Discos e sistemas de arquivos em Linux

Discos e Sistemas de
Arquivos
Linux
Fábio dos Reis
Bóson Treinamentos 2013

Diretórios
●Um Diretório é um local utilizado para
armazenar conjuntos de arquivos e outros
diretórios para melhorar a organização e
localização.
Fábio dos Reis

Diretório Raiz
●Este é o diretório principal do sistema.
Dentro dele estão todos os outros
diretórios do sistema. O Diretório Raiz é
representado pela barra (/), invertida em
relação à barra utilizada no Windows ().
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Diretório Atual
●É o diretório em que nos encontramos no
momento (“diretório aberto”).
●Digite pwd para verificar qual é o diretório
atual.
●O diretório atual também pode ser
identificado por um ponto (.).
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Diretório /home
●É o diretório de usuário. Em sistemas
GNU/Linux cada usuário (inclusive o root)
possui seu próprio diretório onde poderá
armazenar seus programas e arquivos
pessoais.
●Seu diretório pessoal se localiza em
/home/<nome_usuário>
●Já o diretório pessoal do usuário root se
localiza geralmente em /root
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Diretórios Específicos
●/bin - Contém arquivos e programas do
sistema que são usados com freqüência
pelos usuários.
●/boot - Contém arquivos necessários para a
inicialização do sistema.
●/cdrom - Ponto de montagem da unidade de
CD-ROM.
●/media - Ponto de montagem de dispositivos
diversos do sistema (rede, pendrives, CD-
ROM em distribuições mais novas). Fábio dos Reis

●/dev - Contém arquivos usados para
acessar dispositivos (periféricos)
existentes no computador.
●/etc - Arquivos de configuração de seu
computador local.
●/floppy - Ponto de montagem de unidade
de disquetes
●/home - Diretórios contendo os arquivos
dos usuários.
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●/lib - Bibliotecas compartilhadas pelos
programas do sistema e módulos do
kernel.
●/lost+found - Local para a gravação de
arquivos/diretórios recuperados pelo
utilitário fsck.ext2. Cada partição possui
seu próprio diretório lost+found.
●/mnt - Ponto de montagem temporário.
●/proc - Sistema de arquivos do kernel.Fábio dos Reis

●/sys - Sistema de arquivos do kernel.
●/root - Diretório do usuário root.
●/sbin - Diretório de programas usados pelo
superusuário (root) para administração e
controle do funcionamento do sistema.
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●/tmp - Diretório para armazenamento de
arquivos temporários criados por
programas.
●/usr - Contém a maior parte de seus
programas. Normalmente acessível
somente como leitura.
●/var - Contém a maior parte dos arquivos
que são gravados com freqüência pelos
programas do sistema, e-mails, spool de
impressora, cache, arquivos de log, etc.Fábio dos Reis

Nomes de arquivos e diretórios
●No GNU/Linux, os arquivos e diretórios
podem ter o tamanho de até 255
caracteres. Você pode identificá-los com
uma extensão seguindo um ponto de
separação.
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MBR
●Master Boot Record, ou setor de
partições, é um setor de boot de 512
bytes o qual é o primeiro setor de um
disco particionado.
●Funções:
○Abrigar a tabela de partições primária;
○Inicializar sistemas operacionais.
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MBR - Estrutura
IPL = Initial Program Loader (Estágio 1 do Bootloader)
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MBR
●Backup do MBR:
dd if=/dev/hda of=/home/<path>/Backup_MBR bs=446 count=1
●Restore do MBR:
dd if=/home/<path>/Backup_MBR of=/dev/hda bs=446 count=1
Obs.: Nunca faça backup do MBR inteiro!
É possível fazer backup do MBR inteiro, seus 512 bytes. Isto também manterá o registro da
tabela de partições. Se você reparticionar o disco posteriormente e restaurar o backup prévio
da MBR, ele não corresponderá à tabela de partições recente assim como ao sistema de
arquivos ie o disco não poderá mais ser lido. Nesta situação será necessário reparticionar e
reformatar o disco. Desta forma, nunca efetue backup de todo o MBR – apenas da área do
bootloader. Fábio dos Reis

