Понимание файловой системы Linux, структуры каталогов, размещения конфигурационных, исполняемых и временных файлов поможет вам лучше разбираться в своей системе и стать успешным системным администратором. Файловая система Linux будет непривычна именно для новичка, только что перешедшего с Windows, ведь здесь все совсем по-другому. В отличие от Windows, программа не находится в одной папке, а, как правило, распределена по корневой файловой системе. Это распределение поддается определенным правилам. Вы когда-нибудь задавались вопросом, почему некоторые программы находятся в папке /bin, или /sbin, /usr/sbin, /usr/local/bin, в чем разница между этими каталогами?
Например, программа less, находится в каталоге /usr/bin, но почему не в /sbin или /usr/sbin. А такие программы, как ifconfig или fdisk находятся в каталоге /sbin и нигде иначе.
В этой статье будет полностью рассмотрена структура файловой системы Linux, после ее прочтения вы сможете понять смысл использования большинства папок в корневом каталоге Linux.
Это главный каталог в системе Linux. По сути, это и есть файловая система Linux. Здесь нет дисков или чего-то подобного, как в Windows. Вместо этого, адреса всех файлов начинаются с корня, а дополнительные разделы, флешки или оптические диски подключаются в папки корневого каталога.
Обратите внимание, что у пользователя root домашний каталог /root, но не сам /.
Этот каталог содержит исполняемые файлы. Здесь расположены программы, которые можно использовать в однопользовательском режиме или режиме восстановления. Одним словом, те утилиты, которые могут использоваться пока еще не подключен каталог /usr/. Это такие общие команды, как cat, ls, tail, ps и т д.
Так же как и /bin, содержит двоичные исполняемые файлы, которые доступны на ранних этапах загрузки, когда не примонтирован каталог /usr. Но здесь находятся программы, которые можно выполнять только с правами суперпользователя. Это разные утилиты для обслуживания системы. Например, iptables, reboot, fdisk, ifconfig,swapon и т д.
В этой папке содержатся конфигурационные файлы всех программ, установленных в системе.
Кроме конфигурационных файлов, в системе инициализации Init Scripts, здесь находятся скрипты запуска и завершения системных демонов, монтирования файловых систем и автозагрузки программ. Структура каталогов linux в этой папке может быть немного запутанной, но предназначение всех их - настройка и конфигурация.
В Linux все, в том числе внешние устройства являются файлами. Таким образом, все подключенные флешки, клавиатуры, микрофоны, камеры - это просто файлы в каталоге /dev/. Этот каталог содержит не совсем обычную файловую систему. Структура файловой системы Linux и содержащиеся в папке /dev файлы инициализируются при загрузке системы, сервисом udev. Выполняется сканирование всех подключенных устройств и создание для них специальных файлов. Это такие устройства, как: /dev/sda, /dev/sr0, /dev/tty1, /dev/usbmon0 и т д.
Это тоже необычная файловая система, а подсистема, динамически создаваемая ядром. Здесь содержится вся информация о запущенных процессах в реальном времени. По сути, это псевдофайловая система, содержащая подробную информацию о каждом процессе, его Pid, имя исполняемого файла, параметры запуска, доступ к оперативной памяти и так далее. Также здесь можно найти информацию об использовании системных ресурсов, например, /proc/cpuinfo, /proc/meminfo или /proc/uptime. Кроме файлов в этом каталоге есть большая структура папок linux, из которых можно узнать достаточно много информации о системе.
Название каталога /var говорит само за себя, он должен содержать файлы, которые часто изменяются. Размер этих файлов постоянно увеличивается. Здесь содержатся файлы системных журналов, различные кеши, базы данных и так далее. Дальше рассмотрим назначение каталогов Linux в папке /var/.
Еще один тип изменяемых файлов - это файлы баз данных, пакеты, сохраненные пакетным менеджером и т д.
В эту папку почтовый сервер складывает все полученные или отправленные электронные письма, здесь же могут находиться его логи и файлы конфигурации.
Изначально, эта папка отвечала за очереди печати на принтере и работу набора программ cpus.
Здесь находятся файлы блокировок. Эти файлы означают, что определенный ресурс, файл или устройство занят и не может быть использован другим процессом. Apt-get, например, блокирует свою базу данных, чтобы другие программы не могли ее использовать, пока программа с ней работает.
Содержит файлы с PID процессов, которые могут быть использованы, для взаимодействия между программами. В отличие от каталога /run данные сохраняются после перезагрузки.
В этом каталоге содержатся временные файлы, созданные системой, любыми программами или пользователями. Все пользователи имеют право записи в эту директорию.
Файлы удаляются при каждой перезагрузке. Аналогом Windows является папка Windows\Temp, здесь тоже хранятся все временные файлы.
Это самый большой каталог с большим количеством функций. Тут наиболее большая структура каталогов Linux. Здесь находятся исполняемые файлы, исходники программ, различные ресурсы приложений, картинки, музыку и документацию.
Содержит исполняемые файлы различных программ, которые не нужны на первых этапах загрузки системы, например, музыкальные плееры, графические редакторы, браузеры и так далее.
Содержит двоичные файлы программ для системного администрирования, которые нужно выполнять с правами суперпользователя. Например, таких как Gparted, sshd, useradd, userdel и т д.
Содержит библиотеки для программ из /usr/bin или /usr/sbin.
Содержит файлы программ, библиотек, и настроек созданные пользователем. Например, здесь могут храниться программы собранные и установленные из исходников и скрипты, написанные вручную.
