e rileggono lungo tracce concentriche del disco. Le tracce magnetiche vengono definite dalle testine stesse, durante una fase detta di inizializzazione (o formattazione) a basso livello. Le tracce sono suddivise a loro volta in settori di uguale dimensione contenenti un codice di identificazione.
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Figura 19.5. Le tracce concentriche dei dischi magnetici sono suddivise in settori di uguale dimensione. |
I settori sono in pratica dei contenitori di dati. L'esistenza di questi settori e del loro sistema di identificazione permette l'accesso diretto ai dati, fino all'unità minima gestibile, costituita appunto dal settore. Nello stesso modo, non è possibile registrare dati se prima non sono state definite le tracce e i settori.
In passato sono esistiti dischi magnetici nei quali la suddivisione delle tracce in settori veniva identificata attraverso riferimenti estranei alle tracce stesse, per esempio attraverso dei fori in qualche punto del piatto. Questo vecchio tipo di dischi veniva detto hard sectored (suddiviso fisicamente in settori), mentre la modalità attuale, cioè quella che si ottiene con l'inserzione di codici di riconoscimento all'inizio dei settori, si dice soft sectored (suddiviso logicamente in settori). In ogni caso, è sempre presente un riferimento fisico per definire un punto di inizio nella rotazione.
Quando un'unità di memorizzazione è composta da più dischi, questi sono calettati sullo stesso albero (l'asse di rotazione centrale). In questo modo, la registrazione e la lettura avvengono attraverso un pettine di testine collegate assieme.
Le testine non possono appoggiare sul piatto, altrimenti si genererebbe un attrito e conseguentemente un riscaldamento disastroso. La presenza dell'aria o di un altro gas, fa sì che con la rotazione le testine si appoggino su un cuscino d'aria sottilissimo. A volte può succedere che un corpo estraneo si inserisca tra una testina e il piatto. Quando ciò succede, nella maggior parte dei casi, si arriva all'atterraggio della testina e alla conseguente distruzione del piatto e della testina stessa.
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Figura 19.6. Foto di due dischi fissi aperti. Rispetto al disegno che appare nella figura 19.4, la rotazione di questi dischi avviene in senso antiorario. Inoltre, a sinistra si vede che la posizione di riposo delle testine è nella traccia più interna, mentre a destra queste vengono estratte completamente, per maggiore sicurezza. |
Come già accennato, il settore è l'unità di memorizzazione minima a cui si possa accedere in un disco, di qualunque tipo esso sia. Nel caso di dischi organizzati a tracce concentriche, sono state utilizzate storicamente coordinate composte da cilindro, testina e settore.
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Figura 19.7. Schema di un disco fisso visto lateralmente. |
Il cilindro rappresenta un gruppo di tracce, tutte alla stessa distanza dall'asse di rotazione centrale; la testina identifica la traccia specifica facendo riferimento alla faccia di un piatto particolare da prendere in considerazione; il settore è il segmento di traccia a cui si vuole accedere.
Per definire le caratteristiche di un disco del genere si parla di geometria, espressa attraverso l'indicazione del numero di cilindri, di testine e di settori a disposizione. La dimensione di un disco, espressa in settori, si esprime quindi come il prodotto di questi tre valori.
Infine è importante considerare anche la dimensione del settore, ovvero la quantità di byte che questo può contenere. La dimensione normale è di 512 byte, ma esistono anche dischi con settori di dimensione multipla.
Attualmente, dal momento che il sistema di controllo elettronico di una unità a disco è molto più sofisticato di un tempo, la geometria è un concetto che serve solo a rispettare la tradizione. In generale, sarebbe possibile l'accesso ai settori semplicemente indicandone il numero di sequenza, lasciando al sistema di controllo interno al disco di sapere dove si trova effettivamente, in base alla geometria reale. Tuttavia, per ragioni di compatibilità, si continua a immaginare una geometria virtuale, in quanto non corrispondente a quella reale.
Di norma, i dischi magneto-ottici (MO) sono dischi rimovibili in cui i dati sono registrati in forma magnetica, ma l'operazione di registrazione avviene previo riscaldamento da parte di un fascio laser. Si tratta storicamente di unità di memorizzazione di grande capacità, ma ad accesso piuttosto lento e attualmente superate sotto tutti gli aspetti.
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Figura 19.8. Disco magneto-ottico rimovibile. |
Il disco magneto-ottico ha una geometria analoga a quella dei dischi magnetici, anche se si tratta solo di un piatto, per cui, anche in questo caso si parla di cilindri, testine e settori.
Mentre i dischi magneto-ottici si comportano in maniera analoga a quelli magnetici, i dischi ottici richiedono una registrazione sequenziale (come i nastri), consentendo eventualmente un'aggiunta in coda. Tuttavia, la rilettura non comporta limitazioni di accesso. Per questo, i dischi ottici sono registrati utilizzando un'unica traccia a spirale, un po' come si faceva con i vecchi dischi musicali di vinile.
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Figura 19.9. Disco ottico registrato: si può notare il bordo interno da dove parte l'incisione e il limite esterno dove questa ha termine. |
Le memorie solide sono degli integrati che consentono la memorizzazione di discrete quantità di dati, in modo simile a quello delle memorie di massa tradizionali. Attualmente, il limite tecnico di tali sistemi di memorizzazione sta nel numero massimo di cicli di scrittura.
L'uso più comune delle memorie solide avviene attraverso le porte USB, gestendole come se fossero dei dischi esterni.
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Figura 19.10. Esempio di memoria solida, per l'uso in apparecchi come le macchine fotografiche. |
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Figura 19.11. Lettore di vari modelli di memorie solide esterne. |
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Figura 19.12. Memoria solida esterna in forma di «penna» USB. |
Quando si utilizza un nastro magnetico, la memorizzazione dei dati può avvenire solo in modo sequenziale, per cui, di solito si registra un file unico contenente tutto ciò che si vuole archiviare.
Nel caso delle unità ad accesso diretto (a disco e a memoria solida), i dati possono essere suddivisi in settori e sparpagliati nell'unità di memorizzazione come si vuole, possibilmente con un qualche criterio. Questo criterio è il file system, cioè qualcosa che definisce un'organizzazione dei dati nell'unità e il modo per potervi accedere.
Un'unità di memorizzazione priva di file system è solo una sequenza di settori. In questo senso, a volte si utilizzano le unità di memorizzazione ad accesso diretto come se fossero nastri, registrando e rileggendo i dati nella stessa sequenza naturale dei settori.
Il caso del disco ottico è speciale, nel senso che la registrazione avviene come se si trattasse di un nastro, ma quanto registrato può contenere un file system (solitamente si tratta di quello definito dallo standard ISO 9660, oppure ISO 13346) e la rilettura dei dati può avvenire ad accesso diretto, come nel caso dei dischi normali.
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I dischi ottici (CD, DVD, BR) da utilizzare con i sistemi Unix contengono normalmente un file system ISO 9660 con estensioni Rock Ridge (oppure un file system UDF, ISO 13346). Quando il disco viene letto da un sistema che non è in grado di riconoscere le estensioni Unix, riesce ugualmente ad accedervi, però tutto si manifesta semplicemente come nello standard ISO normale. |
Le unità di memorizzazione di massa ad accesso diretto, come i dischi e le memorie solide, purché di dimensioni adeguate, possono essere suddivisi in partizioni. Questa suddivisione permette, per esempio, di fare convivere diversi sistemi operativi nella stessa unità.
Teoricamente, un'unità di memorizzazione di qualunque genere può essere suddivisa in partizioni, oppure anche no. In particolare, in presenza di dischi rimovibili di dimensioni superiori a qualche mebibyte (simbolo Mibyte), non suddivisi in partizioni, si parla a volte di superfloppy.
Il sistema della suddivisione in partizioni dipende dallo «schema di partizionamento». Quello più comune è rappresentata dal tipo utilizzato originariamente negli elaboratori IBM-PC, dagli anni 1980 in poi. Questo schema di partizionamento è utilizzato generalmente nei sistemi MS-Windows ed è quello predefinito dei sistemi GNU/Linux.
Nel sistema di partizionamento secondo il modello utilizzato da MS-Windows, le informazioni principali sulla suddivisione in partizioni sono registrate nella parte finale del primo settore dell'unità di memorizzazione, togliendo un po' di spazio alle istruzioni di avvio. Per questo motivo, trattandosi di un settore di avvio con in più le informazioni sulle partizioni principali (primarie), questo si chiama MBR, o Master boot record.
Solitamente, il settore di avvio contiene il codice necessario a passare al primo settore di una partizione il compito di avviare effettivamente il sistema operativo: la partizione avviabile.
Lo spazio riservato nell'MBR per annotare i dati delle partizioni è limitato e consente la suddivisione in un massimo di quattro partizioni principali.
La possibilità di suddividere lo spazio di un'unità di memorizzazione in sole quattro partizioni può essere troppo limitante. Per risolvere questo problema si distinguono partizioni di due tipi: primarie ed estese. La partizione primaria è quella normale, a essa si attribuisce un codice per riconoscere il tipo di file system che contiene o che dovrebbe contenere. La partizione estesa viene definita con il codice 0516 ed è il contenitore di altre partizioni più piccole, dette partizioni logiche.
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Si osservi che può essere definita una sola partizione estesa e che questa può essere suddivisa anche in più di quattro partizioni «logiche», ovvero sotto-partizioni. |
GNU/Linux utilizza nomi particolari per i file di dispositivo che servono a identificare l'intera unità o una singola partizione. In pratica, quando si fa riferimento a una partizione, si aggiunge un numero al nome del file di dispositivo riferito all'unità intera. In particolare, i numeri da uno a quattro rappresentano le prime quattro partizioni (primarie o estese), mentre i numeri successivi vengono utilizzati per identificare le partizioni logiche eventuali.
La numerazione delle partizioni segue solo l'ordine di inserimento e non la collocazione effettiva nello spazio dell'unità di memorizzazione. Per esempio, se si hanno tre partizioni primarie e si rimuove la seconda per scomporla in due parti, si ottiene una seconda partizione più piccola e una quarta partizione, collocata tra la seconda e la terza.
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Figura 19.13. Suddivisione in partizioni secondo il sistema tradizionale del Dos. |
Le unità di memorizzazione di massa, non sono solo contenitori di dati: nei sistemi operativi comuni sono coinvolte nel processo di caricamento del sistema stesso. Perché ciò possa avvenire, deve essere avviato un programma iniziale che provvede a sua volta ad avviare il sistema operativo. Questo programma è suddiviso in due parti: il firmware (o BIOS negli elaboratori x86) e il settore di avvio. In pratica, il firmware avvia il settore di avvio, il quale a sua volta avvia un altro settore di avvio oppure, un programma di avvio o direttamente il kernel del sistema operativo.
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Figura 19.14. Dal firmware al settore di avvio. |
Il codice contenuto in un settore di avvio può avvalersi solo di funzionalità offerte dal firmware stesso e quindi dipende da queste la possibilità di raggiungere e avviare il kernel. Nel firmware degli elaboratori x86 esiste una limitazione: le sue funzioni non permettono di accedere a zone di un'unità di memorizzazione oltre il 1 024-esimo cilindro. Ciò significa che un kernel collocato oltre questo punto può essere eseguito solo con l'intermediazione di un sistema di avvio abbastanza complesso, tale da poter fare a men o delle funzioni del BIOS. Tuttavia, per attenuare questo problema, il BIOS trasforma in maniera fittizia la geometria dei dischi in modo da mostrare meno cilindri del reale, aumentando gli altri valori (testine o settori per traccia), oppure se la inventa del tutto. In ogni caso, se il sistema operativo è limitato o se non ci si può avvalere di un sistema di avvio abbastanza evoluto, occorre trovare il modo di fare risiedere il kernel in una posizione che sia sicuramente accessibile. Eventualmente, la tecnica più semplice è quella di predisporre una piccola partizione solo per questo nella zona protetta, al di sotto del cilindro 1 023.
I settori di un'unità di memorizzazione possono essere raggiunti in due modi: in base alle coordinate virtuali definite da cilindro, testina e settore, oppure in base al numero del settore dell'unità, in senso assoluto. Queste modalità hanno due sigle standard, che sono rispettivamente: CHS (Cylinder, head, sector) e LBA (Linear block address). Naturalmente, la modalità di accesso più «comoda» è LBA, ammesso che possa essere utilizzata.
La distinzione tra un accesso di tipo CHS o LBA riguarda principalmente i dischi ATA, evolutisi in un arco di tempo piuttosto lungo. La possibilità di accedere in modalità LBA permette di eliminare il problema delle dimensioni massime che, per motivi storici, rimangono nei valori delle coordinate di tipo CHS.
L'accesso ai dati delle unità di memorizzazione di massa è un'operazione relativamente lenta e spesso si ripetono accessi successivi a zone contigue, oltre che alle stesse zone con variazioni successive dei dati.
Per ridurre gli accessi ripetuti alle unità di memorizzazione, i sistemi operativi utilizzano generalmente una memoria cache,(1) riservando parte della memoria RAM, con la quale le operazioni di lettura e scrittura vengono filtrate in modo da evitare richieste ridondanti nel breve periodo. In questo modo, un settore appena letto, se viene richiesto nuovamente dallo stesso programma o anche da un altro, risulta subito disponibile senza disturbare l'unità di memorizzazione. Nello stesso modo funziona l'operazione di scrittura che viene rinviata a un momento successivo in modo da avere accumulato un blocco di dati più grande.
La memoria cache viene scaricata periodicamente, a intervalli regolari. Tuttavia, a causa di questo meccanismo, uno spegnimento accidentale dell'elaboratore può comportare una perdita parziale dei dati, se le operazioni di scrittura accodate nella memoria cache non sono state trasferite in tempo nell'unità di memorizzazione.
Oltre all'azione dei sistemi operativi, si aggiunge spesso una memoria cache nell'hardware della stessa unità di memorizzazione. Questa non può essere controllata tanto facilmente se non attendendo qualche secondo prima di spegnere l'elaboratore dopo aver completato la procedura di arresto del sistema, in base al tipo di sistema operativo utilizzato.
I file system dei vari sistemi Unix condividono lo stesso tipo di impostazione e di conseguenza si utilizza una terminologia comune per descriverne le varie parti.
Semplificando molto le cose, si può immaginare che il file system Unix sia composto da due strutture che si sovrappongono: inode e directory.
A capo di tutto c'è il super blocco che contiene informazioni generali sul file system.
Un inode è un elemento contenente tutte le informazioni riferite a un file di qualunque tipo (comprese le directory), escluso il nome. In particolare, l'inode contiene i riferimenti necessari a raggiungere i blocchi di dati del file. Gli inode sono raggiungibili tramite il loro numero (numero di inode).
Un blocco di dati è una zona nell'unità di memorizzazione utilizzata per contenere dati, corrispondente a un multiplo della dimensione del settore fisico dell'unità stessa. Il contenuto di un file può essere distribuito su più blocchi di dati.
Una directory è un file contenente un elenco di nomi di file abbinati al numero di inode rispettivo.
La struttura di inode e blocchi di dati è sufficiente a definire le caratteristiche e il contenuto dei file. La struttura di directory permette di raggiungere i file per nome, organizzandoli nel modo consueto, attraverso diramazioni più o meno accentuate.
Nel super blocco, tra le altre cose, viene modificato un indicatore particolare (un flag) quando il suo file system viene innestato. Nel momento in cui si esegue il distacco, l'ultima cosa a essere modificata nel file system è l'indicatore di apertura che viene riportato al livello normale. In questo modo, ogni volta che si innesta un file system Unix è possibile verificare se ne è stato eseguito correttamente il distacco. Se risulta che l'attività nel file system non è stata conclusa correttamente si può temere che i dati siano danneggiati (ovvero che siano incoerenti).
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Figura 19.15. File system Unix. |
Chi non ha mai avuto a che fare con un sistema Unix può trovare difficoltà a comprendere cosa siano gli inode, mentre questo è necessario per poter intendere correttamente cosa siano i collegamenti.
Un file system Unix ha due livelli di astrazione logica: inode e directory. Nella parte più bassa si trova l'unità di memorizzazione di massa, scomposta in blocchi di dati. Un file di qualunque tipo è composto da blocchi (eventualmente anche nessun blocco, se il file è vuoto) e queste informazioni sono raccolte in un inode. L'inode viene identificato in base a un numero riferito alla tabella di inode.
Una directory è un file (cioè un inode come gli altri) che ha il compito speciale di raccogliere un elenco di riferimenti ad altri inode, a cui abbinare il nome relativo. Le voci contenute in una directory sono dei collegamenti (indicati più precisamente come collegamenti fisici o hard link) a degli inode.
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Il termine «directory» deriva da questo: si tratta di un elenco di nomi a cui si associa il numero di inode corrispondente. |
A questo punto, potrebbe essere interessante distinguere le informazioni contenute negli inode, da quelle che invece appartengono alle voci delle directory.
L'inode contiene le informazioni necessarie a raggiungere i blocchi di dati che compongono il file, oltre alle informazioni seguenti:
la data dell'ultimo accesso;
la data dell'ultima modifica;
la data di creazione (dell'inode);
il tipo di file;
la dimensione complessiva in byte;
i numeri UID e GID che rappresentano l'utente e il gruppo proprietari;
i permessi, compresa l'indicazione dell'utente e del gruppo proprietari, attraverso l'indicazione dei numeri UID e GID;
un contatore delle voci delle directory che vi fanno riferimento (ovvero, un contatore dei collegamenti fisici).
La directory contiene un elenco di voci, dove ognuna di queste contiene a sua volta:
il nome;
il riferimento all'inode (cioè il collegamento fisico).
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Figura 19.16. Inode, directory e file. |
Come descritto nella sezione precedente, le voci di una directory contengono ognuna un riferimento (detto comunemente collegamento) a un inode. Più voci della stessa directory, o di directory differenti, possono puntare allo stesso inode. Quando si cancella un file, si cancella la voce della directory e il numero di riferimenti contenuti nell'inode viene ridotto. Quando questo raggiunge lo zero, quel numero di inode torna a essere disponibile.
Questa possibilità di avere riferimenti multipli allo stesso inode è ampliata dalla presenza dei cosiddetti collegamenti simbolici, o symlink, che sono solo file contenenti un riferimento a un altro file.
Per distinguere questi due tipi di collegamenti, si può parlare di collegamenti fisici, o hard link, per fare riferimento ai collegamenti che puntano direttamente agli inode.
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Figura 19.17. Collegamenti. In questa figura si può notare che: i file |
I sistemi Unix gestiscono sempre un solo file system globale. Questo può essere anche composto da più file system di dimensioni inferiori, uno principale (radice) e gli altri secondari, collegati fra loro in modo da formare un'unica struttura.
Prima di poter utilizzare un file system, occorre costruirlo. Quando si parla di unità di memorizzazione si distinguono tre fasi fondamentali:
l'inizializzazione a basso livello;
l'eventuale suddivisione in partizioni;
la creazione della struttura iniziale del tipo di file system che si intende utilizzare.
L'inizializzazione a basso livello riguarda le unità a disco, specialmente se rimovibili, ma in generale è sempre più raro che ci si debba preoccupare di tale procedura.(2)
Per la suddivisione in partizioni delle unità di memorizzazione si può utilizzare fdisk (o cfdisk), per creare i vari file system si devono utilizzare programmi diversi a seconda del tipo di file system.
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Tutte queste operazioni vengono svolte facendo riferimento ai file di dispositivo relativi. Di conseguenza, possono essere compiute solo dagli utenti che hanno i permessi di accesso in lettura e scrittura per questi file. Generalmente, solo l'utente root può intervenire in questo modo. |
Il programma badblocks(3) è in grado di verificare l'integrità di un'unità o di una partizione. Il controllo è fatto a basso livello senza considerare la struttura del file system.
badblocks [opzioni] dispositivo dimensione_in_blocchi [blocco_iniziale] |
Normalmente i programmi di inizializzazione, sia a basso livello che a livello superiore, sono in grado di fare questo controllo da soli. Per questo badblocks viene usato raramente.
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Il tipo di controllo può essere in lettura oppure anche in scrittura. È evidente che, se si specifica attraverso le opzioni l'intenzione di effettuare un controllo in scrittura, i dati contenuti nell'unità o nella partizione sono perduti. |
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Tabella 19.18. Alcune opzioni.
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L'esempio seguente esegue il controllo del dischetto, in sola lettura, per tutta la sua estensione: 1 440 blocchi di 1 Kibyte. Trattandosi di un controllo in sola lettura, badblocks può essere eseguito da un utente comune (sempre che tali utenti abbiano i permessi di lettura per il dispositivo che si va a leggere).
$ badblocks /dev/fd0u1440 1440[Invio]
Il programma fdisk(4) (5) permette la modifica della tabella delle partizioni di un'unità di memorizzazione di massa che possa essere organizzata in questo modo. Il nome del file di dispositivo fa riferimento all'intera unità, quindi si possono utilizzare nomi come /dev/sda, /dev/sdb, /dev/sdc,...
fdisk [opzioni] [dispositivo] |
Una volta avviato fdisk, si interagisce con questo attraverso comandi composti da una sola lettera. In particolare, la lettera m richiama l'elenco dei comandi disponibili.
[m]
Command action a toggle a bootable flag b edit bsd disklabel c toggle the dos compatiblity flag d delete a partition l list known partition types m print this menu n add a new partition p print the partition table q quit without saving changes t change a partition's system id u change display/entry units v verify the partition table w write table to disk and exit x extra functionality (experts only) |
Quando viene creata una nuova partizione, questa viene definita automaticamente del tipo Linux-nativa, ma in certi casi può essere necessario modificare il tipo di partizione creato attraverso il comando t. Ogni tipo di partizione ha un codice (espresso in esadecimale) che può essere conosciuto anche attraverso fdisk stesso, durante il suo funzionamento.
[t]
...
0 Vuoto 1c Hidden W95 FAT3 70 DiskSecure Mult bb Boot Wizard hid 1 FAT12 1e Hidden W95 FAT1 75 PC/IX be Solaris boot 2 XENIX root 24 NEC DOS 80 Vecchio Minix c1 DRDOS/sec (FAT- 3 XENIX usr 39 Plan 9 81 Minix / vecchio c4 DRDOS/sec (FAT- 4 FAT16 <32M 3c Recupero Partit 82 Linux swap c6 DRDOS/sec (FAT- 5 Esteso 40 Venix 80286 83 Linux c7 Syrinx 6 FAT16 41 PPC PReP Boot 84 C nascosto OS/2 da Non-FS data 7 HPFS/NTFS 42 SFS 85 Linux esteso db CP/M / CTOS / . 8 AIX 4d QNX4.x 86 set volume NTFS de Dell Utility 9 AIX avviabile 4e QNX4.x 2a parti 87 set volume NTFS df BootIt a OS/2 Boot Manag 4f QNX4.x 3rd part 8e Linux LVM e1 accesso DOS b W95 FAT32 50 OnTrack DM 93 Amoeba e3 DOS R/O c W95 FAT32 (LBA) 51 OnTrack DM6 Aux 94 Amoeba BBT e4 SpeedStor e W95 FAT16 (LBA) 52 CP/M 9f BSD/OS eb BeOS fs f W95 Ext'd (LBA) 53 OnTrack DM6 Aux a0 Ibernazione IBM ee EFI GPT 10 OPUS 54 OnTrackDM6 a5 FreeBSD ef EFI (FAT-12/16/ 11 FAT12 nascosto 55 EZ-Drive a6 OpenBSD f0 Linux/PA-RISC b 12 Diagnostica Com 56 Golden Bow a7 NeXTSTEP f1 SpeedStor 14 FAT16 nascosto 5c Priam Edisk a8 Darwin UFS f4 SpeedStor 16 FAT16 nascosto 61 SpeedStor a9 NetBSD f2 DOS secondario 17 HPFS/NTFS nasco 63 GNU HURD o SysV ab Darwin boot fd Autorilevamento 18 AST SmartSleep 64 Novell Netware b7 BSDI fs fe LANstep 1b Hidden W95 FAT3 65 Novell Netware b8 BSDI swap ff BBT |
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Le modifiche alla tabella delle partizioni vengono registrate solo nel momento in cui si termina l'esecuzione del programma con il comando w. Se fdisk segnala qualche tipo di errore in questo momento, potrebbe essere necessario riavviare il sistema prima di utilizzare l'unità su cui sono state apportate le modifiche. |
[w]
Il funzionamento di fdisk è già descritto nel capitolo 6.
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Tabella 19.21. Alcune opzioni.
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Il programma cfdisk(6) serve a modificare la suddivisione in partizioni di un'unità di memorizzazione di massa che possa essere organizzata in questo modo. Si tratta di un programma che svolge le stesse funzioni di fdisk offrendo un sistema di interazione meno spartano.
cfdisk [opzioni] [dispositivo] |
Dal momento che richiede delle librerie particolari per la gestione dello schermo (ncurses), è poco indicato il suo utilizzo in presenza di sistemi estremamente ridotti o di emergenza. Ciò significa che il programma fdisk tradizionale non può essere abbandonato per adottare esclusivamente cfdisk.
Il funzionamento di fdisk è già descritto nel capitolo 6.
Il programma sfdisk(7) consente la modifica delle partizioni in modo non interattivo, pertanto è utile in particolare per la realizzazione di script.
sfdisk [opzioni] dispositivo |
sfdisk -s [partizione] |
sfdisk dispositivo < file_di_comandi |
L'utilizzo normale di questo programma di servizio prevede la preparazione di un file contenente le istruzioni sulle partizioni da creare all'interno di un'unità di memorizzazione di massa specificata espressamente. Anche se è prevista una sintassi apposita per queste istruzioni, può essere conveniente l'utilizzo di quanto ottenuto da un'interrogazione con lo stesso sfdisk, come viene mostrato in seguito. Prima di arrivare a vedere in che modo si possono definire le partizioni, conviene prendere confidenza con l'uso di sfdisk, attraverso delle operazioni non distruttive; pertanto si comincia subito con alcuni esempi.
# sfdisk -s /dev/sda1[Invio]
Questo comando si limita a restituire un numero attraverso lo standard output, corrispondente alla quantità di blocchi della prima partizione della prima unità.
# sfdisk -s /dev/sda[Invio]
In questo caso si ottiene la quantità di blocchi complessiva della prima unità.
# sfdisk -V /dev/sda[Invio]
Verifica la coerenza delle partizioni nella prima unità. Di solito, sfdisk viene usato in questo modo per ottenere il valore restituito: se è pari a Vero (zero), tutto è in ordine.
# sfdisk -d /dev/sda[Invio]
Genera un rapporto sulle partizioni della prima unità, emesso attraverso lo standard output. Questo potrebbe essere ridiretto in un file, da conservare da qualche parte; in seguito, questo stesso file potrebbe essere usato per rigenerare la stessa situazione:
# sfdisk -d /dev/sda > /mnt/usb/partizioni[Invio]
...
# sfdisk /dev/sda < /mnt/usb/partizioni[Invio]
Un esempio del rapporto che si ottiene con l'opzione -d potrebbe essere quello del listato seguente:
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Con questo sistema, se si dispone di più elaboratori con le stesse unità di memorizzazione di massa, da suddividere nello stesso modo, è facile utilizzare sfdisk per copiare la struttura di una nelle altre. Se si sa quello che si fa, si può modificare uno di questi file prima di darlo in pasto a sfdisk.
Il programma sfdisk permette anche di utilizzare una sintassi differente e più approssimativa per definire le partizioni che si vogliono creare. Tuttavia, per questo conviene leggere la documentazione originale che dovrebbe essere accessibile attraverso la pagina di manuale sfdisk(8).
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Tabella 19.23. Alcune opzioni.
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Un'unità di memorizzazione suddivisa in partizioni secondo il modello originario dei sistemi Dos, il quale prevede quattro partizioni primarie, contiene tali informazioni all'interno del primo settore, noto con il nome «MBR». È molto semplice salvare tale suddivisione, anche senza servirsi di programmi specifici (come potrebbe essere sfdisk), purché il proprio interesse sia limitato alle sole partizioni principali. Per salvare il settore MBR si procede così:
dd if=file_di_dispositivo of=file_da_creare bs=512 count=1 |
In questo modo, il file di dispositivo deve essere quello dell'unità intera, dalla quale si vuole leggere il primo settore di 512 byte; il file da creare è quel file nel quale si vuole salvare l'informazione.
Nel caso dovesse essere necessario recuperare la tabella delle partizioni, se si copia tale e quale il file salvato in precedenza nel primo settore, si sovrascrive anche il codice di avvio; se questo va bene, basta procedere così:
dd if=file_mbr of=file_di_dispositivo |
Se invece si vuole copiare soltanto la tabella di partizione, senza sovrascrivere il codice di avvio, il comando diventa più articolato:
dd if=file_mbr of=file_di_dispositivo bs=1 count=64 \ |
Naturalmente, un errore nella scrittura del comando di recupero, sia nei valori, sia nell'indicazione corretta del file di dispositivo di destinazione, è irreversibile.
