Директории файловой системы linux

Основы Linux от основателя Gentoo. Часть 2 (2/5): Назначения папок, поиск файлов

В данном отрывке рассказано о стандарте иерархии файловой системы (FHS), почему директории так называются и для чего они нужны. Упомянута переменная окружения PATH и разобраны основные команды для поиска файлов в системе, такие как whereis, find и locate (slocate).

Навигация по основам Linux от основателя Gentoo:

Часть I

1. BASH: основы навигации (вступление)
2. Управление файлами и директориями
3. Ссылки, а также удаление файлов и директорий
4. Glob-подстановки (итоги и ссылки)

Часть II

FHS и поиск файлов

Стандарт иерархии файловой системы

Стандарт иерархии файловой системы (Filesystem Hierarchy Standard или сокр. FHS) — это документ который определяет схему директорий в Linux-системах. FHS разработан чтобы представить общую схему для упрощения независимой от дистрибутива разработки программного обеспечения, поскольку так все необходимое располагается одинаково в большинстве дистрибутивов. FHS определяет следующее дерево директорий (взято непосредственно из спецификации):

• / (корневая директория)
• /boot (статичные файлы загрузчика)
• /dev (файлы устройств)
• /etc (специфические для хоста конфигурационные файлы)
• /lib (основные разделяемые библиотеки и модули ядра)
• /mnt (точка монтирования для временных нужд)
• /opt (дополнительные пакеты ПО)
• /sbin (основные системные программы)
• /tmp (временные файлы)
• /usr (вторичная иерархия)
• /var (изменяемые данные)

Две независимые классификации в FHS

Спецификация FHS основывается на идее существования двух независимых классификаций файлов: разделяемые и неразделяемые, а также изменяемые и статичные. Разделяемые данные могут распределятся на несколько хостов; неразделяемые специфичны для конкретного хоста (как, например, конфигурационные файлы). Изменяемые данные могут изменяться; статичные не изменяются (за исключением установки и обслуживания системы).

Нижеследующая табличка резюмирует четыре возможные комбинации, с примерами директорий, которые попадают в данные категории. Опять же, эта таблица прямо из спецификации:

Вторичная иерархия в /usr

Внутри /usr вы обнаружите вторичную иерархию, которая выглядит очень похоже на корневую файловую систему. Для /usr не критично существование во время включения машины, она может быть общим сетевым ресурсом (разделяема) или примонтирована с CD-ROM (статична). Большинство конфигурация Linux не используют «разделяемость» /usr, но ценно понимать полезность отличия между основной иерархией в корневой директории и вторичной иерархией в /usr.

Это все, что мы расскажем о стандарте иерархии файловой системы. Сам по себе документ довольно читабелен и вам стоит на него взглянуть. После его прочтения вы будете гораздо лучше понимать файловую систему Linux. Найти спецификацию можно здесь: http://www.pathname.com/fhs/.

Поиск файлов

Linux-системы зачастую содержат сотни тысяч файлов. Возможно, что вы достаточно умны, что никогда не теряете из виду ни один из них, но гораздо вероятнее, что временами вам требуется помощь для нахождения какого-либо файла. Для этого в Linux есть несколько разнообразных средств. Это введение поможет вам выбрать подходящее для решения вашей задачи.

Когда вы запускаете программу из командной строки, bash начинает просматривать список директорий в поисках программы которую вы указали. Например, когда вы вводите ls, bash в действительности не знает, что программа ls находится в /usr/bin. Вместо этого, он ссылается на переменную окружения называемую PATH, которая содержит список директорий разделенных двоеточием. Мы можем проверить значение PATH:

$ echo $PATH
/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin:/usr/X11R6/bin.

С таким значением PATH (у вас оно может быть другим) bash сначала проверит директорию /usr/local/bin, затем /usr/bin в поисках программы ls. Скорее всего, ls находится в /usr/bin, тогда на этой директории bash прекратит поиск.

Изменение PATH

Вы можете расширять переменную PATH, присваивая ей новое значение в командой строке:

/bin
$ echo $PATH
/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin:/usr/X11R6/bin:/home/agriffis/bin

Вы также можете удалять элементы из PATH, хотя это не так просто, поскольку вы не можете ссылаться в команде на существующий $PATH. Лучший вариант — это просто заново указать в PATH то, что вам нужно:

/bin
$ echo $PATH
/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/X11R6/bin:/home/agriffis/bin

Чтобы сделать ваши изменения PATH доступными для процессов, которые будут запускаться в командной оболочке, необходимо «экспортировать» их используя команду export:

О команде «which»

Вы можете проверить, есть ли конкретная программа в вашем PATH используя which. В следующем примере мы видим, в каталогах PATH нашей системы, программы с названием sense нет:

$ which sense
which: no sense in (/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin:/usr/X11R6/bin)

В этом примере, ls успешно находится:

which -a

Наконец, вы должны знать о флаге -a, который укажет which показать вам все экземпляры программы в PATH:

whereis

Если вам необходимо больше информации о программе, чем просто ее расположение, вы можете воспользоваться командой whereis:

$ whereis ls
ls: /bin/ls /usr/bin/ls /usr/share/man/man1/ls.1.gz

Здесь мы видим что ls находится в двух каталогах с общими исполняемыми файлами, /bin и /usr/bin. Кроме того, нам сообщили что есть документация, которая находится в /usr/share/man. Это man-страница которую вы увидите, если введете man ls.