В этой папке хранятся домашние каталоги всех пользователей. В них они могут хранить свои личные файлы, настройки программ и т д. Например, /home/sergiy и т д. Если сравнивать с Windows, то это ваша папка пользователя на диске C, но в отличии от WIndows, home как правило размещается на отдельном разделе, поэтому при переустановке системы все ваши данные и настройки программ сохранятся.
Содержит все файлы, связанные с загрузчиком системы. Это ядро vmlinuz, образ initrd, а также файлы загрузчика, находящие в каталоге /boot/grub.
Содержит файлы системных библиотек, которые используются исполняемыми файлами в каталогах /bin и /sbin.
Библиотеки имеют имена файлов с расширением *.so и начинаются с префикса lib*. Например, libncurses.so.5.7. Папка /lib64 в 64 битных системах содержит 64 битные версии библиотек из /lib. Эту папку можно сравнить с WIndows\system32, там тоже сгружены все библиотеки системы, только там они лежат смешанные с исполняемыми файлами, а здесь все отдельно.
В эту папку устанавливаются проприетарные программы, игры или драйвера. Это программы созданные в виде отдельных исполняемых файлов самими производителями. Такие программы устанавливаются в под-каталоги /opt/, они очень похожи на программы Windows, все исполняемые файлы, библиотеки и файлы конфигурации находятся в одной папке.
В этот каталог системные администраторы могут монтировать внешние или дополнительные файловые системы.
В этот каталог система монтирует все подключаемые внешние накопители - USB флешки, оптические диски и другие носители информации.
В этом каталоге содержатся файлы серверов и сервисов. Например, могут содержаться файлы веб-сервера apache.
Еще один каталог, содержащий PID файлы процессов, похожий на /var/run, но в отличие от него, он размещен в TMPFS, а поэтому после перезагрузки все файлы теряются.
Назначение каталогов Linux из этой папки - получение информации о системе непосредственно от ядра. Это еще одна файловая система организуемая ядром и позволяющая просматривать и изменить многие параметры работы системы, например, работу swap, контролировать вентиляторы и многое другое.
Linux (Линукс) – это операционная система, которая на сегодняшний день является фактически единственной альтернативной заменой ОС Windows от Microsoft. Свое начало Linux берет с 1991 года, когда молодой программист с Финляндии Линус Торвальдс взялся за работу над самой первой версией системы, которая и была названа в честь его имени. Рассвет популярности Linux начался с самого его возникновения. Это связано, в первую очередь, с тем, что ядро этой ОС, как и большинство программ, написанных под нее, обладают очень важными качествами.
Ядро Ядро это операционная система низкого Машинно-зависимая часть традиционного уровня, обрабатывающая файлы, работающая с ядра ОС UNIX включает следующие компоненты: дисками, сетью и выполняющая другие необходимые операции. (пока это зависит от особенностей аппаратуры); Ядро операционной системы Linux представляет элементами собой монолитную микроядерной систему архитектуры. раскрутка и инициализация системы на низком уровне с прерываний; При компиляции ядра можно разрешить динамическую первичная обработка внутренних и внешних управление памятью (в той части, которая относится к загрузку и выгрузку очень многих компонентов ядра - особенностям аппаратной поддержки виртуальной так называемых модулей. В момент загрузки модуля памяти); его код загружается на уровне системы и связывается с остальной частью ядра. Внутри модуля могут использоваться функции. любые экспортируемые ядром переключение контекста процессов между режимами пользователя и ядра; связанные с особенностями целевой платформы части драйверов устройств.
Файловая структура (система) /bin – основные двоичные пользовательские модули /boot – файлы статической загрузки /cdrom – исторически выбранная точка монтирования для CD-дисков /dev – файлы устройств /etc – конфигурационные файлы /home – домашние каталоги /lib – основные разделяемые библиотеки /lost+found – восстановленные файлы /media – подключаемые носители /proc – файлы ядра и процессов /root – домашний каталог пользователя root /srv – данные сервисных служб /tmp – временные файлы /usr – пользовательские двоичные файлы и данные, используемые только для чтения (показано на картинке)
Интерфейс (графическая оболочка) – это программа, организующая взаимодействие пользователя с компьютером. Обеспечивает поддержку окон, меню, иконок, мыши и других известных элементов GUI - графического интерфейса пользователя. На основе X строятся более сложные графические среды; наиболее популярные из них - KDE и GNOME. GUI - это набор иконок, меню, диалогов, панелей, окон, и других графических элементов, позволяющих пользователям легко работать с компьютером и приложениями. KDE и Gnome - интегрированные рабочие среды. Пользователи работают с элементами интерфейса и программами.