Quando si predispongono partizioni Dos, può essere opportuno ripulire il primo settore (i primi 512 byte) della partizione, per evitare dei problemi con i programmi come FORMAT.EXE, i quali potrebbero leggerlo prima di iniziare il loro lavoro, restando confusi nel caso ci fossero lì dei dati casuali. Come si intuisce, il problema non esiste se il file system Dos-FAT viene generato attraverso strumenti di GNU/Linux, ma se si realizza uno script che deve costruire automaticamente delle partizioni, tra cui anche di tipo Dos, forse è il caso di provvedere a ripulire il primo settore di ogni partizione del genere.
Supponendo di avere definito la partizione /dev/sda1 per il Dos, si dovrebbe agire nel modo seguente:
# dd if=/dev/zero of=/dev/hda1 bs=512 count=1[Invio]
Si intuisce che anche solo un piccolo sbaglio, in un'operazione del genere, comporta la cancellazione di dati in modo irreversibile.
Il programma mke2fs(8) permette di creare un file system di tipo Ext2 o Ext3 in un'unità di memorizzazione. Questa viene indicata nel modo consueto, attraverso il nome del file di dispositivo corrispondente (/dev/...).
mke2fs [opzioni] dispositivo [dimensione_in_blocchi] |
mkfs.ext2 [opzioni] dispositivo [dimensione_in_blocchi] |
mkfs.ext3 [opzioni] dispositivo [dimensione_in_blocchi] |
mkfs.ext4 [opzioni] dispositivo [dimensione_in_blocchi] |
La dimensione è espressa in blocchi. Se questo valore non viene specificato, mke2fs cerca di determinarlo da solo, ma ci sono situazioni in cui ciò non avviene in modo corretto, quindi può essere conveniente il fornire tale indicazione in modo esplicito.
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Tabella 19.24. Alcune opzioni.
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Segue la descrizione di alcuni esempi.
# mkfs.ext4 /dev/sda2[Invio]
Crea un file system Ext4 nella partizione a cui si riferisce il file di dispositivo /dev/sda2, determinandone automaticamente la dimensione.
# mkfs.ext4 -c /dev/sda2[Invio]
Crea un file system Ext4 nella partizione a cui si riferisce il file di dispositivo /dev/sda2, determinandone automaticamente la dimensione, procedendo inizialmente con un controllo dell'integrità della partizione.
Si veda la pagina di manuale mke2fs(8) per avere maggiori dettagli sull'uso di questo programma.
Il programma mkdosfs(9) permette di creare un file system Dos-FAT. Può essere usato per tutti i tipi di unità di memorizzazione di massa, compresi i dischetti.
mkdosfs [opzioni] dispositivo [dimensione_in_blocchi] |
mkfs.msdos [opzioni] dispositivo [dimensione_in_blocchi] |
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Tabella 19.25. Alcune opzioni.
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L'esempio seguente crea un file system Dos-FAT nella prima partizione della prima unità, dopo aver determinati automaticamente la dimensione in blocchi e lo stati di questi:
# mkdosfs -c /dev/sda1[Invio]
Si veda anche la pagina di manuale mkdosfs(8) per avere maggiori dettagli.
Il programma mkfs(10) serve a rendere uniforme l'utilizzo degli altri programmi specifici per la creazione dei vari tipi di file system. In questi casi si può parlare anche di programma frontale oppure si usa il termine inglese front-end.
mkfs [-t tipo_di_file_system] [opzioni_specifiche] dispositivo \ |
L'opzione -t serve per specificare il tipo di file system da creare, in questo modo mkfs sa a quale programma deve rivolgersi. Le opzioni specifiche dipendono dal tipo di file system, ovvero dal programma che si prende cura effettivamente dell'inizializzazione. Segue la descrizione di alcuni esempi.
# mkfs -t msdos -c /dev/sda1[Invio]
Crea un file system Dos-FAT nella prima partizione della prima unità, dopo il controllo dei blocchi.
# mkfs -t ext4 -c /dev/sda2[Invio]
Crea un file system Ext4 nella seconda partizione della prima unità, dopo il controllo dei blocchi.
I dati contenuti all'interno di un file system sono organizzati in una struttura articolata e delicata. A volte, specie se succedono incidenti, conviene controllare questa struttura attraverso un programma che si occupa di risistemare le cose.
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Tutte queste operazioni vengono svolte facendo riferimento ai file di dispositivo relativi. Di conseguenza, possono essere compiute solo dagli utenti che hanno i permessi di accesso necessari per il tipo di operazione da compiere. |
Il programma disktype(11) permette di individuare facilmente le caratteristiche di un'unità di memorizzazione, comprese le partizioni presenti ed eventualmente il tipo di file system contenuto. Si utilizza senza opzioni:
disktype file... |
I file da indicare come argomento di disktype possono essere file di dispositivo, oppure file-immagine di una qualche unità. Vengono mostrati alcuni esempi molto semplici, per rendere l'idea delle informazioni che si possono ottenere con questo programma:
# disktype /dev/sdb[Invio]
--- /dev/sdb
Block device, size 76.34 GiB (81964302336 bytes)
GRUB boot code, compat version 3.2, boot drive 0xff
DOS partition map
Partition 1: 8.066 GiB (8661187584 bytes, 16916382 sectors
from 63)
Type 0x82 (Linux swap / Solaris)
Linux swap, version 2, subversion 1, 4 KiB pages,
little-endian
Swap size 8.066 GiB (8661176320 bytes, 2114545 pages of
4 KiB)
Partition 2: 13.04 GiB (13999426560 bytes, 27342630 sectors
from 16916445)
Type 0x83 (Linux)
Ext3 file system
UUID 6137A3BD-D45C-46ED-ACF2-668046292FEC (DCE, v4)
Volume size 13.04 GiB (13999423488 bytes, 3417828 blocks
of 4 KiB)
Partition 3: 21.10 GiB (22652421120 bytes, 44243010 sectors
from 44259075)
Type 0x83 (Linux)
Ext3 file system
UUID 316F72A3-3501-4260-A438-8873608E4CC4 (DCE, v4)
Volume size 21.10 GiB (22652420096 bytes, 5530376 blocks
of 4 KiB)
Partition 4: 34.13 GiB (36643622400 bytes, 71569575 sectors
from 88502085)
Type 0x83 (Linux)
Ext3 file system
UUID CFDEA76D-72E4-4775-81C8-2860FBAB2037 (DCE, v4)
Volume size 34.13 GiB (36641439744 bytes, 8945664 blocks
of 4 KiB)
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# disktype /dev/sr0[Invio]
--- /dev/sr0
Block device, size 158.2 MiB (165918720 bytes)
CD-ROM, 1 track, CDDB disk ID 02043801
Track 1: Data track, 158.2 MiB (165918720 bytes)
ISO9660 file system
Volume name "nanoLinux II"
Application "nanoLinux II"
Data size 158.2 MiB (165918720 bytes, 81015 blocks of
2 KiB)
El Torito boot record, catalog at 79733
Bootable non-emulated image, starts at 79736, preloads
2 KiB
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Il programma dumpe2fs(12) consente di avere un buon numero di informazioni relative al file system Second-extended (Ext2, Ext3 o Ext4) contenuto in un certo file di dispositivo.
dumpe2fs [opzioni] file_di_dispositivo |
Tra le altre cose, il programma dumpe2fs può essere utile per localizzare le copie di sicurezza del super blocco:
# dumpfs /dev/md1[Invio]
... First block: 0 Block size: 4096 Fragment size: 4096 ... Group 0: (Blocks 0-32767) Primary superblock at 0, Group descriptors at 1-1 Reserved GDT blocks at 2-370 Block bitmap at 371 (+371), Inode bitmap at 372 (+372) Inode table at 373-875 (+373) 0 free blocks, 16085 free inodes, 2 directories Free blocks: Free inodes: 12-16096 Group 1: (Blocks 32768-65535) Backup superblock at 32768, Group descriptors at 32769-32769 Reserved GDT blocks at 32770-33138 Block bitmap at 33139 (+371), Inode bitmap at 33140 (+372) Inode table at 33141-33643 (+373) 30976 free blocks, 16096 free inodes, 0 directories Free blocks: 34560-65535 Free inodes: 16097-32192 ... Group 3: (Blocks 98304-131071) Backup superblock at 98304, Group descriptors at 98305-98305 Reserved GDT blocks at 98306-98674 Block bitmap at 98675 (+371), Inode bitmap at 98676 (+372) Inode table at 98677-99179 (+373) 31892 free blocks, 16096 free inodes, 0 directories Free blocks: 99180-131071 Free inodes: 48289-64384 ... |
Si veda anche la pagina di manuale dumpe2fs(8) per avere maggiori indicazioni sull'uso del programma.
Il programma e2fsck(13) permette di eseguire un controllo in un file system di tipo Ext2, Ext3 e Ext4, applicando le correzioni ritenute necessarie. In generale, è opportuno che il file system da controllare non sia innestato, o almeno, se è innestato, è necessario che sia accessibile in sola lettura.(14)
e2fsck [opzioni] dispositivo |
fsck.ext2 [opzioni] dispositivo |
fsck.ext3 [opzioni] dispositivo |
fsck.ext4 [opzioni] dispositivo |
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Tabella 19.29. Alcune opzioni.
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Segue la descrizione di alcuni esempi.
# fsck.ext4 /dev/sda2[Invio]
Verifica il file system contenuto nella partizione a cui si riferisce il file di dispositivo /dev/sda2, partendo dal presupposto che questo sia di tipo Ext4.
# fsck.ext4 -f /dev/sda2[Invio]
Verifica in ogni caso il file system contenuto nella partizione a cui si riferisce il file di dispositivo /dev/sda2. È inteso che tale file system sia di tipo Ext4.
# fsck.ext4 -f -b 32768 /dev/sda2[Invio]
Verifica in ogni caso il file system contenuto nella partizione a cui si riferisce il file di dispositivo /dev/sda2, utilizzando però le informazioni del super blocco di scorta contenuto a partire dal blocco numero 32 768.
Si veda la pagina di manuale e2fsck(8) per conoscere meglio l'uso di questo programma.
Il programma dosfsck(15) permette di eseguire il controllo di un file system di tipo Dos-FAT e di applicare le correzioni ritenute necessarie. In generale, è opportuno che il file system da controllare non sia innestato.(16)
dosfsck [opzioni] dispositivo |
fsck.msdos [opzioni] dispositivo |
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Tabella 19.30. Alcune opzioni.
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Per conoscere maggiori dettagli conviene consultare la pagina di manuale dosfsck(8).
Il programma fsck rende uniforme l'utilizzo dei programmi specifici per il controllo e la correzione dei vari tipi di file system. Si tratta di un programma frontale.
fsck [opzioni] [-t tipo_di_fs] [opzioni_specifiche] dispositivo... |
L'opzione -t serve per specificare il tipo di file system da analizzare, in questo modo fsck sa a quale programma deve rivolgersi. Le opzioni specifiche dipendono dal tipo di file system, ovvero dal programma che si prende cura effettivamente dell'operazione.
Si veda anche la pagina di manuale fsck(8).
Nei file system Second-extended (Ext2, Ext3 o Ext4) si incontra normalmente la directory vuota /lost+found/, creata automaticamente nel momento della creazione del file system stesso. Questa directory non deve essere usata dagli utenti e deve rimanere a disposizione per i programmi che eseguono il controllo del file system, perché al suo interno vengono collocati i file che emergono in fase di correzione di un file system danneggiato, quando questi non possono essere attribuiti alla loro posizione originale. Naturalmente, l'utente che esegue questi controlli e trova file all'interno della directory /lost+found/, dovrebbe cercare di capire di cosa si tratta ed eventualmente di ricollocarli nelle loro posizioni appropriate nella gerarchia del file system.
Allo stato attuale, la gestione di un file system NTFS attraverso un sistema GNU/Linux è ancora incompleta. Pertanto, si usano strumenti particolari per accedere a questo tipo di file system. Data la diffusione del file system NTFS e, di conseguenza, la necessità frequente di convivere con questo, vale la pena di conoscere cosa si può fare concretamente attraverso un sistema GNU/Linux.
Il pacchetto di programmi NTFSprogs,(17) raccoglie degli strumenti per l'accesso ai file system NTFS (senza che questo sia stato innestato). L'utilizzo di alcuni di questi programmi viene descritto brevemente nella tabella 19.31.
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Tabella 19.31. Strumenti di NTFSprogs.
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Eventualmente si veda anche la sezione 19.11.6.
Un problema comune quando si vogliono copiare dati in un file system diverso da quello solito, consiste nel verificare se ci possono essere problemi con i nomi usati per i file e le directory. Un programma molto semplice permette di verificare la compatibilità dei nomi con un file system di tipo Dos-FAT (con nomi «8.3») e SYSV (al massimo di 14 caratteri):
doschk nome_file... |
echo nome_file... | doschk |
Per comprendere il funzionamento di doschk(18) è sufficiente un esempio:
$ ls | doschk[Invio]
The following files are not valid DOS file names:
home.html.bak - too many dots
hw-mb-pci-msi-ms5169-1998-legenda.pnm.gz - too many dots
prova.fig.bak - too many dots
The following resolve to the same DOS file names:
HOME.HTM : home.html
home.html.bak
MAIL : Mail
mail
PROVA.FIG : prova.fig
prova.fig.bak
The following file names are too long for SysV:
blick-electric : blick-electric.gif
contratti-inte : contratti-internet
hw-mb-pci-msi- : hw-mb-pci-msi-ms5169-1998-legenda.pnm.gz
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Le partizioni che contengono già un file system, possono essere rimaneggiate attraverso l'uso di strumenti specializzati per la loro copia, per lo spostamento e per il ridimensionamento. Tali strumenti sono utili quando sono in grado di tenere conto del tipo di file system e di fare tutti gli adattamenti necessari di conseguenza.
Il programma gpart(19) consente di scandire un'unità di memorizzazione o un file-immagine per ricostruire la sua suddivisione in partizioni:
gpart [opzioni] file_di_dispositivo |
gpart -C cilindri,testine,settori -g [altre_opzioni] file_immagine |
Per poter fornire informazioni corrette, il programma deve conoscere la geometria virtuale dell'unità da controllare, cosa che ottiene normalmente dal sistema operativo; tuttavia, quando il valore ottenuto automaticamente non è valido, oppure quando si tratta di un file-immagine, tale informazione deve essere fornita attraverso le opzioni della riga di comando, come si vede nel modello proposto a proposito della lettura di un file-immagine.
Si osservi che la ricerca eseguita da gpart è più semplice e più attendibile se la suddivisione in partizioni dell'unità da scandire non prevede la presenza di partizioni «logiche»; in pratica, va meglio se ci sono solo partizioni primarie che si annotano nel primo settore di avvio.
Viene mostrato un solo esempio, molto semplice, di un'unità che ha una tabella delle partizioni coerente con la suddivisione effettiva; per un approfondimento dell'uso del programma si può consultare la pagina di manuale gpart(8).
# gpart /dev/sdb[Invio]
Si richiede la scansione della seconda unità di memorizzazione; in questo caso si ottiene il risultato seguente:
Begin scan... Possible partition(Linux swap), size(8259mb), offset(0mb) Possible partition(Linux ext2), size(13350mb), offset(8259mb) Possible partition(Linux ext2), size(21603mb), offset(21610mb) Possible partition(Linux ext2), size(34944mb), offset(43213mb) End scan. Checking partitions... Partition(Linux swap or Solaris/x86): primary Partition(Linux ext2 filesystem): primary Partition(Linux ext2 filesystem): primary Partition(Linux ext2 filesystem): primary Ok. Guessed primary partition table: Primary partition(1) type: 130(0x82)(Linux swap or Solaris/x86) size: 8259mb #s(16916376) s(63-16916438) chs: (0/1/1)-(1023/15/63)d (0/1/1)-(16782/2/57)r Primary partition(2) type: 131(0x83)(Linux ext2 filesystem) size: 13350mb #s(27342624) s(16916445-44259068) chs: (1023/15/63)-(1023/15/63)d (16782/3/1)-(43907/12/57)r Primary partition(3) type: 131(0x83)(Linux ext2 filesystem) size: 21603mb #s(44243008) s(44259075-88502082) chs: (1023/15/63)-(1023/15/63)d (43907/13/1)-(87799/10/61)r Primary partition(4) type: 131(0x83)(Linux ext2 filesystem) size: 34944mb #s(71565312) s(88502085-160067396) chs: (1023/15/63)-(1023/15/63)d (87799/11/1)-(158797/0/21)r |
La gestione delle partizioni di un'unità di memorizzazione, in un sistema GNU/Linux, può essere fatta con Parted,(20) il quale consente anche il loro spostamento, il ridimensionamento e l'inizializzazione, con i file system comuni nei sistemi GNU/Linux. L'utilizzo di Parted richiede comunque una buona conoscenza del problema e di conseguenza conviene prima fare esperienza con gli strumenti tradizionali.
Per svolgere il suo compito, Parted richiede di specificare inizialmente il file di dispositivo corrispondente all'unità nella quale vanno gestite le partizioni (può trattarsi anche di un file-immagine che rappresenta un'unità di memorizzazione suddivisa o da suddividere in partizioni); successivamente, attraverso dei comandi si fa riferimento alle partizioni indicando un numero, il quale rappresenta precisamente il numero secondario (minor number) del file di dispositivo corrispondente. Per esempio, volendo fare riferimento a una partizione, il cui file di dispositivo è normalmente /dev/sda2, con i comandi di Parted si deve specificare il numero 2, che corrisponde al numero secondario di tale file:
$ ls -l /dev/sda2[Invio]
brw-rw---- 1 root disk 8, 2 2010-01-01 11:11 /dev/sda2 |
Parted si avvia attraverso l'eseguibile parted, il quale ha due modalità di funzionamento: una interattiva e l'altra no.
parted [opzioni] [file_di_dispositivo] |
parted [opzioni] file_di_dispositivo comando_e_argomenti |
Nel primo modello sintattico si vede l'avvio di Parted per funzionare in modo interattivo; nel secondo, aggiungendo in coda il comando desiderato, il programma smette di funzionare al termine dell'esecuzione dello stesso.
È da osservare che il file di dispositivo, il quale appare formalmente come facoltativo nella riga di comando, serve a specificare su quale unità si intende lavorare; se non viene specificato all'avvio, occorre poi usare il comando select per indicarlo durante il funzionamento in modalità interattiva.
Le opzioni previste per l'avvio di Parted sono utili solo in poche occasioni; in particolare, merita di essere ricordata l'opzione -s, ovvero --script, con la quale si vuole precisare che il programma non deve tentare di interagire con l'utente (presumibilmente perché viene avviato all'interno di uno script).
Diversi comandi di Parted fanno riferimento a una porzione dell'unità di memorizzazione, individuata da un punto iniziale e un punto finale. Per delimitare questi intervalli, si fa riferimento a dimensioni espresse in mebibyte (simbolo «Mibyte», ovvero multipli di 1 048 576 byte). Al contrario, con programmi tradizionali per la gestione delle partizioni, si deve fare riferimento ai cilindri, ma questo approccio è stato evitato volutamente nella realizzazione del programma.
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Tabella 19.35. Alcuni comandi di Parted.
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I comandi di Parted sono «semplici», ma richiedono la conoscenza di ciò che si sta facendo, soprattutto delle caratteristiche dello schema di partizionamento utilizzato. Tanto per fare un esempio, il comando mkpart richiede, eventualmente, l'indicazione di un tipo di file system, ma questa informazione serve in modo indiretto, per determinare il codice da attribuire al tipo di partizione. Per esempio, se con il comando mkpart si indicasse un file system di tipo ext3, si otterrebbe una partizione di tipo 8316, ovvero di tipo «Linux».
Vengono descritti alcuni esempi, che fanno parte di una sequenza coerente di operazioni, dove Parted viene usato in modo interattivo. Questi esempi non esauriscono le potenzialità di Parted; per maggiori dettagli e per conoscere lo stato dello sviluppo di questo programma, occorre fare riferimento alla documentazione originale.
# parted /dev/sda[Invio]
Si avvia il programma specificando di intervenire con i comandi nell'unità corrispondente al file di dispositivo /dev/sda.
GNU Parted 1.6.11 with HFS shrink patch 12.5 Copyright (C) 1998 - 2004 Free Software Foundation, Inc. This program is free software, covered by the GNU General Public License. This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General Public License for more details. Using /dev/sda |
Inizia quindi il funzionamento interattivo di Parted, caratterizzato dall'invito seguente:
(parted)
(parted) mklabel msdos[Invio]
Crea uno schema di partizionamento conforme a quello usato dal sistema operativo Dos.
(parted) mkpartfs primary fat16 0 100[Invio]
Crea una partizione primaria con un file system di tipo Dos-FAT 16, dall'inizio (zero) fino ai primi 100 Mibyte circa. La partizione viene inizializzata.
(parted) print[Invio]
Mostra lo stato attuale delle partizioni:
Disk geometry for /dev/sda: 0.000-158.277 megabytes Disk label type: msdos Minor Start End Type Filesystem Flags 1 0.016 100.000 primary fat16 lba |
(parted) mkpartfs primary ext4 100 159[Invio]
Crea una partizione primaria di tipo Ext4, subito dopo i primi 100 Mibyte, fino a raggiungere la posizione di 159 Mibyte circa. Questo esempio è collegato a quelli precedenti, pertanto la seconda partizione occupa tutto lo spazio rimanente nell'unità di memorizzazione.
(parted) print[Invio]
Mostra lo stato attuale delle partizioni:
Disk geometry for /dev/sda: 0.000-158.277 megabytes Disk label type: msdos Minor Start End Type Filesystem Flags 1 0.016 100.000 primary fat16 lba 2 100.000 158.250 primary ext4 |
(parted) rm 1[Invio]
Cancella la prima partizione.
(parted) print[Invio]
Mostra lo stato attuale delle partizioni:
Disk geometry for /dev/sda: 0.000-158.277 megabytes Disk label type: msdos Minor Start End Type Filesystem Flags 2 100.000 158.250 primary ext4 |
(parted) move 2 0[Invio]
Sposta la seconda partizione, nella posizione iniziale dell'unità di memorizzazione, lasciando intendere che la posizione finale sia quella necessaria a contenere la dimensione originale:
End? [58.2495]? [Invio]
raw block copying... |
(parted) print[Invio]
Mostra lo stato attuale delle partizioni:
Disk geometry for /dev/sda: 0.000-158.277 megabytes Disk label type: msdos Minor Start End Type Filesystem Flags 2 0.016 58.312 primary ext4 |
(parted) resize 0 70[Invio]
Ingrandisce la partizione, estendendola fino ai primi 70 Mibyte circa.
(parted) print[Invio]
Mostra lo stato attuale delle partizioni:
Disk geometry for /dev/sda: 0.000-158.277 megabytes Disk label type: msdos Minor Start End Type Filesystem Flags 2 0.016 70.000 primary ext4 |
(parted) mkpart primary 70 159[Invio]
Crea una partizione primaria, senza specificare il tipo di file system che si vuole usare al suo interno, nello spazio rimanente dell'unità di memorizzazione.
(parted) print[Invio]
Mostra lo stato attuale delle partizioni:
Disk geometry for /dev/sda: 0.000-158.277 megabytes Disk label type: msdos Minor Start End Type Filesystem Flags 2 0.016 70.000 primary ext4 1 70.000 158.250 primary |
(parted) cp 2 1[Invio]
Copia la partizione 2 nella partizione 1, estendendo il file system nella destinazione.
raw block copying... growing file system... |
(parted) print[Invio]
Mostra lo stato attuale delle partizioni:
Disk geometry for /dev/sda: 0.000-158.277 megabytes Disk label type: msdos Minor Start End Type Filesystem Flags 2 0.016 70.000 primary ext4 1 70.000 158.250 primary ext4 |
(parted) quit[Invio]
Termina il funzionamento del programma.
Partimage(21) è un programma che può essere usato in modo interattivo o meno, per la copia e la riproduzione delle partizioni di un'unità di memorizzazione di massa. In particolare, la copia di una partizione implica normalmente anche l'archiviazione del primo settore dell'unità di memorizzazione (MBR).
partimage [opzioni_e_argomenti] |
L'eseguibile partimage va avviato con i privilegi necessari per accedere alle partizioni; in pratica, va usato in qualità di utente root. Se non si usano opzioni o argomenti di alcun tipo, si ottiene un funzionamento interattivo.
Nelle sezioni successive viene mostrato l'uso di Partimage in modo interattivo; per un uso diverso, conviene consultare la pagina di manuale partimage(1) ed eventualmente anche partimaged(8) per la gestione dell'archiviazione delle partizioni attraverso la rete.
Viene mostrato un esempio di archiviazione di una partizione in modo interattivo; per la precisione, si archivia la partizione /dev/sda1:
# partimage[Invio]
.-----------------| Partition Image 0.6.4 |----------------. | * Partition to save/restore | | hdd7 ext3fs 15.38 GiB | | hdd8 ext3fs 24.03 GiB | | hdd9 ext3fs 39.41 GiB | | md0 ext3fs 14.42 GiB | | # sda1 ###################### ext3fs ##### 15.32 GiB ## | | sda2 ext3fs 53.62 GiB | | sda4 swap (v1) 7.38 GiB | | | | * Image file to create/use | | [/tmp/immagine______________________________________] | | | | Action to be done: <Next (F5)> | | (*) Save partition into a new image file | | ( ) Restore partition from an image file <About> | | ( ) Restore an MBR from the imagefile | | <Exit (F6)> | | [ ] Connect to server | | IP/name of the server: ________________ Port: 4025__ | | [X] Encrypt data on the network with SSL | `----------------------------------------------------------' |
Attraverso una barra di scorrimento si seleziona sda1, come si vede nella schermata di esempio; inoltre, si specifica il nome del file in cui salvare l'immagine della partizione: in questo caso si tratta di /tmp/immagine, ma in realtà, il nome esatto contiene un'estensione numerica (.000).
Una volta compilata la maschera iniziale, come nell'esempio, si passa alla maschera successiva premendo il tasto [F5]:
.-------------| save partition to image file |-------------. | | | Compression level | | ( ) None (very fast + very big file) | | (*) Gzip (.gz: medium speed + small image file) | | ( ) Bzip2 (.bz2: very slow + very small image file) | | | | | | Options If finished successfully: | | [X] Check partition before saving (*) Wait | | [X] Enter description ( ) Halt | | [ ] Overwrite without prompt ( ) Reboot | | ( ) Quit | | Image split mode ( ) Last | | (*) Automatic split (when no space left) | | ( ) Into files whose size is:............ 2037____ MiB | | [ ] Wait after each volume change | | | | <Continue (F5)> <Exit (F6)> <Main window (F7)> | `----------------------------------------------------------' |
In questa fase viene richiesto, in particolare, di specificare il metodo di compressione e se si vuole ottenere un file unico o una serie di file di dimensione stabilita. Anche qui, si prosegue con il tasto [F5]:
.-----------------| Partition description |----------------. | | | You can enter a description of the saved partition: | | | | [Prima partizione del disco USB esterno _______________] | | | | .----. | | | Ok | | | `----' | | | `----------------------------------------------------------' |
Conviene mettere una descrizione, per annotare di che cosa si tratta, come si vede nell'esempio. Si conferma l'inizio dell'archiviazione con il pulsante grafico <Ok>.
.-------------| Ext3fs informations |--------------. | | | Space usage:..................2 % | | Used space....................374.71 MiB | | Free space....................14.95 GiB | | Bitmap size...................1.92 MiB | | Label......................... | | Number of groups..............123 | | First block...................0 | | Ext3fs journalization.........yes | | Sparse super block............yes | | Large files support...........no | | File system revision..........1 | | .----. | | | Ok | | | `----' | `--------------------------------------------------' |
Terminato il controllo della partizione, si conferma ancora con il pulsante grafico <Ok>:
.-------------| save partition to image file |-------------. |Partition to save:.........../dev/sda1 | |Size of the Partition:.......15.32 GiB = 16450527744 bytes| |Current image file:........../tmp/immagine.000 | |Image file size:.............56.00 KiB | |Available space for image:...17.51 GiB = 18796441600 bytes| |Detected file system:........ext3fs | |Compression level:...........gzip | | | | | |Time elapsed:................3sec | |Estimated time remaining:....21sec | |Speed:.......................930.00 MiB/minn | |Data copied:.................46.50 MiB / 374.71 MiBB | | | | | | | | ######______________________12%___________________ 12 % | | | `----------------------------------------------------------' |
Come si può vedere, la partizione viene archiviata nel file /tmp/immagine.000; se dovessero essere utilizzati più file, l'estensione progredirebbe: .001, .002,...
Al termine appare una schermata di conferma.
