Linux學習(三)之系統目錄結構

擱淺記憶發表於2018-05-15

本篇文章我將小結下Linux的系統的目錄結構以及常用命令

Linux結構樹

Window每個盤下結構是一棵樹而在linux中邏輯上所有的目錄只有一個頂點/(),所有目錄的起點。根下面類似一個倒掛的數一樣的結構,並且只有一棵樹。


可以使用命令:tree -L 1 /  顯示根目錄下1層內容的樹形結構或者cd / 然後ll -a檢視根目錄下所有內容


如果我們上面目錄和重要結構按照樹形圖羅列出來即如圖所示:


檔案系統的是用來組織和排列檔案存取的,所以它是可見的,在Linux中,我們可以通過ls等工具來檢視其結構,在Linux系統中,我們見到的都是樹形結構;比如作業系統安裝在一個檔案系統中,他表現為由/ 起始的樹形結構。linux檔案系統的最頂端是/,我們稱/為Linux的root,也就是 Linux作業系統的檔案系統。Linux的檔案系統的入口就是/,所有的目錄、檔案、裝置都在/之下,/就是Linux檔案系統的組織者,也是最上級的領導者。

FHS(Filesystem Hierarchy Standard )機構誕生的原因

由於linux是開放原始碼,各大公司和團體根據linux的核心程式碼做各自的操作,程式設計。這樣就造成在根下的目錄的不同。這樣就造成個人不能使用他人的linux系統的PC。因為你根本不知道一些基本的配置,檔案在哪裡。。。這就造成了混亂。這就是FHS(Filesystem Hierarchy Standard )機構誕生的原因。該機構是linux愛好者自發的組成的一個團體,主要是是對linux做一些基本的要求,不至於是操作者換一臺主機就成了linux的‘文盲’。

根據FHS(http://www.pathname.com/fhs/)的官方檔案指出, 他們的主要目的是希望讓使用者可以瞭解到已安裝軟體通常放置於那個目錄下, 所以他們希望獨立的軟體開發商、作業系統製作者、以及想要維護系統的使用者,都能夠遵循FHS的標準。 也就是說,FHS的重點在於規範每個特定的目錄下應該要放置什麼樣子的資料而已。 這樣做好處非常多,因為Linux作業系統就能夠在既有的面貌下(目錄架構不變)發展出開發者想要的獨特風格。

事實上,FHS是根據過去的經驗一直再持續的改版的,FHS依據檔案系統使用的頻繁與否與是否允許使用者隨意更動, 而將目錄定義成為四種互動作用的形態,用表格來說有點像底下這樣:

 

可分享的(shareable)

不可分享的(unshareable)

不變的(static)

/usr (軟體放置處)

/etc (配置檔案)

/opt (第三方協力軟體)

/boot (開機與核心檔)

可變動的(variable)

/var/mail (使用者郵件信箱)

/var/run (程式相關)

/var/spool/news (新聞組)

/var/lock (程式相關)


事實上,FHS針對目錄樹架構僅定義出三層目錄底下應該放置什麼資料而已,分別是底下這三個目錄的定義:

/ (root, 根目錄):與開機系統有關;

/usr (unix software resource):與軟體安裝/執行有關;

/var (variable):與系統運作過程有關。

在介紹下面內容前,再說一下“掛載”的情況

linux中檔案目錄和磁碟分割槽沒有必然聯絡,同一個檔案目錄下的內容可以掛載到多個不同的磁碟上。掛載到磁碟後才可以訪問相應目錄內容,分割槽入口叫做掛載點。(即可以指定任意一個目錄作為一個磁碟的入口,這個入口稱之為掛載點)

例如mount /dev/sdb1  /usr”將/dev/sdb1掛載到/usr

/mnt     一般用於臨時掛載儲存裝置的掛載目錄。直接插入光碟機無法使用,要先掛載後使用。  掛載點---》檔案系統的(裝置)入口。   fdisk -l  檢視磁碟掛載情況     df -h 檢視掛載的磁碟


下面具體介紹:

一. 根目錄 (/) 的意義與內容:

根目錄是整個系統最重要的一個目錄,因為不但所有的目錄都是由根目錄衍生出來的, 同時根目錄也與開機/還原/系統修復等動作有關。 由於系統開機時需要特定的開機軟體、核心檔案、開機所需程式、 函式庫等等檔案資料,若系統出現錯誤時,根目錄也必須要包含有能夠修復檔案系統的程式才行。 因為根目錄是這麼的重要,所以在FHS的要求方面,他希望根目錄不要放在非常大的分割槽, 因為越大的分割槽內你會放入越多的資料,如此一來根目錄所在分割槽就可能會有較多發生錯誤的機會。

