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Linux树型结构文件系统

2022-08-06 23:29 浏览: 865543 次 我要评论(0 条) 字号:

对于每一个Linux学习者来说,了解Linux文件系统的目录结构,是学好Linux的至关重要的一步。深入了解Linux文件目录结构的标准和每个目录的详细功能,对于我们用好Linux系统非常重要。

文件系统的是用来组织和排列文件存取的,所以它是可见的,在Linux中,我们可以通过ls等工具来查看其结构,在Linux系统中,我们见到的都是树形结构;比如操作系统安装在一个文件系统中,他表现为由/ 起始的树形结构。Linux文件系统的最顶端是/,我们称/为Linux的root,也就是 Linux操作系统的文件系统。Linux的文件系统的入口就是/,所有的目录、文件、设备都在/之下,/就是Linux文件系统的组织者,也是最上级的领导者。

由于Linux的发行版非常多,为了保持目录结构的统一,Linux基金会维护了一个标准,叫做文件系统层次结构标准(英语:Filesystem Hierarchy Standard,FHS)标准里面定义了Linux操作系统的主要目录及目录内容。当然,并不是所有的Linux发行版都严格遵守这个标准。另外,FHS与UNIX的文件目录结构很相似。

事实上,FHS是根据过去的经验一直再持续的改版的,FHS依据文件系统使用的频繁与否与是否允许使用者随意更动, 而将目录定义成为四种交互作用的形态,用表格来说有点像底下这样:

  • 可分享的:可以分享给其他系统挂载使用的目录,所以包括执行文件与用户的邮件等数据, 是能够分享给网络上其他主机挂载用的目录;
  • 不可分享的:自己机器上面运作的装置文件或者是与程序有关的socket文件等, 由于仅与自身机器有关,所以当然就不适合分享给其他主机了。
  • 不变的:有些数据是不会经常变动的,跟随着distribution而不变动。例如函式库、文件说明文件、系统管理员所管理的主机服务配置文件等等;
  • 可变动的:经常改变的数据,例如登录文件、一般用户可自行收受的新闻组等。

FHS只规定了/,/usr,/var三个目录下应该有什么目录,其它的没有规定。下面三个图归纳了这三个目录下的各个次目录和里面放置的内容。

根目录 (/) 的意义与内容

根目录是整个系统最重要的一个目录,因为不但所有的目录都是由根目录衍生出来的, 同时根目录也与开机、还原、系统修复等动作有关。 由于系统开机时需要特定的开机软件、核心文件、开机所需程序、函式库等等文件数据,若系统出现错误时,根目录也必须要包含有能够修复文件系统的程序才行。 因为根目录是这么的重要,所以在FHS的要求方面,他希望根目录不要放在非常大的分区,因为越大的分区内你会放入越多的数据,如此一来根目录所在分区就可能会有较多发生错误的机会。

因此FHS标准建议:根目录(/)所在分区应该越小越好, 且应用程序所安装的软件最好不要与根目录放在同一个分区内,保持根目录越小越好。 如此不但效能较佳,根目录所在的文件系统也较不容易发生问题。说白了,就是根目录和Windows的C盘一个样。

根据以上原因,FHS认为根目录(/)下应该包含如下子目录:

目录 应放置档案内容
/bin 系统有很多放置执行档的目录,但/bin比较特殊。因为/bin放置的是在单人维护模式下还能够被操作的指令。在/bin底下的指令可以被root与一般帐号所使用,主要有:cat,chmod(修改权限), chown, date, mv, mkdir, cp, bash等等常用的指令。
/boot 主要放置开机会使用到的档案,包括Linux核心档案以及开机选单与开机所需设定档等等。Linux kernel常用的档名为:vmlinuz ,如果使用的是grub这个开机管理程式,则还会存在/boot/grub/这个目录。
/dev 在Linux系统上,任何装置与周边设备都是以档案的型态存在于这个目录当中。 只要通过存取这个目录下的某个档案,就等于存取某个装置。比要重要的档案有/dev/null, /dev/zero, /dev/tty , /dev/lp, / dev/hd, /dev/sd*等等
/etc 系统主要的设定档几乎都放置在这个目录内,例如人员的帐号密码档、各种服务的启始档等等。 一般来说,这个目录下的各档案属性是可以让一般使用者查阅的,但是只有root有权力修改。 FHS建议不要放置可执行档(binary)在这个目录中。 比较重要的档案有:/etc/inittab, /etc/init.d/, /etc/modprobe.conf, /etc/X11/, /etc/fstab, /etc/sysconfig/等等。 另外,其下重要的目录有:/etc/init.d/ :所有服务的预设启动script都是放在这里的,例如要启动或者关闭iptables的话: /etc/init.d/iptables start、/etc/init.d/ iptables stop/etc/xinetd.d/ :这就是所谓的super daemon管理的各项服务的设定档目录。/etc/X11/ :与X Window有关的各种设定档都在这里,尤其是xorg.conf或XF86Config这两个X Server的设定档。
/home 这是系统预设的使用者家目录(home directory)。 在你新增一个一般使用者帐号时,预设的使用者家目录都会规范到这里来。比较重要的是,家目录有两种代号: ~ :代表当前使用者的家目录,而 ~guest:则代表用户名为guest的家目录。
/lib 系统的函式库非常的多,而/lib放置的则是在开机时会用到的函式库,以及在/bin或/sbin底下的指令会呼叫的函式库而已 。 什么是函式库呢?妳可以将他想成是外挂,某些指令必须要有这些外挂才能够顺利完成程式的执行之意。 尤其重要的是/lib/modules/这个目录,因为该目录会放置核心相关的模组(驱动程式)。
/media media是媒体的英文,顾名思义,这个/media底下放置的就是可移除的装置。 包括软碟、光碟、DVD等等装置都暂时挂载于此。 常见的档名有:/media/floppy, /media/cdrom等等。
/mnt 如果妳想要暂时挂载某些额外的装置,一般建议妳可以放置到这个目录中。在古早时候,这个目录的用途与/media相同啦。 只是有了/media之后,这个目录就用来暂时挂载用了。
/opt 这个是给第三方协力软体放置的目录 。 什么是第三方协力软体啊?举例来说,KDE这个桌面管理系统是一个独立的计画,不过他可以安装到Linux系统中,因此KDE的软体就建议放置到此目录下了。 另外,如果妳想要自行安装额外的软体(非原本的distribution提供的),那么也能够将你的软体安装到这里来。 不过,以前的Linux系统中,我们还是习惯放置在/usr/local目录下。
/root 系统管理员(root)的家目录。 之所以放在这里,是因为如果进入单人维护模式而仅挂载根目录时,该目录就能够拥有root的家目录,所以我们会希望root的家目录与根目录放置在同一个分区中。
/sbin Linux有非常多指令是用来设定系统环境的,这些指令只有root才能够利用来设定系统,其他使用者最多只能用来查询而已。放在/sbin底下的为开机过程中所需要的,里面包括了开机、修复、还原系统所需要的指令。至于某些伺服器软体程式,一般则放置到/usr/sbin/当中。至于本机自行安装的软体所产生的系统执行档(system binary),则放置到/usr/local/sbin/当中了。常见的指令包括:fdisk, fsck, ifconfig, init, mkfs等等。
/srv srv可以视为service的缩写,是一些网路服务启动之后,这些服务所需要取用的资料目录。 常见的服务例如WWW, FTP等等。 举例来说,WWW伺服器需要的网页资料就可以放置在/srv/www/里面。
/tmp 这是让一般使用者或者是正在执行的程序暂时放置档案的地方。这个目录是任何人都能够存取的,所以你需要定期的清理一下。当然,重要资料不可放置在此目录啊。 因为FHS甚至建议在开机时,应该要将/tmp下的资料都删除。

事实上FHS针对根目录所定义的标准就仅限于上表,不过仍旧有些目录也需要我们了解一下,具体如下:

目录 应放置文件内容
/lost+found 这个目录是使用标准的ext2/ext3档案系统格式才会产生的一个目录,目的在于当档案系统发生错误时,将一些遗失的片段放置到这个目录下。 这个目录通常会在分割槽的最顶层存在,例如你加装一个硬盘于/disk中,那在这个系统下就会自动产生一个这样的目录/disk/lost+found
/proc 这个目录本身是一个虚拟文件系统(virtual filesystem)喔。 他放置的资料都是在内存当中,例如系统核心、进程资讯(process)、周边装置的状态及网络状态等等。因为这个目录下的资料都是在记忆体(内存)当中,所以本身不占任何硬盘空间。比较重要的档案(目录)例如: /proc/cpuinfo, /proc/dma, /proc/interrupts, /proc/ioports, /proc/net/*等等。
/sys 这个目录其实跟/proc非常类似,也是一个虚拟的档案系统,主要也是记录与核心相关的资讯。 包括目前已载入的核心模组与核心侦测到的硬体装置资讯等等。 这个目录同样不占硬盘容量。

除了这些目录的内容之外,另外要注意的是,因为根目录与开机有关,开机过程中仅有根目录会被挂载,其他分区则是在开机完成之后才会持续的进行挂载的行为。就是因为如此,因此根目录下与开机过程有关的目录,就不能够与根目录放到不同的分区去。那哪些目录不可与根目录分开呢?有底下这些:

  • /etc:配置文件
  • /bin:重要执行档
  • /dev:所需要的装置文件
  • /lib:执行档所需的函式库与核心所需的模块
  • /sbin:重要的系统执行文件

这五个目录千万不可与根目录分开在不同的分区。

/usr 的意义与内容

依据FHS的基本定义,/usr里面放置的数据属于可分享的与不可变动的(shareable, static), 如果你知道如何透过网络进行分区的挂载,那么/usr确实可以分享给局域网络内的其他主机来使用。

/usr不是user的缩写,其实usr是Unix Software Resource的缩写, 也就是Unix操作系统软件资源所放置的目录,而不是用户的数据。这点要注意。 FHS建议所有软件开发者,应该将他们的数据合理的分别放置到这个目录下的次目录,而不要自行建立该软件自己独立的目录。

因为是所有系统默认的软件(distribution发布者提供的软件)都会放置到/usr底下,因此这个目录有点类似Windows 系统的C:Windows + C:Program files这两个目录的综合体,系统刚安装完毕时,这个目录会占用最多的硬盘容量。 一般来说,/usr的次目录建议有底下这些:

目录 应放置文件内容
/usr/X11R6/ 为X Window System重要数据所放置的目录,之所以取名为X11R6是因为最后的X版本为第11版,且该版的第6次释出之意。
/usr/bin/ 绝大部分的用户可使用指令都放在这里。请注意到他与/bin的不同之处。(是否与开机过程有关)
/usr/include/ c/c++等程序语言的档头(header)与包含档(include)放置处,当我们以tarball方式 (*.tar.gz 的方式安装软件)安装某些数据时,会使用到里头的许多包含档。
/usr/lib/ 包含各应用软件的函式库、目标文件(object file),以及不被一般使用者惯用的执行档或脚本(script)。 某些软件会提供一些特殊的指令来进行服务器的设定,这些指令也不会经常被系统管理员操作, 那就会被摆放到这个目录下啦。要注意的是,如果你使用的是X86_64的Linux系统, 那可能会有/usr/lib64/目录产生
/usr/local/ 统管理员在本机自行安装自己下载的软件(非distribution默认提供者),建议安装到此目录, 这样会比较便于管理。举例来说,你的distribution提供的软件较旧,你想安装较新的软件但又不想移除旧版, 此时你可以将新版软件安装于/usr/local/目录下,可与原先的旧版软件有分别啦。 你可以自行到/usr/local去看看,该目录下也是具有bin, etc, include, lib…的次目录
/usr/sbin/ 非系统正常运作所需要的系统指令。最常见的就是某些网络服务器软件的服务指令(daemon)
/usr/share/ 放置共享文件的地方,在这个目录下放置的数据几乎是不分硬件架构均可读取的数据, 因为几乎都是文本文件嘛。在此目录下常见的还有这些次目录:/usr/share/man:联机帮助文件/usr/share/doc:软件杂项的文件说明/usr/share/zoneinfo:与时区有关的时区文件
/usr/src/ 一般原始码建议放置到这里,src有source的意思。至于核心原始码则建议放置到/usr/src/linux/目录下。