.------------| Success |-------------. | | | Operation successfully finished: | | | | Time elapsed:...27sec | | Speed:..........832.69 MiB/min | | Data copied:....374.71 MiB | | | | .----. | | | Ok | | | `----' | | | `------------------------------------' |
Viene mostrato un esempio di ripristino di una partizione in modo interattivo; per la precisione, si ripristina un file nella partizione /dev/sda2, più grande rispetto a quella originaria:
# partimage[Invio]
.----------------| Partition Image 0.6.4 |-----------------. | * Partition to save/restore | | hdd7 ext3fs 15.38 GiB | | hdd8 ext3fs 24.03 GiB | | hdd9 ext3fs 39.41 GiB | | md0 ext3fs 14.42 GiB | | sda1 ext3fs 15.32 GiB | | # sda2 ###################### ext3fs ##### 53.62 GiB ## | | sda4 swap (v1) 7.38 GiB | | | | * Image file to create/use | | [/tmp/immagine.000__________________________________] | | | | Action to be done: <Next (F5)> | | ( ) Save partition into a new image file | | (*) Restore partition from an image file <About> | | ( ) Restore an MBR from the imagefile | | <Exit (F6)> | | [ ] Connect to server | | IP/name of the server: ________________ Port: 4025__ | | [X] Encrypt data on the network with SSL | `----------------------------------------------------------' |
Come si vede, si prende il primo e unico file ottenuto dall'archiviazione eseguita nella sezione precedente, per ripristinare i dati nella partizione /dev/sda2. Si prosegue premendo il tasto [F5]:
.----------| restore partition from image file |-----------. | | | Options | | [ ] Simulation of the restoration (nothing is written) | | [ ] Erase free blocks with zero values | | | | If fin.--------| Partition description |---------. | | (*) Wa| | | | ( ) Ha| Prima partizione del disco USB esterno | | | ( ) Re| | | | ( ) Qu| .----. | | | | | Ok | | | | | `----' | | | | | | | `------------------------------------------' | | | | <Continue (F5)> <Exit (F6)> <Main window (F7)> | `----------------------------------------------------------' |
Viene mostrata la descrizione del file, prima di procedere.
.----------| restore partition from image file |-----------. | | | Options | | [ ] Simulation of the restoration (nothing is written) | | [ ] Erase free blocks with zero values | | | | If finished successfully: | | (*) Wait | | ( ) Halt | | ( ) Reboot | | ( ) Quit | | | | | | <Continue (F5)> <Exit (F6)> <Main window (F7)> | `----------------------------------------------------------' |
Nella maschera finale si può ancora richiedere di simulare il recupero; in questo caso viene eseguito realmente. Si procede con il tasto [F5]:
.--------------| Ext3fs informations |-------------. | | | Space usage:..................2 % | | Used space....................374.71 MiB | | Free space....................14.95 GiB | | Bitmap size...................1.92 MiB | | Label......................... | | Number of groups..............123 | | First block...................0 | | Ext3fs journalization.........yes | | Sparse super block............yes | | Large files support...........no | | File system revision..........1 | | .----. | | | Ok | | | `----' | `--------------------------------------------------' |
.----------| restore partition from image file |-----------. | Partition to restore:............./dev/sda2 | | Size of partition to restore:.....53.62 GiB | | Current image file:.............../tmp/immagine.000 | | File syste.--------| Confirmation |---------. | | Compressio| | | | Partition | Do you really want to restore | | | Image crea| /dev/sda2 from the image file | | | Size of th| /tmp/immagine.000 ? | | | | .-----. .----. | | | | | Yes | | No | | | | | `-----' `----' | | | `---------------------------------' | | | | 0% | | | `----------------------------------------------------------' |
.----------| restore partition from image file |-----------. | Partition to restore:............./dev/sda2 | | Size of partition to restore:.....53.62 GiB = 57576960000| | Current image file:.............../tmp/immagine.000 | | File system:......................ext3fs | | Compression level:................gzip | | Partition was on device:........../dev/sda1 | | Image created on:.................Tue Apr 25 11:12:13 200| | Size of the original partition:...15.32 GiB = 16450527744| | | | Time elapsed:.....................10m:41sec | | Estimated time remaining:.........16m:35sec | | Speed:............................13.73 MiB/minn | | Data copied:......................146.73 MiB / 374.71 MiB| | | | ########################__39%_____________________ 39 % | | | `----------------------------------------------------------' |
.----------| restore partition from image file |-----------. | Partition to restore:............./dev/sda2 | | Size of partition to restore:.....53.62 GiB = 57576960000| | Current image file:.............../tmp/immagine.000 | | File syst.------------| Success |-------------. | | Compressi| | | | Partition| Operation successfully finished: | | | Image cre| | | | Size of t| Time elapsed:...10m:52sec | | | | Speed:..........34.48 MiB/min | | | Time elap| Data copied:....374.71 MiB | | | Estimated| | | | Speed:...| .----. | | | Data copi| | Ok | | | | | `----' | | | `------------------------------------' | | 100% 100 % | | | `----------------------------------------------------------' |
A questo punto, dal momento che i dati recuperati riproducono una partizione più piccola dello spazio effettivo, se si dispone degli strumenti appropriati, si può tentare di estenderne le dimensioni allo spazio disponibile:
# e2fsck -f /dev/sda2[Invio]
e2fsck 1.39-WIP (31-Dec-2005) Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes Pass 2: Checking directory structure Pass 3: Checking directory connectivity Pass 4: Checking reference counts Pass 5: Checking group summary information /dev/sda2: 12/2011296 files (0.0% non-contiguous), \ |
# resize2fs /dev/sda2[Invio]
resize2fs 1.39-WIP (31-Dec-2005) Resizing the filesystem on /dev/sda2 to 14056875 (4k) blocks. The filesystem on /dev/sda2 is now 14056875 blocks long. |
Per poter accedere a un file system di un sistema Unix, occorre dare dei comandi precisi e generalmente conviene intervenire nella configurazione. Tuttavia non esistono comandi od opzioni di configurazione standard per tutti i sistemi Unix e ogni sistema ha le proprie particolarità; pertanto, qui si considerano specificatamente i sistemi GNU/Linux.
Per poter accedere ai dati di un'unità di memorizzazione organizzata con un file system, è necessario prima innestare (mount) il suo file system in quello globale.
Prima di estrarre una di queste unità, o comunque, prima di poter spegnere un elaboratore, occorre eseguire l'operazione opposta di distacco (unmount).
In un sistema GNU/Linux devono essere necessariamente innestati il file system principale (root) e i file system virtuali /proc/ e /sys/, i quali però non fanno capo ad alcuna unità fisica.
Se si utilizzano partizioni di scambio per la gestione della memoria virtuale, queste devono essere attivate con un'operazione concettualmente simile a quella dell'innesto di un file system, anche se poi non appaiono nella struttura generale del file system globale.
Quando si innesta un file system è necessario che il modo con cui questo è organizzato (cioè il tipo) sia riconoscibile e gestito dal kernel. Nella tabella 19.61, sono elencati i nomi che identificano i tipi di file system principali, riconoscibili da un kernel Linux.
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Tabella 19.61. Elenco dei nomi di file system principali utilizzabili con un kernel Linux.
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L'innesto di un file system implica l'acquisizione di un file system estraneo in quello generale. Questo fatto può far sorgere problemi di sicurezza e di compatibilità con il sistema. L'elenco seguente dovrebbe dare l'idea di alcuni dei problemi connessi.
Il file system estraneo potrebbe non essere sicuro, di conseguenza si pone il problema di:
decidere se gli utenti comuni possono eseguirne l'innesto;
decidere se permettere l'avvio dei file eseguibili, infatti potrebbe trattarsi di cavalli di Troia;
decidere se considerare validi o meno i permessi SUID e SGID che potrebbero dare ai programmi privilegi indesiderabili.
Il file system estraneo potrebbe contenere dati che non devono essere modificati; in tal caso conviene utilizzarlo in sola lettura per impedire l'alterazione del suo contenuto, anche solo accidentalmente.
Il file system estraneo potrebbe essere incompatibile con la struttura di un file system Unix. In tal caso, occorre trovare il modo di farlo assomigliare a questo, per esempio attribuendo a tutti i file gli stessi permessi e la proprietà a un utente e a un gruppo particolare.
Un'altra cosa da considerare sono i permessi della directory radice del disco che si va a innestare. Di per sé non c'è nulla di strano, se il file system che si innesta è in grado di gestire tali informazioni, basta usare i comandi normali, come chmod e chown per cambiarli, ma questo può confondere il principiante. In breve: quando si cambia la proprietà e i permessi di una directory sulla quale è stato innestato un altro file system, questi cambiamenti hanno effetto in quel file system innestato.
In occasione dell'innesto di un file system si possono definire alcune opzioni allo scopo di modificarne il comportamento predefinito. Quello che segue è un elenco parziale delle opzioni disponibili. Inizialmente vengono mostrate le opzioni che riguardano generalmente i file system compatibili con i sistemi operativi Unix e possono essere utilizzate anche in presenza di file system differenti quando ciò può avere significato.
Vedere mount(8) e nfs(5).
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Tabella 19.62. Opzioni valide per l'innesto di file system Unix.
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La tabella successiva riguarda i file system FAT, innestati come tali (i tipi msdos e vfat rientrano in questa categoria).
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Tabella 19.63. Opzioni valide per l'innesto di file system FAT.
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Per quanto riguarda l'opzione umask dei file system FAT, si ricorda il significato dei valori che possono essere attribuiti:
18 rappresenta un permesso di esecuzione;
28 rappresenta un permesso di scrittura;
48 rappresenta un permesso di lettura.
Di conseguenza:
38 rappresenta un permesso di scrittura e di esecuzione;
58 rappresenta un permesso di lettura e di esecuzione;
68 rappresenta un permesso di lettura e di scrittura;
78 rappresenta un permesso di lettura, scrittura e di esecuzione.
Bisogna fare attenzione però che il valore che si inserisce rappresenta un impedimento all'uso di quel permesso, di conseguenza, la maschera 0228 indica che è consentito al proprietario qualunque tipo di accesso (lettura, scrittura ed esecuzione), mentre agli altri utenti non è consentito l'accesso in scrittura.
Un caso particolare di opzione è loop che consente di accedere a file-immagine di dischi o partizioni. Questa particolarità viene descritta in un altro capitolo.
Il programma mount (22) permettere di innestare, un file system all'interno del sistema. Il programma opposto è umount e serve per staccare, un file system innestato precedentemente.
mount [opzioni] [dispositivo] [directory] |
La forma normale e più semplice di utilizzo di mount è la seguente:
mount -t tipo_di_file_system dispositivo punto_di_innesto |
In questo modo si richiede al kernel di innestare il file system del dispositivo specificato nella directory indicata (il punto di innesto).
Per conoscere la situazione dei dispositivi collegati attraverso questo sistema, si può usare la sintassi seguente:
mount [ -t tipo_di_file_system] |
Se viene specificato il tipo di file system, si ottiene un elenco limitato a quei dispositivi.
Il file system /proc/ non è associato ad alcun dispositivo speciale; pertanto, quando se ne vuole eseguire l'innesto, si può utilizzare un nome di dispositivo arbitrario, per esempio proc. Lo stesso vale per il file system /sys/, con la differenza che questo tipo ha il nome sysfs.
La maggior parte delle unità di memorizzazione sono indicate nel modo consueto utilizzando nomi di file di dispositivo (/dev/...), ma ci possono essere altre possibilità, come quando si vuole innestare un file system di rete o NFS, dove si usa la forma nodo:/directory.
Il file /etc/fstab viene utilizzato per automatizzare l'innesto dei file system più importanti al momento dell'avvio del sistema. Questo viene letto utilizzando la forma seguente:
mount -a [ -t tipo_di_file_system] |
Di solito si trova una chiamata di questo tipo all'interno di uno degli script che compongono la procedura di inizializzazione del sistema (/etc/init.d/* oppure /etc/rc.d/rc*). La presenza del file di configurazione /etc/fstab è utile anche per semplificare l'innesto (e così l'operazione inversa) di un file system che sia stato previsto al suo interno. Diventa sufficiente una delle due forme seguenti:
mount dispositivo |
mount punto_di_innesto |
In linea di principio, solo l'utente root può innestare un file system. Per permettere agli utenti comuni di innestare e staccare un'unità di memorizzazione (come nel caso di un disco ottico o di una memoria solida esterna), la si può indicare nel file /etc/fstab con l'opzione user. Nell'esempio seguente, si vede un record (una riga) di /etc/fstab attraverso il quale si definisce l'innesto facoltativo di un disco ottico, avente un file system ISO 9660, in sola lettura, con la possibilità anche per gli utenti comuni di eseguire l'operazione:
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In tal modo, qualunque utente ha la possibilità di eseguire uno dei due possibili comandi seguenti:
$ mount /dev/sr0[Invio]
$ mount /disc[Invio]
La coppia di programmi mount e umount mantiene una lista dei file system innestati correntemente. Quando mount viene avviato senza argomenti si ottiene l'emissione del contenuto di questa lista.
Per approfondire l'utilizzo di mount, si veda anche la pagina di manuale mount(8).
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Tabella 19.65. Alcune opzioni.
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Segue la descrizione di alcuni esempi.
# mount -t ext4 /dev/sda2 /mnt[Invio]
Innesta il file system di tipo Ext4 contenuto nella seconda partizione della prima unità, a partire dalla directory /mnt.
# mount -t vfat /dev/sdb1 /usb[Invio]
Innesta il file system di tipo Dos-VFAT (Dos-FAT con le estensioni per i nomi lunghi) contenuto nella prima partizione della seconda unità, a partire dalla directory /usb/.
# mount -t nfs roggen.brot.dg:/pubblica /roggen[Invio]
Innesta il file system di rete offerto dall'elaboratore roggen.brot.dg, corrispondente alla sua directory /pubblica/ (e discendenti), nella directory locale /roggen/.
Il programma umount(23) esegue l'operazione inversa di mount: separa i file system. L'operazione può avvenire solo quando non ci sono più attività in corso su quei file system, altrimenti l'operazione fallisce.
umount [opzioni] [dispositivo] [directory] |
L'opzione -a ha un significato simile a quella di mount, ma serve a eseguire il distacco di tutti i file system che in un certo momento risultano innestati. Per sapere quali sono gli innesti in corso, si avvale del contenuto del file /etc/mtab, il quale dovrebbe risultare aggiornato in tal senso.
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Tabella 19.66. Alcune opzioni.
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Segue la descrizione di alcuni esempi.
# umount /dev/sda2[Invio]
Separa il file system innestato precedentemente, riferito al dispositivo /dev/sda2.
# umount /mnt[Invio]
Separa il file system innestato precedentemente nella directory /mnt.
# umount -a[Invio]
Separa tutti i file system che trova annotati nel file /etc/mtab, escluso il file system proc e sysfs.
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Il programma umount non separa i file system che sono utilizzati in qualche modo, di conseguenza è improbabile che il comando umount -a possa eseguire il distacco del file system principale. Nella fase di arresto del sistema, questo viene reinnestato in sola lettura prima dell'arresto totale. |
Il file /etc/fstab viene utilizzato per definire le caratteristiche e le directory di inserimento (punti di innesto) dei vari file system, usati di frequente nel sistema. Si tratta di un file che viene solo letto dai programmi e il suo aggiornamento viene fatto in modo manuale dall'amministratore del sistema.
Il file è organizzato in record (corrispondenti alle righe) divisi in campi separati da uno o più spazi (inclusi i caratteri di tabulazione). Le righe che iniziano con il simbolo #, le righe vuote e quelle bianche sono ignorate e trattate eventualmente come commenti.
Il primo campo definisce il tipo di dispositivo o il file system remoto da innestare.
Il secondo campo definisce la directory che funge da punto di innesto per il file system.
Il terzo campo definisce il tipo di file system e ne viene indicato il nome in base alla tabella 19.61.
Se in questo campo viene indicato il termine ignore, si intende fare riferimento a una partizione presente, ma inutilizzata, per la quale non si vuole effettuare alcun innesto. Di fatto, i record che contengono questa indicazione vengono ignorati.
Il quarto campo descrive le opzioni speciali per il tipo di innesto che si intende eseguire. Si tratta delle stesse opzioni speciali descritte nella pagina di manuale mount(8) e anche nella sezione 19.4.1.4 in occasione della spiegazione dell'uso dell'opzione -o (a esclusione dell'opzione remount).
Il quinto campo viene utilizzato per determinare quali file system possono essere utilizzati per lo scarico dei dati (dump).(24)
Il sesto campo viene utilizzato dal programma fsck per determinare l'ordine in cui il controllo dell'integrità dei file system deve essere effettuato nel momento dell'avvio del sistema.
Il file system principale dovrebbe avere il numero uno in questo campo, mentre gli altri, il numero due (o anche valori superiori). Se questo campo contiene il valore zero, significa che il file system in questione non deve essere controllato.
Nell'esempio seguente, tutte le unità che non sono unite stabilmente al corpo fisico dell'elaboratore, hanno l'opzione noauto che impedisce l'innesto automatico all'avvio del sistema. Queste possono essere attivate solo manualmente, attraverso mount, con il vantaggio di potere indicare semplicemente la directory di inserimento (il punto di innesto) o il nome del file di dispositivo.
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La partizione corrispondente al file di dispositivo /dev/sda3 viene utilizzata come file system principale; pertanto è il primo a essere attivato. L'ultimo campo (check) riporta il valore uno, perché si vuole fare in modo che questo file system venga controllato per primo al momento dell'avvio del sistema.
La partizione corrispondente al file di dispositivo /dev/sdb1 viene utilizzata come file system per contenere le directory personali degli utenti. L'ultimo campo riporta il valore due, perché si vuole fare in modo che questo file system venga controllato per secondo al momento dell'avvio del sistema, dopo il controllo del file system principale.
Il file system virtuale proc viene innestato correttamente nella directory /proc/. Nel campo del nome, la sigla proc non significa nulla, ma è preferibile al consueto none che si usa spesso in questo caso. Lo stesso vale per il file system virtuale sysfs che viene innestato nella directory /sys/.
La partizione corrispondente al file di dispositivo /dev/sda1 contiene un file system Dos-FAT con la gestione dei nomi lunghi. In particolare, viene permesso a ogni utente di accedere ai suoi file in tutti i modi possibili.
Il file di dispositivo /dev/sdc rappresenta un cosiddetto superfloppy, cioè un'unità rimovibile che non viene suddivisa in partizioni. Trattandosi di un disco rimovibile viene concesso a tutti gli utenti di eseguire l'innesto e questo non viene effettuato automaticamente al momento dell'avvio del sistema.
La partizione corrispondente al file di dispositivo /dev/sdc1 rappresenta la stessa unità rimovibile, ma in questo caso viene considerato l'accesso alla prima partizione di tale unità. Anche qui viene concesso agli utenti comuni di innestare e staccare la partizione.
Il file /dev/sr0 rappresenta il lettore di un disco ottico (CD, DVD o BR) in cui si prevede di usare solo dischi con file system di tipo ISO 9660. In particolare, viene specificato che l'accesso può avvenire in sola lettura.
L'elaboratore roggen.brot.dg condivide tutto il proprio file system (a partire dalla directory radice) attraverso il protocollo NFS. Viene consentito l'accesso in sola lettura.
L'unità a dischetti, corrispondente al file di dispositivo /dev/fd0, può essere utilizzata da tutti gli utenti e si prevede di accedere sempre solo al formato Dos-FAT con l'estensione per i nomi lunghi.
Il file /etc/mtab ha la stessa struttura di /etc/fstab, ma viene gestito automaticamente da mount e umount, con lo scopo di rappresentare i file system innestati nella struttura generale. Non deve essere modificato e dovrebbe essere creato automaticamente all'avvio del sistema.
In un sistema GNU/Linux, il file virtuale /proc/mounts riproduce sostanzialmente le stesse informazioni che possono apparire all'interno di /etc/mtab. Per questa ragione, quando la directory /etc/ deve funzionare in sola lettura, si utilizza spesso, al posto del file /etc/mtab, un collegamento simbolico a /proc/mounts. Tuttavia, in condizioni normali questo non si fa, perché non tutti i programmi che hanno bisogno di accedere a /etc/mtab si trovano a proprio agio con tale raggiro.
Il programma df,(25) ovvero Disk free, permette di conoscere lo spazio a disposizione di una o di tutte le partizioni che risultano innestate. Se non vengono indicati i nomi dei file di dispositivo, si ottiene l'elenco completo di tutti quelli che sono attivi, altrimenti l'elenco si riduce ai nomi specificati.
df [opzioni] [dispositivo...]
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L'unità di misura che esprime questo spazio è in blocchi la cui dimensione cambia a seconda delle opzioni utilizzate oppure dalla presenza di una variabile di ambiente: POSIXLY_CORRECT. La presenza di questa fa sì che, se non viene usata l'opzione -k, i blocchi siano di 512 byte come prevede lo standard POSIX. Diversamente, il valore predefinito dei blocchi è di 1 024 byte.
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Tabella 19.68. Alcune opzioni.
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Il programma di, (26) ovvero Disk information, permette di ottenere informazioni simili a quelle di df, con la possibilità di specificare con più libertà il formato con cui queste devono essere visualizzate:
di [opzioni] [file...] |
Per individuare i dischi e le partizioni, è sufficiente indicare dei file che si trovano al loro interno, altrimenti si ottiene lo stato di tutti i dischi e le partizioni che costituiscono l'albero attuale del file system.
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Tabella 19.69. Alcune opzioni.
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Tra le opzioni disponibili è possibile anche usare -f che consente di specificare un formato libero di visualizzazione delle informazioni. Questa e altre opzioni non vengono mostrate; per approfondire l'uso di questo programma si può consultare la pagina di manuale di(1). Vengono mostrati alcuni esempi.
$ di[Invio]
Filesystem Mount Megs Used Avail %used fs Type /dev/sda1 / 8130,1 4728,8 2988,3 63% auto tmpfs /dev/shm 219,4 0,0 219,4 0% tmpfs 172.21.254.254:/home /home 113337,9 47517,2 60063,4 47% nfs |
Mostra le informazioni sulle diverse porzioni che compongono l'insieme del file system complessivo, ignorando eventualmente ciò che non contiene alcunché.
$ di -a[Invio]
Filesystem Mount Megs Used Avail %used fs Type /dev/sda1 / 8130,1 4728,8 2988,3 63% auto tmpfs /dev/shm 219,4 0,0 219,4 0% tmpfs 172.21.254.254:/home /home 113337,9 47517,2 60063,4 47% nfs proc /proc 0,0 0,0 0,0 0% proc usbfs /proc/bus/usb 0,0 0,0 0,0 0% usbfs sysfs /sys 0,0 0,0 0,0 0% sysfs |
Mostra le informazioni sulle diverse porzioni che compongono l'insieme del file system complessivo, includendo anche ciò che non contiene alcunché (come il file system /proc/).
$ di -dg[Invio]
Filesystem Mount Gigs Used Avail %used fs Type /dev/sda1 / 7,9 4,6 2,9 63% auto tmpfs /dev/shm 0,2 0,0 0,2 0% tmpfs 172.21.254.254:/home /home 110,7 46,4 58,6 47% nfs |
Mostra le informazioni numeriche in gibibyte.
$ di -dg mio_file[Invio]
Filesystem Mount Gigs Used Avail %used fs Type 172.21.254.254:/home /home 110,7 46,4 58,6 47% nfs |
Mostra le informazioni riferite al file system contenente il file mio_file, il quale in questo caso risulta essere collocato presso un elaboratore remoto.
Il programma di servizio du(28) (Disk usage) emette una sorta di statistica dell'utilizzo dello spazio da parte di un elenco di file o directory (in base al loro contenuto):
du [opzioni] [file...]
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L'unità di misura che esprime questo spazio è in blocchi, la cui dimensione cambia a seconda delle opzioni utilizzate oppure dalla presenza di una variabile di ambiente: POSIXLY_CORRECT. Se esiste e non viene usata l'opzione -k, fa sì che i blocchi siano di 512 byte come prevede per questo lo standard POSIX. Diversamente, il valore predefinito dei blocchi è di 1 024 byte.
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Tabella 19.74. Alcune opzioni.
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Il programma stat (29) permette di conoscere alcune informazioni generali su di un file, su di una directory, o sul file system in cui questi si trovano:
stat [opzioni] file... |
Le informazioni che si ottengono possono essere organizzate anche attraverso un modello libero, usando le opzioni appropriate, in modo da facilitare l'acquisizione di queste informazioni da parte di un altro programma.
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Tabella 19.75. Alcune opzioni.
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Tra le opzioni che appaiono nella tabella precedente, viene omessa -c, che consentirebbe di configurare il modo in cui si vogliono ottenere le informazioni. Per questo si deve consultare il documento info stat, oppure la pagina di manuale stat(1).
Vengono mostrati alcuni esempi senza commentarli.
$ stat mio_file[Invio]
File: `mio_file' Size: 33 Blocks: 8 IO Block: 8192 regular file Device: ah/10d Inode: 4112856 Links: 1 Access: (0644/-rw-r--r--) Uid: ( 1001/ daniele) Gid: ( 1001/ daniele) Access: 2004-09-17 09:40:22.000000000 +0200 Modify: 2004-09-17 09:40:50.000000000 +0200 Change: 2004-09-17 09:40:50.000000000 +0200 |
$ stat -t mio_file[Invio]
mio_file 33 8 81a4 1001 1001 a 4112856 1 0 0 1095406822 \ |
$ stat -f mio_file[Invio]
File: "mio_file"
ID: 0 Namelen: 255 Type: nfs
Blocks: Total: 4206189 Free: 3662077 Available: 3448412 Size: 8192
Inodes: Total: 4276224 Free: 4113427
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$ stat -f /[Invio]
File: "/"
ID: 0 Namelen: 255 Type: ext2/ext3
Blocks: Total: 8412378 Free: 7525313 Available: 7097984 Size: 4096
Inodes: Total: 4276224 Free: 4134421
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La memoria cache dei dischi serve a ridurre l'attività di questi, effettuando le modifiche a intervalli regolari o quando diventa indispensabile per altri motivi. L'esistenza di questo tipo di organizzazione, basato su una «memoria trattenuta», è il motivo principale per cui si deve arrestare l'attività del sistema prima di spegnere l'elaboratore.
La memoria cache viene gestita automaticamente dal kernel, con uno scarico a intervalli regolari; tuttavia, esiste la possibilità di richiedere espressamente l'aggiornamento completo delle unità di memorizzazione innestate.
Il programma sync(30) permette di scaricare nei dischi i dati contenuti nella memoria cache. Viene usato solitamente dalla procedura di arresto del sistema per garantire che tutti i dati siano registrati correttamente su disco prima dello spegnimento fisico dell'elaboratore.
sync [opzioni] |
Può essere utilizzato in caso di emergenza, quando per qualche ragione non si può attendere il completamento della procedura di arresto del sistema, o per qualunque altro motivo. Di solito non si usano opzioni.
La memoria virtuale è la memoria centrale della macchina virtuale che il sistema operativo realizza. In pratica, questa memoria virtuale si avvale della memoria centrale fisica e, possibilmente, di spazio all'interno di unità di memorizzazione di massa.(31) Il meccanismo che consente l'estensione della memoria reale si basa sullo scambio di porzioni di memoria centrale nella memoria di massa. Il termine inglese swap deriva da questa continua operazione di scambio.
Utilizzando un sistema GNU/Linux comune, se non si dispone di una quantità di memoria centrale abbastanza grande, è necessario attivare il meccanismo di scambio della memoria virtuale. La tabella ##t-swap## elenca i programmi e i file a cui si accenna in questo capitolo.
Con GNU/Linux è possibile attivare la gestione della memoria virtuale utilizzando due tipi di aree nella memoria di massa: una partizione dedicata oppure un file. La partizione di scambio è preferibile al file di scambio; sia per le prestazioni, sia per il fatto che si evitano complicazioni nel momento dell'arresto del sistema.
La scelta della dimensione di una partizione di scambio è importante perché, una volta deciso, questa normalmente non può più essere cambiata facilmente. In generale, per la partizione di scambio è conveniente utilizzare una dimensione pari ad almeno la stessa quantità della memoria RAM effettiva, con un minimo di circa 1 Gibyte. In pratica, il fatto di riservare uno spazio più grande del necessario per la memoria virtuale, non può essere dannoso; al massimo si traduce in uno spreco di spazio nella memoria di massa.
Prima di poter attivare la gestione della memoria virtuale è necessario creare lo spazio in cui devono risiedere le aree di scambio relative. Ciò vale anche nel caso in cui per questo si vogliano utilizzare dei file.
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Va osservato che la questione della memoria centrale estesa virtualmente, con lo scambio di porzioni di memoria di massa, riguarda esclusivamente le unità a disco magnetico. Lo sviluppo tecnologico che porta a rimpiazzare i dischi magnetici con l'uso di memorie solide è lo stesso che offre la disponibilità di memorie volatili di grandi capacità; rendendo così inutile lo scambio della memoria. |
La creazione di una partizione di scambio per la memoria, procede nello stesso modo con cui si crea una qualunque altra partizione. In questo caso non c'è la necessità di eseguire un avvio del sistema operativo su tale partizione, di conseguenza si possono usare anche partizioni logiche contenute in partizioni estese senza problemi di alcun tipo.
La creazione della partizione richiede l'utilizzo di fdisk, oppure di un programma equivalente, ricordando però di assegnare alla partizione il tipo corretto di identificatore: 8216 (Linux-swap).
La caratteristica necessaria di un file destinato a fungere da area di scambio è quella di essere continuo; non può quindi essere frammentato. Il modo corretto per creare un file con queste caratteristiche è quello di utilizzare il programma dd nel modo seguente:
dd if=/dev/zero of=file_da_creare bs=4096 count=dimensione |
In questo caso, la dimensione fa riferimento a blocchi di 4 Kibyte, pari a quanto stabilito con l'opzione bs=4096. In effetti, la dimensione ottimale di un file del genere è un multiplo di 4 Kibyte perché le pagine di memoria, utilizzate durante lo scambio della stessa, sono di questa dimensione.
