{"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: perch\u00e9 sono necessari e come funzionano? Parte 1","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Ciao a tutti! Continuiamo a lanciare nuovi corsi sui corsi che gi\u00e0 amate e ora siamo lieti di informarvi che sta per partire un nuovo gruppo per il corso \u00abAmministratore Linux\u00bb<\/a><\/noindex>, che inizier\u00e0 a fine aprile. Una nuova pubblicazione sar\u00e0 dedicata a questo evento. \u00c8 possibile consultare l'originale qui<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

I sistemi di file virtuali svolgono il ruolo di un'astrazione magica che permette alla filosofia di Linux di affermare che \u00abtutto \u00e8 un file\u00bb.<\/p>\n

\"Sistemi
\n
\nChe cos'\u00e8 un sistema di file? Facendo riferimento alle parole di uno dei primi contributori e autori di Linux Roberto Lava<\/a><\/noindex>, \u00abUn sistema di file \u00e8 un'archiviazione gerarchica di dati organizzata secondo una certa struttura\u00bb. In ogni caso, questa definizione si adatta altrettanto bene a VFAT (Virtual File Allocation Table), Git e Cassandra<\/a><\/noindex> (database NoSQL<\/a><\/noindex>). Cosa definisce quindi il concetto di \u00absistema di file\u00bb?<\/a><\/noindex><\/p>\n

Fondamenti del sistema di file<\/b><\/p>\n

Il kernel di Linux ha requisiti specifici riguardo l'entit\u00e0 che pu\u00f2 essere considerata un sistema di file. Deve implementare i metodi open()<\/code>, read()<\/code> e write()<\/code> per oggetti permanenti che hanno nomi. Dal punto di vista della programmazione orientata agli oggetti , il kernel definisce un sistema di file generico (generic filesystem) come un'interfaccia astratta, e queste tre grandi funzioni sono considerati \u00abvirtuali\u00bb e non hanno una definizione concreta. Pertanto, l'implementazione predefinita del sistema di file \u00e8 chiamata sistema di file virtuale (VFS).<\/a><\/noindex>Se possiamo aprire, leggere e scrivere in un'entit\u00e0, allora quest'entit\u00e0 \u00e8 considerata un file, come vediamo nell'esempio sopra nella console.<\/p>\n

\"Sistemi
\n
\nIl fenomeno del VFS sottolinea solo un'osservazione tipica 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 in realt\u00e0 funziona la console. Nell'immagine \u00e8 mostrata una sessione interattiva di Bash. Inviare una stringa alla console (dispositivo console virtuale) la visualizza sullo schermo virtuale. Il VFS ha altre propriet\u00e0 ancora pi\u00f9 strane. Ad esempio, consente di effettuare ricerche
\n su di essi Sistemi a noi familiari come ext4, NFS e \/proc hanno tre importanti funzioni nella struttura dati C chiamata<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

file_operations operazioni_file<\/a><\/noindex>. Inoltre, alcuni file system estendono e ridefiniscono le funzioni del VFS in un modo convenzionale orientato agli oggetti. Come osserva Robert Love, l'astrazione del VFS consente agli utenti Linux di copiare file dentro e fuori sistemi operativi esterni o entit\u00e0 astratte, come pipes, senza preoccuparsi del loro formato interno. Dal punto di vista dell'utente (userspace), tramite una chiamata di sistema, un processo pu\u00f2 copiare da un file a strutture dati del kernel utilizzando il metodo read()<\/code> di un file system, e poi usare il metodo write ()<\/code> di un altro file system per scrivere dati.<\/p>\n

Le definizioni delle funzioni appartenenti ai tipi di base del VFS si trovano nei file fs\/*.c<\/a><\/noindex> del codice sorgente del kernel, mentre le sottodirectory fs\/<\/code> contengono file system specifici. Nel kernel ci sono anche entit\u00e0, come cgroups<\/code>, \/dev<\/code> e tmpfs<\/code>, necessarie durante il processo di avvio e quindi definite nella sottodirectory del kernel init\/<\/code>. Si noti che cgroups<\/code>, \/dev<\/code> e tmpfs<\/code> non invocano le \"tre grandi\" funzioni operazioni_file<\/code>, ma leggono e scrivono direttamente in memoria.
\n Nella seguente diagramma si mostra come lo userspace accede a vari tipi di file system, normalmente montati nei sistemi Linux. Non sono mostrati costrutti come pipes<\/code>, dmesg<\/code> e orologi POSIX<\/code>, che implementano anche la struttura operazioni_file<\/code>, a cui si accede tramite il livello VFS.<\/p>\n

