Исследование файловой системы

Любая операционная система поддерживает несколь­ко файловых систем, например, Windows поддержива­ет файловые системы FAT , FAT32 , NTFS , ISO9660 , UDF и др. Linux — тоже не исключение. Однако нужно различать файловые системы, которые могут использовать­ся в качестве корневой файловой системы, и файловые системы, которые просто поддерживает ОС, но которые не используются для установки Linux.

В качестве корневой файловой системы применяются следующие файловые системы.

· ext — первая файловая система Linux, использо­валась в ранних версиях Linux (сегодня используется крайне редко).

· ext2 — стандартная, но уже устаревшая файло­вая система Linux. Долгое время использовалась практически во всех дистрибутивах по умолча­нию, но была заменена файловой системой ext3.

· ext3 — модифицированная версия файловой си­стемы ext2, но с поддержкой журнала, существен­но повышающего надежность файловой систе­мы. Максимальный размер раздела с файловой системой ext3 — 4 Тбайт¹, хотя ядро Linux вер­сии 2.6 поддерживает максимальный размер раз­дела до 16 Тбайт . Мак си мальный размер фай­ла — 1 Тбайт.

· ext4 — новейшая файловая система Linux. Поддержка ext4 как стабильной файло­вой системы появилась в ядре Linux версии 2.6.28 — это самая новая версия ядра на момент написания этих строк. Если сравнивать эту файловую систему с ext3, то производительность и надежность новой файловой системы существенно увеличе­на, а максимальный размер раздела теперь равен 1024 Пбайт² (1 Эбайт³). Максималь­ный размер файла больше 2 Тбайт.

Во многих операционных системах (включая Unix) существует концепция файла, по которой его можно рассматривать просто, как набор информации, которому дано имя. Файлы идентифицируются по именам. [26]

Одновременно с концепцией файла рассмотрим и концепцию каталога. Каталог - это совокупность файлов. Файловая система есть собрание файлов и иерархия каталогов. (Различные версии Linux могут иметь отличия). Присмотримся к каждому каталогу:

/bin  

bin - это сокращенно от “binaries” (т.е. двоичные или выполняемые файлы). Здесь находится много важных системных программ. Когда, например, используется команду cp, выполняется программа /bin/cp

/dev  

“Файлы” в /dev известны как драйверы устройств - они используются для доступа к устройствам и ресурсам системы, таким как диски, модемы, память и т.д. Например, как пользователь может читать данные из файла, точно также он можете читать входные сигналы от мыши, имея доступ к /dev/mouse. Имена файлов, начинающиеся на fd - это дисководы гибких дисков. fd0 - первый дисковод, fd1 - второй. Вот перечень некоторых из наиболее используемых файлов устройств:        

/dev/console/ относится к системной консоли, т.е. к монитору, напрямую связанному с системой.        

Различные /dev/ttyS и /dev/cua устройства используются для доступа к последовательным портам. Например, /dev/ttyS0 относится к “COM1” под MS-DOS. Устройства /dev/cua относятся к “звонящим” устройствам, которые используются совместно с модемами.

Устройства, имена которых начинаются с hd, имеют доступ к жестким дискам. /dev/hda относится ко всему первому жесткому диску, а hda1 только к первому разделу /dev/hda.

Устройства с именами, начинающимися на sd - SCSI-драйверы. Если у вас SCSI жесткий диск, вместо доступа к нему через /dev/hda, пользователь будет обращаться к /dev/sda. SCSI ленты доступны через устройства st, а SCSI CD-ROM через sr.

Устройства lp обеспечивают доступ к параллельным портам. /dev/lp0 относится к “LPT1” в MS-DOS.

/dev/null используется как “черная дыра” - любые данные, посланные сюда, канут в Лету. Если необходимо подавить вывод команды на экран, можно перенаправить этот вывод в /dev/null.

Устройства с именами /dev/tty относятся к “виртуальным консолям” системы (доступ путем нажатия alt-F1, alt-F2 и т.д.). /dev/tty1 соответствует первой VC, /dev/tty2 соответствует второй и т.д.

Устройства, чьи имена начинаются на /dev/pty, это "псевдотерминалы". Они используются для входа с удаленных "терминалов". Например, если машина в сети, вход по telnet будет использовать одно из устройств /dev/pty.

/etc

/etc содержит множество всевозможных системных файлов конфигурации. Они включают /etc/passwd (файл паролей), /etc/rc (командный файл инициализации) и т.д.