Утилиты Утилита (англ. utility или tool) - вспомогательная компьютерная программа в Встроенные в Linux программные утилиты и языки. составе g++ -GNU C++ компилятор; Perl - очень мощный скриптовый язык; g 77 - GNU FORTRAN компилятор; (параметрам, настройкам, установкам), либо делают процесс f 2 c - перекодировщик из FORTRAN в C; изменения параметров (автоматизируют его). Fort 77 - компилятор FORTRAN. Выполняет f 2 c, а затем общего программного обеспечения для выполнения специализированных типовых задач. Утилиты предоставляют доступ к возможностям Виды утилит по связи с ОС использует gcc или g++; Независимые утилиты, не требующие для своей работы операционной системы, Grep - поиск фрагмента текста в файлах, удовлетворяющего набранной маске. Маска определяется с Системные утилиты, входящие в поставку ОС и требующие её помощью стандартной системы обозначений, называемой наличия "регулярные выражения «; Виды утилит по функциям Диспетчеры файлов; Архиваторы (с возможным сжатием данных); Просмотрщики; Деинсталлятор - обеспечения [; программа для Tr - translation utility (другими словами - замена букв в текстовом файле); Gawk - GNU awk (используется для обработки форматированных текстовых файлов); удаления программного sed - утилита для обработки текстовых файлов;
Любая UNIX-подобная операционная система состоит из ядра, некоторых системных и прикладных программ. Системные программы используют средства, предоставляемые ядром для обеспечения выполнения различных функций операционной системы. Системные и все остальные программы выполняются «на поверхности ядра» - в пользовательском режиме. Довольно часто операционная система содержит компиляторы и соответствующие им библиотеки (GCC и C библиотеки для Linux), хотя не обязательно все языки программирования должны быть частью операционной системы. Документация, а иногда даже игры, могут являться ее частью. Обычно состав операционной системы определяется содержимым установочного диска.
Операционную систему Linux можно рассматривать в виде Unix-пирамиды, изображенной на рисунке.
Рисунок Уровни операционной системы Unix
На самом нижнем уровне располагается аппаратное обеспечение, состоящее из центрального процессора, памяти, дисков, терминалов и других устройств.
На голом «железе» работает система Unix, функции которой заключаются в управлении аппаратным обеспечением и предоставлении всем программам интерфейса системных вызовов. Эти системные вызовы позволяют программа создавать процессы, файлы и прочие ресурсы, а так же управлять ими.
Все программы обращаются к системным вызовам, помещая аргументы в регистры центрального процессора и выполняя команду эмулированного прерывания для переключения из пользовательского режима в режим ядра и передачи управления операционной системе Unix. За работу команд эмулированного прерывания отвечают библиотечные функции, по одной на системный вызов. Таким образом, чтобы обратиться к системному вызову READ, программа на С должна вызвать библиотечную процедуру READ.
Помимо операционной системы и библиотеки системных вызовов все версии Unix содержать большое количество стандартных программ. К этим программам относятся: командный процессор (оболочка), компиляторы, редакторы, программы обработки текста и утилиты для работы с файлами.
Многие утилиты можно отнести к одной из трех категорий:
1 Редакторы;
Фильтры – считывают входную информацию, поступившую либо от пользователя, либо из файла или другого источника, изучают и обрабатывают ее, а затем выдают результат. Для написания скрипта-фильтра используется специальный язык AWK. К фильтрам относятся – grep, sort, wc, pr, cmp, comm., cpio, fmt, fgrep, srd;
Коммуникационные программы – используются для связи с другими пользователями Вашей системы и других систем.
Таким образом, мы можем говорить о трех интерфейсах в операционной системе Unix: интерфейс системных вызовов, интерфейс библиотечных функций и интерфейс, образованный набором стандартных обслуживающих программ.
Хотя именно последний интерфейс большинство пользователей считает системой Unix, в действительности он не имеет практически ни какого отношения к самой операционной системе и легко может быть заменен.
Дистрибутивы Linux
Дистрибутив Linux – это набор пакетов программного обеспечения, включающий базовые компоненты операционной систем (в том числе, ядро Linux), некоторую совокупность программных приложений и программу инсталляции, которая позволяет установить на компьютер пользователя операционную систему GNU/Linux без привлечения высококвалифицированного эксперта, и набор прикладных программ, необходимых для конкретного применения системы.
Признаков, по которым различаются отдельные дистрибутивы существует очень много. Вот только некоторые из них:
ориентация (или назначение) дистрибутива на конкретную область применений;
требования к аппаратному обеспечению;
используемая графическая оболочка (например, KDE, GNOME или XFce);
наличие средств локализации, обеспечивающих поддержку необходимых вам;
носитель, с которого может запускаться система;
организация процедуры начальной загрузки системы (System V или BSD);
используемая система управления пакетами (например, dpkg в Debian, RPM в Fedora Core). Программное обеспечение, содержащееся в пакете, поставляется в одном из двух основных видов: в виде бинарных файлов , которые предназначены для непосредственной установки в вашу систему, без какой-либо дополнительной обработки (например, компиляции) и в виде исходных текстов , которые обычно содержат текст на каком-то языке программирования, заархивированный в формате tar и упакованный программой gzip, а также вспомогательные файлы, необходимые для компиляции приложения из файлов пакета;
структура каталогов файловой системы (хотя все файловые системы должны по возможности соответствовать стандарту на структуру каталогов файловой системы FHS - Filesystem Hierarchy Standard);
родословная или история происхождения дистрибутива (большая часть современных дистрибутивов ведет свою родословную либо от Red Hat, либо от Debian);
состав базового устанавливаемого программного обеспечения;
доступность дополнительных пакетов;
наличие и состав коммерческих программ, включенных в дистрибутив;
предоставляемые инструменты управления системой и так далее...
Рассмотрев более подробно все аспекты, по которым различаются дистрибутивы, можно констатировать, что существует три существенных критерия классификации дистрибутивов Linux:
стиль загрузки;
система управления пакетами;
назначение дистрибутива.
5. Файловая система - это часть операционной системы, работающая
файлами, и предоставляющая способы хранения данных и организации доступа к ним, на информационном носителе или его разделе. В Unix-системах файловая система представляет собой некоторое устройство (жесткий диск или компакт-диск) или раздел диска, используемые для хранения файлов.