Bootloader
●Um Bootloader é um programa
responsável por gerenciar a inicialização
de um sistema.
●Ele permite escolher uma entre diversas
opções disponíveis e a carrega para a
memória RAM do computador.
●Os bootloaders modernos trabalham em
diversos estágios distintos.
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Bootloaders
●LILO
●GRUB / GRUB2
●NTLDR
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Sequência de Inicialização -
GRUB● O BIOS procura por um dispositivo que execute o carregamento de um
Sistema Operacional e passa o controle do processo para o Master Boot
Record (MBR). O MBR fica armazenado nos 512 bytes iniciais de um disco.
● No MBR está localizado o primeiro estágio do GRUB. Como se trata de um
pequeno estágio, ele simplesmente carregará o próximo estágio do GRUB,
localizado em algum outro local do disco. Pode ser carregado o estágio 1.5
ou o estágio 2.
● O estágio 1.5 está localizado nos primeiros 30 KB do disco que se
localizam logo após o MBR. Então, será carregado o estágio 2.
● O estágio 2 então receberá o controle, e disponibilizará na tela um menu
com as opções de S.Os. instalados no computador.
● Finalmente, o GRUB carregará na memória RAM o kernel do sistema
selecionado (pelo usuário ou por padrão) e passará o controle a este
kernel.
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Layout do GRUB
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Configuração do GRUB
●Através da GUI: Programa StartUp-
Manager
●Através de Arquivos de Configuração
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●Arquivo Padrão:
default=0
timeout=30
title Debian Linux
root (hd0,1)
kernel /boot/vmlinuz root=LABEL=/
initrd /boot/initrd.img
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●default: O S.O. padrão que será inicializado se
nenhuma opção for escolhida. O primeiro é o nº 0.
●timeout: O tempo em segundos de espera antes do S.
O. padrão ser inicializado.
●title: O texto que aparecerá no menu. Inicia uma seção
do S.O. até que outra linha title seja encontrada.
●root: A partição onde o diretório /boot está localizado.
Todos os caminhos serão relativos a esta partição.
●kernel: A imagem do kernel do linux que será carregada
juntamente com todas as suas opções.
●initrd: A imagem initrd com a qual o kernel será
inicializado.
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Configuração do GRUB - Partições
Correspondência entre nomes de partições no Linux e no Grub
linux grub
Primeiro barramento
IDE, master
hda hd0
Primeiro barramento
IDE,, master, primeira
partição primária
hda1 hd0,0
Primeiro barramento
IDE,, slave, primeira
partição extendida
hdb5 hd1,4
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●Instalação do GRUB:
grub-install /dev/sda
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Discos e Partições
●Partições: São divisões existentes no
disco rígido que marcam onde começa
onde termina um sistema de arquivos. As
partições nos permitem usar mais de um
sistema operacional no mesmo
computador (como o GNU/Linux, Windows
e DOS), ou dividir o disco rígido em uma
ou mais partes para ser usado por um
único sistema operacional ou até mesmo
por diferentes arquiteturas (32 e 64 bits).Fábio dos Reis

Discos e Partições
●Para gravar os dados, o disco rígido deve ser:
●Particionado (usando o cfdisk, parted, diskdruid,
fdisk)
●Ter o tipo da partição escolhido (Linux Native,
Linux Swap, etc)
●Formatado (por exemplo com o mkfs.ext3).
●Após criada e formatada, a partição será
automaticamente identificada como um dispositivo
no diretório /dev e deverá ser montada
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Tipos de Partição Padrão
●A partição do tipo Linux Native (Tipo 83) é
a usada para armazenar arquivos no
GNU/Linux, tanto ext2, ext3, ext4, reiserfs,
xfs, etc.
●A partição do tipo Linux Swap (Tipo 82) é
usada como memória virtual.
Fábio dos Reis

Sistema de Arquivos
●É criado durante a "formatação" da
partição de disco. Após a formatação toda
a estrutura para leitura/gravação e
permissões de arquivos e diretórios pelo
sistema operacional estará pronta para
ser usada.
Fábio dos Reis

Sistemas de Arquivos -
exemplos
●FAT12 - Usado em disquetes no DOS. Não possui
suporte a permissões nem journaling.
●FAT16 - Usado no DOS e oferece suporte até discos
de 2GB. Não possui suporte a permissões e
journaling.
●FAT32 - Também usado no DOS e oferece suporte a
discos de até 2 Terabytes. Não possui suporte a
permissões e journaling.
●NTFS - Formato nativo de discos de sistemas
operacionais Windows XP e superiores. Possui
suporte a permissões de acesso e compactação
nativa. Suporta até 16 Exabytes
Fábio dos Reis

