{"id":30851,"date":"2019-10-31T21:37:47","date_gmt":"2019-10-31T18:37:47","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/virtualnye-fajlovye-sistemy-v-linux-zachem-oni-nuzhny-i-kak-oni-rabotayut-chast-1\/"},"modified":"2019-10-31T21:37:47","modified_gmt":"2019-10-31T18:37:47","slug":"virtualnye-fajlovye-sistemy-v-linux-zachem-oni-nuzhny-i-kak-oni-rabotayut-chast-1","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/it\/blog\/administrirovanie\/virtualnye-fajlovye-sistemy-v-linux-zachem-oni-nuzhny-i-kak-oni-rabotayut-chast-1","title":{"rendered":"Sistemi di file virtuali in Linux: a cosa servono e come funzionano? Parte 1","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p>Ciao a tutti! Continuiamo a lanciare nuovi corsi dei programmi gi\u00e0 a voi noti e siamo lieti di annunciare che stiamo avviando un nuovo ciclo per il corso <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/otus.pw\/gbcl\/\">\u00abAmministratore Linux\u00bb<\/a><\/noindex>, che inizier\u00e0 a fine aprile. A questo evento sar\u00e0 dedicata una nuova pubblicazione. \u00c8 possibile <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/opensource.com\/article\/19\/3\/virtual-filesystems-linux\">consultare l'originale qui<\/a><\/noindex>.<\/p>\n<p>Le file system virtuali svolgono il ruolo di una sorta di astrazione magica, che consente alla filosofia di Linux di affermare che \"tutto \u00e8 un file\".<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Sistemi di file virtuali in Linux: a cosa servono e come funzionano? Parte 1\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/a0bddab53c034d3a6a530cad91766d5f.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nCos'\u00e8 un file system? Basandosi sulle parole di uno dei primi collaboratori e autori di Linux <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/www.pearson.com\/us\/higher-education\/program\/Love-Linux-Kernel-Development-3rd-Edition\/PGM202532.html\">Robert Love<\/a><\/noindex>, \"Il file system \u00e8 un'archiviazione gerarchica dei dati organizzata secondo una determinata struttura\". In ogni caso, questa definizione si adatta altrettanto bene a VFAT (Virtual File Allocation Table), Git e <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/cassandra.apache.org\/\">Cassandra<\/a><\/noindex> (<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/NoSQL\">database NoSQL<\/a><\/noindex>). Quindi, cosa definisce un concetto come \"file system\"?<noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><\/p>\n<p><b>Basi del file system<\/b><\/p>\n<p>Il kernel Linux ha specifici requisiti per l'entit\u00e0 che pu\u00f2 essere considerata un file system. Deve implementare i metodi <code>open()<\/code>, <code>read()<\/code> e <code>write()<\/code> per oggetti persistenti che hanno nomi. In termini di programmazione orientata agli oggetti <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/lwn.net\/Articles\/444910\/\">programmazione<\/a><\/noindex>, il kernel definisce un filesystem generico (generic filesystem) come interfaccia astratta, e queste tre grandi funzioni sono considerate \u00abvirtuali\u00bb e non hanno una definizione specifica. Di conseguenza, l'implementazione del filesystem predefinito \u00e8 chiamata filesystem virtuale (VFS).<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Sistemi di file virtuali in Linux: a cosa servono e come funzionano? Parte 1\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/bfaaf66de7038aa82beba5aa91e1db16.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nSe possiamo aprire, leggere e scrivere in un'entit\u00e0, allora questa entit\u00e0 \u00e8 considerata un file, come si pu\u00f2 vedere dall'esempio nella console sopra.