Linux как проверить диск на ошибки

Когда, при загрузке, операционная система сообщает о наличии ошибок в файловой системе на одном из разделов, то заслуживает незамедлительно сделать в linux проверку диска на ошибки. Любой уважающий себя user не должен забывать, что периодическая проверка жестких дисков на битые сектора и проверка атриторен на ошибки является примером здравого смысла. Для проверки разделов жесткого диска советуем использовать утилиту FSCK (file system consistency check), поскольку утилита FSCK предустановленна на основной массе операционных систем семейства Linux.

Примером хорошего тона и здравого резона является периодическая проверка диска на битые сектора (бэд-сектора, badblocks) и обычная испытание диска на ошибки записи и т.п. Разберёмся что такое битые сектора. Бэд-сектор, Повреждённый сектор — сбойный (не читающийся) или не внушающий доверие сектор диска; кластер, содержащий сбойные сектора, или кластер помеченный таковым в текстурах файловой системы операционной системой. Следовательно, если в битом секторе были этые, то их ещё возможно восстановить, пока битых секторов не стало слишком много для конкретного файла. Собрать список битых секторов можно с помощью команды badblocks.

Проверка диска на колоченные секторы в linux с помощью badblocks

Badblocks — стандартная утилита Linuх для проверки (Тестирование Инвентаризация Допинг-контроль Проверка подлинности Служебная проверка Проверка орфографии Проверка на дорогах Камеральная налоговая проверка Выездная налоговая проверка Проверка) на колоченные секторы. Она устанавливается по-умолчанию практически в любой дистрибутив и с ее помощью можно проверить как твердый диск, так и внешний накопитель. Для начала давайте посмотрим, какие накопители подключены к ушей системе и какие на них имеются разделы. Для этого нам нужна еще одна стандартная утилита Linux — fdisk.

Собрать список битых секторов можно с помощью команды badblocks.
Делается это так:

sudo badblocks -v /dev/hda1 > ~/badblocks.list

Где /dev/hda1 — это разоблачил диска, что вы хотите проверить.

Желательно делать проверку в однопользовательском режиме, когда это не внешний диск. Тогда его просто стоит отмонтировать. После этого мы можем швырнуть утилиту fsck, явно указав ей список битых секторов для того, чтобы она их подметить как «битые» и попыталась восстановить с них данные. Делается это так:

sudo fsck -t ext4 -l ~/badblocks.list /dev/hda1

Где ext4 — это тип файловой системы нашего разоблачила диска, а /dev/hda1 — сам раздел диска.

Естественно, что выполнять команды нужно с правами суперпользователя.

sudo fdisk -l

Метеопараметром -l мы говорим утилите fdisk, что нам нужно показать список разделов и выйти. Теперь, когда мы знаем, какие разделы у нас есть, мы можем проверить их на битые секторы. Для этого мы станем использовать утилиту badblocks следующим образом:

sudo badblocks -v /dev/sda1 > badsectors.txt

Если же в итоге были найдены битые секторы, то нам надо дать указание операционной системе не вписывать в них информацию в будущем. Для этого нам понадобятся утилиты Linux для работы с файловыми системами:

e2fsck. Когда мы будем исправлять раздел с файловыми система Linux ( ext2,ext3,ext4).
fsck. Если мы станем исправлять файловую систему, отличную от ext.

Исправление ошибок файловой системы fsck

В моей а не твоей статье «Проверка файловой системы на ошибки с помощью fsck на Linux» я расскажу как возможно проверить файловую систему на вашей ОС в Linux. Некоторым системам необходим пароль root дабы запустить fsck или других аналогичных утилит, когда не могут загрузить полностью ОС. В данном случае стоит выполнить проверку диска загрузившись в single-user mode , либо – загрузившись с иного диска. Fsck расшифровывается как «файловая система Проверка целостности» (file system consistency check).