/sbin

/sbin используется для хранения важных системных двоичных файлов, используемых системным администратором.

/home

/home содержит домашние каталоги пользователей. На вновь инсталлированной системе этот каталог может быть пуст в связи с временным отсутствием зарегистрированных пользователей.

/lib

/lib содержит образы разделяемых библиотек (shared library images). Эти файлы содержат код, который могут использовать многие программы. Вместо того, чтобы каждая программа имела свою собственную копию этих выполняемых файлов, они хранятся в одном общедоступном месте - в /lib. Это позволяет сделать выполняемые файлы меньше и сэкономит место в системе.

/proc

/proc - это "виртуальная файловая система", в которой файлы хранятся в памяти, а не на диске. Они связаны с различными процессами, происходящими в системе, и позволяют получить информацию о том, что делают программы и процессы в указанное время.

/tmp

Многие программы нуждаются в создании рабочих файлов, которые нужны короткое время. Каноническое место для этих файлов в /tmp (там обычно чаще проводится уборка мусора).

/usr

/usr - это очень важный каталог. Он состоит из ряда подкаталогов, которые в свою очередь содержат наиболее важные и полезные программы и файлы конфигурации, используемые системой.

Различные каталоги, описанные выше, необходимы для нормального функционирования системы, но большинство вещей, содержащихся в /usr необязательны для системы. Но это такие необязательные вещи, которые делают систему полезной и интересной. Без /usr пользователь бы имел достаточно занудную систему, содержащую только программы, вроде cp и ls. /usr содержит много больших программных пакетов и конфигурационных файлов, которые их сопровождают.

/usr/bin

/usr/bin настоящее хранилище для различных программ Unix. Он содержит большинство выполняемых программ, которых нет ни в каких других местах, например, в том же /bin их нет.    

/usr/etc

Точно также, как и /etc, содержит всевозможные системные программы и конфигурационные файлы. /usr/etc содержит даже больше утилит и файлов. В общем, файлы, находящиеся в /usr/etc несущественны для системы, в отличие от тех, которые находятся в /etc, и очень существенны. 

/usr/include

/usr/include содержит include-файлы для компилятора Си. Эти файлы (большинство имен которых заканчивается на .h (от слова “header”') объявляют имена структур данных, подпрограмм и констант, используемых при написании программ на Си. Те файлы, которые находятся в /usr/include/sys в общем случае используются при программировании на системном уровне Unix.

/usr/g++-include

/usr/g++-include содержит include-файлы для компилятора Cи++ (очень похожие на /usr/include).

/usr/lib

/usr/lib содержит библиотеки-"заглушки" и "статические" библиотеки, эквивалентные файлам из /lib. При компиляции программа "связывается" с библиотеками, находящимися в /usr/lib, которые в свою очередь направляют программы обращаться в /lib, если им нужен актуальный код. Кроме того, многие другие программы хранят в /usr/lib свои конфигурационные файлы.

/usr/local

/usr/local в большой степени похож на /usr - он содержит различные программы и файлы, несущественные для системы, но превращающие ее в удовольствие и восторг. В общем, эти программы, находящиеся в /usr/local специализируются на специфике системы, т.е. /usr/local сильно отличается в различных Unix. Здесь пользователь найдет такие большие программные пакеты, как TeX (система форматирования документов) и Emacs (большой и мощный редактор), а также Open Offics? если пользователь их установит.

/usr/man

Этот каталог содержит страницы Руководства. Здесь два подкаталога для каждого “раздела” Руководства.

/usr/src

/usr/src содержит исходные коды (неоткомпилированные программы) для различных программ системы. Наиболее важная вещь здесь, это /usr/src/linux, содержащий исходные коды ядра Linux.

/var

/var содержит каталоги, которые часто меняются в размере или имеют тенденцию быстро расти. Многие из этих каталогов "квартировались" в /usr, но поскольку мы стремимся сделать его достаточно стабильным, каталоги, которые часто меняются были перенесены в /var. К числу таких каталогов относятся:     

/var/adm

/var/adm содержит различные файлы, интересные системному администратору, специфические системные файлы, фиксирующие ошибки и проблемы, возникающие в системе. Другие файлы фиксируют входы в систему, как и неудачные попытки войти.

/var/spool

/var/spool содержит файлы, которые предварительно формируются для других программ. Например, если машина подключена к сети, входная почта будет помещаться в /var/spool/mail до тех пор, пока пользователь не прочитает ее или не удалит. Входящие и исходящие новости помещаются в /var/spool/news и т.д.[34]