Per esempio, volendo creare il file di scambio /swap1 di 1 Gibyte si può procedere come segue:
# dd if=/dev/zero of=/swap1 bs=4096 count=262144[Invio]
Se tutto si conclude come desiderato, si ottiene una risposta del tipo seguente:
262144+0 records in 262144+0 records out |
Un'area di scambio deve essere inizializzata prima di poterla attivare per il suo scopo, con tutta l'attenzione necessaria per evitare di intervenire nella partizione o nel file sbagliato (cosa che ne provocherebbe la cancellazione). Va anche osservato che non si può inizializzare un'area di scambio mentre questa è in uso, perché sarebbe come intervenire nella stessa memoria centrale, cancellandone arbitrariamente il contenuto.
Il programma mkswap(32) permette di predisporre una partizione o un file per lo scambio della memoria virtuale. In generale è preferibile utilizzare una partizione dedicata che può essere creata con l'aiuto di fdisk, definendola come Linux-swap.
mkswap [-c] dispositivo [dimensione_in_blocchi] |
Il modello sintattico suggerisce l'uso dell'opzione -c per il controllo dell'area da usare per lo scambio della memoria, prima della sua attivazione; inoltre è possibile specificare espressamente la dimensione, in blocchi da 1 024 byte, nel caso questa non fosse determinabile in modo automatico. Segue la descrizione di alcuni esempi.
# mkswap -c /dev/sda3 1048576[Invio]
Viene inizializzata la partizione di scambio /dev/sda3 specificando una dimensione di 1 048 576 blocchi, pari a 1 Gibyte.
# mkswap -c /swap1 1048576[Invio]
Inizializza il file di scambio /swap1 creato precedentemente con una dimensione di 1 Gibyte.
Per fare in modo che un'area di scambio venga utilizzata per il suo scopo, occorre attivarne la gestione. L'operazione è compiuta dal programma swapon. Il meccanismo è simile a quello dell'attivazione di un file system che si ottiene con l'innesto delle unità o delle partizioni. Per questo motivo, l'attivazione delle aree di scambio può essere gestita automaticamente attraverso la configurazione del file /etc/fstab.
Il programma swapon(33) attiva l'utilizzo di un dispositivo, o di un file, per la gestione della memoria virtuale. Di solito si tratta di una partizione o un di file di scambio creati e inizializzati appositamente. Normalmente, swapon viene chiamato da uno degli script della procedura di inizializzazione del sistema e questo allo scopo di attivare le aree di scambio previste all'interno del file /etc/fstab.
swapon [opzioni] [dispositivo|file] |
Il programma swapoff(34) è l'opposto di swapon e si occupa di disattivare la memoria virtuale su un particolare dispositivo o file per lo scambio, oppure su tutti quelli indicati nel file /etc/fstab. Utilizza la stessa sintassi e le stesse opzioni di swapon. In effetti si tratta normalmente solo di un collegamento al programma swapon che si comporta così quando viene avviato con questo nome: swapoff.
swapoff [opzioni] [dispositivo|file] |
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Le partizioni o i file di scambio attivati manualmente (che quindi non sono annotati nel file |
In generale è importante l'opzione -a, con la quale viene attivata, o disattivata, la memoria virtuale riferita a tutti i dispositivi indicati come file system swap all'interno del file /etc/fstab. Di conseguenza, se si usa questa opzione non deve essere indicato alcun dispositivo negli argomenti.
Segue la descrizione di alcuni esempi.
# swapon /dev/sda3[Invio]
Utilizza la partizione /dev/sda3 come memoria virtuale.
# swapon /swap1[Invio]
Utilizza il file /swap1 come memoria virtuale.
# swapon -a[Invio]
Avvia la gestione della memoria virtuale con tutte le partizioni e i file indicati per questo scopo nella configurazione di /etc/fstab.
# swapoff /dev/sda3[Invio]
Termina la gestione della memoria virtuale con la partizione /dev/sda3.
# swapoff /swap1[Invio]
Termina la gestione della memoria virtuale con il file /swap1.
# swapoff -a[Invio]
Termina la gestione della memoria virtuale con tutte le partizioni indicate così nel file /etc/fstab.
Per quanto riguarda la gestione della memoria virtuale, il file /etc/fstab permette di definire quali partizioni e file debbano essere utilizzati automaticamente per questo scopo. La configurazione di /etc/fstab per la gestione della memoria virtuale è praticamente obbligatoria, a meno di provvedere ogni volta alla sua attivazione e disattivazione attraverso l'uso diretto di swapon e swapoff.
L'esempio seguente mostra due record ipotetici di /etc/fstab per l'attivazione della partizione /dev/sda3 e del file /swap1:
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Durante l'esecuzione della procedura di inizializzazione del sistema, si distinguono due fasi per l'attivazione delle aree di scambio della memoria: prima dell'attivazione dei file system vengono attivate le partizioni di scambio; dopo, anche i file di scambio.
Nel file /etc/fstab non si riesce a distinguere quali siano le partizioni e quali i file, per cui è necessario un trucco molto semplice. Nella prima fase viene eseguito swapon con l'opzione -a: si possono così attivate solo le partizioni di scambio, perché l'unico file system in funzione dovrebbe essere quello principale che inizialmente è in sola lettura. In pratica, swapon tenta di attivare anche i file, ma senza riuscirci.
Nella seconda fase, quando i file system sono in funzione, viene eseguito nuovamente swapon, ma questa volta le partizioni già attivate non possono essere attivate nuovamente, mentre i file di scambio vengono trovati e attivati.
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In presenza di file di scambio, l'arresto del sistema deve avvenire nel modo corretto: prima si devono disattivare i file di scambio, quindi si può eseguire il distacco dei file system (riportando quello principale in sola lettura) e infine si possono disattivare le partizioni di scambio.
In pratica, spesso si disattiva subito tutta la gestione della memoria virtuale, ma questo rende problematica la conclusione delle operazioni su sistemi dotati di poca memoria. Anche sotto questo aspetto, è sempre consigliabile di evitare l'utilizzo di file di scambio.
Generalmente, l'utilizzo dello spazio nel file system non è controllato, per cui gli utenti possono utilizzare teoricamente quanto spazio vogliono in modo indiscriminato. Per controllare l'utilizzo dello spazio nel file system si può attivare la gestione delle quote, cioè un sistema di registrazione dello spazio utilizzato in base all'appartenenza dei file a un utente o a un gruppo particolare. La gestione delle quote non si limita a questo: può impedire di fatto la creazione di file che superano lo spazio consentito.
Il controllo avviene a livello di partizione, per cui occorre stabilire per ognuna di queste le quote di spazio utilizzabili. Generalmente, il problema di controllare le quote riguarda un numero ristretto di partizioni, precisamente quelle in cui gli utenti hanno la possibilità di accedere in scrittura.
Il kernel Linux è in grado di gestire le quote di utilizzo delle partizioni, solo per alcuni tipi di file system; in particolare ciò è assicurato con quelli di tipo Second-extended (Ext2, Ext3 e Ext4). Inoltre, va considerato che il kernel Linux non è in grado di intervenire direttamente nel file system innestato nella radice, a meno di reinnestarlo in una directory successiva.(35)
Premesso che il kernel Linux deve essere stato compilato abilitando la gestione delle quote (la voce {Quota support} del menù {File systems}, come si può vedere nella sezione 8.3.9), nei sistemi GNU/Linux la gestione delle quote viene controllata attraverso dei programmi di servizio specifici.(36)
Il controllo della quota può avvenire a livello di singolo utente, di gruppo o di entrambe le cose. In pratica, un file può essere aggiunto se la quota utente riferita all'UID del file lo consente e, nello stesso modo, se la quota di gruppo riferita al GID del file non viene superata.
Il tracciamento e il controllo dei livelli di quota utente e di gruppo possono essere attivati indipendentemente l'uno dall'altro. In queste sezioni viene mostrato come attivare entrambi i tipi di quota, ma in pratica, se si usano i gruppi privati,(37) è più probabile che si sia interessati esclusivamente al controllo per utente.
La gestione delle quote delle partizioni deve essere attivata espressamente nel momento dell'innesto del file system relativo. Per questo si preferisce intervenire nella configurazione contenuta nel file /etc/fstab, in modo da facilitare la cosa. Nella colonna delle opzioni si possono aggiungere due parole chiave: usrquota e grpquota. La prima serve per attivare il controllo delle quote riferite agli utenti e la seconda per il controllo riferito ai gruppi. Le due cose sono indipendenti.
L'esempio seguente mostra in che modo attivare entrambi i controlli nella partizione /dev/sda3, contenente le directory personali degli utenti:
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Nell'esempio successivo, le directory personali degli utenti sono incluse nell'unica partizione che viene innestata a partire dalla radice (/dev/sda2), pertanto, per garantire che le quote vengano considerate, occorre un piccolo raggiro, costituito dal reinnesto della stessa partizione in una sottodirectory:
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Naturalmente, il punto di innesto, costituito in questo caso dalla directory /.quota/, è arbitrario e può collocarsi in qualunque altra posizione.
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Per poter utilizzare la gestione delle quote di utilizzo della memoria di massa, è necessario che le opzioni usrquota o grpquota (o entrambe) siano attive; ovvero, non è sufficiente che siano appena state annotate nel file
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I livelli di quota dei vari utenti e dei gruppi sono contenuti in due file: quota.user e quota.group, oppure aquota.user e aquota.group. Questi devono essere collocati nella directory principale della partizione da controllare e richiedono solo i permessi di lettura e scrittura per l'utente root. Normalmente, non è necessario creare tali file, perché a questo provvede automaticamente il programma quotacheck quando viene avviato con l'opzione -c (ovvero --create-files).
Prima che il sistema di controllo delle quote possa funzionare, occorre effettuare una scansione della partizione interessata, in modo da raccogliere tutte le informazioni necessarie sull'utilizzo dello spazio dal punto di vista degli utenti e dei gruppi. I file utilizzati per contenere queste informazioni cambiano nome a seconda della versione del formato di questi: la versione più recente (quota versione 2) ha i nomi aquota.user e aquota.group, mentre la versione più vecchia (quota versione 1) ha i nomi quota.user e quota.group. La scelta di un formato rispetto all'altro, dipende soprattutto dalla capacità del kernel.
La scansione si esegue con il programma quotacheck e per sicurezza andrebbe ripetuta la sua esecuzione ogni volta che si avvia il sistema, oppure giornalmente, quando il sistema resta in funzione a lungo (per più giorni). La prima volta, o comunque quando si vuole ripartire da zero, si può usare il comando seguente, dove appare in particolare l'opzione -c, già menzionata:
# quotacheck -a -v -u -g -c[Invio]
Tuttavia, se le partizioni per cui si devono calcolare le quote di utilizzo devono rimanere accessibili anche in scrittura, va aggiunta l'opzione -m (ovvero --no-remount). Logicamente, il fatto che durante la scansione di controllo sia ammessa la scrittura, rende inattendibile il risultato della scansione:
# quotacheck -a -v -u -g -c -m[Invio]
L'opzione -a richiede la scansione di tutte le partizioni che sono state indicate nel file /etc/fstab come soggette a controllo delle quote. Le opzioni -u e -g richiedono espressamente che la scansione si prenda cura sia dell'utilizzo in base all'utente, sia in base al gruppo.
Quando si utilizza quotacheck per aggiornare le informazioni sull'utilizzo dello spazio nella memoria di massa, non si usa più l'opzione -c.
Ogni volta che si innesta una partizione che è soggetta a controllo delle quote, è poi necessario attivare il controllo attraverso il programma quotaon. Per esempio, quotaon /dev/hda3 attiva il controllo sulla partizione indicata. Tuttavia, generalmente si fa questo all'avvio del sistema, per attivare il controllo su tutte le partizioni specificate per questo nel solito file /etc/fstab. In pratica con il comando seguente:
# quotaon -a -v -u -g[Invio]
Anche in questo caso, le opzioni -u e -g indicano che si vuole espressamente il controllo dell'utilizzo in base all'utente e in base al gruppo, mentre l'opzione -a indica di attivare la funzione per tutte le voci annotate così nel file /etc/fstab.
A questo punto, conviene preoccuparsi di fare in modo che la procedura di inizializzazione del sistema sia in grado ogni volta di avviare la gestione delle quote. Se la propria distribuzione GNU/Linux non fornisce degli script già pronti, si possono aggiungere al file /etc/rc.local (o simile) le istruzioni necessarie, come nell'esempio seguente:
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Nel caso della distribuzione GNU/Linux Debian, è disponibile lo script /etc/init.d/quota, per avviare e fermare la gestione delle quote:
/etc/init.d/quota start|stop |
Questo script si occupa sia di ripetere la scansione periodica con quotacheck, sia di usare quotaon e quotaoff nel modo più appropriato.
È importante chiarire che la gestione delle quote di utilizzo della memoria di massa riguarda generalmente le unità locali; in tal caso non è possibile controllare un file system innestato attraverso un protocollo di rete, in quanto il controllo deve avvenire presso l'elaboratore che offre questo servizio.
In mancanza di accorgimenti particolari, l'utente che utilizza un file system di rete, per il quale subisce un controllo della «quota», si può trovare a un certo punto a non potere più salvare i propri dati, così come può scoprire che alcuni file sono stati rimossi misteriosamente (una volta che il tempo di grazia è stato superato, dopo lo sforamento dalla quota stabilita). Tuttavia esiste la possibilità di attivare un servizio di rete per la comunicazione di tali informazioni, attraverso il demone rpc.rquotad, in modo da avviare l'utente in tempo.
In generale, una distribuzione GNU/Linux ben organizzata, installa correttamente il demone necessario al passaggio di tali informazioni, quando il file system di rete è condiviso con il protocollo NFS; tuttavia, in altre condizioni, tale notifica può venire ugualmente a mancare.
Il programma quotacheck esegue una scansione di una o più partizioni, allo scopo di aggiornare i file di registrazione delle quote: quota.user e quota.group, oppure aquota.user e aquota.group.
quotacheck [opzioni] [{partizione|punto_di_innesto}...]
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La prima volta che si vuole attivare la gestione delle quote in una certa unità di memorizzazione, va usato con l'opzione -c, per creare il file *quota.user o *quota.group (o entrambi); successivamente conviene usare questo programma ogni volta che si innestano delle partizioni soggette al controllo delle quote di utilizzo (ma senza l'opzione -c). In generale, uno script della procedura di avvio del sistema dovrebbe provvedere all'uso corretto di quotacheck per le partizioni innestate automaticamente.
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Tabella 19.86. Alcune opzioni.
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Segue la descrizione di alcuni esempi.
# quotacheck /dev/sdb2[Invio]
Esegue la scansione dell'utilizzo degli utenti della partizione /dev/sdb2, che deve essere già stata innestata e deve risultare dal contenuto del file /etc/fstab. In tal caso, può funzionare solo se in questo file è stata specificata l'opzione usrquota in fase di innesto del file system.
# quotacheck /mnt/disco2[Invio]
Esegue la scansione dell'utilizzo degli utenti della partizione che, da quanto si determina dal file /etc/fstab, si colloca a partire dalla directory /mnt/disco2. Per tutte le altre considerazioni, vale quanto descritto nell'esempio precedente.
# quotacheck -avug[Invio]
Questo corrisponde all'utilizzo normale del programma, per scandire tutte le partizioni innestate e registrate nel file /etc/fstab come soggette al controllo delle quote, sia degli utenti, sia dei gruppi.
# quotacheck -avugm[Invio]
Come nell'esempio precedente, senza preoccuparsi se i file system sono accessibili anche in scrittura durante la scansione.
# quotacheck -avugmc[Invio]
Come nell'esempio precedente, rifacendo da zero i file.
Il programma quotaon attiva la gestione delle quote da parte del kernel. Non si tratta quindi di un demone, ma di un programma che termina subito di funzionare.
quotaon [opzioni] [{partizione|punto_di_innesto}...]
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Perché si possa attivare questa gestione, è necessario che i file *quota.user e *quota.group siano presenti nella directory principale delle partizioni per le quali si vuole la gestione delle quote.
Il programma quotaoff disattiva la gestione delle quote da parte del kernel. Le opzioni e la sintassi sono le stesse di quotaon.
quotaoff [opzioni] [{partizione|punto_di_innesto}...]
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Tabella 19.87. Alcune opzioni.
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Segue la descrizione di alcuni esempi.
# quotaon /dev/sdb2[Invio]
Attiva la gestione delle quote utente nella partizione /dev/sdb2, la quale deve essere già stata innestata e deve risultare dal contenuto del file /etc/fstab. In tal caso, può funzionare solo se in questo file è stata specificata l'opzione usrquota in fase di innesto del file system.
# quotaon /mnt/disco2[Invio]
Attiva la gestione delle quote utente nella partizione che, da quanto si determina dal file /etc/fstab, si colloca a partire dalla directory /mnt/disco2. Per tutte le altre considerazioni, vale quanto descritto nell'esempio precedente.
# quotaon -avug[Invio]
Questo corrisponde all'utilizzo normale del programma, per attivare la gestione delle quote in tutte le partizioni innestate e registrate nel file /etc/fstab come soggette al controllo delle quote, sia degli utenti, sia dei gruppi.
Le quote che si possono assegnare agli utenti e ai gruppi sono composte dell'indicazione di diversi dati. Lo spazio concesso viene espresso attraverso il numero di blocchi (unità di 1 024 byte) e viene definito limite logico (soft) perché viene tollerato un leggero sconfinamento per tempi brevi. A fianco del limite logico si può stabilire un limite di sicurezza, o limite fisico (hard), che non può essere superato in alcun caso. Oltre ai limiti sui blocchi di byte, si stabiliscono normalmente dei limiti di utilizzo di inode, in pratica, il numero massimo di file e directory. Dal momento che si ha a che fare con file system Second-extended (Ext2, Ext3 o Ext4) che normalmente possono avere un inode ogni 4 Kibyte, si può stabilire facilmente un calcolo di corrispondenza tra blocchi di dati e quantità di inode.
Quando viene fissato il limite fisico, soprattutto quando questo è superiore al limite logico, si intende consentire implicitamente lo sconfinamento del limite di utilizzo. In tal caso è necessario stabilire il tempo massimo per cui ciò è concesso. Generalmente, se non viene definito diversamente, si tratta di una settimana.
Le quote vengono assegnate o modificate attraverso i programmi setquota e edquota; la verifica dei livelli può essere fatta dall'utente root con repquota e ogni utente può controllare ciò che lo riguarda attraverso il comando quota. Con setquota si utilizzano gli argomenti della riga di comando per definire i valori delle quote, mentre con edquota si modificano le quote attraverso un programma per la gestione di file di testo: in pratica viene creato un file temporaneo e il suo contenuto viene quindi interpretato per modificare le quote. L'esempio seguente mostra l'uso di setquota per assegnare all'utente tizio una quota di 10 Mibyte, con una tolleranza del 10 % (11 Mibyte il limite fisico):
# setquota -u tizio 11264 10240 0 0 -a[Invio]
# quota -u tizio[Invio]
Disk quotas for user tizio (uid 1005): Filesystem blocks quota limit grace files quota limit grace /dev/sda2 292 11264 10240 97 0 0 |
La modifica delle quote dei gruppi avviene nello stesso modo, usando l'opzione -g al posto di -u. A fianco di questi livelli di spazio utilizzabili, c'è il problema di fissare il tempo massimo di sconfinamento (tempo di grazia) che può essere deciso solo a livello globale della partizione.
# setquota -t 2592000 2592000 -a[Invio]
In questo caso, il tempo di sconfinamento è di 30 giorni, pari a 2 592 000 s. Il valore appare ripetuto per due volte, perché nel primo caso riguarda lo sconfinamento nella quantità di spazio usato, mentre nel secondo si riferisce allo sconfinamento in quantità di inode (numero di file).
L'utente root può avere un quadro completo della situazione con repquota, il quale genera una tabella delle varie quote. La colonna grace serve per annotare eventuali sconfinamenti e riporta il tempo consentito rimanente.
# repquota -u -a[Invio]
Block limits File limits User used soft hard grace used soft hard grace ... tizio +- 10500 10240 11264 30days 1123 2560 2816 caio -- 1 0 0 1 0 0 |
Nell'esempio appare solo una parte del listato che si ottiene generalmente. Viene mostrato il caso di due utenti: caio non ha alcuna limitazione di utilizzo e le sue quote sono azzerate per questo; tizio invece ha superato un po' il valore del limite logico per l'utilizzo di blocchi. Pertanto, nella colonna grace appare quanto tempo gli resta per provvedere da solo (quando anche questo tempo scade, vi provvede il sistema).
Infine, il singolo utente può verificare la propria situazione con il programma quota.
tizio@:~$ quota[Invio]
Disk quotas for user tizio (uid 502): Filesystem blocks quota limit grace files quota limit grace /dev/sda2 10500* 10240 11264 6days 1123 2560 2816 |
Anche in questo caso, si può osservare che l'utente ha superato il limite di spazio concesso, pur senza superare il limite massimo di inode disponibili.
Il programma setquota permette di assegnare i livelli delle quote agli utenti, attraverso quanto viene indicato con gli argomenti della riga di comando. I modelli successivi sono semplificati:
setquota -u nome quota_dati limite_dati \ |
setquota -g nome quota_dati limite_dati \ |
setquota -t tempo_per_sconfinamento_dati \ |
Nella parte finale della riga di comando si specifica per quali unità di memorizzazione intervenire, indicando precisamente un file di dispositivo oppure l'opzione -a (per fare riferimento a tutti quelli previsti nel file /etc/fstab).
Quando si usa setquota secondo i primi due modelli proposti, si vanno a specificare i livelli di quota dell'utente o del gruppo indicato, attraverso quattro valori che rappresentano rispettivamente: la quota dati espressa in multipli di 1 024 byte, il limite assoluto espresso sempre in multipli di 1 024 byte, la quota di quantità di file; il limite assoluto di quantità di file. Va osservato che un valore pari a zero esprime l'assenza di un limite.
Quando appare l'opzione -t, si fissa il tempo di grazia, ovvero il tempo, espresso in secondi, che viene lasciato all'utente per ritornare ai livelli di utilizzo stabilito dalla propria quota, prima che vi provveda automaticamente il sistema operativo. Questo valore è associato all'unità di memorizzazione ed è unico per tutti gli utenti o per tutti i gruppi.
Segue la descrizione di alcuni esempi.
# setquota -u tizio 112640 102400 0 0 -a[Invio]
Assegna all'utente tizio, per tutte le unità previste nel file /etc/fstab con il controllo delle quote per gli utenti, la disponibilità di 100 Mibyte (102 400 Kibyte), con la possibilità di arrivare fino a 110 Mibyte per un breve lasso di tempo.
In questo caso non vengono presi in considerazione i limiti nella quantità di file che possono essere creati.
# setquota -u tizio 112640 102400 28160 25600 -a[Invio]
Come nell'esempio precedente, specificando che l'utente può gestire fino a 25 600 file, con la possibilità di arrivare fino a 29 160 file per tempi brevi.
# setquota -t 1296000 1296000 -a[Invio]
Fissa un tempo di grazia di 15 giorni (pari a 1 296 000 s), sia per lo sconfinamento nella dimensione dei dati, sia per quello che riguarda la quantità di file.
Il programma edquota permette di assegnare e modificare i livelli delle quote agli utenti, attraverso l'uso di un programma per la creazione e modifica dei testi, precisamente si tratta di VI o di quanto specificato nella variabile di ambiente EDITOR.
edquota [opzioni] [utente...] |
La modifica delle quote può avvenire solo dopo che sono stati predisposti i file quota.user e quota.group, ovvero aquota.user e aquota.group.
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Tabella 19.91. Alcune opzioni.
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Segue la descrizione di alcuni esempi.
# edquota -u tizio[Invio]
Modifica i livelli di quota dell'utente tizio.
# edquota -g utenti[Invio]
Modifica i livelli di quota del gruppo utenti.
# edquota -u -p tizio caio sempronio[Invio]
Attribuisce agli utenti caio e sempronio gli stessi livelli di quota di tizio.
Il programma repquota emette una tabella riepilogativa dell'utilizzo delle quote delle partizioni specificate.
repquota [opzioni] [{partizione|punto_di_innesto}...]
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Tabella 19.92. Alcune opzioni.
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Segue la descrizione di alcuni esempi.
# repquota -a[Invio]
Elenca la situazione delle quote riferite agli utenti (predefinito) per tutte le partizioni in cui ciò è stato attivato, in base alle indicazioni del file /etc/fstab.
# repquota -g -a[Invio]
Elenca la situazione delle quote riferite ai gruppi per tutte le partizioni in cui ciò è stato attivato, in base alle indicazioni del file /etc/fstab.
# repquota /dev/sda3[Invio]
Elenca la situazione delle quote riferite agli utenti (predefinito) per la partizione /dev/sda3 (in uso).
Il programma quota permette agli utenti di controllare il proprio livello di quota. Effettua l'analisi su tutte le partizioni annotate per questo nel file /etc/fstab. Solo all'utente root è concesso di utilizzare questo programma per controllare la quota di un altro utente.
quota [opzioni] |
Il programma quota restituisce un valore diverso da zero se almeno uno dei valori restituiti rappresenta uno sconfinamento dalla quota.
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Tabella 19.93. Alcune opzioni.
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Segue la descrizione di alcuni esempi.
$ quota[Invio]
L'utente visualizza i propri livelli di quota.
$ quota -g lavoro1[Invio]
L'utente visualizza i propri livelli di quota per il gruppo lavoro1 a cui appartiene.
# quota -u tizio[Invio]
L'utente root visualizza i livelli di quota per l'utente tizio.
Per «disco ottico» si vuole intendere genericamente ciò che può essere un CD, DVD o BD (Blu-ray disc), usato per contenere dati con l'ausilio di un file system tradizionale.(38) Questo tipo di unità di memorizzazione ha la caratteristica di utilizzare un'unica traccia a spirale che inizia dalla parte centrale e si espande verso l'esterno, consentendo così di realizzare anche supporti di capacità minore di quella standard, usando un diametro minore.
La memorizzazione dei dati in un disco ottico può avvenire solo sequenzialmente, mentre per la lettura si accede direttamente ai dati desiderati. Per questo motivo, l'uso più semplice di un disco ottico prevede una sola fase di scrittura, di tutto il file system con il suo contenuto di file e directory. Tuttavia, esiste anche la possibilità di continuare a scrivere su un disco che non ha esaurito lo spazio a disposizione; in tal caso, con un file system appropriato, si può avere la sensazione di usare un disco ottico, come se fosse un'unità di memorizzazione comune, dove però i file che si cancellano non portano a un recupero dei dati e quelli che si modificano, occupano nuovo spazio.
Le possibilità dei dischi ottici sono molte, ma difficilmente i sistemi operativi recepiscono tutti gli standard e tutte le estensioni; pertanto, per memorizzare dati nei dischi ottici in modo «compatibile», è bene essere prudenti e non cercare di pretendere da questo tipo di supporto ciò per cui non è proprio adatto. Anche per questo motivo, qui si considera la scrittura di una sola traccia, in una sola sessione, in una sola fase; inoltre non viene trattato il caso particolare dei DVD-RAM.
Partendo dal presupposto di voler usare i dischi ottici con una sola fase di scrittura, per una sola traccia e sessione, potrebbe essere utilizzato qualunque tipo di file system. Ma per la massima compatibilità va scelto il formato ISO 9660, purché non ci siano file di dimensione maggiore di 4 Gibyte, oppure il formato UDF (Universal disc format), ovvero ISO 13346, dove i file possono avere dimensioni maggiori.
Il CD è oggi un supporto di memorizzazione pensato per scopi diversi, ma nato per sostituire i dischi audio analogici di vinile. La sua origine specifica ha poi portato a un'evoluzione piuttosto complessa per consentirne l'impiego in altri settori.
Si può immaginare il contenuto di un CD come qualcosa che è suddiviso in sessioni, le quali a loro volta si suddividono in tracce. Ogni traccia può avere una destinazione differente; per esempio può trattarsi di un brano musicale, di un file system, o un altro tipo di informazione.
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In condizioni normali, un CD-ROM si compone di una sola sessione, contenente una sola traccia dati (un file system), mentre un CD musicale si compone di una sola sessione contenente diverse tracce, una per ogni brano musicale. |
Ogni sessione contiene un indice generale, noto con la sigla TOC (Table of contents), collocato alla fine delle tracce, il quale permette di raggiungere l'inizio delle tracce attraverso un accesso diretto. Si fa riferimento alla creazione di questo indice con il termine finalization, oppure fixation.
L'ultima sessione di un CD può essere aperta o chiusa. Una sessione che rimane aperta consente l'aggiunta di una sessione ulteriore, mentre una sessione chiusa non permette di aggiungerne altre.
La registrazione di un CD può avvenire in fasi successive. Teoricamente è possibile definire una sessione e inserirvi una traccia alla volta, mettendo l'indice TOC solo alla fine. Una volta completata la sessione con l'indice, se questa rimane aperta, è possibile aggiungerne altre.
