Команда mkfs Linux для форматирования разделов и дисков

Mkfs — это утилита командной строки в UNIX и и Unix-подобных операционных системах. Например Linux, Freebsd и т.п.. Используется для создания файловой системы на блочном устройстве, таком как жесткий диск или флэш-накопитель. Mkfs — это сокращение от «make file system» (создание файловой системы).

Для чего применяется mkfs

Mkfs необходим для создания файловой системы на диске перед его использованием. По другому можно сказать — форматирование (создание структуры). Без создания файловой системы, устройство не может быть использовано для хранения данных.

Файловая система — это организация данных на устройстве хранения, таком как жесткий диск или флэш-накопитель. Она определяет, как информация будет храниться и организовываться на устройстве, а также указывает права для доступа чтения и записи.

Утилита позволяет выбрать тип файловой системы, которую нужно создать. Это может быть необходимо, чтобы оптимизировать работу устройства, совместимость с другими системами или для обеспечения безопасности хранения данных.

Синтаксис

Синтаксис команды mkfs выглядит следующим образом:

Здесь:

• опции – дополнительные опции команды;
• устройство – устройство, на котором нужно создать файловую систему;
• размер блока – размер блока в байтах. Этот параметр может быть опущен, в этом случае будет использован размер блока по умолчанию. Размер блока зависит от файловой системы. В большинстве случаев это 4 КБ (4096 байт).

разберем основные опции:

• -t <тип>: задает тип файловой системы, которую необходимо создать. Например, ext4, ntfs, fat32, xfs, btrfs и т.д. Если этот параметр не указан, команда сама определит тип файловой системы на основе типа устройства;
• -n: <имя>: задает метку (имя) файловой системы.
• -b: <размер>: задает размер блока файловой системы в байтах
• -c: проверяет блоки на чтение при создании файловой системы.
• -i: <число>: задает интервал между резервными копиями суперблоков. Эта опция используется для предотвращения повреждения файловой системы.
• -L: <метка>: задает метку файловой системы (аналогично опции -n).
• -v: выводит подробную информацию о процессе создания файловой системы.
• -f: позволяет выполнить быстрое форматирование без проверки на ошибки.
• -N число_инодов: Этот параметр позволяет напрямую задать количество инодов, которые будут созданы в файловой системе.

Некоторые опции могут быть несовместимы между собой. Например, опции -n и -v не могут быть использованы вместе, поскольку опция -n отменяет создание файловой системы, тогда как опция -v выводит подробную информацию о создаваемой файловой системе.

Команда mkfs также может использоваться для создания файловой системы на RAID-массиве. В этом случае в качестве пути к блочному устройству указывается путь к RAID-массиву, а не к физическому диску.

Основные файловые системы поддерживаемые mkfs

Mkfs поддерживает большое количество файловых систем. Каждая имеет свои преимущества и недостатки поэтому используйте ту или другую в зависимости от задач для которых будет применяться устройства. Рассмотрим основные современные файловые системы применяемые для работы операционных систем:

• Ext2 (Second Extended File System) — это стандартная файловая система Linux. Она имеет ограниченную поддержку журналирования, что может привести к потере данных при сбоях. Однако, она предоставляет высокую производительность при работе с маленькими файлами.
• Ext3 (Third Extended File System) — это улучшенная версия Ext2 с поддержкой журналирования. Это обеспечивает повышенную надежность, потому что журнал позволяет восстановить файловую систему в случае сбоев.
• Ext4 (Fourth Extended File System) — это еще более усовершенствованная версия Ext3 с улучшенной производительностью и поддержкой больших файлов. Ext4 поддерживает журналирование и другие функции, такие как разделение блоков и увеличение максимального размера файловой системы.
• XFS (Extended File System) — это файловая система, разработанная для работы с большими файлами и высокой производительности. Она используется в крупных корпоративных средах для обработки больших объемов данных, например, в хранилищах данных или в системах потоковой передачи медиа-файлов.
• Btrfs (B-tree file system) — это новая файловая система, которая предлагает современные возможности, такие как управление снимками и копирование по записи. Эта файловая система может использоваться для хранения больших объемов данных, в том числе в облаке.
• NTFS (New Technology File System) — это файловая система, разработанная компанией Microsoft. NTFS используется для хранения данных в Windows и поддерживает различные функции, такие как шифрование и компрессия.