因此FHS標準建議:根目錄(/)所在分割槽應該越小越好, 且應用程式所安裝的軟體最好不要與根目錄放在同一個分割槽內,保持根目錄越小越好。 如此不但效能較佳,根目錄所在的檔案系統也較不容易發生問題。說白了,就是根目錄和Windows的C盤一個樣。

根據以上原因,FHS認為根目錄(/)下應該包含如下子目錄:

目錄

應放置檔案內容

/bin

系統有很多放置執行檔的目錄,但/bin比較特殊。因為/bin放置的是在單人維護模式下還能夠被操作的指令。在/bin底下的指令可以被root與一般帳號所使用,主要有:cat,chmod(修改許可權), chown, date, mv, mkdir, cp, bash等等常用的指令。

/boot

主要存放linux系統核心及系統載入程式,包括Linux核心檔案以及開機選單與開機所需設定檔等等。Linux kernel常用的檔名為:vmlinuz ,如果使用的是grub這個開機管理程式,則還會存在/boot/grub/這個目錄。

/dev

在Linux系統上,任何裝置與周邊裝置都是以檔案的型態存在於這個目錄當中,例如音效卡,磁碟,光碟機等。 只要通過存取這個目錄下的某個檔案,就等於存取某個裝置。比要重要的檔案有/dev/null, /dev/zero, /dev/tty , /dev/lp*, / dev/hd*, /dev/sd*等等。特別的/dev/null叫做黑洞裝置,什麼檔案放到黑洞裝置裡面都會被清空  常見方法 cat /dev/null >/a/test.txt(清空test.txt檔案)

/etc

系統主要的設定檔幾乎都放置在這個目錄內,例如人員的帳號密碼檔、各種服務的啟始檔等等。 一般來說,這個目錄下的各檔案屬性是可以讓一般使用者查閱的,但是隻有root有權力修改。 FHS建議不要放置可執行檔(binary)在這個目錄中。 比較重要的檔案有:/etc/inittab, /etc/init.d/, /etc/modprobe.conf, /etc/X11/, /etc/fstab, /etc/sysconfig/等等。 另外,其下重要的目錄有:/etc/init.d/ :所有服務的預設啟動script都是放在這裡的,例如要啟動或者關閉iptables的話: /etc/init.d/iptables start、/etc/init.d/ iptables stop

/etc/xinetd.d/ :這就是所謂的super daemon管理的各項服務的設定檔目錄。

/etc/X11/ :與X Window有關的各種設定檔都在這裡,尤其是xorg.conf或XF86Config這兩個X Server的設定檔。

cat /etc/motd 檢視motd檔案中內容,這個檔案是在登入系統時給使用者展示提示資訊,可以自己手動修改:echo "huangyu linux" >/etc/motd

/home

這是系統預設的使用者家目錄(home directory)。 在你新增一個一般使用者帳號時,預設的使用者家目錄都會規範到這裡來。比較重要的是,家目錄有兩種代號: 
~ :代表當前使用者的家目錄,而 ~guest:則代表使用者名稱為guest的家目錄。

/lib

系統的函式庫非常的多,而/lib放置的則是在開機時會用到的函式庫,以及在/bin或/sbin底下的指令會呼叫的函式庫而已 。 什麼是函式庫呢?妳可以將他想成是外掛,某些指令必須要有這些外掛才能夠順利完成程式的執行之意。 尤其重要的是/lib/modules/這個目錄,因為該目錄會放置核心相關的模組(驅動程式)。

/media

media是媒體的英文,顧名思義,這個/media底下放置的就是可移除的裝置。 包括軟碟、光碟、DVD等等裝置都暫時掛載於此。 常見的檔名有:/media/floppy, /media/cdrom等等。

/mnt

如果妳想要暫時掛載某些額外的裝置,一般建議妳可以放置到這個目錄中。在古早時候,這個目錄的用途與/media相同啦。 只是有了/media之後,這個目錄就用來暫時掛載用了。

/opt

這個是給第三方協力軟體放置的目錄 。 什麼是第三方協力軟體啊?舉例來說,KDE這個桌面管理系統是一個獨立的計畫,不過他可以安裝到Linux系統中,因此KDE的軟體就建議放置到此目錄下了。 另外,如果妳想要自行安裝額外的軟體(非原本的distribution提供的),那麼也能夠將你的軟體安裝到這裡來。 不過,以前的Linux系統中,我們還是習慣放置在/usr/local目錄下。

