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:

1. Пространство имен – методы именования объектов и организации в виде единой иерархии
2. API – набор системных вызовов для перемещения между объектами и управления ими
3. Методы безопасности – схема защиты, сокрытия и совместного использования объектов
4. Реализация – программный код, который связывает логические модели с дисковой подсистемой

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.

Монтирование и демонтирование файловой системы

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.

Организация файловой системы

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

Типы файлов

В большинстве реализаций файловых систем определены семь типов файлов:

• Обычные файлы
• Каталоги
• Файлы байт-ориентированных (символьных) устройств
• Файлы блочно-ориентированных (блочных) устройств
• Локальные сокеты
• Именованные каналы (реализующие принцип обслуживания FIFO – первым поступил первым обслужен)
• Символьные ссылки

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.

Работа с файлами в Linux

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 в Linux

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.

___________________________

В "ОС" Linux вся файловая система имеет организованную, конкретную структуру. Начинающие пользователи, только пересевшие с Windows на , как правило, испытывают определенные трудности, в связи с отсутствием четкого представления о принадлежности каждой директории. Весь изложенный ниже материал, должен восполнить этот пробел.

Cтруктура каталогов Linux .

(Чтобы из таблицы переместиться к описанию директории, нужно кликнуть по названию директории. Чтобы вернуть страницу на верх, нужно кликнуть, в правом нижнем углу экрана, по квадратику со стрелочкой.)

Краткое описание.

/ корневой раздел

Корневой раздел.

В данной директории находится основной состав команд "ОС", к ним относятся команды оболочки и файловой системы: ls, cp и пр...

Это, хранилище образов ядер, а также, загрузчиков: Grub или Lilo и пр...

Здесь обитают файлы, относящиеся к определенным устройствам, подключенных к "ОС". Дело в том, что в операционной системе Linux , любое устройство ассоциируется с конкретным файлом, т.е. будь-то принтер, сканер, жесткий диск и пр., все должно иметь свой собственный файл, что бы получить необходимый доступ к тому или иному устройству.

Это, место хранения файлов конфигурации "ОС", например: параметры сети, пользователи, группы и такие приложения, как Apache, Samba и тд. и тп.

В этом каталоге может и даже более того, обязана находиться вся личная "инфа" пользователей. Вообще вы, как хозяин конкретной машины, имеете право держать свою "инфу" где хотите, но ради безопасности системы, лучше держать именно здесь, а саму директорию, желательно сформировать в независимый раздел жесткого диска.

/home/ username

Это тоже, домашняя папка, но только пользователя "username". Здесь сохраняются конфигурационные файлы настроек приложений и личная "инфа". Если пользователей много, то каждый имеет свой личный каталог для таких файлов. Есть еще папка суперпользователя "root", находящаяся в корне файловой системы. Такое разграничение директорий, от системных файлов, в разы увеличивает надежность и значительно облегчает процесс резервирования данных.

Сюда сбрасываются файлы, не имеющие ссылок из всех других директорий, не смотря на то, что их "inod" не имел метки "незадействованного". К примеру, вы удаляете файл, как в этот момент происходит обрыв электропитания. В следствие этого, в системе образуется потерявшийся "inod", который имеет пути к файлу, но файл-то отсутствует. Далее, в ext2 (нежурналируемая), "fsck" находит "inod", создает ссылку в lost+found, после чего, можно взглянуть на файл и все нормализовать. В ext3 (журналируемая), "fsck" анализирует журнал и определяет незавершенность операции, производя после этого "откат". Таким образом в журналируемых "ФС" затерявшихся inod(ов) имеется намного меньше.

В этом пространстве сосредоточены системные библиотеки, обеспечивающие работоспособность приложений, находящихся в /bin, /sbin и "ОС" глобально.

Предназначена для авто-монтирования устройств: USB, CD-ROM и т.д. При задействовании любого устройства, оно автоматом подключается в соответствующий каталог данной директории.

Эта директория фактически тоже, что и предыдущая /media, с той лишь разницей, что используетcя ручной тип подключения, а именно, когда выполняется команда "mount".

В этой площадке приживаются установленные приложения с большим размером или дополнительными пакетами, к примеру: /opt/libreoffice.org

Сюда примонтирована "procfs", виртуальная "ФС", с наличием множественной информации, которую можно получить. Допустим, нужно узнать какие модули ядра загружены, это будет файл - /proc/modules или же, получить сведения о процессоре - /proc/cpuinfo

Это домашний супер-пользовательский каталог. Данная директория идентична директории просто пользователя и находится в корне файловой системы. Если вдруг возникли проблемы с доступом к /home, то залогинившись с правами суперпользователя,
всегда можно решить данную проблему.