На основной массе систем, Fsck запускается во время загрузки, если определенные условия. Код выхода ворачивается, когда несколько файловых систем которая проверяется побитовое ИЛИ (OR) для каждой файловой системы, какая проверяется. В действительности, Fsck — это просто фронт-энд для различных проверочных утилит для файловых систем (fsck.fstype), какие доступны на Linux. Файловая система (множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определённую целостность, единство) для конкретных проверок ищет сначала в /sbin, а потом в /etc/fs и /etc/, и, наконец в директориях, перечисленных в переменной PATH (среда переменного кружения).

Запуск и исполнение FSCK на смонтированной файловой системе может привести к повреждению данных, поэтому применяйте данный материал на свой страх и риск.

Автор не несет ответственности за любой вред, который вы можете причинить. Fsck расшифровывается как «File System ChecK», то есть «испытание файловой системы» и используется для проверки и исправления файловых систем в Linux. В качестве верифицируемой ФС может быть задан раздел (например, /dev/sda1 или /dev/sda8), точка монтирования (/, /home, /usr), или же точна тома или UUID (например, UUID=8868abf6-88c5-4a83-98b8-bfc24057f7bd или LABEL=root).

Как обычно fsck пытается параллельно проверять файловые системы на нескольких разделах для уменьшения времени, нужного для проверки всех файловых систем. Arch Linux при загрузке автоматически будет бросать fsck для проверки систем, если выполняется одно из требований (например, 180 суток работы системы без проверки разделов или 30 монтирований оных). Обычно нет необходимости переопределять проем между проверками.

Для того, чтобы проверить диск в Linux на наличие опечаток файловой системы нам необходимо сначала выяснить имена файловых систем командой:

df -h

Дальше нам необходимо размонтировать файловую систему, которую мы будем проверять командой:

umount /dev/hda1

И сейчас запускаем утилиту проверки файловой системы и исправления ошибок на ней командой

fsck /dev/hda1

В том варианте, когда не представляется возможным размонтировать файловую систему, к примеру, когда нужно испробовать корневую файловую систему (/). Перезагрузиться в однопользовательском режиме (команда reboot, и при загрузке необходимо передать ядру параметр single). Перемонтировать корневую файловую систему в режиме «лишь чтение» командой.

mount -о remount rо -t ext3 /

Здесь параметр -о команды mount указывает на присутствие дополнительных опций. Опция remount rо означает перемонтировать в режиме «только чтение». Метеопараметр -t указывает тип файловой системы – ext3, а последний параметр – указывает что это корневая файловая система (/).

И сейчас проверить файловую систему

fsck -y -f -c /dev/hda1

Проверка диска на битые секторы в linux с поддержкою smartmontools

Теперь давайте рассмотрим более современный и надежный способ проверить диск на колоченные секторы linux. Современные накопители ATA/SATA ,SCSI/SAS,SSD имеют встроенную систему самодисциплины S.M.A.R.T (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology, Технология самоконтроля, анализа и отчетности), которая изготовляет мониторинг параметров накопителя и поможет определить ухудшение параметров работы накопителя на ранешних стадиях. Для работы со S.M.A.R.T в Linux есть утилита smartmontools. Давайте перейдем к работе с утилитой. Включим следующую команду с параметром -H,чтобы утилита показала нам информацию о состоянии накопителя:

sudo smartctl -H /dev/sda1

Как видим, проверка диска («круглое блюдо») — круг (низкий цилиндр) или предмет в виде круга) на битые секторы linux завершена и утилита говорит нам, что с накопителем все в распорядке! Дополнительно, можно указать следующие параметры -a или —all, чтобы получить еще больше информации о накопителе, или -x и —xall, дабы просмотреть информацию в том числе и об остальных параметрах накопителя.

Throughout this answer I’ll assume, that a storage drive appears as a block device at the path /dev/sdc. To find the path of a storage drive in our current setup, use:

• Gnome Disks (formerly Gnome Disk Utility, a. k. a. palimpsest), if a GUI is available, or
• on the terminal look at the output of lsblk and ls -l /dev/disk/by-id and try to find the right device by size, partitioning, manufacturer and model name.