/root

系統管理員(root)的家目錄。 之所以放在這裡,是因為如果進入單人維護模式而僅掛載根目錄時,該目錄就能夠擁有root的家目錄,所以我們會希望root的家目錄與根目錄放置在同一個分割槽中。

/sbin

Linux有非常多指令是用來設定系統環境的,這些指令只有root才能夠利用來設定系統,其他使用者最多隻能用來查詢而已。放在/sbin底下的為開機過程中所需要的,裡面包括了開機、修復、還原系統所需要的指令。至於某些伺服器軟體程式,一般則放置到/usr/sbin/當中。至於本機自行安裝的軟體所產生的系統執行檔(system binary),則放置到/usr/local/sbin/當中了。常見的指令包括:fdisk, fsck, ifconfig, init, mkfs等等。

halt關機  init 0關機 init是切換模式的,切換到0模式就是關機了    reboot 重啟(init6) shutdown -r now(重啟)     shutdown -h now(關機)

/srv

srv可以視為service的縮寫,是一些網路服務啟動之後,這些服務所需要取用的資料目錄。 常見的服務例如WWW, FTP等等。 舉例來說,WWW伺服器需要的網頁資料就可以放置在/srv/www/裡面。呵呵,看來平時我們編寫的程式碼應該放到這裡了。

/tmp

這是讓一般使用者或者是正在執行的程式暫時放置檔案的地方。這個目錄是任何人都能夠存取的,所以你需要定期的清理一下。當然,重要資料不可放置在此目錄啊。 因為FHS甚至建議在開機時,應該要將/tmp下的資料都刪除。

事實上FHS針對根目錄所定義的標準就僅限於上表,不過仍舊有些目錄也需要我們瞭解一下,具體如下:

目錄

應放置檔案內容

/lost+found

這個目錄是使用標準的ext2/ext3檔案系統格式才會產生的一個目錄,目的在於當檔案系統發生錯誤時,將一些遺失的片段放置到這個目錄下。 這個目錄通常會在分割槽的最頂層存在,例如你加裝一個硬碟於/disk中,那在這個系統下就會自動產生一個這樣的目錄/disk/lost+found

/proc

這個目錄本身是一個虛擬檔案系統(virtual filesystem)喔。 他放置的資料都是在記憶體當中,例如系統核心、行程資訊(process)(是程式嗎?)、周邊裝置的狀態及網路狀態等等。因為這個目錄下的資料都是在記憶體(記憶體)當中,所以本身不佔任何硬碟空間。比較重要的檔案(目錄)例如: /proc/cpuinfo, /proc/dma, /proc/interrupts, /proc/ioports, /proc/net/*等等。呵呵,是虛擬記憶體嗎[guest]?

/sys

這個目錄其實跟/proc非常類似,也是一個虛擬的檔案系統,主要也是記錄與核心相關的資訊。 包括目前已載入的核心模組與核心偵測到的硬體裝置資訊等等。 這個目錄同樣不佔硬碟容量。

除了這些目錄的內容之外,另外要注意的是,因為根目錄與開機有關,開機過程中僅有根目錄會被掛載, 其他分割槽則是在開機完成之後才會持續的進行掛載的行為。就是因為如此,因此根目錄下與開機過程有關的目錄, 就不能夠與根目錄放到不同的分割槽去。那哪些目錄不可與根目錄分開呢?有底下這些:

/etc:配置檔案

/bin:重要執行檔

/dev:所需要的裝置檔案

/lib:執行檔所需的函式庫與核心所需的模組

/sbin:重要的系統執行檔案

這五個目錄千萬不可與根目錄分開在不同的分割槽。

二. /usr 的意義與內容:

依據FHS的基本定義,/usr裡面放置的資料屬於可分享的與不可變動的(shareable, static), 如果你知道如何透過網路進行分割槽的掛載(例如在伺服器篇會談到的NFS伺服器),那麼/usr確實可以分享給區域網路內的其他主機來使用喔。

/usr不是user的縮寫,其實usr是Unix Software Resource的縮寫, 也就是Unix作業系統軟體資源所放置的目錄,而不是使用者的資料啦。這點要注意。 FHS建議所有軟體開發者,應該將他們的資料合理的分別放置到這個目錄下的次目錄,而不要自行建立該軟體自己獨立的目錄。