exemplos
●Ext2 - Usado em partições Linux Nativas para o
armazenamento de arquivos. É identificado pelo
código 83. Seu tamanho deve ser o suficiente para
acomodar todo os arquivos e programas que deseja
instalar no GNU/Linux (você encontra isto no manual
de sua distribuição). Suporta até 8TB
●Ext3 - Este sistema de arquivos possui melhorias em
relação ao ext2, como o recurso de journaling e
suporte a arquivos de até 16GB. Suporta até 16TB de
disco. Também é identificado pelo tipo 83 e é
compatível com o ext2 em estrutura.
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Journaling
● O sistema de journaling grava qualquer operação que
será feita no disco em uma área especial chamada
"journal", assim se acontecer algum problema durante
alterações no disco, ele pode voltar ao estado anterior do
arquivo, ou finalizar a operação.
● Desta forma, o journal acrescenta ao sistema de arquivos
o suporte a alta disponibilidade e maior tolerância a
falhas. Após uma falha de energia, por exemplo, o journal
é analisado durante a montagem do sistema de arquivos
e todas as operações que estavam sendo feitas no disco
são verificadas. Dependendo do estado da operação, elas
podem ser desfeitas ou finalizadas. O retorno do servidor
é praticamente imediato, garantindo o rápido retorno dos
serviços da máquina.
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Tipos de Journaling
● O ext3 suporta três diferentes modos de trabalho do Journaling. São eles:
● Journal: grava todas as mudanças em sistema de arquivos. É o mais lento
dos três modos, mas é o que possui maior capacidade de evitar perda de
dados;
● Ordered: grava somente mudanças em arquivos metadata (arquivos que
guardam informações sobre outros arquivos), mas guarda as atualizações
no arquivo de dados antes de fazer as mudanças associadas ao sistema de
arquivos. Este Journaling é o padrão nos sistemas de arquivos ext3;
● Writeback: também só grava mudanças para o sistema de arquivo em
metadata, mas utiliza o processo de escrita do sistema de arquivos em uso
para gravação. É o mais rápido Journaling ext3, mas o menos confiável.
● O modo Ordered é o padrão no ext3, mas é possível especificar qual o
modo que você deseja usar, através da atualização do arquivo fstab. Por
exemplo, pode ser que a linha /dev/hda1/opt tenha sua opção data com o
valor ordered. Você pode mudar este valor para writeback ou journal.
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exemplos
●Reiserfs - Possui os mesmos recursos do ext3, mas
seu design é bastante diferente. Recomendavel para
sistemas que possuem muitos arquivos pequenos
(servidor web, etc). Possui o tempo de recuperação
em caso de queda de energia menor que o ext3. Não
suporta cotas nem desfragmentação.
●Swap - Usado em partições Linux Swap para oferecer
memória virtual ao sistema. É altamente
recomendado o uso de uma partição Swap no
sistema. Este tipo de partição é identificado pelo
código 82.
●proc - Sistema de arquivos do kernel
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Formatar um pendrive
●Para formatar pen-drives para serem
usados no GNU/Linux use o comando:
●mkfs.ext2 [-c] [/dev/sdx1]
●Caso queira formatar um disquete,
especifique o dispositivo /dev/fd0 ao invés
de /dev/sdx1.
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Pontos de Montagem
●O GNU/Linux acessa as partições existentes em seus
discos rígidos, CDs/DVDs e disquetes através de
diretórios. Os diretórios que são usados para acessar
(montar) partições são chamados de Pontos de
Montagem.
●No DOS cada letra de unidade (C:, D:) identifica uma
partição de disco, no GNU/Linux os pontos de
montagem fazem parte da estrutura do sistema de
arquivos raiz.
Fábio dos Reis

Identificação de Discos e
Partições
●No GNU/Linux, os dispositivos existentes
em seu computador (como HDs,
pendrives, disquetes, tela, portas de
impressora, modem, etc) são identificados
por um arquivo referente a este dispositivo
no diretório /dev.
Fábio dos Reis

Identificação de Discos e
Partições
●Exemplo:
●/dev/sda1 – onde:
●/dev = Diretório onde são armazenados os
dispositivos existentes no sistema.
●sd = Sigla que identifica o tipo do disco rígido
(sd=SATA/SCSI, hd=IDE)
●b = Letra que identifica o disco rígido
(a=primeiro, b=segundo)
●1 = Número que identifica a partição no disco
rígido
Fábio dos Reis