Basic check

• only detects entirely unresponsive media
• almost instantaneous (unless medium is spun down or broken)
• safe
• works on read-only media (e. g. CD, DVD, BluRay)

Sometimes a storage medium simply refuses to work at all. It still appears as a block device to the kernel and in the disk manager, but its first sector holding the partition table is not readable. This can be verified easily with:

sudo dd if=/dev/sdc of=/dev/null count=1

If this command results in a message about an “Input/output error”, our drive is broken or otherwise fails to interact with the Linux kernel as expected. In the a former case, with a bit of luck, a data recovery specialist with an appropriately equipped lab can salvage its content. In the latter case, a different operating system is worth a try. (I’ve come across USB drives that work on Windows without special drivers, but not on Linux or OS X.)

S.M.A.R.T. self-test

• adjustable thoroughness
• instantaneous to slow or slower (depends on thoroughness of the test)
• safe
• warns about likely failure in the near future

Devices that support it, can be queried about their health through S.M.A.R.T. or instructed to perform integrity self-tests of different thoroughness. This is generally the best option, but usually only available on (non-ancient) hard disk and solid state drives. Most removable flash media don’t support it.

Further resources and instructions:

• Answer about S.M.A.R.T. on this question
• How can I check the SMART status of a drive on Ubuntu 14.04 through 16.10?

Read-only check

• only detects some flash media errors
• quite reliable for hard disks
• slow
• safe
• works on read-only media (e. g. CD, DVD, BluRay)

To test the read integrity of the whole device without writing to it, we can use badblocks(8) like this:

sudo badblocks -b 4096 -c 4096 -s /dev/sdc

This operation can take a lot of time, especially if the storage drive actually is damaged. If the error count rises above zero, we’ll know that there’s a bad block. We can safely abort the operation at any moment (even forcefully like during a power failure), if we’re not interested in the exact amount (and maybe location) of bad blocks. It’s possible to abort automatically on error with the option -e 1.

Note for advanced usage: if we want to reuse the output for e2fsck, we need to set the block size (-b) to that of the contained file system. We can also tweak the amount of data (-c, in blocks) tested at once to improve throughput; 16 MiB should be alright for most devices.

Non-destructive read-write check

• very thorough
• slowest
• quite safe (barring a power failure or intermittent kernel panic)

Sometimes – especially with flash media – an error only occurs when trying to write. (This will not reliably discover (flash) media, that advertise a larger size, than they actually have; use Fight Flash Fraud instead.)

• NEVER use this on a drive with mounted file systems! badblocks refuses to operate on those anyway, unless you force it.

• Don’t interrupt this operation forcefully! Ctrl+C (SIGINT/SIGTERM) and waiting for graceful premature termination is ok, but killall -9 badblocks (SIGKILL) isn’t. Upon forceful termination badblocks cannot restore the original content of the currently tested block range and will leave it overwritten with junk data and possibly corrupt the file system.

To use non-destructive read-write checks, add the -n option to the above badblocks command.

Destructive read-write check

• very thorough
• slower
• ERASES ALL DATA ON THE DRIVE

As above, but without restoring the previous drive content after performing the write test, therefore it’s a little faster. Since data is erased anyway, forceful termination remains without (additional) negative consequence.

To use destructive read-write checks, add the -w option to the above badblocks command.

Одно из самых важных устройств компьютера — это жесткий диск, именно на нём хранится операционная система и вся ваша информация. Единица хранения информации на жестком диске — сектор или блок. Это одна ячейка в которую записывается определённое количество информации, обычно это 512 или 1024 байт.

Битые сектора, это повреждённые ячейки, которые больше не работают по каким либо причинам. Но файловая система всё ещё может пытаться записать в них данные. Прочитать данные из таких секторов очень сложно, поэтому вы можете их потерять. Новые диски SSD уже не подвержены этой проблеме, потому что там существует специальный контроллер, следящий за работоспособностью ячеек и перемещающий данные из нерабочих в рабочие. Однако традиционные жесткие диски используются всё ещё очень часто. В этой статье мы рассмотрим как проверить диск на битые секторы Linux.