Основной файловой системой операционной системы Linux стала – Ext2 , с длинными именами файлов, длинными файлами и высоко производительностью. Однако Linux также поддерживает и другие файловые системы, используя для этого файловую систему NFS. При компоновке операционной системы Linux предлагает сделать выбор файловой системы, которая будет встроена в ядро. Другие файловые системы при необходимости могут динамически подгружаться во время исполнения в виде модулей.
Ext2 очень похожа на файловую систему BSD с небольшими изменениями. Размещение файловой системы Ext2 на диске показано на рисунке.
Файловая система Linux организована в виде дерева с одной исходной вершиной, которая называется корнем (записывается: « / » ), промежуточные вершины которого соответствуют каталогам, и листья - файлам и пустым каталогам. Символ « / » так же используется для разделения имен каталогов. Каждый каталог и файл файловой системы имеет уникальное полное имя. В каталоге содержатся два специальных имени: имя « . » - именующее сам этот каталог, и имя « . . » - именующее "родительский" каталог данного каталога. Файловая система Linux использует два имени пути: полное (абсолютное), которое начинается с корня, т.е. со знака « / » и родственное (относительное), которое начинается и имени текущего каталога.
6. Ext2 очень похожа на файловую систему BSD с небольшими изменениями. Размещение файловой системы Ext2 на диске показано на рисунке.
Рисунок – Размещение файловой системы Ext2 на диске
Вместо групп цилиндров Ext2 делит диск на группы блоков. Описатель группы содержит информацию о расположении битовых массивов, количестве свободных блоков и i-узлов в группе, а также количество каталогов в группе. В двух битовых массивах (блоковый битовый массив и битовый массив i-узлов) ведется учет свободных блоков и свободных i-узлов. Размер каждого битового массива равен одному блоку.
Оригинал: "The Linux Directory Structure Explained"
Автор: Chris Hoffman
Дата публикации: June 6th, 2012
Перевод: Н.Ромоданов
Дата перевода: июдь 2012 г.
Если вы перешли с системы Windows, то структура файловой системы Linux может показаться особенно странной. Исчезло устройство C:\ и буквы остальных устройств, уступив место каталогу / и другим каталогам с загадочными названиями, большинство из которых трехбуквенные
Структура файловой системы в Linux и в других UNIX-подобных операционных системах определяется стандартом Filesystem Hierarchy Standard (FHS). Однако в файловых системах Linux также есть некоторые каталоги, которые еще не определены в этом стандарте.
Все на вашей системе Linux находится в каталоге /, известном как корневой каталог. Вы можете рассматривать каталог / как аналог устройства C:\ в системе Windows - но это не совсем верно, поскольку в Linux для устройств не используются буквы. Если в Windows другой раздел диска может находиться в D:\, такой другой раздел в Linux появится в виде другого подкаталога в каталоге /.
В каталоге /bin находятся основные двоичные пользовательские модули (программы), которые должны присутствовать, если система монтируется в однопользовательском режиме. Приложения, например, Firefox, хранятся в /usr/bin, в то время как важные системные программы и утилиты, такие как командная оболочка bash, расположены в каталоге /bin. Каталог /usr может храниться в другом разделе - размещение этих файлов в каталоге /bin гарантирует, что в системе эти важные утилиты будут даже в случае, если другие файловые системы не смонтированы. Каталог /sbin аналогичен — в нем находятся основные двоичные модули, используемые для системного администрирования.
В каталоге /boot находятся файлы, необходимые для загрузки системы — например, здесь хранятся файлы загрузчика GRUB и ваши ядра Linux. Здесь нет конфигурационных файлов, используемых загрузчиком - они находятся в каталоге /etc вместе с другими конфигурационными файлами.
Каталог /cdrom не является частью стандарта FHS, но вы по-прежнему можете найти его в Ubuntu и в других операционных системах. Это временное место, где монтируются диски CD-ROM, когда они вставляются в компьютер. Однако, стандартное место для подключаемого носителя находится внутри каталога /media.
В Linux устройства предоставлены в виде файлов и в каталоге /dev находится ряд специальных файлов, с помощью которых представлены устройства. Это не те файлы, которые мы знаем, но здесь они выглядят в виде файлов - например, с помощью /dev/sda представлен первый диск SATA, имеющийся в системе. Если вам на нем нужен раздел, вам нужно запустить редактор разделов и сообщить ему, что нужно отредактировать /dev/sda.
В этом каталоге также находятся псевдо-устройства, которые являются виртуальными устройствами и для которых, на самом деле, нет соответствующего реального устройства. Например, файл /dev/random генерирует случайные числа. Файл /dev/null является специальным устройством, которое не выдает никаких выходных данных и автоматически удаляет все входные данные - когда вы перенаправляете выходные данные команды на /dev/null, то вы их удаляете.
В каталоге /etc находятся конфигурационные файлы, которые обычно можно отредактировать вручную в текстовом редакторе. Обратите внимание, что в каталоге /etc/ размещены общесистемные конфигурационные файлы; пользовательские конфигурационные файлы находятся в домашнем каталоге каждого пользователя.
В каталоге /home находятся домашние каталоги каждого пользователя. Например, если ваше имя как пользователя bob, то у вас есть домашний каталог, который находится в /home/bob. В этом каталоге находятся файлы с пользовательскими данными и конфигурационные файлы конкретного пользователя. Каждый пользователь имеет доступ на запись только в своем домашнем каталоге и для того, чтобы он мог изменять другие файлы в системе, он должен получить более высокие права доступа (стать пользователем root).