/var 的意义与内容

如果/usr是安装时会占用较大硬盘容量的目录,那么/var就是在系统运作后才会渐渐占用硬盘容量的目录。 因为/var目录主要针对常态性变动的文件,包括缓存(cache)、登录档(log file)以及某些软件运作所产生的文件, 包括程序文件(lock file, run file),或者例如MySQL数据库的文件等等。常见的次目录有:

目录 应放置文件内容
/var/cache/ 应用程序本身运作过程中会产生的一些暂存档
/var/lib/ 程序本身执行的过程中,需要使用到的数据文件放置的目录。在此目录下各自的软件应该要有各自的目录。 举例来说,MySQL的数据库放置到/var/lib/mysql/而rpm的数据库则放到/var/lib/rpm去
/var/lock/ 某些装置或者是文件资源一次只能被一个应用程序所使用,如果同时有两个程序使用该装置时, 就可能产生一些错误的状况,因此就得要将该装置上锁(lock),以确保该装置只会给单一软件所使用。 举例来说,刻录机正在刻录一块光盘,你想一下,会不会有两个人同时在使用一个刻录机烧片? 如果两个人同时刻录,那片子写入的是谁的数据?所以当第一个人在刻录时该刻录机就会被上锁, 第二个人就得要该装置被解除锁定(就是前一个人用完了)才能够继续使用
/var/log/ 非常重要。这是登录文件放置的目录。里面比较重要的文件如/var/log/messages, /var/log/wtmp(记录登入者的信息)等。
/var/mail/ 放置个人电子邮件信箱的目录,不过这个目录也被放置到/var/spool/mail/目录中,通常这两个目录是互为链接文件。
/var/run/ 某些程序或者是服务启动后,会将他们的PID放置在这个目录下
/var/spool/ 这个目录通常放置一些队列数据,所谓的“队列”就是排队等待其他程序使用的数据。 这些数据被使用后通常都会被删除。举例来说,系统收到新信会放置到/var/spool/mail/中, 但使用者收下该信件后该封信原则上就会被删除。信件如果暂时寄不出去会被放到/var/spool/mqueue/中, 等到被送出后就被删除。如果是工作排程数据(crontab),就会被放置到/var/spool/cron/目录中。

由于FHS仅是定义出最上层(/)及次层(/usr, /var)的目录内容应该要放置的文件或目录数据,因此,在其他次目录层级内,就可以随开发者自行来配置了。

其他特殊目录

/proc目录

Linux 内核提供了一种通过 /proc 文件系统,在运行时访问内核内部数据结构、改变内核设置的机制。proc文件系统是一个伪文件系统,它只存在内存当中,而不占用外存空间。它以文件系统的方式为访问系统内核数据的操作提供接口。

用户和应用程序可以通过proc得到系统的信息,并可以改变内核的某些参数。由于系统的信息,如进程,是动态改变的,所以用户或应用程序读取proc文件时,proc文件系统是动态从系统内核读出所需信息并提交的。下面列出的这些文件或子文件夹,并不是都是在你的系统中存在,这取决于你的内核配置和装载的模块。另外,在/proc下还有三个很重要的目录:net,scsi和sys。 Sys目录是可写的,可以通过它来访问或修改内核的参数,而net和scsi则依赖于内核配置。例如,如果系统不支持scsi,则scsi 目录不存在。

除了以上介绍的这些,还有的是一些以数字命名的目录,它们是进程目录。系统中当前运行的每一个进程都有对应的一个目录在/proc下,以进程的 PID号为目录名,它们是读取进程信息的接口。而self目录则是读取进程本身的信息接口,是一个link。