Identificação de Discos e Partições
●Exemplos:
●/dev/fd0 - Primeira unidade de disquetes.
●/dev/fd1 - Segunda unidade de disquetes.
●/dev/sda - Primeiro disco rígido na primeira
controladora SATA ou SCSI.
●/dev/sda1 - Primeira partição do primeiro disco rígido
SATA ou SCSI.
●/dev/sdb - Segundo disco rígido na primeira
controladora SATA ou SCSI.
●/dev/sdb1 - Primeira partição do segundo disco rígido
SATA ou SCSI.
●/dev/hdb - Segundo disco rígido na primeira
controladora IDE do micro (primary slave).
●/dev/hdb1 - Primeira partição do segundo disco rígido
IDE. Fábio dos Reis

Particionamento de Discos
●Discos Rígidos podem ser divididos em um
ou mais discos lógicos denominados
partições. Esta divisão é descrita na tabela
de partições encontrada no setor 0 do disco.
●Comando fdisk
●Este comando é um manipulador de tabelas
de partição para o Linux (sem relação com o
comando homônimo para MS-DOS).
●Como alternativa temos o comando cfdisk,
que apresenta um menu mais amigável.
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Comando FDISK
OPÇÕES
●-v Mostra o nº de versão do fdisk.
●-l Lista as tabelas de partição para os
dispositivos presentes no sistema.
●-u Quando listando tabelas de partição,
fornece tamanhos em setores em vez de
cilindros.
●/dev/sdxx Entra no modo de
particionamento do dispositivo sdxx
Fábio dos Reis

Acessar uma partição: mount
●Para acessar uma partição use o
comando mount
●mount [dispositivo] [ponto de montagem]
[opções]
●Se for digitado sem parâmetros, o
comando mostrará os sistemas de
arquivos atualmente montados no
sistema. Equivale a ler o conteúdo do
arquivo /etc/mtab Fábio dos Reis

Comando mount - parâmetros
dispositivo - Identificação da unidade de disco/partição que deseja acessar (como /dev/sda1
(disco rígido) ou /dev/fd0 (primeira unidade de disquetes).
ponto de montagem - Diretório de onde a unidade de disco/partição será acessado. O diretório
deve estar vazio para montagem de um sistema de arquivos. Normalmente é usado o diretório
/mnt para armazenamento de pontos de montagem temporários.
-t [tipo] - Tipo do sistema de arquivos usado pelo dispositivo. São aceitos os sistemas de
arquivos:
● ext2
● ext3 - com suporte a journaling.
● ext4 - com suporte a journaling.
● reiserfs - com suporte a journaling.
● xfs - com suporte a journaling.
● vfat - Para partições Windows 95/98.
● msdos - Para partições DOS normais.
● iso9660 - Para montar unidades de CD-ROM.
-r - Caso seja especificada, monta a partição somente para leitura.
-w - Caso seja especificada, monta a partição como leitura/gravação. Padrão.
Fábio dos Reis

Arquivo FSTAB
●O arquivo /etc/fstab permite que as
partições do sistema sejam montadas
automaticamente.
●Este arquivo contém parâmetros sobre as
partições que são lidos pelo comando
mount.
●Cada linha deste arquivo contém a
partição que desejamos montar, o ponto
de montagem, o sistema de arquivos
usado pela partição e outras opções. Fábio dos Reis

FSTAB – Exemplo de arquivo
Sistema de
Arquivos
Ponto de
Montagem
Tipo Opções Dump Ordem
/dev/sda1 / ext3 defaults 0 1
/dev/sda2 /boot ext3 defaults 0 2
/dev/sdb1 /montagem ext4 defaults 0 0
Sistema de Arquivos: Partição que deseja montar.
Ponto de montagem: Diretório onde a partição montada será acessada.
Tipo: Tipo de sistema de arquivos usado na partição que será montada. Para
partições GNU/Linux use ext3, reiserfs, xfs, para partições DOS use msdos, para
partições Win 95 use vfat, para unidades de CD-ROM use iso9660.
Fábio dos Reis

FSTAB – Exemplo de arquivo
● Opções: Especifica as opções usadas com o sistema de arquivos.
Exemplos:
defaults - Utiliza valores padrões de montagem.
noauto - Não monta os sistemas de arquivos durante a inicialização (útil para
CD-ROMS e disquetes).
ro - Monta como somente leitura.
user - Permite que usuários montem o sistema de arquivos.
sync - é recomendado para uso com discos removíveis para que os dados
sejam gravados imediatamente na unidade
dump - Especifica a frequência de backup feita com o programa dump no
sistema de arquivos. 0 desativa o backup.
● Ordem: Define a ordem que os sistemas de arquivos serão verificados na
inicialização do sistema. Se usar 0, o sistema de arquivos não é verificado.
O sistema de arquivos raiz que deverá ser verificado primeiro é o "/" .
Fábio dos Reis

