Дисковые накопители
В современных операционках POSIX-семейства поддерживается множество файловых систем. В первом приближении их можно разделить на две группы - реальные, или базирующиеся на дисках (точнее, на блочных устройствах, block based file systems), и виртуальные, под которыми никаких реальных физических устройств не обнаруживается. Есть и промежуточный вид файловых систем - на виртуальных дисках в оперативной памяти (т.н. RAM-дисках). Основным предметом нашего рассмотрения будут файловые системы первой группы - о виртуальных файловых системах я скажу несколько слов под занавес.
Как следует из названия, block based файловые системы размещаются на блочных устройствах, в качестве которых выступают обычно диски и их разделы. И потому рассмотрению ФС этого типа следует предпослать введение о дисковых накопителях.
Дабы не повторять это в дальнейшем, сразу оговорюсь, что почти все сказанное далее относится к дискам с интерфейсом IDE (ATA). SCSI-диски имеют свою специфику, но я с ними дела не имел и собственных впечатлений на сей предмет у меня нет. Да и для пользователя, с ростом объема и скорости ATA-дисков, падением их цены и распространением внешних накопителей с USB- и FireWire-интерфейсами, SCSI становится все менее актуальным. Хотя эту тему и придется затронуть - но не в отношении дисков, а устройств иного типа. Ибо и в Linux, и BSD-системах все не-ATA накопители почему-то любят прикидываться SCSI-устройствами...
Для начала вспомним, что дисковые накопители, как и любые другие устройства, в любой POSIX-совместимой системе предстают перед пользователем в виде файлов специального типа - файлов устройств. Файлы эти расположены в каталоге /dev, и номенклатура их подчиняется правилам, своим для каждого представителя этого семейства ОСей.
В Linux ATA-диски традиционно именовались как /dev/hd?, где hd - общее имя устройств этого класса (рискну предположить, происходящее от hard disk), а символ ? - литера, идентифицирующая конкретный его представитель (табл. 1).
| Файл | Накопитель |
| /dev/hda | Master на 1-м IDE-канале |
| /dev/hdb | Slave на 1-м IDE-канале |
| /dev/hdc | Master на 2-м IDE-канале |
| /dev/hdd | Slave на 2-м IDE-канале |
Номенклатура устройств - статична, то есть не зависит от физического их наличия: диск, подключенный как Slave ко второй линии встроенного IDE-контроллера, всегда будет именоваться /dev/hdd, даже являясь единственным накопителем в системе (случай чисто гипотетический - трудно представить себе реальные основания для конфигурации такого рода).
Отдельно следует оговорить, что тем же правилам подчиняется именование не только дисков, но и других накопителей с интерфейсом ATA - CD ROM/R/RW, DVD любого вида или отходящих в прошлое внутренних Zip-приводов.
Однако в последнее время большинство "прогрессивных" дистрибутивов используют файловую систему устройств (devfs), вносящую свои коррективы в номенклатуру устройств, в том числе и дисковых.
При использовании devfs для файлов любых ATA-накопителей предназначен каталог /dev/ide (в некоторых дистрибутивах файловая система устройств монтируется в каталог /devices, а каталог /dev сохраняется для совместимости). Файлы накопителей на встроенном основном IDE-контроллере локализуются в подкаталоге /dev/ide/host0 (если используется еще и дополнительный IDE-контроллер, встроенный или внешний, можно увидеть и каталог /dev/ide/host1). А внутри него есть два подкаталога, соответствующие IDE-каналам - /dev/ide/host{/bus0,/bus1}, каждый из которых опять же может делиться надвое - на каталоги target0 и target1, по количеству подключенных устройств. Внутри каталога target0(1) имеется минимум еще один подкаталог lun0. А уж в нем размещаются непосредственно файл дискового устройства - disc.
Таким образом, полное обозначение дискового раздела будет выглядеть как
/dev/ide/host0/bus0/target0/lun0/disc
для первого диска на первом канале основного IDE-контроллера.
Как и в случае старой номенклатуры, правила ее распространяются и на не-дисковые ATA-накопители, в частности, CD. С той только разницей, что именование CD-привода в этой нотации (назовем ее полной) будет выглядеть так:
/dev/ide/host0/bus1/target0/lun0/cd
Предусмотрен и более краткий способ обращения к файлам устройств - через символические (изредка - жесткие) ссылки; назовем этот способ краткой нотацией.
Для файлов дисковых накопителей (независимо от интерфейса - IDE или SCSI) они собраны в каталоге /dev/discs (для файлов CD-приводов, например, - в каталоге /dev/cdrom) с подкаталогами disc0, ... , disc#. И потому к приведенному в качестве примера диску можно обратиться и так:
/dev/discs/disc0/disc
а CD привод будет именоваться следующим образом:
/dev/cdroms/cdrom0
Краткая нотация имеет динамический характер, то есть первый в порядке подключения диск всегда будет представлен устройством /dev/discs/disc0/disc, а второй - /dev/discs/disc1/disc, вне зависимости от того, на каком канале или в каком качестве (Master или Slave) они реально подключены.
Наконец, для совместимости со старыми временами (и старыми привычками) в большинстве дистрибутивов поддерживается и номенклатура обратной совместимости, принятая до внедрения devfs. То есть все тот же дисковый накопитель из примера можно обозвать просто - /dev/hda.