В каталоге /lib находятся библиотеки, необходимые для основных двоичных файлов, находящихся в каталогах /bin и /sbin. Библиотеки, необходимые двоичным файлам, находящимся в каталоге /usr/bin, находятся в каталоге /usr/lib.
В каждой файловой системе Linux есть каталог lost+found. Если произошел сбой в работе файловой системы, то при следующей загрузке будет выполнена проверка файловой системы. Все найденные поврежденные файлы будут размещены в каталоге lost+found, так что вы можете попытаться восстановить данные настолько, насколько это можно будет сделать.
В каталоге находятся подкаталоги, в которых монтируются съемные носители, вставляемые в компьютер. Например, когда вы в системе Linux вставляете диск CD, в каталоге /media будет автоматически создан соответствующий подкаталог. В этом подкаталоге вы можете получить доступ к содержимому диска CD.
Исторически сложилось, что каталог /mnt является тем местом, где системные администраторы монтируют временные файловые системы, когда они их используют. Например, если вы монтируете раздел Windows для того, чтобы выполнить некоторые операции восстановления файлов, вы можете смонтировать его в /mnt/windows. Но другие файловые системы вы можете монтировать в любом другом месте.
В каталоге /opt находятся подкаталоги для дополнительных пакетов программного обеспечения. Этот каталог широко используется проприетарным программным обеспечением, которое не подчиняется стандартной иерархии файловых систем - например, проприетарная программа может при установке записывать дампы своих файлов в /opt/application.
Каталог /proc похож на каталог /dev, поскольку он не содержит стандартных файлов. В нем находятся специальные файлы, в которых представлена информация о системе и о процессах.
Каталог /root является домашним каталогом пользователя root. Вместо того, чтобы находиться в /home/root, он помещается в /root. Этот каталог отличается от каталога /, который является корневым каталогом системы.
Каталог /run является достаточно новым каталогом, в котором приложениям предоставляется возможность стандартным образом хранить вспомогательные файлы, которые им требуются, например, сокеты и идентификаторы процессов. Эти файлы нельзя хранить в каталоге /tmp поскольку файлы в каталоге /tmp могут быть удалены.
Каталог /sbin похож на каталог /bin. В нем находятся важные двоичные файлы, которые, как правило, предназначены для их запуска пользователем при администрировании системы.
Если в вашем дистрибутиве для обеспечения безопасности используется пакет SELinux (например, в Fedora и Red Hat), то в каталоге /selinux будут находиться специальные файлы, используемые SELinux. Этот каталог похож на каталог /proc. В Ubuntu SELinux не используется, поэтому наличие этой папки в Ubuntu, возможно, является ошибочным.
В каталоге /srv находятся "данные для сервисов, предоставляемых системой". Если вы пользуетесь сервером Apache HTTP для обслуживания веб-сайта, то, скорее всего, вы будете хранить файлы вашего сайта в каталоге, расположенном внутри каталога /srv.
Приложения хранят временные файлы в каталоге /tmp. Такие файлы обычно удаляются всякий раз, когда ваша система перезагружается, и их можно удалить в любой момент с помощью утилит, например, с помощью утилиты tmpwatch.
В каталоге /usr находятся приложения и файлы, используемые пользователями, в отличие от приложений и файлов, используемых системой. Например, не очень важные приложения находятся в каталоге /usr/bin, а не в каталоге /bin, а не очень важные двоичные файлы, предназначенные для системного администрирования, находятся в каталоге /usr/sbin, а не в каталоге /sbin. Библиотеки для них находятся внутри каталога /usr/lib. В каталоге также есть другие подкаталоги - например, в каталоге /usr/share расположены файлы, независимые от архитектуры системы, например, используемые для работы с графикой.
Каталог /usr/local является местом, где по умолчанию устанавливаются приложения, откомпилированные локально - это позволит им не смешиваться с остальной частью системы.
Каталог /var является аналогом каталога /usr, но в каталог /var можно делать запись, а каталог /usr в обычном режиме предназначен только для чтения. Журнальные файлы и все остальное, что должно было бы записываться в обычном режиме в каталог /usr, записывается в каталог /var. Например, журнальные файлы вы сможете найти в каталоге /var/log.
Для получения более подробной технической информации о иерархии файловой системы в Linux обратитесь к документации стандарта иерархии файловых систем Filesystem Hierarchy Standard, ver.2.3 .
Примечание: На нашем сайте имеется перевод FHS версии 2.2 , а также перевод статьи , в которой делается попытка объяснить причины, почему появился именно такой вариант структуры каталогов UNIX.
Несмотря на то, что основным назначением файловой системы является упорядочение хранимых ресурсов, программистам не очень хотелось бы “изобретать велосипед” для управления объектами других типов. В Linux объектами файловой системы являются: процессы, устройства, структуры данных ядра и параметры настройки, каналы межзадачного взаимодействия, папки, и, конечно, обычные файлы. Такое устройство файловой системы имеет как преимущества, так и недостатки. К преимуществам относится единый программный интерфейс, легкость доступа из интерпретатора команд. К недостаткам относится реализация файловой системы по методу Франкенштейна.
Файловая система состоит из четырех основных компонентов:
Файловая система – это единая иерархическая структура, которая начинается с каталога / и разветвляется, охватывая произвольное число каталогов.