子文件或子文件夹:

  • /proc/buddyinfo 每个内存区中的每个order有多少块可用,和内存碎片问题有关
  • /proc/cmdline 启动时传递给kernel的参数信息
  • /proc/cpuinfo cpu的信息
  • /proc/crypto 内核使用的所有已安装的加密密码及细节
  • /proc/devices 已经加载的设备并分类
  • /proc/dma 已注册使用的ISA DMA频道列表
  • /proc/execdomains Linux内核当前支持的execution domains
  • /proc/fb 帧缓冲设备列表,包括数量和控制它的驱动
  • /proc/filesystems 内核当前支持的文件系统类型
  • /proc/interrupts x86架构中的每个IRQ中断数
  • /proc/iomem 每个物理设备当前在系统内存中的映射
  • /proc/ioports 一个设备的输入输出所使用的注册端口范围
  • /proc/kcore 代表系统的物理内存,存储为核心文件格式,里边显示的是字节数,等于RAM大小加上4kb
  • /proc/kmsg 记录内核生成的信息,可以通过/sbin/klogd或/bin/dmesg来处理
  • /proc/loadavg 根据过去一段时间内CPU和IO的状态得出的负载状态,与uptime命令有关
  • /proc/locks 内核锁住的文件列表
  • /proc/mdstat 多硬盘,RAID配置信息(md=multiple disks)
  • /proc/meminfo RAM使用的相关信息
  • /proc/misc 其他的主要设备(设备号为10)上注册的驱动
  • /proc/modules 所有加载到内核的模块列表
  • /proc/mounts 系统中使用的所有挂载
  • /proc/mtrr 系统使用的Memory Type Range Registers (MTRRs)
  • /proc/partitions 分区中的块分配信息
  • /proc/pci 系统中的PCI设备列表
  • /proc/slabinfo 系统中所有活动的 slab 缓存信息
  • /proc/stat 所有的CPU活动信息
  • /proc/sysrq-trigger 使用echo命令来写这个文件的时候,远程root用户可以执行大多数的系统请求关键命令,就好像在本地终端执行一样。要写入这个文件,需要把/proc/sys/kernel/sysrq不能设置为0。这个文件对root也是不可读的
  • /proc/uptime 系统已经运行了多久
  • /proc/swaps 交换空间的使用情况
  • /proc/version Linux内核版本和gcc版本
  • /proc/bus 系统总线(Bus)信息,例如pci/usb等
  • /proc/driver 驱动信息
  • /proc/fs 文件系统信息
  • /proc/ide ide设备信息
  • /proc/irq 中断请求设备信息
  • /proc/net 网卡设备信息
  • /proc/scsi scsi设备信息
  • /proc/tty tty设备信息
  • /proc/net/dev 显示网络适配器及统计信息
  • /proc/uptime 就是用uptime的时候会出现的资讯
  • /proc/version 核心的版本,就是用uname -a显示的内容
  • /proc/vmstat 虚拟内存统计信息
  • /proc/vmcore 内核panic时的内存映像
  • /proc/diskstats 取得磁盘信息
  • /proc/schedstat kernel调度器的统计信息
  • /proc/zoneinfo 显示内存空间的统计信息,对分析虚拟内存行为很有用

以下是/proc目录中进程N的信息:

  • /proc/N pid为N的进程信息
  • /proc/N/cmdline 进程启动命令
  • /proc/N/cwd 链接到进程当前工作目录
  • /proc/N/environ 进程环境变量列表
  • /proc/N/exe 链接到进程的执行命令文件
  • /proc/N/fd 包含进程相关的所有的文件描述符
  • /proc/N/maps 与进程相关的内存映射信息
  • /proc/N/mem 指代进程持有的内存,不可读
  • /proc/N/root 链接到进程的根目录
  • /proc/N/stat 进程的状态
  • /proc/N/statm 进程使用的内存的状态
  • /proc/N/status 进程状态信息,比stat/statm更具可读性
  • /proc/self 链接到当前正在运行的进程