Программа whereis может использоваться для поиска расположения исходников и нестандартного поиска (имеется ввиду возможность искать файлы для которых отсутствуют маны, исходники или бинарники — прим. пер.). Также ей можно указать альтернативные пути для поиска. Обратитесь к man-странице для получения дополнительной информации.

Команда find это другой удобный инструмент в вашем арсенале. Используя find вы не ограничены лишь поиском программ; вы можете искать любые типы файлов, используя различные критерии поиска. Например, поищем в директории /usr/share/doc, файл который называется README:

$ find /usr/share/doc -name README
/usr/share/doc/ion-20010523/README
/usr/share/doc/bind-9.1.3-r6/dhcp-dynamic-dns-examples/README
/usr/share/doc/sane-1.0.5/README

find и шаблоны

Вы можете использовать glob-шаблоны для аргументов -name, при условии что вы экранируете их кавычками или обратным слешем (таким образом они будут переданы команде в нетронутом виде, иначе они сначала будут развернуты bash’ем и уже после переданы команде). Давайте поищем все файлы README с расширением:

$ find /usr/share/doc -name README\*
/usr/share/doc/iproute2-2.4.7/README.gz
/usr/share/doc/iproute2-2.4.7/README.iproute2+tc.gz
/usr/share/doc/iproute2-2.4.7/README.decnet.gz
/usr/share/doc/iproute2-2.4.7/examples/diffserv/README.gz
/usr/share/doc/pilot-link-0.9.6-r2/README.gz
/usr/share/doc/gnome-pilot-conduits-0.8/README.gz
/usr/share/doc/gimp-1.2.2/README.i18n.gz
/usr/share/doc/gimp-1.2.2/README.win32.gz
/usr/share/doc/gimp-1.2.2/README.gz
/usr/share/doc/gimp-1.2.2/README.perl.gz
[еще 578 строк опущено]

Игнорирование регистра в find

Конечно, вы можете игнорировать регистр при поиске:

$ find /usr/share/doc -name ‘[Rr][Ee][Aa][Dd][Mm][Ee]*’

Или, намного проще:

$ find /usr/share/doc -iname readme\*

Как видно, для поиска без учета регистра можно использовать опцию -iname .

find и регулярные выражения

Если вы знакомы с регулярными выражениями, вы можете использовать опцию -regex для поиска файлов с именами соответствующими шаблону. А также опцию похожую на -iname, которая называется -iregex и заставляет find игнорировать регистр в шаблоне. Пример:

$ find /etc -iregex ‘.*xt.*’
/etc/X11/xkb/types/extra
/etc/X11/xkb/semantics/xtest
/etc/X11/xkb/compat/xtest
/etc/X11/app-defaults/XTerm
/etc/X11/app-defaults/XTerm-color

Однако в отличии от большинства программ, find требует чтобы регулярное выражение указывалось для всего пути, а не только его части. По этой причине, стоит в начале и конце шаблона ставить .*; простого использования xt в качестве шаблона будет недостаточно.

find и типы файлов

Опция -type позволяет искать в файловой системе файлы определенного типа. Возможные аргументы для -type это: b (блочное устройство), c (символьное устройство), d (директория), p (именованый канал), f (обычный файл), l (символическая ссылка), и s (сокет). Например, поиск символической ссылки в /usr/bin, которая содержит в своем имени строку vim:

$ find /usr/bin -name ‘*vim*’ -type l
/usr/bin/rvim
/usr/bin/vimdiff
/usr/bin/gvimdiff

find и mtimes

Опция -mtime позволяет вам искать файлы основываясь на дате их последней модификации. Аргументом mtime является количество 24-часовых периодов, и наиболее полезным будет указывать перед аргументом плюс (означает «после») или минус (означает «перед»). Например, рассмотрим следующий сценарий:

$ date
Tue Jan 7 18:14:52 EST 2003

Вы можете найти файлы, которые были модифицированы за последние 24 часа:

Или файлы которые были изменены до текущего 24-часового периода:

Опция -daystart

Если вы дополнительно укажете опцию -daystart, периоды времени будут отсчитываться от начала сегодняшнего дня, а не от текущего времени. Например, здесь файлы созданные вчера и позавчера:

Опция -size

Опция -size позваляет искать файлы по их размеру. По-умолчанию, аргумент -size это количество 512-байтных блоков, но добавляя к опции суффикс, можно сделать вывод более понятным. Доступные суффиксы: b (512-байтные блоки), c (байт), k (килобайт), и w (2-байтные слова). Дополнительно, перед аргументом можно указать плюс («больше чем») или минус («меньше чем»).

