Команда dd предназначена для задействования одноименной утилиты, предназначенной для низкоуровневого копирования и преобразования данных. Ее название расшифровывается как «data duplicator» или «дупликатор данных». Данная утилита используется главным образом для записи образов установочных дисков дистрибутивов Linux на флеш-накопители и создания образов оптических носителей, тем не менее, круг ее функций не ограничивается перечисленными операциями. Например, dd может использоваться для простого копирования файлов или изменения регистра символов текстовых строк. Вообще, рассматриваемая утилита является в какой-то мере уникальной, ведь она предполагает использование собственного формата передачи параметров.

Стандартный синтаксис команды выглядит следующим образом:

$ dd if=<имя исходного файла> of=<имя целевого файла> [параметры]

Несложно заметить, что для передачи параметров утилите используется формат записи <имя параметра>=<значение параметра>. Утилита может читать исходные данные из стандартного потока ввода и выводить результирующие данные с помощью стандартного потока вывода в случае отказа от использования параметров if и of, но в подавляющем большинстве случаев данные параметры являются необходимыми для указания имен файлов с соответствующими данными. Утилита читает и записиывает данные блоками, причем размер блока может изменяться с помощью параметра bs (по умолчанию используются блоки размером в 512 Кб). Существуют отдельные параметры для задания размеров читаемых и записываемых блоков, а именно, ibs и obs. Количество читаемых блоков может ограничиваться в помощью параметра count. Для пропуска заданного количества блоков исходного файла может использоваться параметр skip, целевого файла — параметр seek. Для указания флагов чтения и записи через запятую может использоваться параметр iflag. Наиболее часто используемыми флагами являются:

• append — активация режима дописывания данных в целевой файл.
• direct — режим обработки данных в обход кэша файловых систем (повышает скорость).
• dsync — режим записи данных с синхронизацией (повышает надежность).
• sync — режим записи данных и метаданных с синхронизацией (повышает надежность).
• fullblock — чтение лишь полных блоков.
• nonblock — активация режима неблокируемого ввода/вывода (повышает скорость).
• noatime — отключение механизма обновления меток времени элементов файловой системы (повышает скорость).
• nofollow — отказ от перехода по символьным ссылкам.

Наконец, для указания флагов преобразования через запятую может использоваться параметр conv. Наиболее часто используемыми флагами являются:

• lcase — перевод символов строки в кодировке ASCII в нижний регистр.
• ucase — перевод символов строки в кодировке ASCII в верхний регистр.
• nocreat — вывод сообщения об ошибке в случае отсутствия целевого файла.
• excl — вывод сообщения об ошибке в случае существования целевого файла.
• notrunc — отказ от урезания целевого файла.
• swab — смена мест каждых двух байтов из исходного файла.
• noerror — продолжение работы даже в случае возникновения ошибок.
• fdatasync — активация режима записи данных в целевой файл перед завершением работы утилиты.
• fsync — активация режима записи данных и метаданных в целевой файл перед завершением работы утилиты.

Примеры использования

Создание резервной копии данных дискового накопителя

Предположим, мы используем жесткий диск, представленный файлом устройства /dev/sda, и нам нужно создать посекторную резервную копию всех размещенных на нем данных, сохранив ее в файле в разделе съемного диска с интерфейсом USB, представленном файлом устройства /dev/sdb1 и смонтированным в директорию /mnt/sdb1. Обычно такие файлы резервных копий называются дампами или образами дисков. Наш файл образа диска будет носить имя backup.img. Это команда, с помощью которой его можно создать:

# dd if=/dev/sda of=/mnt/sdb1/backup.img

В данной команде с помощью параметра if задается путь к исходному файлу, а с помощью параметра of — к целевому.

Восстановление данных из резервной копии

Для восстановления данных из созданной резервной копии следует загрузить систему с установочного диска дистрибутива и выполнить обратную команду.

# dd if=/mnt/sdb1/backup1.img of=/dev/sda

Предупреждение: при выполнении данной команды будет перезаписано все содержимое указанного жесткого диска, поэтому стоит относиться к подобным командам с особым вниманием.

Клонирование жесткого диска

Перед клонированием жесткого диска вы должны убедиться в том, что у вас имеется жесткий диск того же объема, что и исходный. Эта же операция может выполняться и в случае флеш-накопителей с интерфейсом USB аналогичных объемов. Предположим, что исходный флеш-накопитель представлен файлом устройства /dev/sdb, а целевой — файлом устройства /dev/sdc. В этом случае вы можете клонировать исходный накопитель с помощью следующей команды:

# dd if=/dev/sdb of=/dev/sdc

Даже в том случае, если целевой накопитель имеет больший объем, вам будет доступен лишь объем исходного флеш-накопителя, сохраненный на уровне файловой системы.