Desmontar um Sistema de
Arquivos
●Utilize o comando umount para desmontar
um sistema de arquivos que foi montado
com o mount. Você deve ter permissões
de root para desmontar uma partição.
●umount [dispositivo/ponto de montagem]
●Você pode tanto usar umount /dev/sda1
como umount /mnt para desmontar um
sistema de arquivos /dev/sda1 montado
em /mnt.
Fábio dos Reis

Criar sistema ext3 em uma partição
●Comando: mkfs.ext3 ou mkfs.ext2 –j
Exemplos:
mkfs.ext3 /dev/sda1
Após formatar a partição, montá-la:
mount /dev/sda1 /pastaMontagem -t ext3
Fábio dos Reis

Converter partição ext2 em ext3
●Use o comando tune2fs na partição que
deseja converter mais a opção -j ou -J
[tamanho_journal] para adicionar o
suporte a Journaling.
●Desmonte e remonte a partição em
seguinda.
●Finalmente, atualize o arquivo /etc/fstab
para que a partição seja montada na
inicialização como ext3. Fábio dos Reis

Nomear uma Partição
●Comando: e2label
e2label [dispositivo] [nome]
Exemplo: e2label /dev/sda1 MeuDisco
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Diretório lost+found
●O diretório lost+found é criado
automaticamente após a formatação da
partição com o mkfs.ext3
●A função deste diretório é pré-alocar os
blocos de arquivos/diretórios durante a
execução do programa fsck.ext3 na
recuperação de um sistema de arquivos.
Fábio dos Reis

Partição de Swap
●Este tipo de partição é usado para
oferecer o suporte a memória virtual ao
GNU/Linux em adição a memória RAM
instalada no sistema. É identificada pelo
tipo 82 nos programas de particionamento
de disco para Linux.
Fábio dos Reis

Criar Sistema de Arquivos Swap
O programa usado para formatar uma partição
Swap é o mkswap:
mkswap /dev/sdax
Após formatá-la, ative-a com o comando:
swapon /dev/sdax
Para desativar uma partição swap:
swapoff /dev/sdax
Fábio dos Reis

Sistema de Arquivos /proc
●É o sistema de arquivos do Kernel do GNU/Linux.
Ele oferece um método de ler, gravar e modificar
dinamicamente os parâmetros do kernel.
●A modificação dos arquivos do diretório /proc é o
método mais usado para modificar a configuração
do sistema e muitos programas também
dependem deste diretório para funcionar.
●Nele você tem todo o controle do que o seus
sistema operacional está fazendo, a configuração
dos hardwares, interrupções, sistema de arquivos
montado, execução de programas, memória do
sistema, rede, etc.
Fábio dos Reis

Sistema de arquivos /proc
Alguns arquivos contidos em /proc:
● cpuinfo - Detalhes sobre a CPU do sistema
● devices - Dispositivos usados no sistema
● dma - Canais de DMA usados por dispositivos
● filesystems - Sistemas de arquivos em uso atualmente
● interrupts - Interrupções usadas por dispositivos
● ioports - Portas de Entrada e Saída usadas pelos dispositivos do
sistema
● kcore - Este arquivo corresponde a toda a memória RAM em seu
sistema. Seu tamanho é correspondente a memória RAM do micro
● meminfo - Dados de utilização da memória do sistema
● mounts - Sistemas de Arquivos atualmente montados
● pci - Detalhes sobre dispositivos PCI do sistema
● rtc - Relógio em Tempo real do sistema
● uptime - Tempo de execução do sistema
● Diretório net - Dados sobre a rede do sistema
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Montar partição NTFS
●Instalar o pacote NTFS-3G:
●apt-get install ntfs-3g
●Decida qual partição será montada como
NTFS e crie um diretório para montá-la:
●mkdir /mnt/windows
Fábio dos Reis

Montar partição NTFS
●Para montar a partição:
●mount -t ntfs-3g /dev/sda1 /mnt/windows/
●Para criar, ver, editar e apagar arquivos
na partição NTFS, acesse o diretório
/mnt/windows/.
Fábio dos Reis

Montar imagem ISO
●Use o comando mount:
●mount diretório/imagem.iso -t iso9660 -o
loop /media/diretórioMontagem
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