调试经验－－硬盘与U盘

    随着嵌入式设备功能的发展，对存储设备也有了需求：可能存在大量信息需要保存，需要进行数据的转存，还有U盘升级功能等。
    在使用存储设备的过程中，我们遇到一些问题，也总结了些经验，如下：

1，几个硬盘常用命令 
2，硬盘信息分析
3，U盘升级失败的原因分析
4，U盘识别的分区更改为/dev/sda

一，几个硬盘常用命令

硬盘分区： fdisk /dev/hda  (np1  w)

格式化硬盘：mkfs.ext2 /dev/hda1

设置UDMA 6 传输模式：hdparm -X70 /dev/hda

查看硬盘信息：smartctl -a /dev/hda

挂载硬盘：mount /dev/hda1 /mnt/hda1

修复ext格式硬盘：e2fsck -y /dev/hda1

查看超级块信息：tune2fs -l /dev/hda1

进行硬盘上1k数据替换：dd if=/dev/hda1 bs=1k skip=131072 count=1 of=/dev/hda1 seek=1

查看超级块备份位置：mke2fs -n /dev/hda1

查看硬盘详细信息（全）：dumpe2fs /dev/hda1 |less

二，硬盘信息分析

    挂载上一个硬盘，系统启动识别后，可以使用fdisk -l查看到如下信息，如何解读？

 Disk /dev/hda: 500.1 GB, 500107862016 bytes
 255 heads, 63 sectors/track, 60801 cylinders
 Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes

 这其实是一个500G的希捷硬盘， 有255个磁头，每磁头管理60801个柱面，每柱面63个扇区，每扇区512字节，（CHS）
 怎么计算总容量？如下：
 255*60801*63*512 = 500107862016 = 500G

 按如下方法分区格式化后，再查看分区信息：
 分区命令（只分为一个区）：
 fdisk /dev/hda   ( d,n,p,1,enter,enter,w, )

 格式化命令（ext2格式）：
 mkfs.ext2 /dev/hda1

 使用命令查看分区的信息：
dumpe2fs /dev/hda1 |less

dumpe2fs 1.41.11 (14-Mar-2010)
Filesystem volume name:   <none>
Last mounted on:          <not available>
Filesystem UUID:          fbd1f044-491b-4cda-aaf1-a89c7bdc2726
Filesystem magic number:  0xEF53
Filesystem revision #:    1 (dynamic)
Filesystem features:      filetype sparse_super
Default mount options:    (none)
Filesystem state:         not clean with errors
Errors behavior:          Continue
Filesystem OS type:       Linux
Inode count:              61063168
Block count:              122096000
Reserved block count:     6104800
Free blocks:              120076967
Free inodes:              61061072
First block:              0
Block size:               4096
Fragment size:            4096
Blocks per group:         32768
Fragments per group:      32768
Inodes per group:         16384
Inode blocks per group:   512
Filesystem created:       Thu Jan  1 08:01:35 1970
Last mount time:          Wed Dec  1 10:04:11 2010
Last write time:          Thu Jan  1 08:00:35 1970
Mount count:              586
Maximum mount count:      37
Last checked:             Thu Jan  1 08:01:35 1970
Check interval:           15552000 (6 months)
Next check after:         Tue Jun 30 08:01:35 1970
Reserved blocks uid:      0 (user root)
Reserved blocks gid:      0 (group root)
First inode:              11
Inode size:               128
Default directory hash:   tea
Directory Hash Seed:      dea4f717-12bc-4cfb-b26c-50b95411a974

Group 0: (Blocks 0-32767)
  Primary superblock at 0, Group descriptors at 1-30
  Block bitmap at 31 (+31), Inode bitmap at 32 (+32)
  Inode table at 33-544 (+33)
  32210 free blocks, 16365 free inodes, 2 directories
  Free blocks: 551-4095, 4097-10239, 10241-18431, 18434-22527, 22530-28671, 28673-32767
  Free inodes: 20-16384

 文件幻数标志了文件系统格式，Filesystem magic number:  0xEF53，这个数代表ext2或ext3。
 block大小：4096字节
 inode大小：128字节
 每个block group中，有32768个block。

 Superblock 的备份位置（以block为单位）：32768×N
 其中N值为3，5，7的幂（N＝1，3，5，7，9，25，27，49，81，125，243，343，625，729，2187，2401，3125）
 

三，U盘升级失败的原因分析

  使用U盘升级的原因：
  设备提供了一个usb接口，平常并不使用，只在需要导出数据时使用。由于软件总有升级的需要，在通常使用的远程网络升级之外，就提供了一个U盘升级的途径。U盘升级不但升级安全快捷，弥补了网络不通情况下的升级问题，依赖的运行程序也更少，能解决部分更基础的运行问题。

  U盘升级的过程：
  插上U盘，重启设备，在启动过程中，有一个启动脚本，检查是否存在U盘，并判断U盘中是否存在升级文件。若有升级文件，就开始进行文件更新。升级完成后，设备再次重启，以升级后的程序进行正式的运行。 

  遇到一些U盘升级失败的情况，大概的原因分析：
1， U盘不能识别；
2， U盘识别的设备名与启动脚本中的设备名不匹配；
――通过在启动脚本添加补充，支持/dev/sda4，/dev/sda1，/dev/sda，解决部分问题。
3，flash满，导致不能复制程序
 ――升级前，删几个日志文件，能解决部分问题。 

  有一次还遇到一次奇怪的现象：
1，设备上的程序总是不能运行起来；
2，U盘也升级不了。

解决方法：
1，查看出错信息
/etc/rcS.d/S03udev: line 52: can‘t create /tmp/uname: No space left on device
即系统的启动脚本中已经出错。
2，想办法绕开S03udev。
系统启动到“Freeing init memory”之后，按住ctrl C，直到出现“login：”
3，输入root登陆
 此时又遇到一个问题：root登陆不了，报错：
 Unable to determine your tty name.
 修改uboot的启动配置：使用 init=/sbin/init 替换 noinitrd，
 可以登陆。
4，查看文件系统空间使用情况，使用df。
 发现使用率达到99％。
 在根目录下使用命令：du -d 1，查看是哪一个目录占空间过大，进行清理。
5，清理出空间后，就解决了问题，能正常进行U盘升级了。
6，后来多次遇到S03udev出错，跟踪出错语句，将其注释掉。在以后的再次升级时，覆盖原文件。

四，U盘识别的分区更改为sda
 由于第一批采购的U盘是在设备上默认为/dev/sda，所以升级脚本中也是依据是否存在这个设备文件来判断是否U盘已经失败到。可是在后来采购的U盘以及其它人使用的U盘，却大多都不是这样的。发现有如下几种情况：
最多的是识别为：
一个设备：/dev/sda
一个分区：/dev/sda1
第二种情况为：
一个设备：/dev/sda
一个分区：/dev/sda4
第三种情况：
设备与分区重合：/dev/sda

  发现这个问题后，我们就修改了U盘检测的判断，将这3种情况都考虑进去了。但是存在一个问题，有些早期设备判断U盘还是依赖于/dev/sda，而第一批的U盘又不容易找到，就需要将其它类型的U盘也转换到这种情况下来。经过一番测试，终于找到方法：

 在linux下，fdisk删掉所有分区，保存退出；
 强制格式化sda：mkfs.vfat /dev/sda -I  ；然后sda可用了。

调试经验－－硬盘与U盘