Для поиска битых секторов можно использовать утилиту badblocks. Если вам надо проверить корневой или домашний раздел диска, то лучше загрузится в LiveCD, чтобы файловая система не была смонтирована. Все остальные разделы можно сканировать в вашей установленной системе. Вам может понадобиться посмотреть какие разделы есть на диске. Для этого можно воспользоваться командой fdisk:

sudo fdisk -l /dev/sda1

Или если вы предпочитаете использовать графический интерфейс, это можно сделать с помощью утилиты Gparted. Просто выберите нужный диск в выпадающем списке:

В этом примере я хочу проверить раздел /dev/sda2 с файловой системой XFS. Как я уже говорил, для этого используется команда badblocks. Синтаксис у неё довольно простой:

$ sudo badblocks опции /dev/имя_раздела_диска

Давайте рассмотрим опции программы, которые вам могут понадобится:

• -e — позволяет указать количество битых блоков, после достижения которого дальше продолжать тест не надо;
• -f — по умолчанию утилита пропускает тест с помощью чтения/записи если файловая система смонтирована чтобы её не повредить, эта опция позволяет всё таки выполнять эти тесты даже для смонтированных систем;
• -i — позволяет передать список ранее найденных битых секторов, чтобы не проверять их снова;
• -n — использовать безопасный тест чтения и записи, во время этого теста данные не стираются;
• -o — записать обнаруженные битые блоки в указанный файл;
• -p — количество проверок, по умолчанию только одна;
• -s — показывать прогресс сканирования раздела;
• -v — максимально подробный режим;
• -w — позволяет выполнить тест с помощью записи, на каждый блок записывается определённая последовательность байт, что стирает данные, которые хранились там раньше.

Таким образом, для обычной проверки используйте такую команду:

sudo badblocks -v /dev/sda2 -o ~/bad_sectors.txt

Это безопасно и её можно выполнять на файловой системе с данными, она ничего не повредит. В принципе, её даже можно выполнять на смонтированной файловой системе, хотя этого делать не рекомендуется. Если файловая система размонтирована, можно выполнить тест с записью с помощью опции -n:

sudo badblocks -vn /dev/sda2 -o ~/bad_sectors.txt

После завершения проверки, если были обнаружены битые блоки, надо сообщить о них файловой системе, чтобы она не пыталась писать туда данные. Для этого используйте утилиту fsck и опцию -l:

fsck -l ~/bad_sectors.txt /dev/sda1

Если на разделе используется файловая система семейства Ext, например Ext4, то для поиска битых блоков и автоматической регистрации их в файловой системе можно использовать команду e2fsck. Например:

sudo e2fsck -cfpv /dev/sda1

Параметр -с позволяет искать битые блоки и добавлять их в список, -f — проверяет файловую систему, -p — восстанавливает повреждённые данные, а -v выводит всё максимально подробно.

Выводы

В этой статье мы рассмотрели как выполняется проверка диска на битые секторы Linux, чтобы вовремя предусмотреть возможные сбои и не потерять данные. Но на битых секторах проблемы с диском не заканчиваются. Там есть множество параметров стабильности работы, которые можно отслеживать с помощью таблицы SMART. Читайте об этом в статье Проверка диска в Linux.

Обнаружили ошибку в тексте? Сообщите мне об этом. Выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter.

Об авторе

Основатель и администратор сайта losst.ru, увлекаюсь открытым программным обеспечением и операционной системой Linux. В качестве основной ОС сейчас использую Ubuntu. Кроме Linux, интересуюсь всем, что связано с информационными технологиями и современной наукой.

In this article, you will learn how to repair Linux disk errors by using fsck and xfs_repair commands.

