Размещение компонентов системы: стандарт FHS

Фрагмент дерева каталогов типичной файловой системы Linux приведен на рис. 1. Утилита ls выведет список всего, что в этом каталогесодержится.

Пример 1. Стандартные каталоги в /. Использование утилиты ls

[student@localhost ~]$ ls /bin dev home lost+fount misc net proc tmp varboot etc lib sbin usr

В примере 1 утилита ls вывела список подкаталогов корневого каталога. Этот список будет примерно таким же в любом дистрибутиве Linux. В корневом каталоге Linux-системы обычно находятся только подкаталоги со стандартными именами. Более того, не только имена, но и тип данных, которые могут попасть в тот или иной каталог, также регламентированы стандартом Filesystem Hierarchy Standard ("стандартная структура файловых систем"). Краткое описание стандартной иерархии каталогов Linux можно получить, выполнив команду man hier. Полный текст и последнюю редакцию стандарта FHS можно прочесть по адресу http://www.pathname.com/fhs/

Содержимое подкаталоговкорневого каталога.

/bin	Название этого каталога происходит от слова "binaries" ("двоичные", "исполняемые"). В этом каталоге находятся исполняемые файлы самых необходимых утилит, которые могут понадобиться системному администратору или другим пользователям.
/boot	"Boot" - загрузка системы. В этом каталоге находятся файлы, необходимые для загрузки ядра - и, обычно, само ядро. Пользователю практически никогда не требуется непосредственно работать с этими файлами.
/dev	В этом каталоге находятся все имеющиеся в системе файлы особого типа, предназначенные для обращения к различным системным ресурсам и устройствам. Например, файлы /dev/ttyN соответствуют виртуальным консолям, где N - номер виртуальной консоли. Данные, введенные пользователем на первой виртуальной консоли, система считывает из файла /dev/tty1; в этот же файл записываются данные, которые нужно вывести пользователю на эту консоль. В специаьных файлах в действительности не хранятся никакие данные, при их помощи данные передаются.
/etc	Каталог для системных конфигурационных файлов. Здесь хранится информация о специфических настройках данной системы: информация о зарегистрированных пользователях, доступных ресурсах, настройках различных программ.
/home	Здесь расположены каталоги, принадлежащие пользователям системы - домашние каталоги, отсюда и название "home". Отделение всех файлов, создаваемых пользователями, от прочих системных файлов дает очевидное преимущество: серьезное повреждение системы или необходимость обновления не затронет пользовательских файлов.
/lib	Название этого каталога - сокращение от "libraries" (англ. "библиотеки"). Чтобы не включать эти функции в текст каждой программы, используются стандартные функции библиотек - это значительно экономит место на диске и упрощает написание программ. В этом каталоге содержатся библиотеки, необходимые для работы наиболее важных системных утилит, размещенных в /bin и /sbin.
/mnt	Каталог для монтирования (от англ. "mount") - временного подключения файловых систем, например, на съемных носителях (CD-ROM и др.).
/proc	В этом каталоге все файлы "виртуальные" - они располагаются не на диске, а в оперативной памяти. В этих файлах содержится информация о программах (процессах), выполняемых в данный момент в системе.
/root	Домашний каталог администратора системы - пользователя root. Смысл размещать его отдельно от домашних каталогов остальных пользователей состоит в том, что /home может располагаться на отдельном устройстве, которое не всегда доступно (например, на сетевом диске), а домашний каталог root должен присутствовать в любой ситуации.
/sbin	Каталог для важнейших системных утилит (название каталога - сокращение от "system binaries"): в дополнение к утилитам /bin здесь находятся программы, необходимые для загрузки, резервного копирования, восстановления системы. Полномочия на исполнение этих программ есть только у системного администратора.
/tmp	Этот каталог предназначен для временных файлов: в таких файлах программы хранят необходимые для работы промежуточные данные. После завершения работы программы временные файлы теряют смысл и должны быть удалены. Обычно каталог /tmp очищается при каждой загрузке системы.
/usr	Здесь можно найти такие же подкаталоги bin, etc, lib, sbin, как и в корневом каталоге. Однако в корневой каталог попадают только утилиты, необходимые для загрузки и восстановления системы в аварийной ситуации - все остальные программы и данные располагаются в подкаталогах /usr. Этот раздел файловой системы может быть очень большим.
/var	Название этого каталога - сокращение от "variable" ("переменные" данные). Здесь размещаются те данные, которые создаются в процессе работы разными программами и предназначены для передачи другим программам и системам (очереди печати, электронной почты и др.) или для сведения системного администратора (системные журналы, содержащие протоколы работы системы). В отличие от каталога /tmp сюда попадают те данные, которые могут понадобиться после того, как создавшая их программа завершила работу.

Стандарт FHS регламентирует не только перечисленные каталоги, но и их подкаталоги, а иногда даже приводит список конкретных файлов, которые должны присутствовать в определенных каталогах. Этот стандарт последовательно соблюдается во всех Linux-системах.