Таким образом, подключение devfs - не препятствие для использования старой номенклатуры накопителей. Правда, это требует соответствующей настройки демона devfsd (точнее, его конфигурационного файла), отвечающего за обратную совместимость. И, при желании, может быть отменено. В частности, такие дистрибутивы, как CRUX и Archlinux, на стадии установки обратной совместимости не используют - при подготовке дисков здесь именовать их приходится только в новой нотации - краткой или полной, без разницы.
При использовании файловой системы devfs имена файлов создаются только для реально существующих в системе устройств (в том числе, для устройств "горячего" подключения, типа PC-карт или USB-драйвов, - и "на лету"). Поэтому, если в системе имеется только единственное IDE-устройство, скажем, жесткий диск как мастер на первом канале, бесполезно было бы искать файлы устройств с именами, отличными от приведенного в примере. Что удобно, но в некоторых реализациях devfs может создавать сложности. Впрочем, как сказал бы Киса Воробьянинов, к теме, которую я в данный момент представляю, это не относится...
В последнее время в большинстве дистрибутивов Linux, вместо файловой системы устройств, активно внедряется механизм udev (о чем будет говориться далее). При этом происходит возврат к старой номенклатуре устройств, в том числе и дисковых накопителей: /dev/hda и так далее. Однако, как и в devfs, файлы создаются только для реально имеющихся в машине устройств.
Несколько отлична номенклатура накопителей во FreeBSD и DragonFlyBSD. Здесь файлы устройств ATA-дисков именуются в общем виде как ad#. Как нетрудно догадаться, аббревиатура ad происходит от ATA Disk, а # - численный идентификатор, соответствующий номеру конкретного накопителя в порядке его подключения к IDE-разъемам (табл. 2)
| Файл | Накопитель |
| /dev/ad0 | Master на 1-м IDE-канале |
| /dev/ad1 | Slave на 1-м IDE-канале |
| /dev/ad2 | Master на 2-м IDE-канале |
| /dev/ad3 | Slave на 2-м IDE-канале |
В отличие от Linux, во FreeBSD для приводов CD ROM принята своя номенклатура - файлы этих устройств именуются как /dev/acd0, /dev/acd1 и (если такое реально бывает) так далее, вне зависимости от контроллера, к которому они подключены. Имена SCSI-приводов для компакт-дисков - /dev/cd0 и так далее. Самих по себе устройств с таким интерфейсом в пользовательской машине почти наверняка нет. Однако в этом качестве перед системой предстают обычные ATAPI CD- и DVD-приводы, если в ядре включена поддержка эмуляции SCSI (CAM - Common Access Metod). А она требуется для записи DVD, и, в некоторых случаях, также и CD-дисков.
Во FreeBSD 5-й ветки также используется файловая система устройств devfs. Однако влияния на номенклатуру устройств она не оказывает: все низкуровневые утилиты в этой ОС разрабатываются совместно с ядром, и потому задача обратной совместимости тут не ставится. Единственно, что в каталоге /dev установленной FreeBSD 5-й ветки будут присутствовать только файлы реально имеющихся устройств - например, /dev/ad0 и /dev/acd0.
Тогда как в более старых ветвях мы увидели бы также созданные "про запас" файлы /dev/ad0, /dev/ad1 и /dev/ad2, хотя попытка обращения к ним ничего, кроме сообщения об ошибке, и не дала бы.
Наконец, прочие BSD-системы (Net- и OpenBSD) также располагают собственной терминологией в отношении дисковых устройств. Соответствующие им файлы именуются как wd0 и так далее (табл. 3).
| Файл | Накопитель |
| /dev/wd0 | Master на 1-м IDE-канале |
| /dev/wd1 | Slave на 1-м IDE-канале |
| /dev/wd2 | Master на 2-м IDE-канале |
| /dev/wd3 | Slave на 2-м IDE-канале |
Жесткие диски - не единственные накопители, которые можно обнаружить в современной машине: все более возрастает роль разного рода сменных носителей, вытеснивших, наконец, из этой ниши аксакала - трехдюймовый дисковод. Накопители такие бывают двух типов - с интерфейсом FireWire и USB. О первых не могу сказать ничего определенного - не только не пользовался, но и даже не видел. А вот USB-драйвы (в просторечии - флэшки) заслуживают нескольких слов.
Потому что это - и есть те устройства из числа распространенных, которые изображают из себя SCSI-диски. И соответствующие им файлы устройств подчиняются правилам, установленным для последних. То есть в Linux по старой (и очень новой - при udev) номенклатуре они будут именоваться как /dev/sda, /dev/sdb и так далее. По новой же в полной нотации - точно как SCSI-диски:
/dev/scsi/host0/bus0/target0/lun0/disc
Впрочем, в краткой нотации USB-привод будет выглядеть обычным винчестером:
/dev/discs/disc1/disc
Во FreeBSD USB-накопители также предстают в качестве SCSI-дисков, и, в соответствие с принятыми здесь правилами, имена соответствующих им файлов устройства будут выглядеть как /dev/da1, /dev/da2 и так далее.
К слову сказать, точно так же, как и флэшки будут обычно выглядеть (и в Linux, и во FreeBSD) и цифровые камеры с USB-интерфейсом, точнее, встроенные в них или съемные носители информации; как, впрочем, и карт-ридеры для чтения последних. Да и именование внешних мобильных винчестеров с USB-интерфейсом (типа Fujitsu HandyDrive) подчиняется тем же правилам.
Теоретически ничто не мешает создавать файловые системы непосредственно на дисковых устройствах. Однако практически так почти никогда не поступают - диски принято делить на разделы (partitions в терминах DOS/Windows и Linux, slices в терминологии FreeBSD). Однако прежде чем говорить о разбиении диска, необходимо сказать