Table of Contents:

• What is FSCK?
• List Linux Disk Partitions and Types
• Get Last Scanned Time of a Linux Disk
• Scan & Repair a Ext4 Type Disk Partition
• Enable Scanning of Ext4 Disk Partitions at Linux Startup
• What is XFS_REPAIR?
• Scan & Repair a XFS Type Disk Partition
• Enable Scanning of XFS Disk Partitions at Linux Startup
• Conclusion

What is FSCK?:

The system utility fsck (file system consistency check) is a tool for checking the consistency of a file system in Unix and Unix-like operating systems, such as Linux, macOS, and FreeBSD.

Generally, fsck is run either automatically at boot time, or manually by the system administrator. The command works directly on data structures stored on disk, which are internal and specific to the particular file system in use — so an fsck command tailored to the file system is generally required. The exact behaviors of various fsck implementations vary, but they typically follow a common order of internal operations and provide a common command-line interface to the user. (Source: Wikipedia)

List Linux Disk Partitions and Types:

First of all you need to identify the disk partitions in your Linux server, their respective file systems and the path where they are being mounted.

If you are not used to Linux commandline then we recommend that you should attend online training Linux Command Line: From novice to wizard

By using a console or a ssh client, connect with your Linux server as root user.

You can execute the lsblk command with following switches at the Linux bash prompt to list the required information.

# lsblk -o NAME,FSTYPE,MOUNTPOINT
NAME        FSTYPE      MOUNTPOINT
sda
├─sda1      ext4        /boot
└─sda2      LVM2_member
  ├─cl-root xfs         /
  ├─cl-swap swap        [SWAP]
  └─cl-home xfs         /home
sr0

Get Last Scanned Time of a Linux Disk:

You can find the last scan time for Linux Ext4 type partitions with the help of following command.

# tune2fs -l /dev/sda1 | grep checked
Last checked:             Sun Sep 29 20:03:14 2019

Scan & Repair a Ext4 Type Disk Partition:

To scan a Linux disk partition, you can use fsck (File System Consistency Check) command. But you are required to unmount that partition before checking and repairing it.

# umount /dev/sda1

After successful unmount, execute fsck command at Linux bash prompt.

# fsck.ext4 /dev/sda1
e2fsck 1.45.6 (20-Mar-2020)
/dev/sda1: clean, 320/65536 files, 61787/262144 blocks

After checking and repairing your Linux disk, mount the partition again at its respective mountpoint.

For this purpose, execute following Linux command to mount all the disk partitions listed in /etc/fstab file.

# mount -a

Enable Scanning of Ext4 Disk Partitions at Linux Startup:

To enable disk checking at the time of Linux startup. You have to modify the Mount Count parameter for that disk partition.

# tune2fs -c 1 /dev/sda1
tune2fs 1.45.6 (20-Mar-2020)
Setting maximal mount count to 1

Reboot your Linux server now.

# reboot

Linux command fsck is now check your Ext4 disk partition on startup.

After reboot, get the Last Checked value for your disk partition, now it will show you the time of last Linux startup.

# tune2fs -l /dev/sda1 | grep checked
Last checked:             Sun Aug  1 22:50:46 2021

Set back the Mount Count parameter, or it will keep performing disk scans on each Linux boot.

# tune2fs -c -1 /dev/sda1
tune2fs 1.45.6 (20-Mar-2020)
Setting maximal mount count to -1

What is XFS_REPAIR?:

XFS is a high-performance 64-bit journaling file system created by Silicon Graphics, Inc (SGI) in 1993. It was the default file system in SGI’s IRIX operating system starting with its version 5.3. XFS was ported to the Linux kernel in 2001; as of June 2014, XFS is supported by most Linux distributions, some of which use it as the default file system.

The xfs_repair utility is highly scalable and is designed to repair even very large file systems with many inodes efficiently. Unlike other Linux file systems, xfs_repair does not run at boot time, even when an XFS file system was not cleanly unmounted. In the event of an unclean unmount, xfs_repair simply replays the log at mount time, ensuring a consistent file system.

Scan & Repair a XFS Type Disk Partition:

XFS type disk partitions have their own set of commands, that are a little bit different from Ext4.