Dopo questa descrizione schematica è necessario comprendere che le sessioni non sono degli scompartimenti stagni, ma rappresentano delle fasi successive nella registrazione di un CD. Teoricamente, le varie sessioni devono risultare concatenate fra loro, in modo tale che la lettura dell'indice TOC finale consenta di conoscere la collocazione di tutte le tracce presenti. In questo senso va considerato anche il fatto che la sequenza di numerazione delle tracce è unica in tutto il CD e non viene azzerata all'inizio di sessioni successive. Pertanto, alla fine, il CD dovrebbe apparire scomposto in tracce e la presenza delle sessioni non dovrebbe modificare l'apparenza del contenuto. Naturalmente, questa è la teoria; in pratica gli apparecchi usati per leggere i CD devono essere in grado di riconoscere le sessioni, altrimenti le informazioni successive alla prima sessione di registrazione diventano inaccessibili. In questo senso è sempre bene evitare di realizzare CD contenenti più di una sessione.
Il DVD nasce come un tipo particolare di CD in grado di memorizzare molti più dati (intorno ai 4 700 000 000 byte, ovvero 4,3 Gibyte), dal quale si sono sviluppate diverse varianti. Nelle situazioni più comuni si distinguono DVD-R (o DVD-RW) dai DVD+R (o DVD+RW). Il primo tipo (DVD-R o DVD-RW) è quello che ha caratteristiche tecniche inferiori, perché per la scrittura richiede la stessa procedura da usare per un CD, ma è compatibile con la maggior parte dei lettori DVD; il secondo tipo (DVD+R o DVD+RW) è più evoluto ed è più facile la procedura di registrazione.
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Come si può intendere intuitivamente, quando si fa riferimento a un DVD-ROM, si intende un DVD contenente una traccia dati (che non può essere modificata), così come avviene con i CD-ROM, senza fare distinzioni sulla tecnologia usata nella realizzazione del disco («-» o «+» che sia). |
I dischi ottici BD, ovvero Blu-ray disc, hanno una capacità di 25 000 000 000 byte, pari a circa 23 Gibyte. Si distinguono dischi che possono essere scritti una volta sola, con la sigla BD-R, da quelli che consentono più riscritture, con la sigla BD-RE (rewriteable).
Creare l'immagine di un disco ottico significa predisporre un file in qualità di traccia dati di una sessione del disco che si vuole masterizzare. In generale si tratta di realizzare un file system ISO 9660, probabilmente con qualche estensione, oppure UDF, ma in tal caso senza estensioni.
Il file system ISO 9660 è predisposto per gestire file con nomi aventi al massimo 32 caratteri, ma in pratica, per la massima compatibilità, questo limite viene abbassato ulteriormente, per consentire anche ai sistemi Dos degli anni 1990 di potervi accedere. Dal punto di vista dei sistemi Unix, ciò non costituisce solo un problema nella dimensione dei nomi, ma soprattutto nella mancanza di tutti gli altri attributi che può avere un file: i permessi e le proprietà.
I dischi ottici realizzati per gli ambienti Unix sono fatti generalmente utilizzando le estensioni Rock Ridge che alla fine permettono di memorizzare tutti quei dati mancanti, compresa la possibilità di gestire nomi più lunghi, con o senza punti. Quando questi dischi vengono letti in un sistema operativo che non è in grado di interpretare tali estensioni, si riescono a vedere solo nomi di file corti.
Il problema dei nomi deve essere tenuto in considerazione nella preparazione di dischi ottici. Se questi dischi sono destinati ad ambienti normali, Dos e derivati, occorre organizzare un sistema di nomi corti per essere certi che possano essere letti ovunque nello stesso modo.
Quando si usano delle estensioni per gestire nomi lunghi, nelle directory potrebbe essere aggiunto un file contenente un elenco di abbinamenti tra i nomi corti che appaiono quando non si dispone delle estensioni e i nomi lunghi corretti. Di solito si tratta del file TRANS.TBL e il suo significato è evidente: translation table, ovvero tabella di conversione.
Anche il numero di livelli di sottodirectory ha un limite nel file system ISO 9660: sono al massimo otto. Le estensioni Rock Ridge permettono di superare tale limite, ma come al solito si pongono delle difficoltà per i sistemi che non sono in grado di gestire tali estensioni.
Le estensioni Zisofs si sommano a quelle Rock Ridge e sono costituite da una tecnica di compressione sui file, che consente un accesso trasparente ai dati. Si tratta precisamente di un'estensione specifica dei sistemi GNU/Linux, tuttavia è possibile estrarre il contenuto di un disco ottico del genere disponendo degli strumenti necessari. Si veda la sezione 19.9 per maggiori dettagli.
Le estensioni El-Torito permettono di realizzare un CD-ROM o un DVD-ROM «avviabile», purché il firmware (BIOS) dell'elaboratore sia in grado poi di sfruttare effettivamente questa possibilità.
Il metodo consiste nel simulare un dischetto, come se fosse stato inserito nella prima unità. Questo «dischetto» deve contenere naturalmente tutto quello che serve per avviare un sistema in grado di leggere il disco ottico. In pratica, nel caso delle distribuzioni GNU/Linux, si include l'immagine del dischetto di avvio necessario ad avviare il sistema, usando il disco ottico in sola lettura. Questo dischetto deve avere un formato normale: 1 200 Kibyte, 1 440 Kibyte o 2 880 Kibyte.
Le estensioni Joliet nascono dalla Microsoft e servono a consentire la lettura del disco in un sistema MS-Windows, preservando i nomi lunghi.
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Le estensioni Joliet non pongono limiti alla dimensione dei nomi dei file, tuttavia non consentono di distinguerli oltre i primi 64 caratteri e si crea un errore irreversibile se due file hanno i nomi che nei primi 64 caratteri sono uguali. In presenza di tali file, se questi non sono rivolti al pubblico che deve consultare il disco attraverso un sistema MS-Windows, si può informare il programma che produce il file system di renderli invisibili alle estensioni Joliet. |
In generale, salvo problemi nella lunghezza dei nomi dei file, conviene utilizzare anche queste estensioni in modo da permetterne la lettura del disco che si realizza in qualunque circostanza.
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Va osservato che non sempre un disco ottico con estensioni Joliet, realizzato attraverso gli strumenti che si dispongono normalmente in un sistema GNU, risulta leggibile effettivamente in un sistema MS-Windows. Pertanto la leggibilità di un disco destinato alla diffusione, va sempre verificata con il sistema operativo di destinazione. Eventualmente, si può contare ragionevolmente sul fatto che un disco realizzato senza estensioni Joliet sia leggibile se i nomi dei file sono compatibili con i vecchi limiti dei sistemi Dos (otto caratteri, un punto e tre caratteri di estensione). |
Per la creazione di un file-immagine con file system adatto a un disco ottico, si utilizza un programma particolare, in grado di gestire anche le varie estensioni:
genisoimage [opzioni] directory |
Il programma genisoimage,(39) crea il file-immagine a partire dal contenuto di una directory. In pratica, tutto quello che è contenuto nella directory, comprese le eventuali sottodirectory, viene usato per generare il nuovo file system. Non si tratta di un normale programma di inizializzazione, perché con questo tipo di file system non è possibile inizializzare prima e scrivere i dati dopo: inizializzazione e registrazione sono simultanee.
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Il programma genisoimage è derivato da mkisofs, da cui eredita buona parte della sintassi. |
Se non viene utilizzata l'opzione -o, il risultato viene emesso attraverso lo standard output.
Questo programma non è in grado di registrare i dischi ottici, ma solo di generare un'immagine del risultato finale in un file che poi viene utilizzato dal programma di masterizzazione. In teoria è possibile inviare l'output del programma direttamente al programma di masterizzazione, ma si tratta generalmente di una tecnica sconsigliabile.
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Tabella 19.94. Alcune opzioni generali
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Tabella 19.95. Estensioni legate ai dati contenuti
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Tabella 19.96. Estensioni El-Torito, per rendere avviabile il disco ottico.
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Segue la descrizione di alcuni esempi.
# genisoimage -r -T -v -o prova.img /home/tizio/elio[Invio]
Crea un'immagine ISO 9660 nel file prova.img di quanto contenuto a partire dalla directory /home/tizio/elio/. Vengono usate le estensioni Rock Ridge, attraverso l'opzione -r, ma la proprietà e i permessi di file e directory vengono adattati nel modo generalmente più opportuno. Attraverso l'opzione -T si ottiene la creazione del file TRANS.TBL in ogni directory.
# genisoimage -r -T -v -o prova.img \
\ -b images/boot.img -c boot/boot.cat `pwd`[Invio]
Crea un'immagine ISO 9660 in un file, a partire dalla directory corrente (l'indicazione viene ottenuta attraverso quanto restituito dal comando pwd). Vengono usate le estensioni Rock Ridge, con l'opzione -r, in modo che la proprietà e i permessi di file e directory siano adattati nel modo generalmente più opportuno. Inoltre si utilizza il file images/boot.img per l'avvio del disco ottico e si crea il file boot/boot.cat per lo stesso motivo.
# genisoimage -r -T -v -o prova.img \
\ -b images/boot.img -c boot/boot.cat $PWD[Invio]
Come nell'esempio precedente, con la differenza che la directory corrente viene ottenuta dalla variabile di ambiente PWD.
# genisoimage -r -T -J -apple -udf -v \
\ -o prova.img /home/tizio/elio[Invio]
Crea un'immagine ISO 9660 nel file prova.img di quanto contenuto a partire dalla directory /home/tizio/elio/. Vengono usate le estensioni Rock Ridge, attraverso l'opzione -r, ma la proprietà e i permessi di file e directory vengono adattati nel modo generalmente più opportuno. L'opzione -J aggiunge le estensioni Joliet; l'opzione -apple aggiunge le estensioni Apple; l'opzione -udf rende ibrido il file system, consentendo di interpretarlo anche come UDF. Attraverso l'opzione -T si ottiene la creazione del file TRANS.TBL in ogni directory.
# genisoimage -r -T -J -apple -udf -v -o prova.img \
\ -b images/boot.img -c boot/boot.cat `pwd`[Invio]
Crea un'immagine ISO 9660 in un file, a partire dalla directory corrente (l'indicazione viene ottenuta attraverso quanto restituito dal comando pwd). Vengono usate le stesse estensioni dell'esempio precedente, specificando che il file images/boot.img deve essere usato per l'avvio del disco ottico, creando il file boot/boot.cat per lo stesso motivo.
# genisoimage -r -T -J -apple -udf -v -o prova.img \
\ -b images/boot.img -c boot/boot.cat $PWD[Invio]
Come nell'esempio precedente, con la differenza che la directory corrente viene ottenuta dalla variabile di ambiente PWD.
# genisoimage -z -r -v -o prova.img /home/tizio/elio[Invio]
Crea un'immagine ISO 9660 nel file prova.img di quanto contenuto a partire dalla directory /home/tizio/elio/, creata precedentemente con file compressi per ottenere le estensioni Zisofs.
Prima di arrivare alla realizzazione di un disco ottico occorre fare qualche esperimento non distruttivo. Si suppone che si tratti dell'utente tizio che ha costruito una struttura a partire dalla directory prova/ discendente dalla propria directory personale.
$ genisoimage -r -T -v -o ~/prova.img ~/prova[Invio]
In questo modo è stato creato il file prova.img nella directory personale dell'utente. Per verificare il risultato si può eseguire l'innesto dell'immagine appena creata, ma per questo occorre avere i privilegi dell'utente root.
$ su[Invio]
Password: *******[Invio]
# mount -o loop -t iso9660 /home/tizio/prova.img \
\ /mnt/cdrom[Invio]
Se tutto va bene, da questo momento l'immagine risulta collegata alla directory /mnt/cdrom/. Al termine si esegue il distacco dell'immagine nel modo solito.
# umount /mnt/cdrom[Invio]
Volendo, un'immagine di un file system ISO 9660 può risiedere in un disco normale, o meglio, un disco normale può essere utilizzato come se fosse un disco ottico. Quello che si ottiene è sempre un'unità in sola lettura, perché il tipo di file system non consente la modifica.
Supponendo che con l'esempio precedente si fosse ottenuto un file di dimensione inferiore o al massimo uguale a quella di una partizione di un'unità USB esterna, supponendo che il file di dispositivo per raggiungerla sia /dev/sdc1, si potrebbe riversare tale immagine nel modo seguente:
# cp /home/tizio/prova.img /dev/sdc1[Invio]
Una volta trasferito il file si può innestare la partizione come se fosse un disco ottico.
# mount -t iso9660 /dev/sdc1 /mnt/cdrom[Invio]
Al termine si esegue il distacco del dischetto nel modo solito.
# umount /mnt/cdrom[Invio]
L'avvio di un disco ottico attraverso la tecnica dell'immagine di un dischetto, specificato con l'opzione -b di genisoimage, può essere anche troppo limitante, soprattutto quando ci sarebbe l'esigenza di utilizzare un kernel Linux generalizzato e, per questo, molto più grande della capacità di un dischetto. Per questo, si può usare ISOLINUX,(40) il quale offre un metodo differente.
Per avviare un disco ottico attraverso ISOLINUX, si crea normalmente la directory isolinux/ all'inizio della gerarchia che deve servire per realizzare il disco stesso. Al'interno di questa directory si collocano alcuni file, descritti nell'elenco seguente.
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La directory isolinux/ può contenere anche tutti gli altri file che possono essere richiesti per l'avvio, in base alla configurazione specificata nel file isolinux.cfg.
Se la propria distribuzione GNU/Linux organizza un pacchetto per ISOLINUX (oppure per SYSLINUX, ma che incorpora ISOLINUX), il file isolinux.bin già pronto può trovarsi nella directory /usr/lib/isolinux/ (oppure /usr/lib/syslinux/): da lì va copiato nella directory isolinux/ già descritta.
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Purtroppo, ISOLINUX non è in grado di funzionare in tutte le situazioni possibili, soprattutto a causa delle differenze che ci sono nei firmware (BIOS) dei vari tipi di elaboratori, pur restando sempre nella stessa architettura x86. Per cercare di capire dove si blocca il sistema di avvio, al posto di usare il file |
A titolo di esempio, viene mostrato come potrebbe essere configurato il file isolinux.cfg:
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In questo esempio, si può vedere la direttiva DISPLAY, con la quale viene visualizzato il contenuto del file intro.msg; questo file si deve trovare, come gli altri, nella directory isolinux/. Successivamente, nelle direttive KERNEL, viene specificato il nome del file che contiene il kernel: in questo caso è vmlinuz (sempre contenuto nella directory isolinux/).
Senza entrare nel dettaglio della configurazione di ISOLINUX(si veda eventualmente la sezione 6.10), conviene vedere come va usato genisoimage:
# cd directory_iniziale_gerarchia
Si suppone che la directory corrente sia quella iniziale, a partire dalla quale si articola la struttura che si vuole tradurre nel disco ottico:
# genisoimage -R -o /tmp/cdrom.img -b isolinux/isolinux.bin \
\ -c isolinux/boot.cat \
\ -no-emul-boot -boot-load-size 4 \
\ -boot-info-table .
In questo caso, per comodità, si utilizza sempre la directory isolinux/ per inserire il file boot.cat.
Per registrare dati in un disco ottico, occorre un'unità per la «masterizzazione» e il software adatto per trasferire un'immagine contenente un file system adatto nel disco vergine. In questo capitolo viene spiegato il procedimento a grandi linee.
Il disco ottico che può essere preparato in casa in casa, potrebbe consentire una sola scrittura, oppure potrebbe essere riscrivibile più volte. Il disco ottico riscrivibile potrebbe richiedere ogni volta una reinizializzazione, oppure potrebbe consentire la riscrittura di porzioni di dati, in modo analogo ad altre unità di memorizzazione di massa comuni. Tuttavia, il disco ottico riscrivibile consente un numero limitato di riscritture, per cui la scrittura ripetuta di alcune zone porta velocemente all'inaffidabilità delle stesse; pertanto, è sempre bene trattare i dischi ottici come unità in sola lettura, salvo quando si procede a una riscrittura completa, ammesso che ciò sia possibile.
Difficilmente è possibile disporre di un solo programma per la scrittura di ogni tipo di disco ottico; pertanto, occorre valutare di volta in volta quale sia lo strumento più adatto.
La registrazione di un disco ottico è generalmente un'operazione a senso unico, senza possibilità di ripensamenti né ritardi. Se qualcosa non va, il disco che si ottiene può essere inutilizzabile. Vanno tenute a mente alcune regole fondamentali:
il flusso di dati verso il masterizzatore dovrebbe essere costante e si dovrebbe mantenere alla velocità di registrazione impostata;
il masterizzatore non deve essere interessato da vibrazioni;
prima della registrazione, il disco deve risultare pulito perfettamente.
Il problema legato al flusso di dati costante è molto importante e a volta può costringere a non svolgere altre attività con l'elaboratore dove si sta registrando un disco ottico. Anche il problema della vibrazioni non va trascurato; un urto potrebbe rovinare la registrazione. Per ultimo va considerato anche il problema della pulizia del disco: prima della registrazione è opportuno afferrarlo con cura in modo da non sporcare il lato usato per la scrittura. Una volta registrato, è meno importante il problema della pulizia, se non si prevedono ulteriori riscritture.
Wodim(41) è un programma in grado di registrare CD ed eventualmente anche DVD.
wodim [opzioni_generali] dev=dispositivo [opzioni_di_traccia] traccia... |
Esistono vari modi di specificare il dispositivo da usare per la scrittura, ma in un sistema GNU/Linux è sufficiente indicare il file di dispositivo nel modo consueto. Eventualmente, per conoscere quali sono i dispositivi utilizzabili dal programma, si può sfruttare l'opzione --devices.
Le tracce sono semplicemente nomi di file da usare durante la registrazione. Se si intende utilizzare lo standard input si deve indicare un trattino singolo (-).(42)
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Tabella 19.99. Alcune opzioni generali. Le opzioni generali vanno indicate prima della specificazione delle coordinate necessarie a raggiungere l'unità di registrazione.
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Tabella 19.100. Alcune opzioni di traccia. Le opzioni di traccia possono essere alternate tra i nomi dei file che rappresentano le tracce da registrare. La validità dell'effetto di queste opzioni riguarda le tracce successive, fino a che non si incontrano opzioni contrarie.
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Segue la descrizione di alcuni esempi.
# wodim -devices[Invio]
Scandisce le unità per la registrazione, elencando ciò che trova:
wodim: Overview of accessible drives (1 found) : ------------------------------------------------------------ 0 dev='/dev/scd0' rwrw-- : '_NEC' 'DVD_RW ND-3551A' ------------------------------------------------------------ |
In questo caso ha trovato l'unità /dev/scd0, la quale risulta corrispondere a un masterizzatore CD/DVD per dischi riscrivibili.
# wodim -v speed=1 dev=/dev/scd0 -data traccia.img[Invio]
Inizia la registrazione a velocità normale del file traccia.img, nell'unità corrispondente al file di dispositivo /dev/scd0.
# wodim -v speed=4 dev=/dev/scd0 blank=fast[Invio]
Ripristina rapidamente un CD o un DVD riscrivibile.
Growisofs,(43) è il programma principale del pacchetto DVD+rw-tools, il quale consente la registrazione di dischi ottici DVD e BD:
growisofs [opzioni_generali] {-Z|-M} file_di_dispositivo \
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Il modello sintattico mostrato non è abbastanza chiaro e si rende necessario osservare gli esempi per comprendere il senso generale.
Il nome Growisofs deriva dal fatto che originariamente il suo scopo era di pilotare correttamente il programma genisoimage per consentire l'aggiunta di dati a un file system ISO 9660 su un'unità di memorizzazione che lo consente. Attualmente, Growisofs gestisce in modo trasparente diverse tecniche che consentono in pratica di aggiungere dati a un disco ottico.
Prima di passare agli esempi di utilizzo di Growisofs conviene conoscere l'uso delle opzioni principali specifiche di questo programma, ricordando che alla fine della riga di comando si inseriscono le opzioni e gli argomenti da dare a growisofs, ammesso che non si intenda fornire un file-immagine già pronto per la masterizzazione.
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Tabella 19.102. Alcune opzioni specifiche di Growisofs.
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Segue la descrizione di alcuni esempi di utilizzo del programma; si osservi che dopo l'opzione -Z o -M, appaiono opzioni e argomenti di mkisofs.
# growisofs -dvd-compat -Z /dev/sr0=/tmp/immagine.iso[Invio]
Copia il file-immagine /tmp/immagine.iso in un'unità di registrazione collocata nell'unità corrispondente al file di dispositivo /dev/sr0, come prima e unica sessione. Può trattarsi indifferentemente di DVD o di BD
# growisofs -Z /dev/sr0 -R -J /home/tizio/dati[Invio]
Copia il contenuto della directory /home/tizio/dati/ nel disco contenuto nell'unità /dev/sr0, come prima sessione, a cui potrebbero essere aggiunte successivamente altre sessioni. Attraverso le opzioni di genisoimage si richiede di utilizzare le estensioni Rock Ridge e Joliet.
# growisofs -M /dev/sr0 -R -J /home/tizio/dati[Invio]
Copia il contenuto della directory /home/tizio/appunti/ in una sessione successiva di un disco collocato nell'unità /dev/sr0; le opzioni di genisoimage che riguardano le estensioni al formato ISO 9660 devono essere le stesse usate nelle sessioni preesistenti.
# growisofs -Z /dev/sr0=/dev/zero[Invio]
Cancella completamente il contenuto di un DVD±RW inserito nell'unità corrispondente al file di dispositivo /dev/sr0. La cancellazione avviene perché si utilizza quanto si ottiene dalla lettura del file di dispositivo /dev/zero.
Il pacchetto DVD+rw-tools include anche un altro programma che può rivelarsi molto importante: DVD+rw-format. Come si può osservare, nella descrizione fatta di Growisofs mancano delle opzioni specifiche per la «cancellazione» di un disco e in effetti non c'è alcun bisogno di fare questo, salvo quando si vuole utilizzare Growisofs in modo non interattivo all'interno di uno script.
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Quando si utilizza Growisofs all'interno di uno script, con l'opzione -Z, se il disco fornito risulta contenere già un file system ISO 9660, il procedimento viene interrotto, perché non c'è modo di dare all'utente il tempo di rinunciare all'operazione. |
Il programma DVD+rw-format serve a compiere delle operazioni piuttosto «misteriose», simili all'inizializzazione di un disco comune:
dvd+rw-format [-force[=full]] [-blank[=full]] \ |
Il programma DVD+rw-format consente di conoscere e di modificare la modalità, la quale può essere sequenziale o restricted overwrite. Per leggere la modalità, basta usare il programma senza opzioni:
# dvd+rw-tools /dev/sr0[Invio]
In questo modo si legge la situazione del disco contenuto nell'unità corrispondente al file di dispositivo /dev/sr0. Ecco cosa si potrebbe ottenere:
* DVD±RW format utility by <appro@fy.chalmers.se>, version
4.9.
* 4.7GB DVD-RW media in Restricted Overwrite mode detected.
- media is already formatted, lead-out is currently at
183200 KB which is 4.0% of total capacity.
- you have the option to re-run dvd+rw-format with:
-force[=full] to enforce new format or mode transition
and wipe the data;
-blank[=full] to change to Sequential mode.
|
In situazioni difficili, dischi riscrivibili che non vogliono saperne di funzionare, si è rivelato utile agire con la sequenza di comandi seguente, dove comunque il punto numero due è facoltativo:
# dvd+rw-tools -force=full /dev/sr0[Invio]
# growisofs -Z /dev/sr0=/dev/zero[Invio]
# growisofs -Z /dev/sr0=immagine.iso[Invio]
In pratica, nell'ultimo passaggio viene copiato un file-immagine già pronto. L'errore osservato che nel modo appena mostrato è stato possibile risolvere si è manifestato così:
# growisofs -Z /dev/sr0=immagine.iso[Invio]
/dev/sr0: "Current Write Speed" is 1.0x1385KBps. :-[ WRITE@LBA=0h failed with SK=5h/ASC=30h/ACQ=05h]: Wrong medium type :-( media is not formatted or unsupported. :-( write failed: Wrong medium type |
Per concludere è il caso di annotare che il programma growisofs potrebbe risiedere nel file system con i permessi «SUID-root», in modo che ogni utente possa accedere all'unità di scrittura di dischi ottici senza difficoltà. Teoricamente, il programma dovrebbe essere in grado di usare tali privilegi solo per la registrazione del disco, tornando ai privilegi originali nel momento in cui deve accedere ai dati da memorizzare.
Un disco ottico può essere registrato anche utilizzando per la traccia dati un file system differente dal solito ISO 9660 o da UDF, purché si preveda poi soltanto un accesso in lettura. In questo senso è da considerare la possibilità di utilizzare i dischi ottici per l'archiviazione di un file singolo (tar+gzip, o qualcosa del genere), senza la necessità di creare l'immagine di un file system vero e proprio.
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È importante ricordare che un disco ottico contenente tracce audio, secondo le convenzioni originali del CD, non può essere innestato: l'ascolto richiede programmi appositi, così come l'eventuale estrazione delle tracce audio (sezione 30.6). |
In alcune situazioni può essere conveniente l'utilizzo di un file system compresso. In generale, ci si può aspettare che un file system compresso funzioni correttamente esclusivamente quando questo è stato realizzato per accedervi in sola lettura; diversamente, un file system compresso che preveda e consenta la modifica dei dati, per quanto tecnicamente fattibile, sarebbe troppo poco affidabile e sarebbero maggiori i problemi rispetto ai vantaggi del suo utilizzo.
A fianco di file system compressi, veri e propri, si possono considerare anche sistemi basati sulla compressione trasparente dei singoli file; in tal caso non c'è più la necessità di determinare la dimensione dei blocchi.
Con i sistemi GNU/Linux è possibile realizzare e accedere a un file system compresso con Cloop.(44) Il nome lascia intendere che si tratti di un file system contenuto in un file-immagine, compresso successivamente: Compressed loop.
La compressione è organizzata in blocchi, costituiti da multipli di 512 byte; l'accesso a un file system compresso con Cloop avviene attraverso l'utilizzo di un modulo apposito del kernel (cloop.o), con il quale si rende disponibile poi un file di dispositivo che appare come quello di un file system normale, ma in sola lettura. Si osservi che per il momento, Cloop consente di accedere a un solo file system compresso per volta.
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Cloop nasce dall'esigenza di permettere a un disco ottico, da usare in sola lettura, di contenere più dati della propria capacità nominale, mantenendo un accesso fluido. Pertanto, si usa Cloop prevalentemente per file system di tipo ISO 9660, o UDF. D'altro canto, l'uso di un file system diverso, sarebbe controproducente sotto tutti i punti di vista. |
Per poter gestire un file system Cloop è necessario disporre degli strumenti necessari alla compressione ed eventualmente all'estrazione di un file-immagine Cloop, oltre al modulo compilato per il proprio kernel.
Per arrivare ad avere un file system compresso, la prima cosa da fare è realizzare il file-immagine di questo, cosa che di solito si fa con genisoimage (sezione 19.7), quindi si passa alla compressione usando normalmente create_compressed_fs secondo uno dei due schemi seguenti:
create_compressed_fs immagine_originale immagine_cloop |
cat immagine_originale | create_compressed_fs - immagine_cloop |
L'esempio seguente mostra la creazione di un file system ISO 9660 con le estensioni Rock Ridge, a partire dal contenuto della directory /usr/, che viene compresso per generare il file usr.cloop:
# genisoimage -R /usr | create_compressed_fs - usr.cloop[Invio]
Se per qualche ragione fosse necessario ricreare il file-immagine di partenza, si può usare extract_compressed_fs:
extract_compressed_fs immagine_cloop immagine_originale |
cat immagine_cloop | extract_compressed_fs - immagine_originale |
Per accedere al file system compresso senza estrarlo è necessario il modulo cloop.o, il quale deve essere stato compilato espressamente per il proprio tipo di kernel. La descrizione della procedura da seguire per questo è allegata ai sorgenti di Cloop e qui non viene descritta. Una volta installato correttamente il modulo (probabilmente è necessario avviare depmod -a per ricostruire le dipendenze tra i moduli), lo si deve caricare con l'indicazione contestuale del file contenente l'immagine compressa a cui si vuole accedere:
# modprobe cloop file=immagine_cloop[Invio]
Oppure:
# insmod cloop.o file=immagine_cloop[Invio]
Se si omette l'indicazione dell'argomento file=..., si ottiene una segnalazione di errore e il modulo non viene caricato. Tornando all'esempio già visto, si potrebbe trattare del file usr.cloop collocato nella directory radice del file system in uso:
# modprobe cloop file=/usr.cloop[Invio]
cloop: Welcome to cloop v0.67 cloop: /usr.cloop: 12326 blocks, 65536 bytes/block, \ |
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Si ricorda che si può accedere a un solo file system Cloop per volta. |
Dopo aver caricato il modulo si può accedere al file system come se questo fosse nella sua dimensione normale, non compresso, facendo riferimento a un file di dispositivo speciale che di solito è meglio creare al volo:
# mknod /dev/cloop b 240 0[Invio]
Quando si ha la disponibilità del file di dispositivo /dev/cloop, si può innestare il file system nel modo consueto:
mount -o ro -t tipo /dev/cloop punto_di_innesto |
Tornando all'esempio già visto, se il file system è di tipo ISO 9660 e contiene quanto deve trovarsi nella directory /usr/, si può usare il comando seguente:
# mount -o ro -t iso9660 /dev/cloop /usr[Invio]
Utilizzando un sistema con kernel Linux è disponibile anche il file system compresso Squashfs.(45) A differenza di Cloop, si tratta di un file system con caratteristiche proprie che non viene generato a partire da un altro tipo di file system. In pratica, il file system viene prodotto dai dati da archiviare e non da un altro file system non compresso. Questo lo rende più efficiente di Cloop e più semplice da utilizzare.