Каталог верхнего уровня называется корневым . Это моноиерархическая система отличается от используемой в Windows, где применяется понятие пространства имен, основанное на принципе деления диска на разделы.
Цепочка имен каталогов, через которые необходимо пройти для доступа к заданному файлу, вместе с именем этого файла образуют путь к файлу. Путь может быть абсолютным (например, /temp/foo ) или относительным (например, book4/filesystem ). Последние интерпретируются начиная с текущего каталога. Стоит отметить, что текущий каталог есть у каждого процесса (большинство процессов никогда не изменяют свои рабочие каталоги, и поэтому просто наследуют текущий каталог процесса, который их запустил).
Существует ограничение на длину имени файла – не более 255 символов. В имя нельзя включать символ косой черты и нулевые символы. Также есть ограничение на длину пути, который передается ядру в качестве аргумента системного вызова – 4095 байт.
Файловое дерево формируется из отдельных частей, которые носят название файловых систем. Каждая файловая система имеет корневой каталог и список его подкаталогов и файлов. Большинство файловых систем представляет собой разделы жесткого диска или логические тома, но, как было сказано ранее, файловая система может принять облик всего, что подчиняется определенным функциональным признакам – сетевых файловых систем, компонентов ядра, дисков, устройств и т.д.
В большинстве случаев файловые системы присоединяются к файловому дереву с помощью команды mount . Эта команда связывает каталог существующего файлового дерева, называемый точкой монтирования, корневым каталогом новой файловой системы. На время монтирования доступ к прежнему содержимому точки монтирования становится невозможным. Например, команда $ sudo mount /dev/sda4 /users монтирует на устройстве /dev/sda4 файловую систему /users . По окончании монтирования можно с помощью команды ls /users просмотреть содержимое файловой системы. Список смонтированных пользователями файловых систем хранится в файле /etc/fstab . Демонтируются файловые системы с помощью команды umount . Занятую файловую систему демонтировать невозможно.
Корневая файловая система содержит корневой каталог и минимальный набор файлов и подкаталогов. Файл ядра находится в недрах корневой файловой системы, но не имеет стандартного имени или точного местоположения.
Частью корневой файловой системы являются также каталог /etc для критических системных файлов и файлов конфигурации, каталоги /sbin и /bin - для важных утилит и иногда каталог /tmp - для временных файлов. Каталог /dev - это обычно реальный каталог, который включен в корневую файловую систему, но он (частично или полностью) может перекрываться другими файловыми системами, если ваша система виртуализировала поддержку своих устройств.
Одни системы хранят совместно используемые библиотечные файлы и прочие важные программы (например, препроцессор языка С) в каталоге /lib . Другие переместили эти элементы в каталог /usr/lib , оставив для каталога /lib роль символьной ссылки.
Огромное значение имеют также каталоги /usr и /var . В первом хранится большинство стандартных программ и другие полезные компоненты, в частности интерактивная документация и библиотеки. Совсем не обязательно, чтобы каталог /usr был отдельной файловой системой, однако для удобства администрирования его, как правило, монтируют именно так. Для того чтобы система могла загрузиться в многопользовательском режиме, необходимы оба каталога - /usr и /var . В каталоге /var содержатся буферные каталоги, журнальные файлы, учетная информация и прочие компоненты, специфичные для каждого компьютера. Поскольку при возникновении проблем журнальные файлы быстро разрастаются, рекомендуется помещать каталог /var в отдельную файловую систему. Домашние каталоги пользователей чаще всего хранятся в отдельной файловой системе, которая обычно монтируется в корневом каталоге. Отдельные файловые системы можно использовать и для хранения больших информационных массивов, например библиотек исходных кодов программ и баз данных.
В таблице приведены стандартные каталоги и их содержимое
| Каталог | ОС | Содержимое |
| /bin | Все | Команды операционной системы ядра |
| /boot | LS | Ядро и файлы для его загрузки |
| /dev | Все | Файлы устройств: дисков, принтеров, псевдотерминалов и т.д. |
| /etc | Все | Важные файлы запуска и конфигурации системы |
| /home | Все | Стандартные домашние каталоги пользователей |
| /kernel | S | Компоненты ядра |
| /lib | Все | Библиотеки, совместно используемые библиотеки и компоненты компилятора языка C |
| /media | LS | Точки монтирования файловых системы на съемных носителях |
| /mnt | LSA | Временные точки монтирования |
| /opt | Все | Программные пакеты необязательных приложения (которые пока не находят широкого применения) |
| /proc | LSA | Информация о всех выполняющихся процессах |
| /root | LS | Домашний каталог суперпользователя (часто просто /) |
| /sbin | Все | Команды, необходимые для обеспечения минимальной работоспособности системы |
| /stand | H | Автономные утилиты, средства диагностики и форматирования дисков |
| /tmp | Все | Временные файлы, которые могут удаляться при перезагрузке |
| /usr | Все | Иерархия дополнительных файлов и программ |
| /usb/bin | Все | Содержимое |
| /usr/include | Все | Файлы заголовков, предназначенные для компиляции C-программ |
| /usr/lib | Все | Библиотеки и вспомогательные файлы для стандартных программ |
| /usr/lib64 | L | 64-разрядные библиотеки для 64-разрядных дистрибутивов Linux |
| /usr/local | Все | Локальные программы (программы, создаваемые или устанавливаемые локальными пользователями) |
| /usr/sbin | Все | Менее важные файлы системного администрирования |
| /usr/share | Все | Элементы, общие для различных систем |
| /usr/share/man | Все | Страницы интерактивной документации |
| /usr/src | LSA | Исходные коды нелокальных программных пакетов (не находит широкого применения) |
| /usr/tmp | Все | Дополнительный каталог для временных файлов, которые могут сохраняться при перезагрузке |
| /var | Все | Системные данные и конфигурационные файлы |
| /var/adm | Все | Разное: журнальные файлы, записи об инсталляции системы, административные компоненты |
| /var/log | LSA | Системные журнальные файлы |
| /var/spool | Все | Буферные каталоги для принтеров, электронной почты и т.д. |
| /var/tmp | Все | Каталог для временного хранения файлов |
Примечание: L = Linux, S = Solaris, H = HP-UX, A = AIX
В большинстве реализаций файловых систем определены семь типов файлов:
Определить тип существующего файла можно с помощью команды ls -ld . Первый символ в строке вывода обозначает тип объекта. Пример:
$ ls -ld /usr/include
где d – означает каталог
Возможные коды ля представления различных типов файлов представлены в таблице
Обычные файлы – это просто последовательность байтов. Файловые системы не налагают ограничения на его структуру. Текстовые документы, файлы данных, программные файлы, библиотеки функций и многое другое – все это хранится в обычных файлах. К их содержимому возможен как последовательный, так и прямой доступ.