<br \/>\n Il fenomeno VFS sottolinea solo l'osservazione caratteristica dei sistemi Unix-like, che afferma che \u00abtutto \u00e8 un file\u00bb. Pensate a quanto sia strano che quel piccolo esempio sopra con \/dev\/console mostri come funziona realmente la console. Nella figura \u00e8 rappresentata una sessione interattiva di Bash. Inviare una riga alla console (virtual console device) la visualizza sullo schermo virtuale. VFS ha altre propriet\u00e0, ancora pi\u00f9 strane. Ad esempio, consente di eseguire ricerche su <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/lwn.net\/Articles\/22355\/\">di essi<\/a><\/noindex>.<\/p>\n<p>Sistemi a noi familiari, come ext4, NFS e \/proc, hanno tre funzioni importanti nella struttura dati C, chiamata <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/git.kernel.org\/pub\/scm\/linux\/kernel\/git\/torvalds\/linux.git\/tree\/include\/linux\/fs.h\">file_operations<\/a><\/noindex>. Inoltre, alcuni file system estendono e ridefiniscono le funzionalit\u00e0 del VFS in modo familiare e orientato agli oggetti. Come osserva Robert Love, l'astrazione VFS consente agli utenti Linux di copiare senza preoccupazioni file da o verso sistemi operativi esterni o entit\u00e0 astratte, come pipes, senza preoccuparsi del loro formato interno. Dal lato utente (userspace) tramite una chiamata di sistema, il processo pu\u00f2 copiare da un file in strutture dati del kernel utilizzando il metodo <code>read()<\/code> di un file system, e poi usare il metodo <code>write ()<\/code> di un altro file system per l'uscita dei dati.<\/p>\n<p>Le definizioni delle funzioni che appartengono ai tipi di base del VFS si trovano nei file <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/git.kernel.org\/pub\/scm\/linux\/kernel\/git\/torvalds\/linux.git\/tree\/fs\">fs\/*.c<\/a><\/noindex> del codice sorgente del kernel, mentre le sottocartelle <code>fs\/<\/code> contengono file system specifici. Nel kernel si trovano anche entit\u00e0, come <code>cgroups<\/code>, <code>\/dev<\/code> e <code>tmpfs<\/code>, necessari durante il processo di avvio e quindi definiti nella sottocartella del kernel <code>init\/<\/code>. Nota che <code>cgroups<\/code>, <code>\/dev<\/code> e <code>tmpfs<\/code> non invocano le 'grandi tre' funzioni <code>file_operations<\/code>, ma leggono e scrivono direttamente in memoria.<br \/>\n Nella diagramma sottostante \u00e8 mostrato come gli spazi utente accedono ai vari tipi di file system normalmente montati nei sistemi Linux. Non si mostrano strutture come <code>pipes<\/code>, <code>dmesg<\/code> e <code>orologi POSIX<\/code>, che implementano anche la struttura <code>file_operations<\/code>, l'accesso ai quali avviene attraverso lo strato VFS.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Sistemi di file virtuali in Linux: a cosa servono e come funzionano? Parte 1\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/267e005b3ed55ee3556bd7b1dab14eb5.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n <br \/>\n VFS \u00e8 uno \"strato di interfaccia\" tra le chiamate di sistema e le implementazioni di specifici <code>file_operations<\/code>, come <code>ext4<\/code> e <code>procfs<\/code>. Le funzioni <code>file_operations<\/code> possono interagire sia con i driver delle periferiche che con i dispositivi di accesso alla memoria. <code>tmpfs<\/code>, <code>devtmpfs <\/code>e <code>cgroups <\/code>non utilizza <code>file_operations<\/code>, accedendo direttamente alla memoria.<br \/>\n L'esistenza di VFS consente il riutilizzo del codice, poich\u00e9 i metodi di base relativi ai file system non devono essere nuovamente implementati da ogni tipo di file system. Il riutilizzo del codice \u00e8 una pratica comune tra gli ingegneri del software! Tuttavia, se il codice riutilizzato contiene <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/lwn.net\/Articles\/774114\/\">gravi errori<\/a><\/noindex>, tutte le implementazioni che ereditano metodi comuni ne risentiranno. <\/p>\n<p><b>\/tmp: \u041f\u0440\u043e\u0441\u0442\u0430\u044f \u043f\u043e\u0434\u0441\u043a\u0430\u0437\u043a\u0430<\/b><\/p>\n<p>Un modo semplice per rilevare che VFS \u00e8 presente nel sistema \u00e8 digitare<code> mount | grep -v sd | grep -v :\/<\/code>, che mostrer\u00e0 tutti i montaggi (<code>mounted<\/code>) file system che non sono residenti su disco e non NFS, il che \u00e8 vero per la maggior parte dei computer. Uno dei mount elencati<code>mount<\/code>) VFS, sar\u00e0 certamente <code>\/tmp<\/code>, giusto?