Например, для поиска обычного файла в /usr/bin размер которого меньше 50 байт:

$ find /usr/bin -type f -size -50c
/usr/bin/krdb
/usr/bin/run-nautilus
/usr/bin/sgmlwhich
/usr/bin/muttbug

Работа с найдеными файлами

Вы даже не представляете, что можно делать с найденными файлами! Итак, find может производить любые действия над файлами используя опцию -exec. Эта опция принимает строку команд для выполнения, которая оканчивается на ;, и заменяет все вхождения <> именем файла. Это проще всего понять на примере:

Как видите, find это очень мощная команда. Она «выросла» за годы разработки UNIX и Linux. У find существует много других полезных опций. Вы можете прочитать о них в man-страничке.

locate

Мы уже рассмотрели which, whereis и find. Как вы уже наверно заметили, выполнение find может занять некоторое время, т.к. ей необходимо прочитать каждую директорию в которой выполняется поиск. Оказывается, что команда locate может ускорить процесс использую внешнюю базу данных, генерируемую updatedb (updatedb мы рассмотрим ниже).

Команда locate ищет совпадения любой части пути, а не только самого файла. Пример:

$ locate bin/ls
/var/ftp/bin/ls
/bin/ls
/sbin/lsmod
/sbin/lspci
/usr/bin/lsattr
/usr/bin/lspgpot
/usr/sbin/lsof

Использование updatedb

Во многих Linux системах есть «cron job» для периодического обновления базы. В случае если вызов locate вернул нижеописанную ошибку, вам необходимо запустить updatedb от root’а для генерации поисковой базы:

$ locate bin/ls
locate: /var/spool/locate/locatedb: No such file or directory
$ su —
Password:
# updatedb

Работа программы updatedb может занять некоторое время. Если у вас шумный жесткий диск, вы услышите как он шуршит индексируя файловую систему. 🙂

slocate

Во многих Linux дистрибутивах, утилита locate была заменена на slocate. Как правило существует также ссылка на locate, так что вам не нужно запоминать, что именно имеется в системе. slocate означает «безопасный locate» (от англ. secure locate — прим. пер.). Он сохраняет информацию о правах доступа в поисковой базе, так что, обычные пользователи не смогут увидеть директории, которые они и так не смогли бы видеть. Используется slocate точно также как locate, но вывод программы может быть различными в зависимости от пользователя ее запустившего.

Перевод выполнил Dmitry Minsky (Dmitry.Minsky@gmail.com)

Об авторах

Daniel Robbins

Дэниэль Роббинс — основатель сообщества Gentoo и создатель операционной системы Gentoo Linux. Дэниэль проживает в Нью-Мехико со свой женой Мэри и двумя энергичными дочерьми. Он также основатель и глава Funtoo, написал множество технических статей для IBM developerWorks, Intel Developer Services и C/C++ Users Journal.

Chris Houser

Крис Хаусер был сторонником UNIX c 1994 года, когда присоединился к команде администраторов университета Тэйлора (Индиана, США), где получил степень бакалавра в компьютерных науках и математике. После он работал во множестве областей, включая веб-приложения, редактирование видео, драйвера для UNIX и криптографическую защиту. В настоящий момент работает в Sentry Data Systems. Крис также сделал вклад во множество свободных проектов, таких как Gentoo Linux и Clojure, стал соавтором книги The Joy of Clojure.

Aron Griffis

Эйрон Гриффис живет на территории Бостона, где провел последнее десятилетие работая в Hewlett-Packard над такими проектами, как сетевые UNIX-драйвера для Tru64, сертификация безопасности Linux, Xen и KVM виртуализация, и самое последнее — платформа HP ePrint. В свободное от программирования время Эйрон предпочитает размыщлять над проблемами программирования катаясь на своем велосипеде, жонглируя битами, или болея за бостонскую профессиональную бейсбольную команду «Красные Носки».

Источник

Структура файловой системы Linux

Файловая система в ОС Linux, как и в ОС Windows, представляет собой иерархическую структуру каталогов и файлов (в виде дерева), но при этом имеет ряд кардинальных отличий.