You must unmount a XFS disk partition before checking it for consistency.

# umount /dev/mapper/cl-home

We have xfs_repair command for checking and repairing the disk errors.

In some Linux distros, you may also find xfs_check command. This command only perform scanning of XFS type disk partitions and do not perform any repair.

But xfs_check command is not available in all Linux distros.

Alternatively, you can use xfs_repair command with -n switch to get the same functionality as of xfs_check.

# xfs_repair -n /dev/mapper/cl-home
Phase 1 - find and verify superblock...
Phase 2 - using internal log
        - zero log...
        - scan filesystem freespace and inode maps...
        - found root inode chunk
Phase 3 - for each AG...
        - scan (but don't clear) agi unlinked lists...
        - process known inodes and perform inode discovery...
        - agno = 0
        - agno = 1
        - agno = 2
        - agno = 3
        - process newly discovered inodes...
Phase 4 - check for duplicate blocks...
        - setting up duplicate extent list...
        - check for inodes claiming duplicate blocks...
        - agno = 0
        - agno = 1
        - agno = 2
        - agno = 3
No modify flag set, skipping phase 5
Phase 6 - check inode connectivity...
        - traversing filesystem ...
        - traversal finished ...
        - moving disconnected inodes to lost+found ...
Phase 7 - verify link counts...
No modify flag set, skipping filesystem flush and exiting.

The above command only perform disk checking and do not try to repair any error.

Now, execute the xfs_repair command without -n switch and it will perform scanning and repairing of Linux disk partitions.

# xfs_repair /dev/mapper/cl-home
Phase 1 - find and verify superblock...
Phase 2 - using internal log
        - zero log...
        - scan filesystem freespace and inode maps...
        - found root inode chunk
Phase 3 - for each AG...
        - scan and clear agi unlinked lists...
        - process known inodes and perform inode discovery...
        - agno = 0
        - agno = 1
        - agno = 2
        - agno = 3
        - process newly discovered inodes...
Phase 4 - check for duplicate blocks...
        - setting up duplicate extent list...
        - check for inodes claiming duplicate blocks...
        - agno = 0
        - agno = 1
        - agno = 2
        - agno = 3
Phase 5 - rebuild AG headers and trees...
        - reset superblock...
Phase 6 - check inode connectivity...
        - resetting contents of realtime bitmap and summary inodes
        - traversing filesystem ...
        - traversal finished ...
        - moving disconnected inodes to lost+found ...
Phase 7 - verify and correct link counts...
done

Remount the XFS partition at its original mountpoint as listed in /etc/fstab file.

# mount -a

Enable Scanning of XFS Disk Partitions at Linux Startup:

In some scenarios you cannot unmount a disk partition, if the disk is in use by the Linux operating system. For this reason you may have to defer the disk checking until next system boot.

To enable xfs_repair command to run on Linux startup, add «fsck.mode=force fsck.repair=yes» at the end of GRUB menu kernel command.

You can refer to our previous post about Editing GRUB menu.

After Linux startup, check the system log to verify the execution of disk repair command.

# journalctl | grep  systemd-fsck

To permanently enable disk checking at startup, you have to add «fsck.mode=force fsck.repair=yes» in GRUB configuration files.

Edit grub configuration file in vim text editor.

# vi /etc/default/grub

Locate GRUB_CMDLINE_LINUX parameter and append «fsck.mode=force fsck.repair=yes» at the end of line.

GRUB_CMDLINE_LINUX="resume=/dev/mapper/cl-swap rd.lvm.lv=cl/root rd.lvm.lv=cl/swap rhgb quiet fsck.mode=force fsck.repair=yes"

Regenerate GRUB menu configurations based on new parameters.

# grub2-mkconfig

Reboot your Linux operating system to verify the new settings.

# reboot

Conclusion:

You have successfully performed scanning and repairing of Linux Disk partitions of Ext4 and XFS types. If you feel any difficulty understanding this Linux tutorial, we suggest that you should read The Linux Command Line, 2nd Edition by William Shotts.