Кроме того, mkfs поддерживает файловые системы FAT16, FAT32, exFAT и другие, которые используются на флэш-накопителях и портативных устройствах.

Файловая система FAT16 (File Allocation Table) была разработана Microsoft для использования на дисководах и дискетах. Она поддерживает ограниченный размер файлов и дисков, поэтому ее редко используют для современных устройств хранения данных.

Файловая система FAT32 была создана как улучшенная версия FAT16. Она поддерживает большие файлы и диски, и широко используется на флэш-накопителях.

Файловая система exFAT (Extended File Allocation Table) была разработана Microsoft для использования на флэш-накопителях и других устройствах с большими файлами. exFAT поддерживает файлы размером более 4 Гб, и при этом обеспечивает совместимость между различными операционными системами.

Таким образом, mkfs предоставляет широкие возможности для создания различных файловых систем в Linux, что позволяет оптимизировать работу с различными вариантами устройств хранения данных в соответствии с их особенностями.

Примеры использования

ВНИМАНИЕ! При форматировании разделов вся информация будет удалена! Перед использованием утилиты сделайте резервные копии важных файлов и убедитесь что вся информация скопирована в надежный источник и никаких нужных файлов нет на устройстве с которым вы будете работать!

Рассмотрим практическое применение команды mkfs для работы с дисковыми системами компьютера. Первое, что необходимо сделать это определить название диска. Сделать это можно с помощью команды lsblk.

Либо с помощью команды:

Я уже писал про неё. Читайте подробный обзор утилиты fdisk.

Работать с дисками можно только если они не смонтированы в системе. Я покажу как проверить является ли диск примонтированным или нет на примере диска /dev/sdb. Команда mount:

Если диск не примонтирован вывод будет пустой. Если примонтирован то будут отображены параметры монтирования. Смотрите скриншот ниже. Для наглядности на нем приведено отображение двух дисков. Первая строка /dev/sdb не смонтирован и вторая строка /dev/sda смонтирован.

Чтобы размонтировать диск используйте команду:

вместо /dev/sdb укажите путь до вашего устройства.

Теперь можно форматировать диски и разделы.

Для примера я создам два раздела на диске /dev/sdb. Отформатирую один один раздел в файловую систему ext4 для хранения данных. Второй — в файловую систему btrfs и задам метку для диска bckp для создания бэкапов.

Первая команда:

Вторая команда:

С помощью команды lsblk -f /dev/sdb посмотрим на результат.

Как видно на скриншоте все получилось как и было запланировано.

Дополнительные короткие команды

Помимо вышеописанной универсальной формы для форматирования есть и специально созданные узконаправленные команды для создания самых распространенных файловых систем:

• mkfs.ext2, mkfs.ext3, mkfs.ext4 — команды для форматирования разделов в файловые системы ext2, ext3 и ext4 соответственно;
• mkfs.fat, mkfs.vfat, mkfs.msdos — команды для форматирования разделов в файловые системы FAT и VFAT;
• mkfs.ntfs — команда для форматирования разделов в файловую систему NTFS;
• mkfs.xfs — команда для форматирования разделов в файловую систему XFS;
• mkswap — команда для форматирования разделов под swap-раздел (раздел подкачки).

Например, чтобы быстро создать раздел ext4, на блочном устройстве, с параметрами по умолчанию можно дать команду:

На диске будет создан раздел с файловой системой ext4. И так по аналогии можно создавать другие.

Заключение

mkfs — это утилита командной строки Linux. Широко используется системными администраторами для форматирования устройств перед началом работы с ними.

В целом представляет собой простой и эффективный инструмент для форматирования устройств хранения данных и создания на них новых файловых систем. Она может быть использована как в командной строке, так и в скриптах автоматизации для быстрого и удобного форматирования большого количества устройств.