\"Sistemi
\n
\n Il VFS funge da \"strato di interfaccia\" tra le chiamate di sistema e le implementazioni specifiche di operazioni_file<\/code>, come ad esempio ext4<\/code> e procfs<\/code>. Le funzioni operazioni_file<\/code> possono interagire con i driver di dispositivo o con le memorie. tmpfs<\/code>, devtmpfs <\/code>e cgroups <\/code>non utilizzano operazioni_file<\/code>, ma accedono direttamente alla memoria.
\n L'esistenza del VFS consente di riutilizzare il codice, poich\u00e9 i metodi fondamentali relativi ai file system non devono essere ridefiniti da ciascun tipo di file system. Il riutilizzo del codice \u00e8 una prassi comune tra gli ingegneri del software! Tuttavia, se il codice riutilizzabile contiene gravi errori<\/a><\/noindex>, tutte le implementazioni che ereditano metodi comuni ne soffrono. <\/p>\n

\/tmp: \u041f\u0440\u043e\u0441\u0442\u0430\u044f \u043f\u043e\u0434\u0441\u043a\u0430\u0437\u043a\u0430<\/b><\/p>\n

Un modo semplice per scoprire se il VFS \u00e8 presente nel sistema \u00e8 digitare mount | grep -v sd | grep -v :\/<\/code>, che mostrer\u00e0 tutti i file system montati (mounted<\/code>) che non sono residenti su disco e non NFS, il che \u00e8 vero per la maggior parte dei computer. Uno dei mountsVFS, sicuramente sar\u00e0<\/code>) VFS, senza dubbio, sar\u00e0 \/tmp<\/code>, giusto?<\/p>\n

\"Sistemi
\n
\nTutti sanno che memorizzare \/ tmp<\/code> su un supporto fisico \u00e8 insensato! Fonte<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

Perch\u00e9 \u00e8 indesiderabile memorizzare \/tmp<\/code> su un supporto fisico? Perch\u00e9 i file in \/tmp<\/code> sono temporanei, e i dispositivi di archiviazione sono pi\u00f9 lenti della memoria, dove viene creato il tmpfs. Inoltre, i supporti fisici sono pi\u00f9 soggetti ad usura durante la riscrittura rispetto alla memoria. Infine, i file in \/tmp possono contenere informazioni riservate, quindi la loro scomparsa ad ogni riavvio \u00e8 una funzionalit\u00e0 intrinseca. <\/p>\n

Sfortunatamente, alcuni script di installazione delle distribuzioni Linux creano \/tmp su un dispositivo di archiviazione per impostazione predefinita. Non disperate se questo \u00e8 accaduto anche al vostro sistema. Seguite alcune semplici istruzioni con Arch Wiki<\/a><\/noindex>, per risolvere la questione, e ricordate che la memoria allocata per tmpfs <\/code> diventa inaccessibile per altri scopi. In altre parole, un sistema con un enorme tmpfs e file grandi in esso pu\u00f2 esaurire tutta la memoria e bloccarsi. Un altro suggerimento: quando editate un file \/etc\/fstab<\/code>, ricordate che deve finire con una nuova riga, altrimenti il vostro sistema non si avvier\u00e0.<\/p>\n

\/proc \u0438 \/sys <\/b><\/p>\n

In aggiunta \/tmp<\/code>, VFS (sistemi di file virtuali), che sono pi\u00f9 familiari agli utenti Linux, sono \/proc<\/code> e \/sys<\/code>. (\/dev<\/code> situati nella memoria condivisa e non hanno operazioni_file<\/code>). Perch\u00e9 proprio questi due componenti? Cerchiamo di capire questa questione. <\/p>\n

procfs<\/code> crea un'istantanea dello stato del kernel e dei processi che controlla per userspace<\/code>. In \/proc<\/code> il kernel fornisce informazioni su quali risorse ha a disposizione, come interruzioni, memoria virtuale e pianificatore. Inoltre, \/proc\/sys<\/code> \u00e8 il luogo in cui i parametri impostati tramite il comando sysctl<\/code>, sono disponibili per userspace<\/code>. Lo stato e le statistiche dei processi individuali sono visualizzate nelle directory \/proc\/<\/code>.<\/p>\n