La creazione del file system avviene per mezzo del programma mksquashfs, usato in uno dei due modi seguenti:
mksquashfs percorso file_squashfs [opzioni] [-e directory_esclusa...] |
mksquashfs percorso_1 percorso_2... file_squashfs [opzioni] \ |
In generale, i percorsi indicati, i quali possono essere file o directory intere, vengono copiati all'interno del file-immagine indicato come ultimo argomento prima delle opzioni. Tuttavia, l'utilizzo di una o dell'altra forma cambia il modo di inserire i dati relativi nel file-immagine di destinazione: se si archivia una directory soltanto, è il suo contenuto ad apparire nella directory radice del file system che viene generato, mentre in presenza di più percorsi (riferiti indifferentemente a file o a directory), questi vengono riprodotti nella destinazione mantenendo l'ultimo nome del percorso di origine. In generale, anche se sembra difficile da descrivere, in pratica questo funzionamento è quello intuitivo; si osservino i due esempi seguenti:
# mksquashfs /usr/bin bin.sqsh[Invio]
# mksquashfs /usr/bin /usr/sbin xbin.sqsh[Invio]
Nel primo caso si ottiene il file bin.sqsh, contenente un file system di tipo squashfs in cui, a partire dalla directory radice si trovano subito i file eseguibili contenuti nella directory di origine; invece, nel secondo caso il file system contenuto in xbin.sqsh si compone delle directory /bin/ e /sbin/.
Per poter accedere a un file system di tipo Squashfs è sufficiente che il kernel ne sia stato predisposto in fase di compilazione (il kernel Linux include le funzionalità per l'accesso a un file system Squashfs nei sorgenti originali), ma a differenza di Cloop, per l'innesto del file system non si richiedono accorgimenti particolari.
{File systems}
{Miscellaneous filesystems}
{SquashFS}
L'esempio successivo mostra l'innesto del file system contenuto nel file-immagine /usr.sqsh a partire dalla directory /usr/.
# mount -o loop -o ro -t squashfs /usr.sqsh /usr[Invio]
Il file system compresso Cramfs,(46) per un kernel Linux, è molto simile per funzionamento a Squashfs, ma con qualche possibilità in meno. Anche in questo caso si comincia dalla creazione del file-immagine compresso, in modo simile a Squashfs, ma con il limite di una sola directory di origine:
mkcramfs -b dimensione_blocchi [altre_opzioni] \ |
Per innestare il file-immagine è necessario che il kernel Linux sia stato configurato e compilato per gestire tale tipo di file system:
{File systems}
{Miscellaneous filesystems}
{Compressed ROM file system support}
Per innestare il file-immagine si procede in modo simile a quanto già presentato con Squashfs:
mount -o loop -o ro -t cramfs file_immagine directory_di_innesto |
Il file system Zisofs è in realtà un meccanismo di compressione di file singoli. In pratica, si parte da un ramo di una directory e se ne crea una sorta di copia, dove i file normali sono compressi, mentre tutto il resto rimane come prima (sottodirectory, collegamenti, ecc.). La gerarchia che si ottiene, teoricamente, può essere usata in lettura come se i file non fossero compressi, ma per questo occorre che il kernel sia predisposto allo scopo. In pratica, questa tecnica si usa per i file system ISO 9660 dei dischi ottici, come estensione specifica di GNU/Linux allo standard Rock Ridge, ma non si può applicare ai file system UDF.
La prima fase nella preparazione di un file system compresso, secondo questa tecnica, è quindi la creazione di una copia del ramo che interessa, compresso con mkzftree, il quale fa parte di Zisofs-tools:(47)
mkzftree [opzioni] directory_origine directory_di_destinazione |
mkzftree -F [altre_opzioni] origine destinazione |
A titolo di esempio, si supponga di voler archiviare una parte dei file che servono al funzionamento del sistema operativo in un disco ottico; si tratta precisamente delle sole directory /bin/, /etc/, /lib/ e /sbin/. La prima fase consiste nella creazione di una nuova gerarchia compressa, per esempio a partire da /var/tmp/archiviazione/, che viene creata appositamente:
# mkdir /var/tmp/archiviazione[Invio]
# mkzftree /bin /var/tmp/archiviazione/bin[Invio]
# mkzftree /etc /var/tmp/archiviazione/etc[Invio]
# mkzftree /lib /var/tmp/archiviazione/lib[Invio]
# mkzftree /sbin /var/tmp/archiviazione/sbin[Invio]
Al termine di queste operazioni, se si va a controllare il contenuto della directory /var/tmp/archiviazione/, si può avere l'impressione che nulla sia cambiato, a parte la dimensione dei file e il loro contenuto effettivo.
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Teoricamente, se il file |
Nella struttura creata in questo modo, si possono anche inserire file non compressi, come potrebbero essere i file necessari all'avvio del sistema (il kernel e altri), oppure un file di spiegazioni per chi dovesse tentare di leggere i dati senza sapere come fare.
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Nel modello sintattico appare in evidenza la possibilità di usare l'opzione -F (ovvero --file). Questa opzione è utile quando l'origine e la destinazione possono essere qualcosa di diverso da directory. In pratica, con questa opzione si può comprimere anche un file singolo, mentre altrimenti si otterrebbe una segnalazione di errore. |
Una volta realizzata la struttura, si passa normalmente alla creazione del file-immagine, con gli strumenti soliti, specificando che si va a creare un file system con estensioni Zisofs. Si osservi che in questo caso non ha più senso inserire estensioni Joliet e nello stesso modo non serve più la creazione di file TRANS.TBL. Viene mostrato un modello semplificato per l'uso di mkisofs:
mkisofs -z {-r|-R} [altre_opzioni] -o file_immagine directory
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Per esempio, per creare il file-immagine /var/tmp/immagine.iso dal contenuto di /var/tmp/archiviazione/, dovrebbe essere sufficiente agire in questo modo:
# mkisofs -z -R -o /var/tmp/immagine.iso \
\ /var/tmp/archiviazione[Invio]
Successivamente si deve passare alla registrazione del disco ottico a partire dall'immagine (si veda per questo la sezione 19.7).
Quando si innesta un disco ottico realizzato con le estensioni Zisofs, se il sistema operativo è in grado di riconoscerle, dovrebbe leggere i dati in modo trasparente, senza lasciare avvertire che si tratta di dati compressi; tuttavia rimane il fatto che la dimensione dei file potrebbe risultare fasulla se letta con gli strumenti normali. Nel caso particolare di un sistema GNU/Linux, occorre che il kernel sia stato compilato includendo le funzionalità seguenti:
{File systems}
{ISO 9660 CD-ROM file system support}
{Transparent decompression extension}
In mancanza di queste estensioni, la lettura dei dati richiede un'estrazione manuale, sempre con l'uso di mkzftree, ma questa volta con l'opzione -u:
mkzftree -u [altre_opzioni] directory_origine directory_di_destinazione |
Per esempio, si può fare una copia leggibile di un disco ottico, innestato nella directory /mnt/cdrom/, copiando i dati nella directory /tmp/cdrom/ (che viene creata automaticamente):
# mkzftree -u /mnt/cdrom /tmp/cdrom[Invio]
Maggiori dettagli sull'uso di mkzftree si possono leggere nella pagina di manuale mkzftree(1).
Le unità di memorizzazione di massa sono componenti che possono avere parti meccaniche sottoposte a usura, ma qualunque sia la tecnologia, tali unità sono soggette a guasti, come qualunque altra parte di un sistema di elaborazione di dati.
In generale è necessario premunirsi dalle perdite di dati, dovute a guasti o al deterioramento dei supporti, con delle copie di sicurezza, da eseguire periodicamente; tuttavia, anche predisponendo una procedura efficace per le copie di sicurezza, l'impegno necessario per il ripristino del funzionamento del proprio elaboratore è sempre rilevante.
Dal momento che la frequenza con cui si verifica una rottura di un disco fisso, o di ciò che ne fa la funzione, è maggiore rispetto ad altri eventi che possono procurare la perdita dei dati (per esempio la disattenzione, il furto, l'atto vandalico, l'incendio, l'allagamento, il terremoto, ecc.), vale la pena di attenuare l'effetto di questo tipo di problema con la realizzazione di un insieme di unità ridondanti, noto normalmente con la sigla «RAID».
La sigla RAID sta per Redundancy array of inexpensive disks e rappresenta quindi un insieme di tecniche per mettere assieme delle unità di memorizzazione aggiungendo qualche forma di ridondanza. Si distinguono diversi livelli, alcuni dei quali sono descritti brevemente nell'elenco seguente.
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I livelli RAID possono essere anche combinati assieme; per esempio è possibile realizzare due insiemi RAID-0, i quali si associano a loro volta in un insieme RAID-1, in modo da non perdere i dati nel caso una delle unità smetta di funzionare. In questo caso si parla anche di RAID-10
La realizzazione di un insieme di unità di memorizzazione secondo uno dei vari livelli RAID può essere ottenuta attraverso sistemi hardware, oppure software. Nel primo caso si tratta di unità di controllo che gestiscono tutto autonomamente, facendo sì che il sistema operativo veda in pratica un'unità di memorizzazione «normale»; nel secondo caso, è il sistema operativo che associa le unità di memorizzazione e le gestisce usando una forma di ridondanza.
Come si può comprendere, le unità di controllo RAID sono più costose di quelle prive di tale funzionalità; tuttavia, se non si creano altri tipi di problemi, hanno il vantaggio di non creare difficoltà al sistema operativo.
Con i sistemi GNU/Linux è relativamente agevole la creazione di un insieme RAID senza l'ausilio di unità di controllo specializzate. In questa sezione si descrive brevemente la realizzazione di un sistema composto da due unità di memorizzazione che riproducono esattamente gli stessi dati, ovvero un sistema RAID-1, cosa che in generale rappresenta la situazione più semplice da affrontare per chiunque.
Se la propria distribuzione GNU/Linux offre una procedura di installazione che prevede anche la gestione di un sistema RAID-1 software, dovrebbe essere sufficiente disporre delle due unità di memorizzazione perché tutto venga predisposto senza interventi particolari; tuttavia, qui si vuole mostrare un procedimento più brutale, da affrontare normalmente quando si vuole travasare un sistema GNU/Linux preesistente in un insieme RAID-1. In pratica, si fa affidamento sul fatto che sia disponibile una terza unità di memorizzazione, contenente il sistema GNU/Linux da trasferire, da rimuovere successivamente dall'elaboratore, o da destinare ad altri scopi. Naturalmente è necessario organizzarsi in modo da poter avviare questo sistema transitorio anche quando lo si sposta in un'altra unità di controllo o comunque in un'altra posizione della stessa.
Per poter avviare un sistema GNU/Linux che utilizza un insieme RAID (gestito via software), è indispensabile che il kernel includa tutte le funzionalità necessarie, senza avvalersi per questo di moduli. Se possibile, è meglio includere tutte le funzionalità associate ai livelli RAID della voce {Multi-device support (RAID and LVM)}. Se non è possibile includere tutte le funzionalità corrispondenti, occorre selezionare almeno {RAID support} e {RAID-1 (mirroring) mode} (dal momento che si vuole realizzare un sistema RAID-1).
Se il kernel che si utilizza è predisposto per la gestione di insiemi RAID, appare il file virtuale /proc/mdstat, dal quale, successivamente, si possono ottenere le informazioni sull'attività del sistema RAID. Tanto per cominciare si può vedere quali livelli RAID sarebbero disponibili:
$ cat /proc/mdstat[Invio]
Personalities : [linear] [raid0] [raid1] [raid5] [multipath] ... |
Dall'esempio si comprende che RAID-1 è disponibile (insieme anche ad altri livelli RAID).
È opportuno che le unità di memorizzazione da associare in un insieme RAID siano suddivise in partizioni, tenendo conto delle esigenze che potrebbero porsi in un secondo momento. Infatti, se si realizza un sistema RAID, lo si fa presumibilmente per mantenere intatta la situazione nel tempo. Probabilmente, nelle situazioni più semplici è sufficiente predisporre tre partizioni: una per i file necessari all'avvio (kernel incluso), una per la memoria virtuale e la terza per tutto il resto.
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È possibile inserire i file necessari all'avvio del sistema operativo anche in una partizione gestita attraverso un sistema RAID, ma in generale è una cosa sconsigliabile e comunque non esiste una reale necessità di agire in questo modo, se ci si organizza correttamente. |
Con il sistema GNU/Linux attualmente in funzione (quello che poi deve essere travasato), si procede alla suddivisione in partizioni. Seguendo l'ipotesi che è stata formulata si dividono entrambe le unità in modo da avere una piccola partizione (da 100 Mibyte in su) di tipo 8316 (Linux-nativa), una partizione di tipo 8216 (Linux-swap) e una partizione di tipo FD16. Il tipo FD16 (autorilevamento RAID) dichiara esplicitamente che si tratta di una partizione usata per la realizzazione di sistemi RAID e permette al kernel di attivarla prima di innestare il file system principale.
Teoricamente sarebbe possibile utilizzare in modo speculare anche le partizioni per la memoria virtuale; in pratica questo non conviene e l'intenzione, qui, è solo quella di utilizzarle in modo da sommare la loro capacità.
Una volta predisposte le partizioni, facendo in modo che siano il più possibile uguali, si può procedere a una prima inizializzazione che attiva la funzionalità RAID-1.
Per rendere l'esempio a cui si fa riferimento più realistico, si suppone di dover accoppiare le unità /dev/sda e /dev/sdb. Pertanto, le partizioni potrebbero essere organizzate così:
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La partizione virtuale RAID-1 viene associata a un file di dispositivo differente, secondo il modello /dev/mdn, dove il numero n dipende da una scelta abbastanza libera. Si ritiene qui che sia più conveniente utilizzare lo stesso numero che individua la partizione nel disco, in modo da non creare confusione; pertanto si intende creare il partizione RAID /dev/md2. A questo punto occorre accertarsi di disporre del file di dispositivo relativo; se manca deve essere creato:
# mknod -m 0660 /dev/md2 b 9 2[Invio]
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Tabella 19.109. Creazione dei primi file di dispositivo necessari alla gestione di dischi RAID.
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Per creare l'unità RAID-1 si procede con questo comando, con Mdadm:(48)
# mdadm --create /dev/md2 --level=raid1 --raid-devices=2 \
\ /dev/sda2 /dev/sdb2[Invio]
Se tutto procede regolarmente, l'unità RAID-1 viene attivata quasi subito, ma inizia una scansione che serve ad allineare le due partizioni (in pratica si può vedere che i dischi sono attivi in modo costante per lungo tempo). Durante questa fase, è già possibile procedere a inizializzare l'unità RAID-1 con il tipo di file system che si preferisce; in questo caso si sceglie il tipo Ext4:
# mkfs.ext4 /dev/md2[Invio]
Terminata l'inizializzazione si può innestare la partizione e procedere con la copia del sistema attivo (o di un altro se necessario). Si suppone di volere innestare la partizione nella directory /mnt/ e di procedere con la copia di conseguenza:
# mount -t ext4 /dev/md2 /mnt[Invio]
# cd /[Invio]
# cp -dpRv /bin /mnt[Invio]
# cp -dpRv /etc /mnt[Invio]
# cp -dpRv /home /mnt[Invio]
# cp -dpRv /lib /mnt[Invio]
# cp -dpRv /root /mnt[Invio]
# cp -dpRv /sbin /mnt[Invio]
# cp -dpRv /usr /mnt[Invio]
# cp -dpRv /var /mnt[Invio]
# mkdir /mnt/boot[Invio]
# mkdir /mnt/dev[Invio]
# mkdir /mnt/mnt[Invio]
# mkdir /mnt/proc[Invio]
# mkdir /mnt/tmp[Invio]
# chmod 1777 /mnt/tmp[Invio]
# cd /mnt/dev[Invio]
# MAKEDEV generic[Invio]
Questa sequenza di operazioni fa riferimento a un sistema GNU/Linux generico e non tiene conto delle particolarità che ha ogni singola distribuzione; pertanto va adattato alla propria realtà.
Fatta la copia, è necessario modificare immediatamente il file etc/fstab della partizione innestata nella directory /mnt/ (pertanto si tratta temporaneamente del file /mnt/etc/fstab), in modo da fare riferimento correttamente al file di dispositivo /dev/md2 per il file system principale. In base all'esempio a cui si sta facendo riferimento, il file etc/fstab che si va a predisporre dovrebbe contenere le righe seguenti:
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Come si può osservare, la partizione corrispondente al file di dispositivo /dev/sdb1 viene innestata per comodità nella directory /boot-mirror/, in modo da rammentare all'amministratore del sistema operativo che deve occuparsi di mantenere il suo contenuto allineato a quello della partizione innestata invece nella directory /boot/.
Il contenuto delle partizioni /dev/sda1 e /dev/sdb1 va organizzato per assicurare l'avvio del sistema, anche quando una delle due unità (/dev/sda o /dev/sdb) dovesse mancare. Si veda a questo proposito il capitolo 6. Quindi, prima di riavviare il sistema operativo per vedere se funziona effettivamente, conviene controllare che l'attività di sincronizzazione delle due partizioni sia stata completata, osservando il file /proc/mdstat:
# cat /proc/mdstat[Invio]
Personalities : [linear] [raid0] [raid1] [raid5] [multipath]
read_ahead 1024 sectors
md2 : active raid1 sda2[0] sdb2[1]
53897920 blocks [2/2] [UU]
unused devices: <none>
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L'esempio mostra una situazione di riposo.
Quando si verifica l'evento che si teme, ovvero che una delle due unità di memorizzazione risulti difettosa, teoricamente il sistema RAID dovrebbe continuare a funzionare escludendo quella unità. Una volta appurato questo fatto, occorre provvedere alla sua sostituzione.
È necessario quindi procurare un'altra unità di memorizzazione, con una capacità uguale o maggiore di quello che si deve sostituire, cercando di riprodurre la stessa suddivisione precedente. Probabilmente, trattandosi di dischi di grandi dimensioni, la geometria apparente dovrebbe risultare compatibile (255 testine; 63 settori per traccia e una quantità di cilindri uguale o maggiore rispetto all'unità precedente). A ogni modo, si possono riprodurre fedelmente le stesse partizioni anche se la geometria non dovesse essere la stessa, pertanto, prima di rimuovere l'unità difettosa, si potrebbe salvare la mappa delle partizioni con il comando seguente:
# sfdisk -d /dev/sda > /root/mappa[Invio]
Come si intende, l'unità difettosa dovrebbe essere in questo caso quella corrispondente al file di dispositivo /dev/sda. Il file che si ottiene potrebbe avere l'aspetto seguente:
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Una volta sostituito il disco, si possono riprodurre le stesse partizioni (avanzando probabilmente dello spazio libero alla fine, se l'unità ha una capacità maggiore della precedente) con il comando seguente:
# sfdisk /dev/sda < /root/mappa[Invio]
A questo punto, conviene controllare con fdisk, ma non dovrebbe essere il caso di modificare la suddivisione in partizioni, anche se questa non è conforme alla geometria dell'unità. Quindi si può procedere all'inizializzazione delle partizioni che sono escluse dal sistema RAID (in questo caso /dev/sda1 usata per il sistema di avvio e /dev/sda4 usata per la memoria virtuale); inoltre, se necessario, occorre ripristinare il sistema di avvio. Quindi si può informare il sistema RAID che si può riappropriare della partizione /dev/sda2 con il comando seguente:
# mdadm --add /dev/md2 /dev/sda2[Invio]
Naturalmente si sta facendo riferimento all'esempio che appare nella sezione precedente; in ogni caso, /dev/md2 deve essere quanto risulta dalla lettura del file /proc/mdstat.
Dopo l'uso di questo comando il sistema RAID si prende possesso della partizione e inizia la ricostruzione della copia speculare al suo interno.
Il sistema RAID-1, attuato via software attraverso un kernel Linux, ha il vantaggio di mantenere leggibili le partizioni RAID come se fossero partizioni inizializzate normalmente. In pratica, le informazioni che riguardano l'insieme dei dischi RAID vengono collocate alla fine della partizione, in quello che viene chiamato «super blocco» (dell'insieme RAID), il quale consente al kernel di conoscere la struttura dell'insieme RAID senza bisogno di file di configurazione. Pertanto, se per qualche ragione non si può fare diversamente, si può accedere a questi dati, avendo cura di farlo soltanto in lettura, ignorando il sistema RAID-1.
In conclusione, se un evento accidentale rendesse inutilizzabile l'insieme di dischi RAID-1, dovrebbe rimanere almeno la possibilità di recuperare i dati da uno dei dischi accedendo alle partizioni nel modo normale, ovvero non attraverso i dispositivi /dev/mdn.
Una volta fatta l'esperienza con una coppia di dischi RAID-1, quando si manifestano i primi problemi e si comprende quanto è importante disporre di un sistema di memorizzazione affidabile, è facile desiderare di migliorare l'affidabilità del sistema con l'aggiunta di una terza copia speculare. Si tratta naturalmente di un'idea lodevole, anche se comporta una spesa per l'aggiunta di un altro disco.
Seguendo l'esempio già proposto in precedenza, si parte da una situazione in cui esistono due unità di memorizzazione, dove le partizioni /dev/sda2 e /dev/sdb2 compongono un sistema RAID-1 /dev/md2. Si vuole aggiungere un'altra unità, nella quale riprodurre più o meno la stessa suddivisione in partizione di quelle già installate, in modo da utilizzare la partizione /dev/sdc2 come terza copia speculare del sistema RAID-1 /dev/md2. Dopo aver installato fisicamente l'unità aggiuntiva e avere riavviato il sistema, occorre informare della presenza di un terzo disco:
# mdadm --grow --raid-devices=3 /dev/md2[Invio]
Si può verificare nel file virtuale /proc/mdstat:
# cat /proc/mdstat[Invio]
Personalities : [linear] [raid0] [raid1] [raid5] [multipath]
read_ahead 1024 sectors
md2 : active raid1 sda2[0] sdb2[1]
53897920 blocks [3/2] [UU_]
unused devices: <none>
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Come si può osservare, pur essendo previste tre partizioni in gioco, in realtà solo due sono operative. Pertanto, occorre aggiungere la partizione mancante:
# mdadm --add /dev/md2 /dev/sdc2[Invio]
A questo punto parte la sincronizzazione della partizione /dev/sdc2 e al termine si dovrebbe osservare il funzionamento parallelo delle tre partizioni:
# cat /proc/mdstat[Invio]
Personalities : [linear] [raid0] [raid1] [raid5] [multipath]
read_ahead 1024 sectors
md2 : active raid1 sda2[0] sdb2[1] sdb3[2]
53897920 blocks [3/3] [UUU]
unused devices: <none>
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È possibile realizzare un sistema RAID-1 utilizzando una partizione che contiene già un file system Second-extended (Ext2, Ext3 o Ext4), senza bisogno di travasare i dati e, soprattutto, senza perderli.
Si suppone di avere una situazione come quella della tabella successiva, dove la partizione /dev/sda2 è quella che viene utilizzata:
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Per poter fare le trasformazioni necessarie è necessario avviare il sistema con un disco esterno, come un disco ottico autoavviabile, dove deve essere disponibile il programma Mdadm.
Si procede con la modifica del tipo di partizione, sia per /dev/sda2, sia per /dev/sdb2, in modo che corrisponda a FD16 (autorilevamento RAID); per questo basta usare fdisk, avendo cura di non modificare altro.
Con Mdadm si dichiara l'unità RAID /dev/md2 (si ricordi che potrebbe essere necessario provvedere alla creazione del file di dispositivo /dev/md2), associando inizialmente solo la partizione /dev/sda2:
# mdadm --create /dev/md2 --level=raid1 --raid-devices=2 \
\ /dev/sda2 missing[Invio]
Si osservi alla fine della riga di comando dell'esempio appena mostrato la presenza della parola chiave missing, con la quale si evita temporaneamente l'indicazione della seconda partizione.
mdadm: /dev/sda2 appears to contain an ext2fs file system
size=35782656K mtime=Sat Jan 2 19:24:20 2010
|
Continue creating array? y[Invio]
mdadm: array /dev/md2 started. md: bind<sda2> raid1: raid set md2 active with 1 out of 2 mirrors |
Le informazioni sulla gestione RAID vengono inserite alla fine della partizione, che, di conseguenza, ne risulta ridotta. È necessario procedere a un aggiustamento:
# fsck.ext4 -f /dev/md2[Invio]
e2fsck 1.37 (21-Mar-2005) Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes Pass 2: Checking directory structure Pass 3: Checking directory connectivity Pass 4: Checking reference counts Pass 5: Checking group summary information /dev/md2: 404645/4481568 files (2.5% non-contiguous), \ |
# resize2fs /dev/md2[Invio]
resize2fs 1.37 (21-Mar-2005) Resizing the filesystem on /dev/md2 to 8946176 (4k) blocks. The filesystem on /dev/md2 is now 8945664 blocks long. |
Infine si aggiunge l'altra partizione che prima è stata lasciata da parte:
# mdadm --add /dev/md2 /dev/hdc2[Invio]
Naturalmente occorre ricordare di modificare il file /etc/fstab nell'unità /dev/md2 e di sistemare il sistema di avvio, come già descritto.
FUSE, ovvero File system in user space, è un file system virtuale generico per i sistemi GNU/Linux. In pratica questa funzione è gestita all'interno del kernel Linux, ma il file system virtuale che si ottiene dipende da un programma apposito esterno, che comunica con il kernel secondo il protocollo di FUSE.
Attraverso il meccanismo di FUSE, si evita di dover inserire nel kernel la gestione di ogni tipo di file system (reale o virtuale che sia), lasciando il compito di interfacciarsi con quello a un programma esterno. Inoltre, si danno delle possibilità in più agli utenti, ma per comprendere questa cosa occorre provare.
Nei kernel attuali delle distribuzioni GNU/Linux comuni, la funzionalità di FUSE viene inclusa quasi sempre come modulo; eventualmente occorre intervenire nel menù {File systems}:
{File systems}
{File system in user space support}
Se la funzionalità di FUSE è relegata in un modulo del kernel, occorre provvedere a caricarlo:
# modprobe fuse[Invio]
Tuttavia, perché FUSE sia attivo è necessario che sia presente anche un file di dispositivo particolare: /dev/fuse. Se non ci sono sistemi automatici per la gestione dei file di dispositivo, potrebbe essere necessario crearlo la prima volta:
# mknod -m 0660 /dev/fuse c 10 229[Invio]
# chown root:fuse /dev/fuse[Invio]
Per la gestione di FUSE si utilizza il programma fusermount, che deve essere installato. I permessi del programma fusermount, assieme a quelli del file di dispositivo /dev/fuse, condizionano la facoltà degli utenti di innestare i file system compatibili con FUSE. Di norma, i permessi potrebbero essere 47508, appartenendo all'utente root e al gruppo fuse:
# ls -l /usr/bin/fusermount[Invio]
-rwsr-x--- 1 root fuse ... /usr/bin/fusermount |
In questo modo, solo l'utente root e gli utenti associati al gruppo fuse possono eseguire gli innesti. Eventualmente, per consentire a tutti di agire in tal modo, basta aggiungere i permessi di lettura e di esecuzione al programma:
# chmod a+rx /usr/bin/fusermount[Invio]
# ls -l /usr/bin/fusermount[Invio]
-rwsr-xr-x 1 root fuse ... /usr/bin/fusermount |
Inoltre, sempre per consentire a tutti gli utenti di innestare un file system, occorre dare al file di dispositivo /dev/fuse i permessi di lettura e scrittura per tutti:
# chmod a+rw /dev/fuse[Invio]
# ls -l /dev/fuse[Invio]
crw-rw-rw- 1 root fuse 10, 229 ... /dev/fuse |
Quando si innesta un file system attraverso FUSE, viene sempre usato il programma fusermount, anche se non in modo diretto. Pertanto, come descritto nella sezione precedente, i permessi di questo programma, assieme a quelli del file di dispositivo /dev/fuse, possono limitare agli utenti la facoltà di eseguire tali innesti. Tuttavia, una volta eseguito un innesto, in condizioni normali solo l'utente che lo ha eseguito può accedere alla gerarchia che si articola a partire da quel punto (dalla directory che costituisce il punto di innesto), escludendo anche l'utente root.
Se il file system che si va a gestire con FUSE, contiene informazioni riconducibili a utenze, permessi ed eventualmente numeri inode, possono essere utili delle opzioni di innesto, per far sì che gli accessi siano gestiti in modo più o meno usuale. Sotto vengono elencate le opzioni più comuni, ma dipende dal programma frontale usato il modo in cui vi si fa riferimento effettivamente.
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Tabella 19.123. Alcune opzioni comuni relative all'innesto di un file system con FUSE.