Структура каталогов

В ОС Windows жесткие диски называются латинскими буквами (С:, D:, . ), и каждый из дисков представляет собой корневой каталог с собственным деревом папок. Подключение же нового устройства приведет к появлению нового корневого каталога со своей буквой (например, F:). В ОС Linux файловая система представлена единым корневым каталогом, обозначаемым как слэш (/). Соответственно, при данной файловой структуре не диски содержат каталоги, а каталог — диски.

Подключение внешних носителей

В ОС Linux имеется процедура монтирования: когда подключается съемный носитель или диск, файл устройства будет виден в каталоге /dev (devices). Чтобы увидеть содержимое этого устройства, его нужно смонтировать в отдельную директорию /mnt. Также файловая система позволяет примонтировать его и в любое другое место, например /home.

Понятие файла

Понятие «файл» в Linux имеет несколько другое значение, нежели в Windows. «Файлом» можно назвать обычный файл, содержащий данные, и интерпретируемый программой. Директория также является «файлом», содержащим в себе ссылки на другие директории или файлы с данными. Файлы устройства указывает на драйвер, благодаря которому система взаимодействует с физическими устройствами. Имеются и многие другие типы файлов.

Принцип установки программ

Если в Windows программы, зачастую, хранят все данные в одной папке, например в «C:Program FilesProgramName», то в Linux файлы программы разделяются по каталогам в зависимости от типа. Например, исполняемые файлы в /bin, библиотеки в /lib, файлы конфигураций в /etc, логи и кэш в /var.

Регистр имен

Также стоит отметить чувствительность файловой системы Linux к регистру. Файлы Temp.txt и temp.txt будут интерпретироваться как разные файлы и могут находиться в одной директории, в отличие от ОС Windows, который не различает регистр имен. То же правило действует и на каталоги — имена в разных регистрах указывают на разные каталоги.

Назначение каждой директории регламентирует «Стандарт иерархии файловой системы» FHS (Filesystem Hierarchy Standard). Ниже опишем основные директории согласно стандарту FHS:

Стандарт иерархии файловой системы

• / — root каталог. Содержит в себе всю иерархию системы;
• /bin — здесь находятся двоичные исполняемые файлы. Основные общие команды, хранящиеся отдельно от других программ в системе (прим.: pwd, ls, cat, ps);
• /boot — тут расположены файлы, используемые для загрузки системы (образ initrd, ядро vmlinuz);
• /dev — в данной директории располагаются файлы устройств (драйверов). С помощью этих файлов можно взаимодействовать с устройствами. К примеру, если это жесткий диск, можно подключить его к файловой системе. В файл принтера же можно написать напрямую и отправить задание на печать;
• /etc — в этой директории находятся файлы конфигураций программ. Эти файлы позволяют настраивать системы, сервисы, скрипты системных демонов;
• /home — каталог, аналогичный каталогу Users в Windows. Содержит домашние каталоги учетных записей пользователей (кроме root). При создании нового пользователя здесь создается одноименный каталог с аналогичным именем и хранит личные файлы этого пользователя;
• /lib — содержит системные библиотеки, с которыми работают программы и модули ядра;
• /lost+found — содержит файлы, восстановленные после сбоя работы системы. Система проведет проверку после сбоя и найденные файлы можно будет посмотреть в данном каталоге;
• /media — точка монтирования внешних носителей. Например, когда вы вставляете диск в дисковод, он будет автоматически смонтирован в директорию /media/cdrom;
• /mnt — точка временного монтирования. Файловые системы подключаемых устройств обычно монтируются в этот каталог для временного использования;
• /opt — тут расположены дополнительные (необязательные) приложения. Такие программы обычно не подчиняются принятой иерархии и хранят свои файлы в одном подкаталоге (бинарные, библиотеки, конфигурации);
• /proc — содержит файлы, хранящие информацию о запущенных процессах и о состоянии ядра ОС;
• /root — директория, которая содержит файлы и личные настройки суперпользователя;
• /run — содержит файлы состояния приложений. Например, PID-файлы или UNIX-сокеты;
• /sbin — аналогично /bin содержит бинарные файлы. Утилиты нужны для настройки и администрирования системы суперпользователем;
• /srv — содержит файлы сервисов, предоставляемых сервером (прим. FTP или Apache HTTP);
• /sys — содержит данные непосредственно о системе. Тут можно узнать информацию о ядре, драйверах и устройствах;
• /tmp — содержит временные файлы. Данные файлы доступны всем пользователям на чтение и запись. Стоит отметить, что данный каталог очищается при перезагрузке;
• /usr — содержит пользовательские приложения и утилиты второго уровня, используемые пользователями, а не системой. Содержимое доступно только для чтения (кроме root). Каталог имеет вторичную иерархию и похож на корневой;
• /var — содержит переменные файлы. Имеет подкаталоги, отвечающие за отдельные переменные. Например, логи будут храниться в /var/log, кэш в /var/cache, очереди заданий в /var/spool/ и так далее.

Источник