Передача файла образа диска на другой компьютер

Для передачи файла образа диска по сети на другой компьютер с именем target может использоваться следующая команда:

# dd if=/dev/sdb | ssh root@target "(cat >backup.img)"

Сжатие файла образа диска

Для того, чтобы резервная копия раздела диска занимала меньше места, вы можете сжать ее с помощью компрессора, такого, как bzip2:

# dd if=/dev/sdb | bzip2 backup.img.bz2

Создание образа оптического диска формата ISO

Для создания образа оптического диска CD, DVD или BD достаточно поблочно прочитать его содержимое и сохранить это содержимое в файле:

# dd if=/dev/sr0 of=image.iso bs=2048

Сохранение файла с поврежденного носителя или создание образа такого носителя

Если ваш любимый фильм или музыкальный трек больше не читается из-за повреждения носителя, вы можете попробовать скопировать его с помощью утилиты dd, игнорируя поврежденные блоки:

# dd if=movie.avi of=/home/alex/movie.avi conv=noerror,sync

Вы также можете создать файл образа поврежденного носителя и попытаться извлечь файлы из него:

# dd if=/dev/sdb of=/home/alex/movie.iso bs=2048 conv=noerror,sync

Запись образа установочного диска на флеш-накопитель с интерфейсом USB

Для установки дистрибутива Linux с флеш-накопителя с интерфейсом USB необходимо записать на этот флеш-накопитель образ установочного диска формата ISO. Для этой цели может использоваться аналогичная команда:

# dd if=/home/alex/Fedora-Workstation-Live-x86_64-26_Alpha-1.7.iso of=/dev/sdc

Важно помнить, что даже в случае наличия на флеш-накопителе разделов следует указывать не путь к файлу устройства одного из разделов, а путь к файлу устройства самого накопителя, в нашем случае это /dev/sdc.

Анализ содержимого жесткого диска

Утилита dd является отличным инструментом для исследования файловых систем. Для анализа содержимого жесткого диска с выводом данных из отдельных блоков, в нашем случае, блока 1001 на разделе, представленном файлом устройства /dev/sdc1, достаточно использовать следующую команду:

# dd if=/dev/sdc1 count=1 skip=1000

Для того, чтобы увидеть первые 40 байт вашего жесткого диска в шестнадцатеричном представлении следует использовать команду:

# dd if=/dev/sda bs=1 count=40 | hexdump -C

В данном случае с помощью параметра bs задается размер блока диска.

Тестирование производительности дисковых накопителей

Для тестирования производительности дискового накопителя, представленного, к примеру, файлом устройства /dev/sda в условиях чтения блоков различных размеров может использоваться аналогичная команда:

# dd if=/dev/sda of=/dev/null bs=512 count=1000000
1000000+0 records in
1000000+0 records out
512000000 bytes (512 MB) copied, 4.25186 s, 120 MB/s

# dd if=/dev/sda of=/dev/null bs=4096 count=1000000
1000000+0 records in
1000000+0 records out
4096000000 bytes (4.1 GB) copied, 29.8747 s, 137 MB/s

Благодаря механизму кэширования файловых систем вы можете столкнуться с мистическим ускорением операции чтения, которому не стоит удивляться:

# dd if=/dev/sda of=/dev/null bs=512 count=1000000
1000000+0 records in
1000000+0 records out
512000000 bytes (512 MB) copied, 4.25186 s, 120 MB/s

# dd if=/dev/sda of=/dev/null bs=512 count=1000000
1000000+0 records in
1000000+0 records out
512000000 bytes (512 MB) copied, 0.417317 s, 1.2 GB/s

Для получения корректных результатов тестов рекомендуется вообще обходить механизм кэширования файловых систем, задействуя режим ввода/вывода без кэширования:

# dd if=/dev/sda of=/dev/null bs=512 count=100000 iflag=direct
100000+0 records in
100000+0 records out
51200000 bytes (51 MB) copied, 5.01053 s, 10.2 MB/s

Копирование файлов

Да, утилита dd может использоваться даже для обычного копирования файлов. Конечно же, для этой цели лучше использовать специально предназначенную для этого утилиту, а именно, cp. В любом случае, вы можете скопировать файл с помощью аналогичной команды:

$ dd if=/home/alex/test.txt /home/alex/test_copy.txt