В системе имеются специальные программы для различных настроек и администрирования, им ведь тоже, где-то надо "жить".

Специфические параметры системы, в большинстве случаев пустует.

Эта директория получила применение начиная с ядра v_2.6 и в нее примонтируется "sysfs", с информацией о ядре, устройствах и драйверах.

Здесь находятся директории блочных устр-ств, которые имеются в системе в реальное время.

Перечень шин ядра: eisa, pci и тд. и тп.

Перечень группированных устр-ств по классификации: printer, scsi-devices и тд. и тп.

Это собрат папки "Temp" в Windows, для хранения временных файлов. Чтение и запись, доступны всем пользователям.

Место установленных пакетов программ, документации, кода ядра, X Window. Полностью доступна для "root", остальным запрещено, кроме чтения. К директории можно применить сетевое монтирование и статус общей для ряда компьютеров.

/usr/bin bin2

Местоположение дополнительных приложений для всех учетных записей.

Место обитания "развлекалок", одним словом, игры.

Заголовочные файлы С++.

/usr/lib lib2

Системные библиотеки для приложений в /usr.

В идеале /usr должен иметь статус "общий" и быть смонтирован по сети - /usr/local должен вмещать в себя пакеты приложений на локальном аппарате. Например: /usr - семейный бюджет, /usr/local - личные доходы.

В пакетной Ubuntu, как правило в /usr располагаются "родственные" пакеты, свои, а в /usr/local собранные из исходников, не имеющие отношения к какому-либо дистрибутиву конкретно.

Системные приложения дополнительного плана.

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.

/ - корень

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 /.

/bin - (binaries) бинарные файлы пользователя

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.

/sbin - (system binaries) системные исполняемые файлы

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.

/etc - (etcetera) конфигурационные файлы

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.

/dev - (devices) файлы устройств

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.

/proc - (proccess) информация о процессах

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.

/var (variable) - Переменные файлы

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/.

/var/log - Файлы логов

/var/lib - базы данных

Еще один тип изменяемых файлов - это файлы баз данных, пакеты, сохраненные пакетным менеджером и т д.

/var/mail - почта

В эту папку почтовый сервер складывает все полученные или отправленные электронные письма, здесь же могут находиться его логи и файлы конфигурации.

/var/spool - принтер

Изначально, эта папка отвечала за очереди печати на принтере и работу набора программ cpus.

/var/lock - файлы блокировок

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.

/var/run - PID процессов

Содержит файлы с PID процессов, которые могут быть использованы, для взаимодействия между программами. В отличие от каталога /run данные сохраняются после перезагрузки.

/tmp (temp) - Временные файлы

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.

/usr - (user applications) Программы пользователя

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.

/usr/bin/ - Исполняемые файлы

Содержит исполняемые файлы различных программ, которые не нужны на первых этапах загрузки системы, например, музыкальные плееры, графические редакторы, браузеры и так далее.

/usr/sbin/

Содержит двоичные файлы программ для системного администрирования, которые нужно выполнять с правами суперпользователя. Например, таких как Gparted, sshd, useradd, userdel и т д.

/usr/lib/ - Библиотеки

Содержит библиотеки для программ из /usr/bin или /usr/sbin.

/usr/local - Файлы пользователя

Содержит файлы программ, библиотек, и настроек созданные пользователем. Например, здесь могут храниться программы собранные и установленные из исходников и скрипты, написанные вручную.

/home - Домашняя папка

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.

/boot - Файлы загрузчика

Содержит все файлы, связанные с загрузчиком системы. Это ядро vmlinuz, образ initrd, а также файлы загрузчика, находящие в каталоге /boot/grub.

/lib (library) - Системные библиотеки

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.

/opt (Optional applications) - Дополнительные программы

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.

/mnt (mount) - Монтирование

В этот каталог системные администраторы могут монтировать внешние или дополнительные файловые системы.

/media - Съемные носители

В этот каталог система монтирует все подключаемые внешние накопители - USB флешки, оптические диски и другие носители информации.

/srv (server) - Сервер

В этом каталоге содержатся файлы серверов и сервисов. Например, могут содержаться файлы веб-сервера apache.

/run - процессы

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.

/sys (system) - Информация о системе

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.