Каталог хранит именованные ссылки и другие файлы. Он создается командой mkdir и удаляется (при условии, что он пуст) командой rmdir . Непустые каталоги можно удалять командой rm -r . Специальные ссылки ‘.’ и ‘..’ обозначают сам каталог и его родительский каталог соответственно. Такие ссылки нельзя удалить. Поскольку корневой каталог находится на вершине иерархии, ссылка ‘..’ эквивалентна ссылке ‘.’
Имя файла в действительности хранится в родительском каталоге, а не в самом файле. На файл можно ссылаться из нескольких каталогов одновременно и даже из нескольких элементов одного и того же каталога, причем у всех ссылок могут быть разные имена. Это создает иллюзию того, что файл одновременно присутствует в разных каталогах. Эти дополнительные жесткие (фиксированные) ссылки можно считать синонимами для исходных файлов, и с точки зрения файловой системы все ссылки на файл эквивалентны. Файловая система подсчитывает количество ссылок на каждый файл и при удалении файла не освобождает блоки данных до тех пор, пока не будет удалена последняя ссылка на него. Ссылки не могут указывать на файл, находящийся в другой файловой системе.
Жесткие ссылки создаются командой ln и удаляются командой rm . Синтаксис команды ln легко запомнить, поскольку она является “зеркальным отражением” команды cp. Команда cp oldfile newfile создает копию файла oldfile с именем newfile, а команда ln newfile oldfile преобразует имя newfile в дополнительную ссылку на файл oldfile.
Файлы устройств позволяют программам получать доступ к аппаратным средства и периферийному оборудованию системы. Ядро включает (или загружает) специальные программы (драйверы), которые во всех деталях “знают”, как взаимодействовать с каждым из имеющихся устройств, поэтому само ядро может оставаться относительно абстрактным и независимым от оборудования.
Драйверы устройств образуют стандартный коммуникационный интерфейс, который воспринимается пользователем как совокупность обычных файлов. Получив запрос к файлу символьного или блочного устройства, файловая система передает этот запрос соответствующему драйверу. Важно отличать файлы устройств от драйверов этих устройств. Файлы сами по себе не являются драйверами.
Их можно рассматривать как шлюзы, через которые драйвер принимает запросы. Файлы символьных устройств позволяют связанным с ними драйверам выполнять собственную буферизацию ввода-вывода. Файлы блочных устройств обрабатываются драйверами, которые осуществляют ввод-вывод большими порциями, а буферизацию выполняет ядро. В прошлом некоторые типы аппаратных средств могли быть представлены файлами любого типа, но в современных системах такая конфигурация встречается редко.
Файлы устройств характеризуются двумя номерами: старшим и младшим. Старший номер устройства позволяет ядру определить, к какому драйверу относится файл, а младший номер, как правило, идентифицирует конкретное физическое устройство. Например, старший номер устройства 4 в Linux соответствует драйверу последовательного порта. Таким образом, первый последовательный порт (/ dev/tty0) будет иметь старший номер 4 и младший номер 0.
Драйверы могут интерпретировать переданные им младшие номера устройств как угодно. Например, драйверы накопителей на магнитных лентах с помощью этого номера определяют, необходимо ли перемотать ленту после закрытия файла устройства.
В далеком прошлом /dev играл роль общего каталога, а файлы устройств, которые в нем хранились, создавались с помощью команды mknod и удалялись командой rm . Стандартизировать работу по созданию файлов устройств помогал сценарий с именем MAKEDEV
К сожалению, эта “сырая” система плохо справлялась с безбрежным морем драйверов и типов устройств, которые появились в последние десятилетия. Кроме того, она способствовала возникновению разного рода потенциальных конфигурационных нестыковок: например, файлы устройств ссылались на несуществующие устройства, устройства оказывались недоступными, поскольку они не имели файлов устройств, и т.д.
В наши дни в большинстве систем реализована некоторая форма автоматического управления файлами устройств, которая позволяет системе играть более активную роль в конфигурировании собственных файлов устройств. Например, в Solaris каталоги /dev и /devices полностью виртуализированы. В дистрибутивах Linux каталог /dev является стандартным, но управлением файлами внутри него занимается демон udevd. (Демон udevd создает и удаляет файлы устройств в ответ на изменения в оборудовании, о которых сообщает ядро.)
