Тема 4. Структура файловой системы Linux

Лекция №4.1. Организация файловой системы. Управление файлами и каталогами. Основные команды для работы с файлами и каталогами

Цель: изучить структуру каталогов в ОС Linux. Научиться управлять директивами и файлами

Организация файловой системы

Файловая система ОС Линукс (как и прочих unix-подобных систем) устроена так, что все ресурсы представлены единообразно, в виде файлов. Такой подход позволяет обеспечить универсальный интерфейс доступа к любым ресурсам: от физических устройств, до процессов, выполняющихся в системе. С точки зрения пользователя файловая система представляет логическую структуру каталогов и файлов. С другой стороны, невидимой пользователю, внутреннее устройство файловой системы реализует физические операции чтения/записи файлов на различные носители, алгоритмы доступа и многое другое.

Типы файлов

Для обеспечения единообразного доступа к файлам их прежде всего необходимо классифицировать. В Линукс это сделано следующим образом:

обычные (regular) файлы - текстовые, исполняемые, графические и пр. файлы, создаваемые пользователями и прикладными программами;

каталоги (directories) - именованные группы файлов и вложенных каталогов (т.е. содержимое каталога - суть файлы и другие каталоги);

файлы устройств (devices) - соответствуют присутствующим в системе реальным (жесткие диски, принтеры, мыши, ЦП и т.д.) устройствам и т.н. псевдоустройствам (например, /dev/null). Файлы устройств представляют символьные (последовательного доступа) и блочные (произвольного доступа) устройства. К первыми относятся, например, параллельные и последовательные порты, ко вторым - жесткие диски;

специальные файлы - сокеты (sockets) и именованные каналы (named pipes), которые предназначены для обмена информацией между процессами;

символьные ссылки (symlinks) - именованные указатели на физические файлы (аналог ярлыков ОС Windows), содержащие только путь к некоторому файлу. Символьные ссылки могут указывать на файлы, хранящиеся как локальных, так и в сетевых каталогах.

Символьные ссылки (или "мягкие") не нужно путать с "жесткими", которые указывают на inode файла. Inode (идентификатор узла) - это уникальный числовой идентификатор узла (файла или каталога) файловой системы, по которому и осуществляется доступ к нему. Символьное имя файла (включая полный путь) ориентировано на пользовательское восприятие. Для человека-оператора проще запомнить осмысленные имена файлов (например: report.txt, myfoto.jpg и т.п.), чем абстрактные числовые значения. Прочие отличия "жестких" и "мягких" ссылок вам предстоит выяснить в ходе выполнения этой лабораторной работы.

Каталоги Линукс

Все файлы упорядочены по каталогам. Структура и назначение каждого из каталогов, созданных на этапе установке предопределены, хотя и могут быть (что не стоит делать без крайней необходимости) изменены суперпользователем.

Файловая система имеет иерархическую структуру и начинается от корневого каталога (/). Его подкаталогами являются:

/bin - исполняемые файлы общего назначения;

/boot - содержит образ загружаемого ядра;

/dev - файлы устройств;

/etc - конфигурационные файлы общего пользования;

/home - домашние каталоги пользователей, включая программы и файлы личных предпочтений;

/lib - общесистемные библиотеки;

/mnt - каталог монтирования внешних файловых систем;

/proc - виртуальная файловая система для чтения информации о процессах;

/root - домашний каталог суперпользователя;

/sbin - программы системного администрирования;

/tmp - каталог для хранения временной информации;

/usr - каталог пользовательских прикладных программ со всеми их исполнимыми и конфигурационными файлами. Например, в подкаталог /usr/local инсталлируются программы, не входящие в дистрибутив Линукс, или собираемые из исходных текстов.

/var - каталог для хранения часто изменяющихся файлов. Например, спулера печати, различных лог-файлов, почтовых сообщений и т.п.

/lost+found - каталог для нарушенных фрагментов файлов, обнаруженных в результате проверки файловой системы после сбоя.

Такая стуктура типична для большинства дистрибутивов Линукс, но могут иметься и дополнительные каталоги. Например, /opt - для дополнительных компонентов, /selinux - расширение системы безопасности и т.п.