<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Sistemi di file virtuali in Linux: a cosa servono e come funzionano? Parte 1\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/f0a4d546d30f54ad42c4aa5fb4bdb958.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n <br \/>\nTutti sanno che memorizzare<code> \/ tmp<\/code> su un supporto fisico \u00e8 folle! <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/tinyurl.com\/ybomxyfo\">Fonte<\/a><\/noindex>.<\/p>\n<p>Perch\u00e9 \u00e8 sconsigliato memorizzare <code>\/tmp<\/code> su un supporto fisico? Perch\u00e9 i file in <code>\/tmp<\/code> sono temporanei e i dispositivi di archiviazione sono pi\u00f9 lenti della memoria dove viene creato tmpfs. Inoltre, i supporti fisici sono pi\u00f9 soggetti a usura durante la scrittura rispetto alla memoria. Infine, i file in \/tmp possono contenere informazioni riservate, quindi la loro scomparsa ad ogni riavvio \u00e8 una funzione essenziale. <\/p>\n<p>Sfortunatamente, alcuni script di installazione delle distribuzioni Linux creano \/tmp su un dispositivo di archiviazione per impostazione predefinita. Non disperate se ci\u00f2 \u00e8 accaduto anche al vostro sistema. Seguite alcune semplici istruzioni con <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/wiki.archlinux.org\/index.php\/Tmpfs\">Arch Wiki<\/a><\/noindex>, per correggere questo, e ricordate che la memoria allocata per <code>tmpfs <\/code> diventa non accessibile per altri scopi. In altre parole, un sistema con una gigantesca tmpfs e file di grandi dimensioni al suo interno pu\u00f2 esaurire tutta la memoria e andare in crash. Un altro suggerimento: durante la modifica del file <code>\/etc\/fstab<\/code>, ricorda che deve terminare con una nuova riga, altrimenti il tuo sistema non si avvier\u00e0.<\/p>\n<p><b>\/proc \u0438 \/sys <\/b><\/p>\n<p>Oltre a <code>\/tmp<\/code>, VFS (sistemi di file virtuali), che sono pi\u00f9 familiari agli utenti Linux, sono <code>\/proc<\/code> e <code>\/sys<\/code>. (<code>\/dev<\/code> si trova nella memoria condivisa e non ha <code>file_operations<\/code>). Perch\u00e9 proprio questi due componenti? Analizziamo questa questione. <\/p>\n<p><code>procfs<\/code> crea un'istantanea dello stato del kernel e dei processi che controlla per <code>userspace<\/code>. In <code>\/proc<\/code> il kernel fornisce informazioni su quali risorse ha a disposizione, ad esempio, interruzioni, memoria virtuale e scheduler. Inoltre, <code>\/proc\/sys<\/code> \u2013 \u00e8 il posto dove i parametri configurabili tramite il comando <code>sysctl<\/code>, sono disponibili per <code>userspace<\/code>. Lo stato e le statistiche dei singoli processi sono riportati nelle directory <code>\/proc\/<\/code>.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Sistemi di file virtuali in Linux: a cosa servono e come funzionano? Parte 1\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/c74e7c8934e107736c2d25a4be63f48c.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nQui <code>\/proc\/meminfo<\/code> \u2014 \u00e8 un file vuoto che contiene comunque informazioni preziose.