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Si osservi che, in generale, l'utente comune non può usare l'opzione allow_other, a meno di inserire la direttiva user_allow_other nel file /etc/fuse.conf:
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Inoltre, è evidente che un utente comune che innesta un file system con FUSE, volendo attribuire le opzioni allow_other e default_permissions, permette sì agli altri utenti di accedere in base ai permessi esistenti, ma i file che vengono creati (ammesso che ci siano tali permessi), appartengono generalmente a un utente prestabilito, che di solito coincide con quello che ha eseguito l'innesto. Infatti, non si deve dimenticare che l'accesso al file system avviene tramite un programma, che generalmente funziona con i privilegi di quel tale utente. Pertanto, le opzioni allow_other e default_permissions sono più utili quando chi esegue l'innesto è proprio l'utente root.
In condizioni normali, l'innesto di un file system per il sistema di FUSE, avviene attraverso l'uso diretto del programma frontale che lo gestisce. Di solito si usa uno schema simile a quello seguente:
xyz risorsa punto_di_innesto |
Qui, xyz rappresenta il programma frontale ipotetico xyz (probabilmente /usr/bin/xyz). Per esempio, attraverso sshfs, si potrebbe innestare la risorsa brot.dg:/home nella directory /home/, con il comando seguente:
# sshfs brot.dg:/home /home[Invio]
Quando il contesto lo consente e quando il programma frontale è stato realizzato con cura, è possibile eseguire l'innesto in modo trasparente, lasciando a mount il compito di avviare il programma frontale appropriato:
mount -t fuse xyz#risorsa punto_di_innesto |
L'unico svantaggio di questo approccio sta nella necessità di avere i privilegi dell'utente root. Ecco in che modo si trasforma l'esempio riferito a sshfs:
# mount -t fuse sshfs#brot.dg:/home /home[Invio]
Il fatto di poter usare direttamente il comando mount, consente anche di inserire tali informazioni nel file /etc/fstab:
xyz#risorsa punto_di_innesto fuse opzioni 0 0 |
Sempre riutilizzando l'esempio con sshfs:
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Per staccare invece un file system gestito attraverso FUSE, di norma si usa fusermount con l'opzione -u:
fusermount -u punto_di_innesto |
Naturalmente si può usare anche umount nel modo consueto, ma in tal caso, di norma occorre avere i privilegi dell'utente root:
umount punto_di_innesto |
Attraverso il pacchetto SSHfs(49) è possibile accedere a un servizio SSH, come se fosse un file system «normale», tramite FUSE.
La lettura di questo capitolo richiede la conoscenza del funzionamento di OpenSSH (sezione 44.7), oltre che di nozioni elementari sull'uso delle reti TCP/IP (capitolo 32).
Se FUSE è attivo e il pacchetto SSHfs è installato, si può innestare il file system di un altro elaboratore con un comando simile a questo:
$ sshfs tizio@brot.dg:/home/tizio \
\ /home/tizio/home_remota[Invio]
tizio@brot.dg's password: digitazione_all'oscuro[Invio]
In questo caso ci si vuole collegare presso l'elaboratore brot.dg, in qualità di utente tizio, per innestare la directory remota /home/tizio/ all'interno della directory locale /home/tizio/home_remota. Ma la stessa cosa si potrebbe ottenere in modo più generalizzato così, a parte il fatto che in questo modo sono necessari i privilegi dell'utente root:
# mount -t fuse sshfs#tizio@brot.dg:/home/tizio \
\ /home/tizio/home_remota[Invio]
tizio@brot.dg's password: digitazione_all'oscuro[Invio]
Naturalmente si può predisporre anche il file /etc/fstab in modo da facilitare l'innesto di tale file system:
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Per staccare un file system SSHfs si può usare fusermount, oppure il solito umount. Seguendo l'esempio già apparso, si possono usare, indifferentemente, i comandi seguenti:
$ fusermount -u /home/tizio/home_remota[Invio]
Oppure:
$ umount /home/tizio/home_remota[Invio]
Ammesso che si voglia agire in questo modo, per far sì che l'accesso al file system innestato avvenga secondo le modalità consuete, senza escludere gli altri utenti e considerando i permessi dei file, possono essere utili alcune opzioni della tabella 19.123. Pertanto, i comandi per l'innesto andrebbero cambiati secondo gli esempi seguenti:
$ sshfs tizio@brot.dg:/home/tizio /home/tizio/home_remota \
\ -o allow_other,default_permissions[Invio]
Oppure:
# mount -o allow_other,default_permissions -t fuse \
\ sshfs#tizio@brot.dg:/home/tizio \
\ /home/tizio/home_remota[Invio]
Inoltre, il contenuto del file /etc/fstab potrebbe essere modificato nel modo seguente:
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Ci sono comunque altre opzioni che possono essere importanti, soprattutto per ciò che riguarda la connessione SSH; si veda al riguardo la pagina di manuale sshfs(1).
Attraverso il pacchetto CurlFtpFS(50) è possibile accedere a un servizio FTP, come se fosse un file system «normale», tramite FUSE.
La lettura di questo capitolo richiede la conoscenza di ciò che è un servizio FTP per il trasferimento dei file attraverso la rete (capitolo 38), oltre che di nozioni elementari sull'uso delle reti TCP/IP (capitolo 32).
Lo standard dei programmi clienti FTP prevede che si utilizzi il file ~/.netrc per la configurazione, soprattutto allo scopo di accelerare il procedimento di accesso. Nel caso di CurlFtpFS è indispensabile la predisposizione di tale file, perché non è prevista la possibilità di fornire una parola d'ordine in modo interattivo.(51)
Il file ~/.netrc contiene delle direttive molto semplici, a gruppi, introdotti dalla direttiva machine, che definisce a quale collegamento ci si vuole riferire.
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Tabella 19.128. Alcune direttive.
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Per esempio, l'estratto seguente si riferisce agli accessi all'elaboratore brot.dg:
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In tal modo, l'utente che inserisce queste direttive nel proprio file ~/.netrc, chiarisce che l'accesso all'elaboratore brot.dg deve avvenire identificandosi come utente daniele e usando la parola d'ordine segretissima.
Se FUSE è attivo e il pacchetto CurlFtpFS è installato, si può innestare quanto viene offerto tramite un servizio FTP presso un altro elaboratore con un comando simile a questo:
$ curlftpfs ftp://brot.dg/aaa/bbb /home/tizio/bbb[Invio]
In questo caso, l'utente che esegue il comando accede al servizio FTP presso brot.dg, autenticandosi in base alla propria configurazione nel file ~/.netrc, innestando ciò che quel servizio gli offre a partire dal percorso /aaa/bbb/, nella directory locale /home/tizio/bbb/.
In modo analogo, l'utente root potrebbe utilizzare direttamente il comando mount:
# mount -t fuse curlftpfs#brot.dg:/ccc/ddd /mnt/ddd[Invio]
Si può predisporre anche il file /etc/fstab in modo da facilitare l'innesto di tale file system:
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In tal caso, però, occorre osservare che, l'accesso viene eseguito in qualità di utente anonimo (anonymous), in quanto non viene presa in considerazione alcuna configurazione.
Per staccare un file system CurlFtpFS si può usare fusermount, oppure il solito umount. Nel caso di innesto eseguito da un utente comune, si può usare solo fusermount:
$ fusermount -u /home/tizio/bbb[Invio]
Quando invece si tratta dell'utente root, si può utilizzare anche umount:
# umount /mnt/ddd[Invio]
Naturalmente gli esempi mostrati fanno riferimento a quanto già apparso in precedenza.
Quando si vuole gestire l'accesso a un servizio FTP, tramite CurlFtpFS, ma configurando il file /etc/fstab, rendendolo anche disponibile agli utenti comuni, è probabile che si voglia consentire l'accesso ai dati innestati a tutti gli utenti. In tal caso torna utile l'opzione allow_other di FUSE (tabella 19.123):
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Naturalmente, con curlftpfs si può usare l'opzione -o allow_other nella riga di comando per ottenere lo stesso effetto:
$ curlftpfs -o allow_other ftp://brot.dg/aaa/bbb \
\ /home/tizio/bbb[Invio]
CurlFtpFS consente di accedere a servizi FTP cifrati. Per queste cose occorre predisporre delle chiavi e utilizzare opzioni apposite. Si veda eventualmente curlftpfs(1).
Attraverso il pacchetto NTFSprogs(52) è possibile creare e accedere a un file system NTFS. In particolare, con il programma ntfsmount che si avvale di FUSE, è possibile innestare un tale file system per utilizzarlo in modo quasi «normale».
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Notoriamente l'accesso a un file system NTFS è problematico, tanto che di solito, le funzionalità disponibili in un kernel Linux sono limitate alla lettura ed eventualmente alla sovrascrittura di file già esistenti. Con ntfsmount si superano molti di questi problemi, anche se non sempre le operazioni di accesso richieste possono essere eseguite effettivamente; ma in ogni caso, l'impossibilità di eseguire una certa operazione, non mette in crisi il sistema operativo nel suo complesso e non comporta un danneggiamento del file system NTFS coinvolto. |
Eventualmente, per il solo innesto si può utilizzare un altro applicativo derivato, che offre più possibilità di accesso: NTFS-3g(53), che si utilizza attraverso il programma ntfs-3g, in modo abbastanza simile a ntfsmount.
Se FUSE è attivo e il pacchetto NTFSprogs è installato, si può innestare un'unità di memorizzazione contenente un file system NTFS con un comando simile a questo:
$ ntfsmount /dev/sda1 /home/tizio/penna[Invio]
In alternativa, con NTFS-3g si può fare così:
$ ntfs-3g /dev/sda1 /home/tizio/penna[Invio]
In questo caso, l'utente che esegue il comando innesta il file system NTFS contenuto nell'unità corrispondente al file di dispositivo /dev/sda1, a partire dalla directory /home/tizio/penna/.
In modo analogo, l'utente root potrebbe utilizzare direttamente il comando mount; in questo caso l'innesto viene fatto utilizzando la directory /mnt/sda1/:
# mount -t fuse ntfsmount#/dev/sda1 /mnt/sda1[Invio]
Oppure:
# mount -t fuse ntfs-3g#/dev/sda1 /mnt/sda1[Invio]
Si può predisporre anche il file /etc/fstab in modo da facilitare l'innesto di tale file system:
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Oppure:
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In tal caso, però, considerato che si vuole concedere l'innesto agli utenti comuni, potrebbe essere necessario offrire i permessi di scrittura a tutti gli utenti per l'accesso alla directory /mnt/sda1/.
Per staccare un file system NTFS che precedentemente è stato innestato con ntfsmount o ntfs-3g, si utilizza normalmente fusermount:
$ fusermount -u /home/tizio/penna[Invio]
Quando invece si tratta dell'utente root, si può utilizzare anche umount:
# umount /mnt/sda1[Invio]
Se l'innesto del file system NTFS avviene senza indicare opzioni particolari, i file e le directory al suo interno appaiono con i soli permessi per l'accesso da parte dell'utente che lo ha eseguito. A questo proposito può essere utile inserire le opzioni fmask e dmask per togliere meno permessi rispetto a quanto avviene invece in modo predefinito.
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Tabella 19.134. Alcune opzioni particolari per ntfsmount.
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Oltre a quanto descritto a proposito dei permessi virtuali di file e directory, occorre considerare che, in modo predefinito, sono attive le opzioni default_permissions e allow_other. Tuttavia, il fatto che i permessi predefiniti non concedano l'accesso agli altri utenti, implica che, salvo indicazione diversa, solo l'utente root può eventualmente accedere in tali condizioni.
A titolo di esempio viene mostrato un estratto del file /etc/fstab, nel quale si dichiara la possibilità di innestare il file system NTFS contenuto nell'unità corrispondente al file di dispositivo /dev/hdc1:
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Oppure:
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In questo caso, pur consentendo agli utenti comuni di eseguire l'innesto, si preferisce attribuire la proprietà di tutto all'utente root, lasciando però a chiunque la possibilità di modificare il contenuto dei dati (in quanto con l'opzione fmask si tolgono ai file solo i permessi di esecuzione, mentre con l'opzione dmask non si toglie alcunché).
Per ottenere un effetto simile attraverso la riga di comando, occorrerebbe agire così:
# ntfsmount /dev/hdc /win \
\ -o uid=0,gid=0,fmask=0111,dmask=0[Invio]
Oppure:
# ntfs-3g /dev/hdc /win \
\ -o uid=0,gid=0,fmask=0111,dmask=0[Invio]
EncFS(54) è un file system cifrato, basato su FUSE, la cui gestione è molto semplice e alla portata di tutti: a partire da una certa directory si collocano i file, che sono cifrati nel loro contenuto e nel loro nome, mentre le altre informazioni rimangono intatte. Per accedere ai dati originali in chiaro, la directory contenente la gerarchia cifrata viene reinnestata in corrispondenza di un'altra directory vuota, fornendo una parola d'ordine.
L'utente tizio potrebbe decidere di utilizzare la directory ~/dati_cifrati/ per le proprie cose segrete. L'utente prepara tale directory, inizialmente vuota, quindi ne attiva la gestione attraverso il programma encfs, ma per farlo deve reinnestarla contestualmente in un'altra directory vuota, per esempio ~/dati_in_chiaro/:
$ mkdir ~/dati_cifrati[Invio]
$ mkdir ~/dati_in_chiaro[Invio]
$ encfs ~/dati_cifrati ~/dati_in_chiaro[Invio]
Il programma vuole sapere che livello di sicurezza adottare, ma nella maggior parte delle situazioni è sufficiente quello predefinito:
Creating new encrypted volume. Please choose from one of the following options: enter "x" for expert configuration mode, enter "p" for pre-configured paranoia mode, anything else, or an empty line will select standard mode. |
?> [Invio]
Standard configuration selected. Configuration finished. The filesystem to be created has the following properties: Filesystem cipher: "ssl/blowfish", version 2:1:1 Filename encoding: "nameio/block", version 3:0:1 Key Size: 160 bits Block Size: 512 bytes Each file contains 8 byte header with unique IV data. Filenames encoded using IV chaining mode. Now you will need to enter a password for your filesystem. You will need to remember this password, as there is absolutely no recovery mechanism. However, the password can be changed later using encfsctl. |
New Encfs Password: digitazione_all'oscuro[Invio]
Verify Encfs Password: digitazione_all'oscuro[Invio]
$ mount[Invio]
... encfs on /home/tizio/dati_in_chiaro type fuse \ |
Da questo momento, tutto quello che l'utente tizio fa nella directory ~/dati_in_chiaro/, si traduce in altrettanti file e directory cifrati nella directory ~/dati_cifrati/.
Per concludere l'attività nei dati cifrati, si può staccare l'innesto che parte dalla directory ~/dati_in_chiaro::
$ fusermount -u ~/dati_in_chiaro[Invio]
La directory dedicata al contenimento dei dati cifrati, si distingue in quanto contiene il file .encfsn; pertanto, quando si utilizza nuovamente il programma encfs per innestarla altrove, il contenuto viene riconosciuto e reso disponibile in chiaro. Naturalmente, non è necessario che la directory cifrata venga innestata sempre nello stesso posto:
$ mkdir /tmp/mia[Invio]
$ encfs ~/dati_cifrati /tmp/mia[Invio]
EncFS Password: digitazione_all'oscuro[Invio]
$ mount[Invio]
... encfs on /tmp/mia type fuse \ |
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È importante osservare che le directory vanno indicate al programma encfs con un percorso assoluto. Negli esempi è stata usata la tilde (~) per fare riferimento a un percorso assoluto della directory personale dell'utente. |
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Benché possa essere considerato di scarsa utilità, è bene sapere che una stessa directory cifrata può essere innestata in chiaro su più directory differenti. Tali directory diventano equivalenti per ciò che riguarda il contenuto. |
Dopo la creazione di qualche file nella directory cifrata (attraverso l'innesto in chiaro), si può dare un'occhiata al contenuto, facendo magari un confronto tra dati reali e dati cifrati:
$ encfs ~/dati_cifrati ~/dati_in_chiaro[Invio]
$ tree -a ~/dati_in_chiaro[Invio]
/home/tizio/dati_in_chiaro |-- alfa | `-- charlie `-- bravo 1 directory, 2 files |
$ tree -a ~/dati_cifrati[Invio]
/home/tizio/dati_cifrati |-- .encfs5 |-- N6rnhFLNx,cgB- | `-- dS,q8YPh64-h8, `-- nuW8KJbRPh-Yn1 1 directory, 3 files |
Se nella directory cifrata si inseriscono direttamente dei file (presumibilmente in chiaro), questi non vengono considerati; inoltre, è importante capire che se si cancella il file .encfsn, si perde la possibilità di accedere ai dati.
Il contenuto della directory cifrata può essere trasferito o copiato, tale e quale, mantenendo la possibilità di accedervi poi attraverso il meccanismo del reinnesto in chiaro. In tal modo è possibile fare una copia di sicurezza dei dati, che rimangono cifrati nella copia.
Il programma encfsctl consente di ispezionare una directory cifrata e di cambiarne la parola d'ordine (purché si conosca quella precedente). Supponendo che la directory cifrata sia sempre ~/dati_cifrati/, ci si potrebbe chiedere di conoscerne le caratteristiche:
$ encfsctl info ~/dati_cifrati[Invio]
Version 5 configuration; created by EncFS 1.2.5 (revision 20040813) Filesystem cipher: "ssl/blowfish", version 2:1:1 Filename encoding: "nameio/block", version 3:0:1 Key Size: 160 bits Block Size: 512 bytes Each file contains 8 byte header with unique IV data. Filenames encoded using IV chaining mode. |
Poi ci si potrebbe domandare se, per caso, ci sono file estranei, nel senso che non vengono riconosciuto dal sistema di cifratura:
$ encfsctl showcruft ~/dati_cifrati[Invio]
In tal caso diventa necessario l'inserimento della parola d'ordine:
EncFS Password: digitazione_all'oscuro[Invio]
11:37:04 (FileUtils.cpp:1296) useStdin: 0 11:37:05 (FileUtils.cpp:1307) configuration key size = 32 11:37:05 (FileUtils.cpp:1308) cipher key size = 32 Found 0 invalid files. |
Quindi, come possibilità più importante, potrebbe essere necessario cambiare la parola d'ordine per l'accesso ai dati:
$ encfsctl passwd ~/dati_cifrati[Invio]
Enter current Encfs password |
EncFS Password: digitazione_all'oscuro[Invio]
Enter new Encfs password |
New EncFS Password: digitazione_all'oscuro[Invio]
Verify EncFS Password: digitazione_all'oscuro[Invio]
Volume Key successfully updated. |
È interessante osservare che la parola d'ordine può essere cambiata anche mentre la directory è già innestata in chiaro da qualche parte, senza interferire con le attività normali di accesso. Ciò che cambia è solo il fatto che all'innesto successivo, deve essere fornita la parola d'ordine nuova.
Per consentire l'accesso ai dati in chiaro anche agli altri utenti, si usano notoriamente le opzioni allow_other e default_permissions. Con il programma encfs è possibile usare l'opzione --public per richiamare automaticamente queste opzioni di FUSE, ma in tal caso, encfs pretende che l'azione sia richiesta dall'utente root:
$ encfs --public ~/dati_cifrati ~/dati_in_chiaro[Invio]
... option '--public' ignored for non-root user |
Tuttavia, se la configurazione di FUSE lo consente, questa funzionalità può essere ottenuta ugualmente, con le limitazioni dovute al fatto che non è l'utente root a eseguire l'innesto:
$ encfs ~/dati_cifrati ~/dati_in_chiaro -- \
\ -o allow_other,default_permissions[Invio]
La struttura dei file system di ogni sistema operativo Unix è diversa da quella degli altri. Spesso, per mantenere la compatibilità con altri ambienti si utilizzano dei collegamenti simbolici. Con essi si può simulare la presenza di directory e file che in realtà non esistono dove si vuole fare sembrare che siano. La tecnica dell'uso di collegamenti simbolici può essere usata anche per personalizzare la struttura del proprio file system, facendo in modo però che i programmi normali continuino a trovare quello che serve loro, dove si aspettano che sia.
Quando si organizza un file system è importante distinguere tra diversi tipi di file:
statici o variabili;
condivisibili o non condivisibili;
indispensabili per l'avvio del sistema o meno.
Ciò che è statico può essere reso accessibile in sola lettura (esecuzione compresa), mentre il resto deve essere accessibile necessariamente anche in scrittura. Ciò che è condivisibile può essere utilizzato da più elaboratori contemporaneamente, il resto no. Ciò che è indispensabile per l'avvio dell'elaboratore, non può, o comunque non dovrebbe essere collocato in file system remoti. Purtroppo non è detto che la distinzione sia sempre netta.
Nelle sezioni seguenti viene descritta la struttura essenziale (la gerarchia) di un file system standard, secondo il documento FHS (Filesystem hierarchy standard), a cui dovrebbero adeguarsi i sistemi GNU. Per maggiori dettagli e aggiornamenti si deve consultare l'originale all'indirizzo http://www.linuxfoundation.org/collaborate/workgroups/lsb/fhs.
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La struttura tradizionale di un sistema Unix, ancora molto presente nello standard FHS, è controversa, soprattutto in merito alla suddivisione dei file eseguibili in |
La directory radice è quella che contiene tutte le altre. Di solito contiene solo directory con l'unica eccezione del file del kernel che può risiedere qui o in /boot/. La struttura che si dirama dalla directory radice può essere riassunta dall'elenco seguente:
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Nel caso particolare dei sistemi GNU/Linux si devono aggiungere le directory /proc/ e /sys/ che contengono informazioni vitali prodotte dal kernel.
La directory /bin/ contiene gli eseguibili di uso comune più importanti. I file al suo interno sono generalmente accessibili in esecuzione a tutti gli utenti. La directory /sbin/ contiene eseguibili allo stesso livello di importanza di /bin/, ma il cui utilizzo è generalmente di competenza dall'utente root.
La distinzione non è dovuta tanto a motivi di sicurezza, quanto all'esigenza di mettere un po' di ordine tra gli eseguibili. Infatti, i file contenuti in /sbin/ sono generalmente accessibili anche agli utenti comuni (purché i permessi di questi file non siano stati modificati per esigenze particolari), ma questa directory non viene inclusa nell'elenco dei percorsi degli eseguibili (variabile PATH) degli utenti.
La directory /bin/, in particolare, dovrebbe contenere una shell compatibile con quella di Bourne e una compatibile con la shell C.
La directory /boot/ contiene i file utilizzati dal meccanismo di caricamento del sistema operativo (boot). In particolare può contenere il kernel quando questo non si trova nella directory radice.
Negli elaboratori x86 è generalmente necessario che i file contenuti in questa directory, kernel e disco RAM iniziale inclusi, siano collocati entro il 1 024-esimo cilindro. Inoltre, il sistema di avvio può richiedere di risiedere in un file system diverso da quello usato per il sistema operativo. Pertanto, è opportuno che il contenuto della directory /boot/ risieda effettivamente in una partizione iniziale dell'unità di memorizzazione, dedicata allo scopo.
La directory /dev/ contiene una lunga serie di file di dispositivo. Perché i vari componenti fisici dell'elaboratore possano funzionare, occorre che per ognuno di essi sia stato previsto il file di dispositivo relativo, in questa directory. Spesso, quando si vuole utilizzare un nome predefinito per un dispositivo, si utilizza un collegamento simbolico che punta a quello che serve effettivamente.
Regolando opportunamente i permessi di questi file si controlla l'utilizzo diretto delle unità fisiche da parte degli utenti.
All'interno di questa directory è contenuto il programma MAKEDEV (di solito si tratta di uno script) utile per ricreare o aggiungere eventuali file di dispositivo mancanti, rispettando le convenzioni del sistema che si utilizza; inoltre, eventualmente, può contenere anche il programma MAKEDEV.local per la creazione di file di dispositivo particolari, per uso locale.
La directory /etc/ contiene una lunga serie di file di configurazione, raccolti eventualmente anche in sottodirectory, che riguardano l'intero sistema e che non possono essere condivisi con altri. Alcune di queste sottodirectory sono molto importanti, in particolare quelle descritte nell'elenco seguente:
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Benché non sia riconosciuta nello standard FHS, nei sistemi GNU/Linux è molto importante anche la directory /etc/skel/, per contenere i file di configurazione personale predefiniti per i nuovi utenti.
La directory /home/ è normalmente il punto di partenza per tutte le directory personali degli utenti. Se il sistema viene utilizzato da molti utenti, può essere conveniente (e a volte addirittura necessario) dirottare il contenuto di questa directory in un altro disco e di conseguenza in un file system secondario innestato in questo punto.
La directory /lib/ è il contenitore dei file di libreria (library) necessari per i programmi di uso generale. Devono trovarsi qui le librerie necessarie agli eseguibili che possono trovarsi in /bin/ e /sbin/. Le librerie che riguardano solo programmi collocati al di sotto di /usr/, non appartengono a questa directory.
Assieme ai file di libreria, potrebbe trovarsi una directory che si articola ulteriormente e contiene i moduli del kernel: modules/.
La directory /mnt/ normalmente è vuota e serve come punto di collegamento generico per un altro file system.
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Spesso, la directory |
La directory /opt/ è il punto di partenza per l'installazione di applicativi addizionali. Tali applicativi dovrebbero risultare collocati ognuno in una propria sottodirectory, nella forma /opt/applicativo/, ma in particolare dovrebbero contenere almeno la directory bin/ (/opt/applicativo/bin/) ed eventualmente anche man/ (/opt/applicativo/man/).
Quanto contenuto a partire dalla directory /opt/ deve essere statico e quindi accessibile in sola lettura, per cui, i file variabili di questi applicativi devono trovarsi all'interno di /var/opt/applicativo/ e i file di configurazione in /etc/opt/applicativo/.
Le directory /proc/ e /sys/ sono vuote e utilizzate per innestare i file system omonimi nei sistemi GNU/Linux. I file (e le directory) contenuti in questi file system virtuali sono indispensabili ai programmi che hanno la necessità di accedere alle informazioni sul sistema.
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Quando si esegue una copia di sicurezza di tutto il file system, queste directory non devono essere archiviate; infatti, è sufficiente ricrearle vuote al momento del recupero, con i soli permessi di lettura e attraversamento: 05558. |
Tuttavia va osservato che nel documento FHS, a cui si riferisce questo capitolo, non viene menzionata la directory /sys/, ma si tratta ugualmente di una directory obbligatoria nei sistemi GNU/Linux.
La directory /root/ è la directory personale dell'utente root. Ci sono molti validi motivi per evitare di mescolarla insieme a quelle degli utenti comuni. Vale la pena di tenere presente che così facendo è possibile impedire gli accessi più facilmente. Inoltre è opportuno che questa directory sia collocata nel file system principale, proprio perché l'amministratore deve essere in grado di accedere anche quando il sistema viene avviato in situazioni di emergenza e non si possono innestare altri file system. Comunque, questa collocazione è considerata facoltativa.
La directory /tmp/ è destinata a contenere file provvisori e potrebbe essere anche collocata in un'unità virtuale basata su memoria volatile (disco RAM).
Non sempre i programmi che creano dei file provvisori in questa directory, provvedono poi anche alla loro eliminazione. Se la directory è stata collocata in un'unità di memorizzazione normale, di tanto in tanto, conviene darci un'occhiata e poi procedere a eliminare tutto quello che non serve.
Volendo (ammesso che ciò non sia già stato fatto da chi ha organizzato la distribuzione del sistema operativo) è possibile anche inserire in uno script, di quelli utilizzati dalla procedura di inizializzazione del sistema, un'istruzione di eliminazione di tutti i file contenuti in questa directory, in modo che a ogni avvio del sistema, questa venga ripulita.
Data la sua natura, quando si fanno delle copie di sicurezza del file system, non è il caso di copiare il contenuto di questa directory.
I permessi dati a questa directory sono importanti: devono consentire a chiunque di accedervi in ogni modo e dovrebbero evitare che un utente possa cancellare (inavvertitamente) file di altri utenti. Per questo si attribuiscono normalmente i permessi 17778, ovvero rwxrwxrwt.
La directory /usr/ è importante e si scompone in una struttura molto articolata. La gerarchia che parte da questo punto è organizzata in modo da essere statica e condivisibile.
In linea di principio, gli applicativi non devono essere collocati all'interno di questa gerarchia in una directory specifica, ma dovrebbero distribuirsi nel sistema, insieme agli altri. Infatti, l'alternativa corretta è l'utilizzo della gerarchia /opt/ creata appositamente per permettere questo tipo di collocazione degli applicativi. L'ambiente grafico X che potrebbe utilizzare una propria directory discendente da /usr/, fa eccezione.
La directory /usr/bin/ contiene gli eseguibili di uso comune meno importanti. Generalmente, i file al suo interno sono accessibili in esecuzione a tutti gli utenti. La directory /usr/sbin/ contiene eseguibili non indispensabili, il cui utilizzo dovrebbe essere di competenza dell'utente root.
Valgono le stesse considerazioni relative alla distinzione che c'è tra le directory /bin/ e /sbin/. È opportuno ribadire che quanto contenuto in /bin/ e /sbin/ è essenziale per l'avvio del sistema in situazioni di emergenza e per gestire funzionalità di rete minime necessarie a innestare eventuali file system remoti. Tutto il resto, compresi i demoni per la gestione di servizi non essenziali, deve essere collocato in /usr/bin/ e /usr/sbin/.