Файловая система Linux представляет собой четкую структуру каталогов и файлов. В этой статье рассмотрим краткое назначение каждого из каталогов.

Файловые системы Linux содержат множество каталогов, большинство из которых определяются стандартом FHS(Filesystem Hierarchy Standard).

Назваие статьи состоит из терминов "каталог", "директория" и "папка". Рассмотрим их.

Каталог или директория (англ. directory - директория) - объект в файловой системе, упрощающий организацию файлов.

Папка (англ. folder) - этот термин используется для представления каталогов в графическом пользовательском интерфейсе.

Следовательно, все эти термины обозначают одно и тоже. Для удобства будем использовать в данной статье термин каталог, т.к. я считаю его наиболее подходящим (лично мое мнение).

Общая структура файловой системы ОС Linux

В зависимости от используемого дистрибутива Linux, некоторых из представленных каталогов может и не быть, или наоборот, могут присуствовать другие непредставленные тут каталоги. Я попытался собрать и дать описание лишь наиболее часто встречающихся каталогов в ОС Linux.

/ - корневой каталог

Главный каталог, в нем хранится все, что есть на вашей ОС Linux. Все разделы Linux хранятся в виде другого подкаталога в корневом каталоге /.

/bin - основные бинарные файлы (программы)

Содержит основные двоичные (бинарные) системные программы (модули), утилиты (ls, cp и т.п.) и командные оболочки (bash и т.п.), которые должны обеспечить минимальный уровень работоспособности системы в однопользовательском режиме. Размещение этих файлов в каталоге /bin гарантирует, что в системе эти важные утилиты будут даже в случае, если другие файловые системы не смонтированы.

/boot - файлы для загрузки ОС

Хранятся образы ядер Linux и файлы менеджеров загрузки (grub, lilo и т.д.).

/cdrom – точка монтирования для CD-дисков

Данный каталог не является частью стандарта FHS, содержится в Ubuntu и вышедших из него дистрибутивах. Используется как место для монтируования CD-ROM дисков.

/dev - файлы устройств

В Linux все устройства предоставлены в виде специфических файлов, расположеных в этом каталоге. Например, файл /dev/sda представляет диск SATA. Также в этом каталоге хранятся файлы псевдо-устройств (виртуальных), для этих файлов нет соответствующего реального устройства. Например, файл /dev/random генерирует случайные числа, а файл /dev/null является специальным устройством для удаления всех входных данных.

/etc - конфигурационные файлы

Содержит основные конфигурационные файлы операционной системы и различных программ.

/home - домашние каталоги пользователей

Содержит домашние каталоги пользователей. По идеологии UNIX для обеспечения безопасности ОС рекомендуется хранить пользовательские данные именно в этой директории. Например, если ваше имя пользователя mara, то у вас есть домашний каталог, который находится в /home/mara и содержит пользовательские конфигурационные файлы и личную информацию. Каждый пользователь имеет доступ на запись только в своем домашнем каталоге.

/lib - основные библиотеки

Эта директория предназначена для хранения системных библиотек и компонентов компилятора языка С, необходимых для работы программ из директорий /bin и /sbin и операционной системы в целом.

/lib64 - 64-битные основные библиотеки

Этот каталог присуствует в основном на 64-битных системах, содержит набор библиотек и компонентов компилятора языка С для 64-битных программ.

/lost+found - восстановленные файлы

Присуствует во всех ОС Linux. При сбое в работе файловой системы и дальнейшей проверке файловой системы (при загрузке ОС), все найденные поврежденные файлы будут помещены в каталоге lost+found, их можно попытаться восстановить.

/media - точка для автоматического монтирования

Используемая для автоматического монтирования различных устройств CD-ROM, USB-накопителей и т.д.

/mnt - точка для ручного монтирования

Используется для временного ручного монтирования (с помощю команды mount) различных устройств, таких как CD-ROM, USB-накопителей и т.д.

/opt - вспомогательные пакеты программ

Находятся подкаталоги для дополнительных пакетов программного обеспечения. Каталог широко используется проприетарным программным обеспечением, которое не подчиняется стандартной иерархии файловых систем.

/proc – файлы ядра и процессов

В эту директорию примонтирована виртуальная файловая система procfs. В ней находятся специальные файлы, в которых представлена информация о системе и о выполняющихся процессах. Например, в файле /proc/cpuinfo собержиться информация о процессоре.

/root - Домашний каталог пользователя root

Домашний каталог пользователя root. Вместо того, чтобы находиться в /home/root, он помещается в /root для большей надёжности системы.