/dev目录

dev是设备(device)的英文缩写。/dev这个目录对所有的用户都十分重要。因为在这个目录中包含了所有Linux系统中使用的外部设备。但是这里并不是放的外部设备的驱动程序,这一点和windows,dos操作系统不一样。它实际上是一个访问这些外部设备的端口。我们可以非常方便地去访问这些外部设备,和访问一个文件,一个目录没有任何区别。

Linux沿袭Unix的风格,将所有设备认成是一个文件。设备文件分为两种:块设备文件(b)和字符设备文件(c)。设备文件一般存放在/dev目录下,对常见设备文件作如下说明:

  • /dev/hd[a-t] IDE设备
  • /dev/sd[a-z] SCSI设备
  • /dev/fd[0-7] 标准软驱
  • /dev/md[0-31] 软raid设备
  • /dev/loop[0-7] 本地回环设备
  • /dev/ram[0-15] 内存
  • /dev/null 无限数据接收设备,相当于黑洞
  • /dev/zero 无限零资源
  • /dev/tty[0-63] 虚拟终端
  • /dev/ttyS[0-3] 串口
  • /dev/lp[0-3] 并口
  • /dev/console 控制台
  • /dev/fb[0-31] framebuffer
  • /dev/cdrom => /dev/hdc
  • /dev/modem => /dev/ttyS[0-9]
  • /dev/pilot => /dev/ttyS[0-9]
  • /dev/random 随机数设备
  • /dev/urandom 随机数设备

WEB应用应该放在哪个文件夹下?

Debian以及一些其它较老的系统仍然使用/var/www作为web服务的默认根目录, 然而Arch却使用的是/srv/http. 比较优雅地解决方案是建立符号连接: sudo ln -s /srv/http/ /var/www

/srv

指定/srv的主要目的是为了让用户可以找到特定服务的文件所在的位置, 因此这些需要一个单独的目录来存放只读的数据, 可写的数据以及脚本(例如cgi scripts)的服务就能够放在合理的位置. 某个特定用户感兴趣的数据应该适用于所有用户的home目录.

命名/srv子目录的方法没有具体指定, 因为对于应该如何命名现在还没有达成共识。其中一种方法是通过协议来组织/srv目录下的数据, 例如ftp, rsync, www以及cvs。对于大型的系统, 通过管理环境来组织/srv是很有用的, 例如/srv/physics/www, /srv/compsci/cvs等等. 这一步因服务器不同而不同. 因此, 任何程序都不能依靠一种具体的/srv的组织结构而存在, 任何数据也不能必须被存储在/srv目录下. 但是在FHS标准的系统里, /srv目录应该总是存在的, 而且也应该作为这些数据存放的默认目录.

各个发行版一定要注意, 在没有管理员权限的情况下是不能把本地文件放入这些目录里的.

/var

/var存放的是可变的数据文件. 包括spool目录和文件, 管理和日志数据, 以及临时文件.

/var的一些部分在不同的系统间是不共享的. 比方说, /var/log, /var/lock以及/var/run. 其他的部分是可以共享的, 特别是/var/mail, /var/cache/man, /var/cache/fonts以及/var/spool/news.

指定/var是为了有可能只读地挂载/usr. 如果有文件一旦到了/usr里, 在系统运行期间就是可写的(相对于安装和软件维护)了的话, 那这个文件一定要放在/var里.

如果/var不能成为独立的一部分, 那么比较好的方法是, 把根目录下的/var移到/usr里.(这有时候用来减少根目录的大小, 或者根目录的空间没剩多少时也可以这样做.) 但是, /var一定不能连接到/usr, 因为这使得分开/usr和/var更加困难了, 而且很可能会导致命名冲突. 相反, 把/var连接到/usr/var.

应用通常都不会在/var的顶级目录下增加新的目录。只有当这些目录有系统范围的应用的时候, 并且咨询了FHS的邮件列表之后才能被添加。

例如:

  • /var/log for logs
  • /var/tmp for temporary files
  • /var/cache for cache
  • /var/lock for lock files

参考链接:



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