<\/p>\n<p>Comportamento <code>\/proc<\/code> i file mostrano quanto possano differire i sistemi di file VFS. Da un lato, <code>\/proc\/meminfo<\/code> contengono informazioni che possono essere visualizzate con il comando <code>free<\/code>. Dall'altra parte, per\u00f2, \u00e8 vuoto! Come pu\u00f2 essere? La situazione ricorda il famoso articolo intitolato <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www-f1.ijs.si\/~ramsak\/km1\/mermin.moon.pdf\">\u00abEsiste la luna quando nessuno la guarda? Realt\u00e0 e teoria quantistica\u00bb<\/a><\/noindex>, scritto dal professore di fisica dell'Universit\u00e0 di Cornell David Mermin nel 1985. Il punto \u00e8 che il kernel raccoglie statistiche della memoria quando viene effettuata una richiesta a <code>\/proc<\/code>, e in realt\u00e0 nei file <code>\/proc<\/code> non c'\u00e8 nulla quando nessuno guarda l\u00ec. Come ha detto <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/en.wikiquote.org\/wiki\/David_Mermin\">Mermin<\/a><\/noindex>, \u00abLa dottrina quantistica fondamentale afferma che la misurazione, di norma, non rivela un valore preesistente della propriet\u00e0 misurata.\u00bb (E pensate alla domanda sulla luna come compito a casa!)<br \/>\nL'apparente vuoto <code>procfs <\/code> ha senso, poich\u00e9 le informazioni l\u00ec presenti sono dinamiche. Una situazione leggermente diversa si presenta con <code>sysfs<\/code>. Confrontiamo quanti file di dimensione almeno un byte ci sono in <code>\/proc<\/code> e nel <code>\/sys<\/code>.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Sistemi di file virtuali in Linux: a cosa servono e come funzionano? Parte 1\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/5f712897ffe40c3539586fc3f1f9fabf.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\n<code>Procfs<\/code> ha un file, cio\u00e8 la configurazione del kernel esportata, che \u00e8 un'eccezione, poich\u00e9 deve essere generata solo una volta ad ogni avvio. D'altra parte, in <code>\/sys<\/code> ci sono molti file pi\u00f9 grandi, molti dei quali occupano un'intera pagina di memoria. Di solito, i file <code>sysfs <\/code> contengono esattamente un numero o una stringa, a differenza delle tabelle di informazioni ottenute leggendo file come <code>\/proc\/meminfo<\/code>.<\/p>\n<p>Obiettivo <code>sysfs <\/code>\u2013 fornire le propriet\u00e0 disponibili per la lettura e la scrittura di ci\u00f2 che il kernel chiama <code>\u00abkobjects\u00bb<\/code> nello spazio utente. L'unico scopo di <code>kobjects <\/code>\u00e8 il conteggio dei riferimenti: quando l'ultimo riferimento a kobject viene rimosso, il sistema recupera le risorse ad esso associate. Tuttavia, <code>\/sys<\/code> costituisce gran parte del famoso <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/git.kernel.org\/pub\/scm\/linux\/kernel\/git\/torvalds\/linux.git\/tree\/Documentation\/ABI\/stable\">\u00abstable ABI per lo spazio utente\u00bb<\/a><\/noindex> del kernel, che nessuno pu\u00f2 mai, in nessuna circostanza <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/lkml.org\/lkml\/2012\/12\/23\/75\">\u00abrompere\u00bb<\/a><\/noindex>. Ci\u00f2 non significa che i file in sysfs siano statici, il che contraddirebbe il conteggio dei riferimenti agli oggetti instabili.<br \/>\n\u0421\u0442\u0430\u0431\u0438\u043b\u044c\u043d\u044b\u0439 \u0434\u0432\u043e\u0438\u0447\u043d\u044b\u0439 \u0438\u043d\u0442\u0435\u0440\u0444\u0435\u0439\u0441 \u043f\u0440\u0438\u043b\u043e\u0436\u0435\u043d\u0438\u0439 \u044f\u0434\u0440\u0430 (kernel&#8217;s stable ABI) \u043e\u0433\u0440\u0430\u043d\u0438\u0447\u0438\u0432\u0430\u0435\u0442 \u0442\u043e, \u0447\u0442\u043e \u043c\u043e\u0436\u0435\u0442 \u043f\u043e\u044f\u0432\u0438\u0442\u044c\u0441\u044f \u0432 <code>\/sys<\/code>, e non ci\u00f2 che \u00e8 realmente presente in questo momento specifico. L'elenco delle autorizzazioni dei file in sysfs fornisce una comprensione di come i parametri configurabili di dispositivi, moduli, file system, ecc. possano essere impostati o letti. Facciamo la deduzione logica che procfs sia anche parte dello stable ABI del kernel, anche se non \u00e8 specificamente indicato in <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/git.kernel.org\/pub\/scm\/linux\/kernel\/git\/torvalds\/linux.git\/tree\/Documentation\/ABI\/stable\">documentazione<\/a><\/noindex>.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Sistemi di file virtuali in Linux: a cosa servono e come funzionano? Parte 1\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/2c367518e8ee51c7a840a64b5a00abdf.