All'interno di /usr/bin/ dovrebbero trovarsi alcune shell utilizzate normalmente per la programmazione (e non quindi per l'interazione con l'utente). In pratica potrebbe trattarsi di /usr/bin/perl, /usr/bin/python e /usr/bin/tcl. Se per qualche motivo non possono trovarsi in questa directory, è almeno opportuno che si predisponga un collegamento simbolico che permetta di avviarle da questo punto. Ciò è necessario per poter realizzare script che possano funzionare in ogni configurazione, dal momento che all'inizio dello script occorre indicare il percorso assoluto dell'interprete.
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La directory /usr/games/ serve per contenere programmi meno importanti destinati al passatempo o alla didattica.
I file di dati statici di questi dovrebbero collocarsi in /usr/share/games/, mentre quelli che devono essere modificati (come lo storico dei punteggi raggiunti e cose simili) in /var/games/.
Raccoglie i file include, o file di intestazione, cioè quelli utilizzati come segmenti standard di sorgenti per i programmi. In pratica, sono quei file che di solito terminano con un'estensione .h e vengono inglobati automaticamente in un sorgente attraverso le istruzioni #INCLUDE file.
Non tutti i file di questo tipo sono inseriti direttamente nella directory /usr/include/ o in una sua discendente, ma in un sistema ordinato, tutti i file include sono raggiungibili a partire da questo punto, almeno attraverso collegamenti simbolici.
La directory /usr/lib/ contiene i file di libreria necessari per i programmi installati a partire da /usr/. Il concetto di libreria, viene qui inteso in un senso più ampio di quello utilizzato da /lib/. Infatti, oltre ai file di libreria veri e propri si possono trovare altri file statici semplicemente accessori agli eseguibili.
Per la precisione, i file contenuti al di sotto di questa posizione, sono considerati come dipendenti dal tipo di architettura, mentre quelli che non dipendono da questa vanno collocati in /usr/share/.
La directory /usr/local/ è il punto di inizio per l'installazione locale di programmi, senza che questi siano interessati dalle procedure di aggiornamento del software installato nel modo normale.
Questa valenza locale dipende dai punti di vista e dalle esigenze. /usr/local/ potrebbe essere usata come directory di collegamento per un altro file system specifico per l'ambito locale. In pratica, quanto contenuto in /usr/ potrebbe essere condiviso da diversi elaboratori, mentre /usr/local/ potrebbe essere la particolarità di ogni elaboratore, o di un gruppo più piccolo.
In generale, questa directory dovrebbe apparire vuota subito dopo l'installazione di GNU/Linux. Al massimo potrebbe contenere le directory in cui può scomporsi (anche queste vuote). La struttura prevista di /usr/local/ è la seguente:
bin/,
games/,
include/,
lib/,
sbin/,
share/,
src/.
Il significato e l'utilizzo delle directory appena elencate è equivalente a quelle omonime discendenti da /usr/, solo che qui hanno un valore relativo a ciò che si installa localmente.
La directory /usr/share/ serve a contenere file di dati statici indipendenti dall'architettura. Ciò rende questa directory condivisibile tra più sistemi operativi, dello stesso tipo e versione, installati su piattaforme differenti. Le directory più importanti di questa struttura sono descritte brevemente nell'elenco seguente:
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Oltre a queste directory, potrebbero esserne aggiunte altre, specifiche di particolari applicazioni o gruppi di queste.
La directory /usr/share/man/ contiene i file delle pagine di manuale, ovvero la documentazione interna leggibile attraverso il programma man. La directory si suddivide in una struttura che varia a seconda della localizzazione, come descritto nella sezione 5.2.1.
Questa non è l'unica posizione in cui si collocano i file delle pagine di manuale, ma questi file riguardano il sistema in generale, i programmi collocati a partire dalla directory radice e da /usr/. Sono esclusi i file riferiti alla documentazione di programmi installati localmente che si trovano in /usr/local/man/. Infine, le pagine di manuale specifiche degli applicativi aggiunti dovrebbero trovarsi in /opt/applicativo/man/.
La directory /usr/share/misc/ è destinata a contenere file di dati statici di uso vario. In particolare, si dovrebbe trovare qui il file magic.
È il punto a partire dal quale conviene collocare i sorgenti dei programmi che si vogliono tenere a disposizione. I sorgenti che riguardano i programmi collocati in /usr/local/ vanno inseriti a partire da /usr/local/src/.
La directory /var/ contiene altre directory e file di uso vario che contengono dati variabili. Questo significa anche che qui c'è un po' di tutto, ma si tratta di tutto quello che non può essere contenuto in /usr/ perché tale directory deve poter essere accessibile in sola lettura. Nelle sezioni successive vengono elencate solo alcune delle directory che si diramano da /var/.
La directory /var/cache/ serve a contenere dati provvisori provenienti dalle applicazioni. Questi dati devono poter essere rigenerati dalle applicazioni in caso di necessità e ciò deve consentire la cancellazione manuale di tali dati senza provocare pregiudizio alle applicazioni. Così, tutto ciò che risulta contenuto a partire da questa directory non ha la necessità di essere salvato nelle procedure per le copie di sicurezza. Le directory più importanti che riguardano questa struttura sono descritte brevemente nell'elenco seguente:
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I file che servono a indicare che una certa risorsa è impegnata, dovrebbero essere collocati tutti in /var/lock/. Ogni file contenuto in questa directory dovrebbe avere il prefisso LCK.. e terminare con il nome del dispositivo (senza il prefisso /dev/). All'interno del file dovrebbe trovarsi il numero PID del processo che impegna il dispositivo.
La directory /var/log/ contiene i file delle registrazioni: sia quelli utilizzati dal registro del sistema, sia quelli di altri programmi.
La directory /var/mail/ viene usata per contenere i file delle caselle postali degli utenti, quando queste non sono distribuite nelle rispettive directory personali.
La collocazione più logica per questa directory sarebbe /var/spool/mail/, ma gli standard di fatto del passato nei sistemi Unix impongono questa scelta, allo scopo di garantire l'interscambio dei dati anche tra sistemi Unix molto diversi. Per lo stesso motivo, i file che appaiono in questa directory devono avere un nome corrispondente a quello dell'utenza a cui si riferiscono e il formato deve essere quello comune per la posta elettronica (Unix mailbox).
La directory /var/opt/ è il punto di partenza per altre directory contenenti i dati variabili degli applicativi aggiuntivi installati in /opt/. Per la precisione, ogni applicativo che necessita di modificare dati dovrebbe utilizzare una directory con il suo stesso nome.
/var/opt/applicativo/ |
La directory /var/run/ contiene informazioni che riguardano l'esecuzione dei processi. Si tratta in particolare di informazioni sul numero PID degli eseguibili in funzione, del file utmp, dal quale si conosce quali sono gli utenti connessi attualmente, assieme ad altri dati transitori.
Per quanto riguarda l'informazione sul numero PID dei processi, questi sono contenuti in file il cui nome utilizza il formato seguente:
programma.pid |
Tutto quanto contenuto in questa directory deve essere cancellato all'avvio del sistema.
La directory /var/spool/ è molto importante per tutti i programmi che hanno la necessità di gestire code di elaborazioni. Per esempio, sono collocate sotto questa directory le code di stampa, dei messaggi di posta elettronica inviati e di altri gestori di servizi.
La directory /var/tmp/ è destinata a contenere file temporanei che devono rimanere a disposizione più a lungo rispetto a quanto si fa con /tmp/. In particolare, il suo contenuto non dovrebbe essere cancellato al riavvio del sistema.
Le unità a dischetti sono scomparse dagli elaboratori attuali, pertanto lo studio dei programmi specifici per l'inizializzazione a basso livello di tali supporti magnetici, si giustifica solo per il mantenimento di apparecchiature molto vecchie.
Il programma fdformat(55) esegue un'inizializzazione a basso livello di un dischetto. Il nome del file di dispositivo indica l'unità a dischetti in cui si vuole compiere l'operazione e anche il formato che si vuole ottenere. Per questo motivo è meglio evitare di utilizzare semplicemente nomi di dispositivo generici come /dev/fd0 e /dev/fd1. Molto probabilmente si utilizzano maggiormente i formati relativi a /dev/fd0u1440 e /dev/fd1u1440 che si riferiscono al formato da 1 440 Kibyte dei dischetti da 3,5 pollici.
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Vale la pena di ricordare che i nomi di dispositivo relativi ai dischetti possono cambiare leggermente da una distribuzione GNU/Linux a un'altra. A volte, il formato dei dischetti da 1 440 Kibyte corrisponde al file |
fdformat [-n] dispositivo |
L'opzione -n serve a saltare la fase di controllo successiva all'inizializzazione: in generale è meglio non utilizzarla in modo da verificare la riuscita dell'inizializzazione.
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Se si vuole consentire agli utenti comuni di compiere questa operazione occorre regolare i permessi dei file di dispositivo dei dischetti in modo da permettere loro l'accesso in lettura e scrittura. |
Segue la descrizione di alcuni esempi.
# fdformat /dev/fd0u1440[Invio]
Inizializza un dischetto da 1 440 Kibyte nella prima unità a dischetti.
# fdformat /dev/fd1u1440[Invio]
Inizializza un dischetto da 1 440 Kibyte nella seconda unità a dischetti.
Il programma superformat(56) è alternativo a fdformat, rispetto al quale permette di definire molti dettagli in più che riguardano l'inizializzazione dei dischetti. In generale, si possono ignorare tutte queste caratteristiche speciali, utilizzando superformat con la sola indicazione del file di dispositivo del dischetto da inizializzare: è sufficiente fare riferimento al dispositivo generico, senza le informazioni sulla capacità dello stesso. Alla fine dell'inizializzazione a basso livello, superformat utilizza mformat per inserire nel dischetto un file system Dos-FAT, che se non serve può essere semplicemente ignorato.
superformat [opzioni] dispositivo [descrizione_del_supporto] |
Prima di eseguire l'inizializzazione, superformat controlla le caratteristiche dell'unità a dischetti. È possibile predisporre il file /etc/driveprm con una direttiva che viene suggerita dallo stesso programma mentre è in funzione, per evitare che venga ripetuto questo controllo. Se si interviene in questo modo, occorre ricordare di eliminare la direttiva quando si cambia unità a dischetti, o quando si cambia l'unità di controllo. In generale, non è il caso di preoccuparsi di questo file, a meno che l'inizializzazione dei dischetti sia un'attività frequente.
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Questo valore potrebbe essere influenzato anche dalle variazioni climatiche, pertanto è meglio non predisporre il file |
Le opzioni di superformat sono utili soprattutto quando si vuole inizializzare un dischetto utilizzando un formato insolito, ma in tal caso conviene leggere la pagina di manuale relativa: superformat(1). Comunque, vale la pena di ricordare che con l'opzione -f, o --noverify, si esclude qualunque controllo sul risultato dell'inizializzazione.
L'esempio seguente inizializza un dischetto nell'unità corrispondente al file di dispositivo /dev/fd0, utilizzando il formato standard massimo per quel tipo di unità:
# superformat /dev/fd0[Invio]
Come i dischetti, anche le unità di memorizzazione di dimensioni più grandi possono essere usate senza partizioni, facendo riferimento al file di dispositivo che rappresenta l'unità intera, come nell'esempio seguente:
# mkfs.ext3 /dev/sdc[Invio]
Come si vede, si intende inizializzare il dispositivo /dev/sdc. Inizialmente, il programma che si utilizza dovrebbe avvisare della scelta particolare che si sta compiendo:
/dev/sdc is entire device, not just one partition! Proceed anyway? (y,n) |
Evidentemente, basta confermare premendo la lettera y, seguita da [Invio] per ottenere ciò che si desidera.
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In generale, i programmi a disposizione per la suddivisione delle unità di memorizzazione in partizioni, partono dal presupposto che queste siano organizzate in settori da 512 byte. Tuttavia, possono esistere unità con settori di dimensioni multiple, come è accaduto in passato con alcuni tipi di dischi magneto-ottici. |
GNU/Linux è in grado di gestire unità di memorizzazione con settori più grandi di 512 byte (purché si tratti di multipli e si resti entro i 4 096 byte), ma le partizioni che si usano solitamente, secondo lo standard tradizionale dei PC-IBM, non possono essere applicate a unità con settori più grandi. Per questo motivo, l'unico modo pratico di utilizzare tali unità è quello di trattarle senza partizioni. Per sicurezza, quando si crea un file system Second-extended (Ext2, Ext3 o Ext4) è bene accertarsi di avere blocchi di dimensioni sufficientemente grandi:
# mkfs.ext4 -b 4096 /dev/sdc[Invio]
La possibilità di gestire file che riproducono un'unità di memorizzazione intera può sembrare paradossale o senza senso, ma in realtà, ciò è di grande utilità. In questi casi si parla di file-immagine, solo che il termine «immagine» viene usato in molte circostanze differenti e occorre evitare di lasciarsi confondere.
L'esempio più comune di file-immagine è costituito da quelli fatti per riprodurre un disco ottico.
Per utilizzare i file-immagine di unità di memorizzazione, cioè per poterli innestare come si fa con le unità reali, occorre che il kernel sia in grado di gestire questa funzione (sezione 8.3.8.3).
Un file-immagine di un disco può essere creato a partire da un'unità di memorizzazione esistente, oppure da zero, con l'inizializzazione di un file. Volendo creare l'immagine di un dischetto già esistente si procede semplicemente copiando il file di dispositivo corrispondente all'unità a dischetti nel file che si vuole creare.
# cp /dev/fd0 floppy.img[Invio]
L'esempio appena mostrato genera il file floppy.img nella directory corrente.
Diversamente si può partire da zero, creando un file e inizializzandolo. Il comando seguente crea il file pippo.img della stessa dimensione di un dischetto da 1 440 Kibyte.
# dd if=/dev/zero of=pippo.img bs=1024c count=1440[Invio]
Il comando successivo serve invece a inizializzarlo in modo da inserirvi un file system (viene utilizzato il formato Ext2).
# mkfs.ext2 pippo.img[Invio]
pippo.img is not a block special device. Proceed anyway? (y,n) |
Trattandosi di una richiesta anomala, il programma mkfs.ext2 vuole una conferma. Basta inserire la lettera y per proseguire.
Proceed anyway? (y,n) y[Invio]
Nello stesso modo si può creare un file system differente (per ottenere un file-immagine contenente un file system ISO 9660, usato per i dischi ottici, si veda la sezione 19.7).
Per accedere a un file contenente l'immagine di un'unità di memorizzazione (con il suo file system), si procede come se si trattasse di un'unità reale o di una partizione normale. In particolare, viene utilizzato mount con l'opzione -o loop.
L'immagine cui si accede può essere stata creata sia partendo da un file vuoto che viene inizializzato successivamente, sia dalla copia di un'unità (o di una partizione) in un file.
# mount -o loop -t auto pippo.img /mnt/floppy[Invio]
Nell'esempio, l'immagine contenuta nel file pippo.img viene innestata a partire dalla directory /mnt/floppy/, dove si comporta come se si trattasse di un dischetto normale.
Un file-immagine potrebbe essere suddiviso in partizioni, con l'ausilio di fdisk o di un programma equivalente. In tal caso il programma potrebbe richiedere di specificare espressamente la geometria a cui fare riferimento (numero di cilindri, numero di tracce per cilindro, numero di settori per traccia).
Per quanto riguarda invece la possibilità di innestare una partizione del file-immagine, occorre in più specificare lo scarto a partire dall'inizio del file. In pratica, occorre sapere in che posizione (espressa in byte, a partire da zero) inizia la partizione desiderata. Per esempio, un disco organizzato in 1 024 cilindri, 8 tracce per cilindro e 32 settori per traccia, potrebbe essere stato suddiviso nelle partizioni seguenti, come visualizzato da fdisk:
8 heads, 32 sectors/track, 1024 cylinders
Units = cylinders of 256 * 512 = 131072 bytes
Device Boot
Start End Blocks Id System
minix.dskp1 * 1 1016 130032 81 Minix / old Linux
minix.dskp4 1017 1024 1024 82 Linux swap / Solaris
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In questo caso si sta verificando il contenuto del file-immagine minix.dsk, in cui sono state dichiarate la prima e la quarta partizione primaria (p1 e p4).
Si parte dal presupposto che la prima partizione, pur iniziando dal primo cilindro, si trova esattamente dopo la prima traccia, per lasciare spazio al settore MBR ed eventualmente ad altro codice di avvio. Pertanto, la prima partizione di questo esempio inizia dopo 32×512 byte, ovvero dopo 16 384. Eventualmente, si può verificare questo calcolo contando quanto dovrebbe essere grande la partizione, se partisse dall'inizio, sottraendo poi la dimensione indicata effettivamente: 1 016×8×32×512 = 133 169 152 = 130 048 Kibyte. Il valore riportato è invece di 130 032 Kibyte, per cui c'è uno scarto di 16 Kibyte, pari al valore già trovato (16 384).
A questo punto, per innestare la prima partizione, si può procedere come nell'esempio seguente, dove si lascia che il tipo di file system venga determinato automaticamente:
# mount -o loop,offset=16384 -t auto minix.dsk \
\ /mnt/minix[Invio]
Tuttavia, anche se formalmente corretto, non è detto che il comando funzioni. Per risolvere il problema occorre verificare di disporre nel kernel della funzione {Device mapper support}:
{Device drivers}
{Multi-device support (RAID and LVM)}
{Multiple devices driver support (RAID and LVM)}
{Device mapper support}
Se la funzione in questione è disponibile, ma solo come modulo, allora va caricato il modulo dm_mod:
# modprobe dm_mod[Invio]
A questo punto, serve il programma Kpartx,(57) con il quale si generano dei file di dispositivo utili per accedere le partizioni esistenti:
# kpartx -v -a minix.dsk[Invio]
Con l'aiuto di Kpartx si ottengono dei file di dispositivo ulteriori, con i quali è possibile accedere direttamente alle partizioni del file-immagine. Ammesso di avere ottenuto i dispositivi /dev/mapper/loop3p1 e /dev/mapper/loop3p2, il comando necessario a innestare la prima partizione diventa quello seguente:
# mount -o loop -t auto /dev/mapper/loop3p1 /mnt/minix[Invio]
Se il file-immagine, all'interno del quale è stato fatto del lavoro, corrisponde esattamente a un'unità di memorizzazione o a una sua partizione, è possibile riprodurre questa immagine nell'unità o nella partizione corrispondente. Per questo si può utilizzare cp oppure dd.
I due esempi seguenti riproducono nello stesso modo il file pippo.img in un dischetto.
# cp pippo.img /dev/fd0[Invio]
# dd if=pippo.img of=/dev/fd0[Invio]
Naturalmente, se l'immagine è stata innestata in precedenza per poterne modificare il contenuto, occorre ricordarsi di eseguirne il distacco prima di procedere alla riproduzione.
GNU/Linux, come altri sistemi Unix, permette di gestire anche unità di memorizzazione di massa, ad accesso diretto, che al loro interno non contengono un file system. Questo concetto potrebbe sembrare scontato per molti, ma tutti quelli che si avvicinano a GNU/Linux provenendo da sistemi in cui tali cose non si possono fare devono porre attenzione a questo particolare.
Un'unità o una partizione senza file system è semplicemente una sequenza di settori. In modo molto semplificato è come se si trattasse di un file. Quando si indicano i nomi di dispositivo legati alle unità intere o alle loro partizioni, si fa riferimento a questi nel loro insieme, come se si trattasse di file.
Quando si vuole utilizzare un'unità o una partizione nel modo con cui si è abituati di solito, cioè per gestire i file al suo interno, la si deve innestare e da quel momento non si fa più riferimento al nome del dispositivo.
Il kernel Linux ha una propria gestione per l'accesso alle unità CD o DVD, la quale può essere impostata, attraverso un programma apposito. In generale, non c'è alcun bisogno di intervenire sull'impostazione predefinita iniziale, tuttavia può essere interessante conoscere le alternative disponibili, in presenza di situazioni particolari.
Il programma che consente di modificare la configurazione di utilizzo delle unità CD o DVD è setcd:
setcd [opzioni] [file_di_dispositivo] |
Il programma setcd richiede l'indicazione di almeno un'opzione, altrimenti non si ottiene alcuna azione; inoltre, se non viene indicato il file di dispositivo, il programma cerca di utilizzare /dev/cdrom. Alcune delle opzioni richiedono un argomento numerico, pari a zero o uno, con il quale si intende disabilitare, oppure abilitare una funzionalità.
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Tabella 19.157. Alcune opzioni.
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Segue la descrizione di alcuni esempi.
# setcd -s /dev/sr0[Invio]
Mostra la situazione attuale della configurazione relativa all'unità che corrisponde al file di dispositivo /dev/sr0. La situazione iniziale dovrebbe essere quella seguente:
/dev/sr0: Auto close tray: set Auto open tray: cleared Use O_NONBLOCK flag: set Lock tray: set Check CD type: cleared |
Come si vede, risultano disattivate le funzioni di espulsione automatica (opzione -o) e di controllo del tipo di disco (opzione -t).
# setcd -r /dev/sr0[Invio]
Imposta la configurazione predefinita secondo la logica di setcd:
/dev/sr0: Auto close tray: set Auto open tray: cleared Use O_NONBLOCK flag: set Lock tray: set Check CD type: set |
# setcd -l0 /dev/sr0[Invio]
Fa in modo che si possa espellere manualmente il disco contenuto nell'unità del file di dispositivo /dev/sr0, in ogni occasione. Tuttavia, si tratta di un'azione sconsigliabile.
/dev/sr0: Lock tray: cleared |
Un file system ISO 9660 può trovarsi in un CD-ROM o in un altro tipo di unità di memorizzazione, precisamente nella prima traccia dati. Qualunque sia la situazione, questa traccia dati può avere una dimensione inferiore all'unità di memorizzazione. Trovandosi nella necessità di estrarla, è utile conoscerne tale dimensione.
Se c'è il modo di innestarlo, basta utilizzare successivamente il comando df per sapere esattamente il numero di kibibyte (simbolo: «Kibyte») contenuti; ma in alternativa si può utilizzare Isosize(58), corrispondente al programma eseguibile isosize:
isosize file_di_dispositivo |
Per esempio, il comando seguente mostra in che modo sia possibile determinare la dimensione della prima traccia dati del CD-ROM inserito nel lettore corrispondente al dispositivo /dev/sr0:
# isosize /dev/sr0[Invio]
Volendo estrarre la traccia, senza altri dati aggiuntivi, si potrebbe utilizzare dd nel modo seguente:
# dd if=/dev/sr0 of=traccia bs=1b \
\ count=`isosize /dev/sr0`[Invio]
La verifica del successo o meno nella registrazione di un CD-ROM o di un DVD-ROM può essere fatta in un modo piuttosto semplice: leggendo tutto il contenuto e verificando se con questa operazione si ottengono delle segnalazioni di errore.
Supponendo di disporre di un lettore per CD-ROM o per DVD-ROM in corrispondenza del dispositivo /dev/sr0, si potrebbe procedere come segue:
# cat /dev/sr0 > /dev/null 2> /tmp/errori.txt[Invio]
Se tutto va bene, alla fine si ottiene un file /tmp/errori.txt vuoto. Altrimenti il file riporta una segnalazione del tipo seguente:
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Alle volte si possono osservare sullo schermo delle segnalazioni di errore aggiuntive anche quando il file /tmp/errori.txt, o un suo equivalente, risulta vuoto alla fine del test. Dal momento che sia lo standard output, sia lo standard error del comando, sono ridiretti, si tratta di messaggi estranei provenienti dal sistema. A tali messaggi di errore corrispondono poi dei nuovi tentativi; solo se il sistema non riesce in alcun modo a superare gli errori viene coinvolto il comando stesso, che poi lo segnala attraverso lo standard error.
Se si ottiene una segnalazione di errore attraverso lo standard error di un comando di lettura, come cat, il CD-ROM o il DVD-ROM è difettoso, altrimenti gli errori segnalati sullo schermo sono ignorabili. Inoltre, è il caso di ricordare che prima di iniziare il controllo di un altro disco, è necessario cancellare il file di destinazione dello standard error.
# rm /tmp/errori.txt ; cat /dev/sr0 > /dev/null \
\ 2> /tmp/errori.txt[Invio]
Tuttavia, si potrebbe fare meglio utilizzando il programma isosize già descritto nella sezione precedente. In questo modo si evitano tentativi di lettura oltre la fine della traccia, che generano normalmente degli errori tali da creare un po' di confusione:
# dd if=/dev/sr0 of=/dev/null bs=1b \
\ count=`isosize /dev/sr0`[Invio]
Stein Gjoen, Disk HOWTO, http://www.ibiblio.org/pub/linux/docs/howto/other-formats/pdf/Multi-Disk-HOWTO.pdf
Jeff Tranter, CDROM HOWTO, http://www.ibiblio.org/pub/linux/docs/howto/other-formats/pdf/CDROM-HOWTO.pdf
Winfried Trümper, CD-writing HOWTO, http://www.ibiblio.org/pub/linux/docs/howto/other-formats/pdf/CD-Writing-HOWTO.pdf
What is DVD?, http://www.videohelp.com/dvd.htm
Wikipedia, Universal disk format, http://en.wikipedia.org/wiki/Universal_Disk_Format
Jakob Østergaard, The Software RAID HOWTO, http://unthought.net/Software-RAID.HOWTO/
Wikipedia, FUSE (Linux), http://en.wikipedia.org/wiki/FUSE_(Linux)
FUSE: filesystem in userspace, http://fuse.sourceforge.net/, http://fuse.sourceforge.net/wiki/
Linux Foundation, Filesystem hierarchy standard, http://www.linuxfoundation.org/collaborate/workgroups/lsb/fhs
1) Per memoria cache si intende una porzione della memoria centrale in cui si trattengono delle informazioni.
2) L'inizializzazione a basso livello riguarda in modo particolare i dischetti, ormai scomparsi, oppure i primi dischi fissi, o unità rimovibili speciali, anch'esse non più utilizzate. Rimane tuttavia il problema dell'inizializzazione a basso livello, da non sottovalutare, in quanto potrebbe ripresentarsi con unità di memorizzazione di nuova concezione.
4) util-linux: fdisk GNU GPL
6) util-linux: cfdisk GNU GPL
7) util-linux: sfdisk GNU GPL
10) util-linux: mkfs GNU GPL
11) Disktype software libero con licenza speciale
14) Quando ci si trova a dover controllare il file system principale del sistema in funzione, in mancanza di altro, si fanno terminare tutti i processi che non sono indispensabili, quindi si reinnesta il file system principale in sola lettura (mount -o remount,ro /). Tuttavia, dopo il controllo, dal momento che questo modifica il file system, non conviene ripetere il reinnesto in lettura e scrittura, dato che il sistema potrebbe continuare a ignorare tali modifiche; pertanto, piuttosto è bene riavviare il sistema.
16) dosfsck non è un programma che viene installato in modo predefinito dalle distribuzioni, per cui, nella maggior parte dei casi occorre provvedere direttamente per questo.
22) util-linux: mount GNU GPL
23) util-linux: umount GNU GPL
24) Si tratta di una procedura per ottenere delle copie di sicurezza che comunque non è indispensabile. Per questo si possono usare strumenti normali senza bisogno si utilizzare la configurazione di questo file.
25) GNU core utilities GNU GPL
26) di software libero con licenza speciale
27) Questa sezione su du è identica alla 20.4.4.
28) GNU core utilities GNU GPL
29) GNU core utilities GNU GPL
30) GNU core utilities GNU GPL
31) L'utilizzo della memoria di massa come estensione della memoria centrale è possibile solo se la tecnologia con cui questa memoria è realizzata consente una scrittura frequente. In pratica, ci si avvale per questo, quasi esclusivamente, di unità a dischi magnetici.
32) util-linux: mkswap GNU GPL
33) util-linux: swapon GNU GPL
34) util-linux: swapoff GNU GPL
35) In pratica, per attribuire delle quote al file system principale, occorre reinnestarlo in una sottodirectory, con le stesse opzioni.
36) Linux quota utils UCB BSD e GNU GPL
37) Si hanno i gruppi privati quando ogni utente ha un proprio gruppo personale.
38) In tal caso si parla comunemente di CD-ROM, DVD-ROM ed eventualmente di BD-ROM.
39) Cdrkit http://www.cdrkit.org GNU GPL
41) Cdrkit http://www.cdrkit.org GNU GPL
42) Generalmente, l'utilizzo di un condotto (pipeline) per generare l'input di un programma di scrittura di un disco ottico è sconsigliabile. Ciò perché potrebbero verificarsi dei ritardi nel flusso di dati che giunge all'unità di registrazione, provocando l'interruzione irreversibile della procedura.
43) DVD+rw-tools GNU GPL
47) Zisofs-tools GNU GPL
51) CurlFtpFS consente di indicare il nominativo utente e la parola d'ordine tra le opzioni di avvio, ma ciò è assolutamente sconsigliabile perché la riga di comando è sempre visibile a tutti gli utenti.
55) util-linux: fdformat GNU GPL
56) Linux floppy utilities GNU GPL
«a2» 2013.11.11 --- Copyright © Daniele Giacomini -- appunti2@gmail.com http://informaticalibera.net