Установленные посредством сокетов соединения позволяют процессам взаимодействовать, не подвергаясь влиянию других процессов. В системе UNIX поддерживается несколько видов сокетов, использование которых, как правило, предполагает наличие сети. Локальные сокеты доступны только на локальном компьютере, и обращение к ним осуществляется через специальные объекты файловой системы, а не через сетевые порты. Иногда такие сокеты называют UNIX-сокетами.
Несмотря на то что другие процессы распознают файлы сокетов как элементы каталога, только процессы, между которыми установлено соответствующее соединение, могут осуществлять над файлом сокета операции чтения и записи. В качестве примеров стандартных средств, использующих локальные сокеты, можно назвать системы X Window и Syslog.
Локальные сокеты создаются с помощью системного вызова socket . Когда с обеих сторон соединение закрыто, сокет можно удалить командой rm или с помощью системного вызова unlink .
Подобно локальным сокетам, именованные каналы обеспечивают взаимодействие двух процессов, выполняемых на одном компьютере. Такие каналы еще называют файлами FIFO (First In, First Out - “первым поступил, первым обслужен”). Они создаются командой mknod и удаляются командой rm .
Как и в случае локальных сокетов, реальные экземпляры именованных каналов весьма немногочисленны и нечасто встречаются. Они редко требуют административного вмешательства.
Именованные каналы и локальные сокеты имеют практически одинаковое назначение, а их обоюдное существование сложилось исторически. Если бы системы UNIX и Linux разрабатывались в наши дни, то об этих средствах взаимодействия вопрос бы не стоял; сейчас их заменили бы сетевые сокеты.
Прежде всего рассмотрим основные команды для работы с файлами и папками. Для создания файла используется команда touch , для создания директории команда mkdir .
user@ubuntu$ touch [имя файла] – создание файла
user@ubuntu$ mkdir [имя директории] – создание директории
Удаление файлов производится с помощью команды rm. Для директорий используется та же команда, только с ключом -r (рекурсивный).
user@ubuntu$ rm [имя файла] – удаление файла
user@ubuntu$ rm -r [имя директории] – удаление директории
Посмотреть в какой директории находимся можно командной pwd . Содержимое директории просматривается командой ls, которую удобно вызывать с ключом -l для просмотра расширенной информации о каждом файле. Переход на каталог осуществляется командой cd .
user@ubuntu$ pwd – текущая директория
user@ubuntu$ ls -l [путь директории] – содержимое директории
user@ubuntu$ cd [путь директории] – перейти к директории
Операции копирования и перемещения осуществляются командами cp и mv соответственно. В Linux нет специальной команды для переименования файла, вместо этого используется mv.
user@ubuntu$ cp [копируемый файл] [директория] – копирование файла
user@ubuntu$ mv [перемещаемый файл] [директория] – перемещение файла
user@ubuntu$ mv [текущее имя файла] [новое имя файла] – переименовать файл
В этом примере мы создаем директорию test/, переходим в нее командой cd. В этой директории создаем два файла file и file2. Выводим содержимое каталога командой ls -l. Копируем файл file и присваиваем ему имя file3. Переименовываем файл file в new_file командой mv . В конце удаляем все файлы в каталог командой rm *. * – обозначает любое количество символов. Переходим на каталог выше командой cd .. и удаляем каталог /test.
Права доступа к файлу или каталогу можно задать с помощью команды chmod . Такое право есть лишь у владельца файла и пользователя root. В Linux каждому файлу соответствует набор прав доступа, представленный в виде 8-и битов режима. Они определяют, какие пользователи имеют права читать, редактировать и исполнять файл.
Первым аргументом команды chmod является спецификация прав доступа. Второй и последующий аргументы - это имена файлов, права доступа к которым подлежат изменению. При использовании восьмеричной формы записи первая цифра относится к владельцу, вторая - к группе, а третья - к другим пользователям. Если необходимо задать биты setuid/setgid или дополнительный бит, следует указывать не три, а четыре восьмеричные цифры: первая цифра в этом случае будет соответствовать трем специальным битам.
В таблице показано восемь возможных комбинаций для каждого трехбитового набора, где символы r, w и х обозначают право чтения, записи и выполнения соответственно.
Например, команда chmod 711 myprog предоставляет владельцу все права, а остальным пользователям - только право выполнения 9 .
При использовании мнемонического синтаксиса вы объединяете множество исполнителей (u - пользователь, g - группа или о - другой) с оператором (+ добавить, – удалить и = присвоить) и набором прав доступа. Более подробное описание мнемонического синтаксиса можно найти на man-странице команды chmod, но синтаксис всегда лучше изучать на примерах.
Часто происходит такие ситуации, когда при запуске файла он ругается на недостаток прав. Решить такую проблему можно командой sudo chmod a+x file . Команда означает, что для файла file устанавливаются права на исполнение для всех пользователей.
При наличии опции -R команда chmod будет рекурсивно обновлять права доступа ко всем файлам указанного каталога и его подкаталогов. Здесь удобнее всего придерживаться мнемонического синтаксиса, чтобы менялись только те биты, которые заданы явно. Например, команда
chmod -R g+w mydir
добавляет групповое право записи к каталогу mydir и его содержимому, не затрагивая остальные права.
Подписывайтесь на нашу