\"Sistemi
\n
\nQui \/proc\/meminfo<\/code> \u2013 \u00e8 un file vuoto, che tuttavia contiene informazioni preziose.<\/p>\n

Comportamento \/proc<\/code> i file mostrano quanto possano essere diverse le filesystem VFS. Da un lato, \/proc\/meminfo<\/code> contengono informazioni che possono essere visualizzate con il comando free<\/code>. Dall'altro, potrebbe essere vuoto! Come \u00e8 possibile? La situazione ricorda il famoso articolo intitolato \u00abEsiste una luna quando nessuno la guarda? Realt\u00e0 e teoria quantistica\u00bb<\/a><\/noindex>, scritto dal professor di fisica della Cornell University David Mermin nel 1985. Infatti, il kernel raccoglie statistiche di memoria quando viene effettuata una richiesta a \/proc<\/code>, e in realt\u00e0 nei file \/proc<\/code> non c'\u00e8 niente quando nessuno guarda l\u00ec. Come disse Mermin<\/a><\/noindex>, \u00abLa dottrina quantistica fondamentale afferma che la misura, in genere, non rivela un valore preesistente della propriet\u00e0 misurata.\u00bb (E pensate alla domanda sulla luna come compito per casa!)
\nIl vuoto apparente procfs <\/code> ha senso, poich\u00e9 le informazioni contenute sono dinamiche. Un po' diversa \u00e8 la situazione con sysfs<\/code>. Confrontiamo quanti file di almeno un byte ci sono in \/proc<\/code> e in \/sys<\/code>.<\/p>\n

\"Sistemi
\n
\nProcfs<\/code> ha un file, ovvero la configurazione del kernel esportata, che \u00e8 un'eccezione, in quanto deve essere generata solo una volta ad avvio. D'altra parte, in \/sys<\/code> ci sono molti file pi\u00f9 grandi, molti dei quali occupano un'intera pagina di memoria. Di solito, i file sysfs <\/code> contengono esattamente un numero o una stringa, a differenza delle tabelle di informazioni ottenute leggendo file come \/proc\/meminfo<\/code>.<\/p>\n

Obiettivo sysfs <\/code>\u2013 forniscono le propriet\u00e0 disponibili per la lettura e la scrittura di ci\u00f2 che il kernel chiama \u00abkobjects\u00bb<\/code> in userspace. L'unico scopo di kobjects <\/code>\u00e8 il conteggio dei riferimenti: quando l'ultimo riferimento a un kobject viene rimosso, il sistema recupera le risorse associate. Tuttavia, \/sys<\/code> costituisce gran parte del famoso \u00abstable ABI per userspace\u00bb<\/a><\/noindex> del kernel, che nessuno pu\u00f2 mai, in nessuna circostanza, \u00abrompere\u00bb<\/a><\/noindex>. Ci\u00f2 non significa che i file in sysfs siano statici, il che contraddirebbe il conteggio dei riferimenti su oggetti instabili.
\nL'interfaccia binaria stabile del kernel (stable ABI) limita ci\u00f2 che pu\u00f2 apparire in \/sys<\/code>, non ci\u00f2 che \u00e8 effettivamente presente in quel preciso momento. L'elenco delle autorizzazioni sui file in sysfs fornisce comprensione su come i parametri configurabili di dispositivi, moduli, file system ecc. possano essere configurati o letti. Facciamo una logica deduzione che procfs \u00e8 anche parte della stable ABI del kernel, sebbene non sia esplicitamente indicato in documentazione<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

\"Sistemi
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\nI file in sysfs <\/code>descrivono una propriet\u00e0 specifica per ogni entit\u00e0 e possono essere leggibili, scrivibili o entrambi. \u00ab0\u00bb nel file indica che l'SSD non pu\u00f2 essere rimosso.<\/p>\n

Iniziamo la seconda parte della traduzione con come osservare il VFS utilizzando strumenti eBPF e bcc, e ora aspettiamo i vostri commenti e vi invitiamo tradizionalmente a un webinar aperto<\/a><\/noindex>, che si svolger\u00e0 il 9 aprile e sar\u00e0 condotto dal nostro docente \u2014 Vladimir Drozdetskiy<\/a><\/noindex>.
\n
Fonte: habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

\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, […]<\/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\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\n","aioseo_head_json":{"title":"\ud83e\udd47Sistemi di file virtuali in Linux: a cosa servono e come funzionano? 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