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nI file in <code>sysfs <\/code>descrivono una specifica propriet\u00e0 per ciascuna entit\u00e0 e possono essere leggibili, scrivibili o entrambi contemporaneamente. Un '0' nel file indica che l'SSD non pu\u00f2 essere rimosso.<\/p>\n<p>Iniziamo la seconda parte della traduzione da come osservare il VFS con strumenti eBPF e bcc, e ora ci aspettiamo i vostri commenti e vi invitiamo tradizionalmente a <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/otus.pw\/5LoU\/\">un webinar aperto<\/a><\/noindex>, che si terr\u00e0 il 9 aprile a cura del nostro docente \u2014 <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/otus.pw\/mlMR\/\">Vladimir Drozdetsky<\/a><\/noindex>.<br \/>\n<br \/>Fonte: <a content=\"nofollow\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/otus\/blog\/446614\/\">habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"<p>\u0412\u0441\u0435\u043c \u043f\u0440\u0438\u0432\u0435\u0442! \u041c\u044b \u043f\u0440\u043e\u0434\u043e\u043b\u0436\u0430\u0435\u043c \u0437\u0430\u043f\u0443\u0441\u043a\u0438 \u043d\u043e\u0432\u044b\u0445 \u043f\u043e\u0442\u043e\u043a\u043e\u0432 \u043f\u043e \u0443\u0436\u0435 \u043f\u043e\u043b\u044e\u0431\u0438\u0432\u0448\u0438\u043c\u0441\u044f \u0432\u0430\u043c \u043a\u0443\u0440\u0441\u0430\u043c \u0438 \u0441\u0435\u0439\u0447\u0430\u0441 \u0441\u043f\u0435\u0448\u0438\u043c \u0441\u043e\u043e\u0431\u0449\u0438\u0442\u044c \u043e \u0442\u043e\u043c, \u0447\u0442\u043e \u0443 \u043d\u0430\u0441 \u0441\u0442\u0430\u0440\u0442\u0443\u0435\u0442 \u043d\u043e\u0432\u044b\u0439 \u043d\u0430\u0431\u043e\u0440 \u043f\u043e \u043a\u0443\u0440\u0441\u0443 \u00ab\u0410\u0434\u043c\u0438\u043d\u0438\u0441\u0442\u0440\u0430\u0442\u043e\u0440 Linux\u00bb, \u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u044b\u0439 \u0437\u0430\u043f\u0443\u0441\u0442\u0438\u0442\u0441\u044f \u0432 \u043a\u043e\u043d\u0446\u0435 \u0430\u043f\u0440\u0435\u043b\u044f. \u041a \u044d\u0442\u043e\u043c\u0443 \u0441\u043e\u0431\u044b\u0442\u0438\u044e \u0438 \u0431\u0443\u0434\u0435\u0442 \u043f\u0440\u0438\u0443\u0440\u043e\u0447\u0435\u043d\u0430 \u043d\u043e\u0432\u0430\u044f \u043f\u0443\u0431\u043b\u0438\u043a\u0430\u0446\u0438\u044f. \u0421 \u043e\u0440\u0438\u0433\u0438\u043d\u0430\u043b\u043e\u043c \u043c\u0430\u0442\u0435\u0440\u0438\u0430\u043b\u0430 \u043c\u043e\u0436\u043d\u043e \u043e\u0437\u043d\u0430\u043a\u043e\u043c\u0438\u0442\u044c\u0441\u044f \u0442\u0443\u0442. \u0412\u0438\u0440\u0442\u0443\u0430\u043b\u044c\u043d\u044b\u0435 \u0444\u0430\u0439\u043b\u043e\u0432\u044b\u0435 \u0441\u0438\u0441\u0442\u0435\u043c\u044b \u0432\u044b\u043f\u043e\u043b\u043d\u044f\u044e\u0442 \u0440\u043e\u043b\u044c \u043d\u0435\u043a\u043e\u0439 \u0432\u043e\u043b\u0448\u0435\u0431\u043d\u043e\u0439 \u0430\u0431\u0441\u0442\u0440\u0430\u043a\u0446\u0438\u0438, [&hellip;]<\/p>\n","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"author":1,"featured_media":22835,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[688],"tags":[],"class_list":["post-30851","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-administrirovanie"],"aioseo_notices":[],"aioseo_head":"\n\t\t<!-- All in One SEO 4.9.10 - aioseo.com -->\n\t<meta name=\"description\" content=\"\u0412\u0441\u0435\u043c \u043f\u0440\u0438\u0432\u0435\u0442! 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Parte 1 | ProHoster","description":"Ciao a tutti! Continuiamo il lancio di nuovi corsi per i temi a voi gi\u00e0 familiari e siamo entusiasti di annunciare che sta per partire un nuovo ciclo del corso \"Amministratore Linux\", che inizier\u00e0 alla fine di aprile. A questo evento sar\u00e0 dedicata una nuova pubblicazione. Potete trovare l'originale del materiale qui. 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