/run – файлы состояния приложений

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 эти файлы могут быть там удалены.

/sbin - бинарные файлы (программы) для администрирования системы

Каталог /sbin похож на каталог /bin. В нем находятся важные двоичные файлы, которые, как правило, предназначены для их запуска пользователем при администрировании системы.

/selinux – виртуальная файловая система SELinux

В некоторых дистрибутивах (Red Hat, Fedora и т.п) для обеспечения безопасности используется пакет SELinux (Security-Enhanced Linux), при этом создается каталог с файлами /selinux.

/srv – данные сервисных служб

Этот каталог присуствует не во всех дистрибутивах, содержит "данные для сервисов, предоставляемых системой" (например сервер Apache может хранить файлы вашего сайта в этом каталоге). В большинстве случаев директория пуста.

/sys - виртуальная файловая система sysfs

Этот каталог появился с выходом ядра версии 2.6 и в него примонтирована виртуальная файловая система sysfs с информацией об устройствах, драйверах, ядре ОС и т.п.

Описание вложеных каталогов:

/sys/block - содержит директории всех блочных устройств, присутствующих на данный момент в системе.

/sys/bus - содержит список шин, определенных в ядре Linux (eisa, pci и т.д.).

/sys/class - содержит список сгруппированных устройств по классам (printer, scsi-devices и т.д.).

/tmp - временные файлы

Временные файлы, обычно удаляются при перезагрузке системы. Является аналогом C:/Windows/Temp в ОС Windows. Все пользователи имеют права чтения и записи в этом каталоге.

/usr - пользовательские бинарные файлы, используемые только для чтения

В этом каталоге находятся приложения и файлы, используемые только пользователями, а не самой системой.

Описание вложеных каталогов:

/usr/bin - исполняемые файлы для всех учетных записей.

/usr/games - каталог для компьютерных игр в системе.

/usr/include - файлы заголовков, предназначенные для компиляции С-программ.

/usr/lib - системные библиотеки и вспомогательные файлы, расположенные в директории /usr.

/usr/local - в этот каталог устанавливаются приложения, откомпилированные локально, что позволяет им не смешиваться с остальной частью системы.

/usr/local/bin - локальные исполняемые файлы.

/usr/local/etc - локальные системные команды и файлы конфигурации.

/usr/local/lib - локальные вспомогательные файлы.

/usr/local/sbin - локальные служебные системные команды.

/usr/local/src - исходные коды программ каталогов /usr/local/*

/usr/man - страницы интерактивной документации.

/usr/sbin - менее важные команды системного администрирования.

/usr/share - общие данные установленных программ (доступен только для чтения).

/usr/share/man - страницы интерактивной документации.

/usr/share/icons - иконки системы.

/usr/share/doc - справочная документация.

/usr/src - исходные коды нелокальных программных пакетов (например, здесь располагаются исходные кода ядра).

/var - каталог для часто меняющихся данных

В этом каталоге находятся журналы операционной системы, системные log-файлы, cache-файлы и т.д.

/var/adm - журнальные файлы, записи об инсталляции системы, административные компоненты.

/var/cache - все кэши для различных программ.

/var/games - файлы с игровыми достижениями.

/var/log - cистемные журнальные файлы (log-файлы).

/var/lock - лежат lock-файлы, указывающие на занятость некоторого ресурса.

/var/lib - изменяемые программами в процессе работы (например, базы данных, метаданные и др.).

/var/spool - буферные каталоги (например, очереди печати, непрочитанные или не отправленные письма, задачи cron и т.д.).

/var/tmp - каталог для временного хранения файлов.

/var/www - размещаются Web-страницы для сервера Apache.

Посмотреть структуру файловой системы можно используя команду ls -la. Ниже приведен пример вывода команды для дистрибутива OpenSUSE.