Командная оболочка "знает", что исполняемые файлы располагаются в каталогах /bin, /usr/bin и т. д. - именно в этих каталогах она ищет исполняемый файлcat. Благодаря этому каждая вновь установленная в системе программа немедленно оказывается доступна пользователю из командной строки. Для этого не требуется ни перезагружать систему, ни запускать какие-либо процедуры - достаточно просто поместить исполняемый файл в один из соответствующих каталогов.

Рекомендации стандарта по размещению файлов и каталогов основываются на принципе размещения файлов, которые по-разному используются в системе, в разных подкаталогах. По типу использования файлы можно разделить на следующие группы:

1. пользовательские/системные файлы

Пользовательские файлы - это все файлы, созданные пользователем и не принадлежащие ни одному из компонентов системы.

2. изменяющиеся/неизменные файлы

К неизмененным файлам относятся все статические компоненты программного обеспечения: библиотеки, исполняемые файлы и т. д. - все, что не изменяется само без вмешательства системного администратора. Изменяющиеся файлы изменяются без вмешательства человека в процессе работы системы: системные журналы, очереди печати и пр. Выделение неизменных файлов в отдельную структуру (например, /usr) позволяет использовать соответствующую часть файловой системы в режиме "только чтение", что уменьшает вероятность случайного повреждения данных и позволяет применять для хранения этой части файловой системыCD-ROM и другие носители, доступные только для чтения.

3. разделяемые/неразделяемые файлы

Это разграничение становится полезным, если речь идет о сети, в которой работает несколько компьютеров. Значительная часть информации при этом может храниться на одном из компьютеров и использоваться всеми остальными по сети (к такой информации относятся, например, многие программы и домашние каталоги пользователей). Однако часть файловнельзяразделять между системами (например, файлы для начальной загрузки системы).

Полный путь к каталогу формально ничем не отличается от пути к файлу, т. е. по полному путинельзя сказать наверняка, является его последний элемент файломили каталогом. Чтобы отличать путь к каталогу, иногда используют запись с символом "/" в конце пути, например "/home/student/".

Текущий каталог

Каждая выполняемая программа "работает" в строго определенном каталоге файловой системы. Такой каталог называется текущим каталогом. Можно представлять, что программа во время работы "находится" именно в этом каталоге, это ее "рабочее место". В зависимости от текущего каталога поведение программы может меняться: зачастую программа будет по умолчанию работать с файлами, расположенными именно в текущем каталоге - до них она "дотянется" в первую очередь. Текущий каталог есть у любой программы, в том числе и у командной оболочки (shell) пользователя. Поскольку пользователь взаимодействует с системой через командную оболочку, можно говорить о том, что пользователь "находится" в том каталоге, который в данный момент является текущим каталогом его команднойоболочки.

Все команды, выполняемые пользователем при помощи shell, наследуют текущий каталог shell, т. е. "работают" в том же каталоге. По этой причине пользователю важно знать текущий каталог shell. Для этого служит утилита pwd:

Команда pwd (print working directory) возвращает полный путь текущего каталога командной оболочки - естественно, именно той командной оболочки, при помощи которой была выполнена команда pwd.

Почти все утилиты по умолчанию читают и создают файлы в текущем каталоге. Например, утилита cat (concatenation – конкатенация) - выводит на экран содержимое файла "text":

[student@localhost student]$ cat text

 

В действительности, командная оболочка, прежде чем передавать параметр "text" (имя файла) утилите cat, подставляет значение текущего каталога - получается полный путь к этому файлу в файловой системе: "/home/student/text". Содержимое данного файла утилита cat выведет на экран.

Относительный путь(relative path) - путь к объекту файловой системы, не начинающийся в корневом каталоге. Для каждого процесса Linux определен текущий каталог, с которого система начинает относительный путь при выполнении файловых операций.

Относительный путь строится точно так же, как и полный - перечислением через "/" всех названий каталогов, встретившихся при движении к искомому каталогу или файлу. Между полным и относительным путем есть только одно существенное различие: относительный путь начинается от текущего каталога, в то время как полный путь всегда начинается от корневого каталога. Относительный путь любого файла или каталога в файловой системе может иметь любую конфигурацию - чтобы добраться до искомого файла, можно двигаться как по направлению к корневому каталогу, так и от него. Linux различает полный и oтносительный пути очень просто: если имя объекта начинается на "/" - это полный путь, в любом другом случае - относительный.

Отделить путь к файлу от его имени можно с помощью команд dirname и basename соответственно.

Домашний каталог

В Linux у каждого пользователя обязательно есть собственный каталог, который и становится текущим сразу после регистрации в системе - домашний каталог.

Домашний каталог (home directory) - это каталог, предназначенный для хранения собственных данных пользователя Linux. Как правило, является текущим непосредственно после регистрации пользователя в системе. Полный путь к домашнему каталогу хранится в переменной окружения HOME. Имя домашнего каталога ~

Поскольку каждый пользователь располагает собственным каталогом и по умолчанию работает в нем, решается задача разделения файлов разных пользователей. Обычно доступ других пользователей к чужому домашнему каталогу ограничен: наиболее типична ситуация, когда пользователи могут читать содержимое файлов друг друга, но не имеют права их изменять или удалять.