# ls -la total 260 drwxr-xr-x 24 root root 4096 Aug 30 2013 . drwxr-xr-x 24 root root 4096 Aug 30 2013 .. drwxr-xr-x 2 root root 4096 Aug 8 2012 .config -rw-r--r-- 1 root root 149519 Aug 30 2013 .readahead drwxr-xr-x 2 root root 4096 Aug 8 2012 bin drwxr-xr-x 3 root root 4096 Aug 8 2012 boot drwxr-xr-x 18 root root 3340 May 16 16:29 dev drwxr-xr-x 122 root root 12288 Jun 27 2013 etc drwxr-xr-x 4 root root 4096 Sep 21 2012 home drwxr-xr-x 16 root root 4096 Aug 23 2012 lib drwxr-xr-x 10 root root 12288 Aug 23 2012 lib64 drwx------ 2 root root 16384 Aug 8 2012 lost+found drwxr-xr-x 2 root root 40 Dec 11 2013 media drwxr-xr-x 2 root root 4096 Oct 25 2011 mnt drwxr-xr-x 3 root root 4096 Aug 23 2012 opt dr-xr-xr-x 194 root root 0 Dec 11 2013 proc drwx------ 31 root root 4096 Jun 10 14:38 root drwxr-xr-x 23 root root 780 Jul 9 17:39 run drwxr-xr-x 3 root root 12288 Aug 8 2012 sbin drwxr-xr-x 2 root root 4096 Oct 25 2011 selinux drwxr-xr-x 6 1004 users 4096 Sep 21 2012 srv drwxr-xr-x 12 root root 0 Dec 11 2013 sys drwxrwxrwt 95 root root 4096 Jul 9 17:39 tmp drwxr-xr-x 13 root root 4096 Nov 10 2011 usr drwxr-xr-x 16 root root 4096 Aug 9 2012 var

Вот и все. Рассмотрение предназначения основных встречающихся каталогов в файловой системы Линукс завершено.

Одним из самых сложных пунктов выбора, с которым вы столкнетесь при установке Linux и делении жесткого диска на разделы, таков: разместите ли вы директорию /home на отдельном разделе? Именно в ней проживают файлы пользователя – то есть личные документы и настройки учетной записи пользователя, а не файлы ОС, которые сидят в отдельных директориях. Некоторые дистрибутивы Linux рекомендуют учредить отдельный раздел, а некоторые по умолчанию все размещают в том же разделе. Как же поступить вам? Ответ зависит от того, как вы будете применять свой компьютер. Если вы планируете пробовать много разных дистрибутивов и часто устанавливаете новые поверх старых, тогда имеет смысл создать отдельный раздел /home .

Благодаря этому вы сможете делать с ОС все, что заблагорассудится – обновлять, понижать до более ранней версии или стереть и поставить случайно выбранный экзотический новый дистрибутив с Фарерских островов. Каким бы дистрибутивом Linux вы ни пользовались, ваши личные файлы всегда будут там, в целости и сохранности, на отдельной части диска. При известной осторожности можно даже иметь несколько дистрибутивов Linux на одном компьютере, и все они будут обращаться к одному и тому же разделу /home после загрузки. Но почему мы говорим об осторожности? Вспомните о настройках и файлах конфигурации. Скомандовав, например, ls -a в своей домашней директории, вы увидите огромное количество скрытых файлов и директорий, имена которых начинаются с точек – там содержатся настройки программ. Если вы попытаетесь использовать одинаковые настройки в разных версиях программы, программа может запутаться. Допустим, у вас на компьютере есть Дистрибутив A и Дистрибутив Б. Вы загружаете Дистрибутив А и запускаете FooProgram 2.0 в первый раз, и она создает папку с настройками.fooprogram/ в вашей домашней директории.Затем вы загружаете Дистрибутив Б при той же самой домашней директории и запускаете FooProgram – но на сей раз это будет версия 1.0. Она запутается из-за разницы в файлах настройки, что может привести к полной утрате или повреждению данных.

Потенциальные проблемы /home в Linux

Другая потенциальная проблема с отдельной директорией /home – ограничение по размеру. Если вы поместите все в один раздел, то и ОС, и домашние директории будут иметь доступ к свободному месту. Если вы поместите /home на отдельный раздел и места не будет хватать, вы не сможете просто взять место из раздела ОС (но если вы используете LVM, Logical Volume Manager , как это предлагается на стадии установки во многих дистрибутивах, вы преодолеете эту проблему, поскольку он поддерживает изменение размера разделов).

Однако у подхода, поддерживающего отдельный раздел, есть и плюсы, особенно сейчас, когда все популярнее и доступнее становятся диски SSD (твердотельные накопители). Поскольку они невероятно быстры по сравнению с вращающимися жесткими дисками, вы можете поместить файлы ОС на SSD, чтобы обеспечить быструю работу системы и время запуска приложений, а /home – на традиционный жесткий диск (в конце концов, вас не слишком заботит, долго ли будут грузиться документы LibreOffice или фотографии). Но для систем на обычных жестких дисках, если вы не собираетесь что ни день осваивать новый дистрибутив, мы рекомендуем подход «Размести все на одном разделе».