因為是所有系統預設的軟體(distribution釋出者提供的軟體)都會放置到/usr底下,因此這個目錄有點類似Windows 系統的C:\Windows\ + C:\Program files\這兩個目錄的綜合體,系統剛安裝完畢時,這個目錄會佔用最多的硬碟容量。 一般來說,/usr的次目錄建議有底下這些:

目錄

應放置檔案內容

/usr/X11R6/ 

為X Window System重要資料所放置的目錄,之所以取名為X11R6是因為最後的X版本為第11版,且該版的第6次釋出之意。 

/usr/bin/ 

絕大部分的使用者可使用指令都放在這裡。請注意到他與/bin的不同之處。(是否與開機過程有關) 

/usr/include/ 

c/c++等程式語言的檔頭(header)與包含檔(include)放置處,當我們以tarball方式 (*.tar.gz 的方式安裝軟體)安裝某些資料時,會使用到裡頭的許多包含檔。 

/usr/lib/ 

包含各應用軟體的函式庫、目標檔案(object file),以及不被一般使用者慣用的執行檔或指令碼(script)。 某些軟體會提供一些特殊的指令來進行伺服器的設定,這些指令也不會經常被系統管理員操作, 那就會被擺放到這個目錄下啦。要注意的是,如果你使用的是X86_64的Linux系統, 那可能會有/usr/lib64/目錄產生 

/usr/local/ 

統管理員在本機自行安裝自己下載的軟體(非distribution預設提供者),建議安裝到此目錄, 這樣會比較便於管理。舉例來說,你的distribution提供的軟體較舊,你想安裝較新的軟體但又不想移除舊版, 此時你可以將新版軟體安裝於/usr/local/目錄下,可與原先的舊版軟體有分別啦。 你可以自行到/usr/local去看看,該目錄下也是具有bin, etc, include, lib...的次目錄 

/usr/sbin/ 

非系統正常運作所需要的系統指令。最常見的就是某些網路伺服器軟體的服務指令(daemon) 

/usr/share/ 

放置共享檔案的地方,在這個目錄下放置的資料幾乎是不分硬體架構均可讀取的資料, 因為幾乎都是文字檔案嘛。在此目錄下常見的還有這些次目錄:/usr/share/man:聯機幫助檔案

/usr/share/doc:軟體雜項的檔案說明

/usr/share/zoneinfo:與時區有關的時區檔案

/usr/src/ 

一般原始碼建議放置到這裡,src有source的意思。至於核心原始碼則建議放置到/usr/src/linux/目錄下。 

三.  /var 的意義與內容:

如果/usr是安裝時會佔用較大硬碟容量的目錄,那麼/var就是在系統運作後才會漸漸佔用硬碟容量的目錄。 因為/var目錄主要針對常態性變動的檔案,包括快取(cache)、登入檔(log file)以及某些軟體運作所產生的檔案, 包括程式檔案(lock file, run file),或者例如MySQL資料庫的檔案等等。常見的次目錄有:

目錄

應放置檔案內容

/var/cache/

應用程式本身運作過程中會產生的一些暫存檔

/var/lib/

程式本身執行的過程中,需要使用到的資料檔案放置的目錄。在此目錄下各自的軟體應該要有各自的目錄。 舉例來說,MySQL的資料庫放置到/var/lib/mysql/而rpm的資料庫則放到/var/lib/rpm去

/var/lock/

某些裝置或者是檔案資源一次只能被一個應用程式所使用,如果同時有兩個程式使用該裝置時, 就可能產生一些錯誤的狀況,因此就得要將該裝置上鎖(lock),以確保該裝置只會給單一軟體所使用。 舉例來說,燒錄機正在燒錄一塊光碟,你想一下,會不會有兩個人同時在使用一個燒錄機燒片? 如果兩個人同時燒錄,那片子寫入的是誰的資料?所以當第一個人在燒錄時該燒錄機就會被上鎖, 第二個人就得要該裝置被解除鎖定(就是前一個人用完了)才能夠繼續使用

/var/log/

非常重要。這是登入檔案放置的目錄。裡面比較重要的檔案如/var/log/messages, /var/log/wtmp(記錄登入者的資訊)等。

系統和服務有故障會把資訊輸出到/var/log/messages中,/var/log/messgaes中可以檢視系統安全資訊日誌

/var/mail/

放置個人電子郵件信箱的目錄,不過這個目錄也被放置到/var/spool/mail/目錄中,通常這兩個目錄是互為連結檔案。

/var/run/

某些程式或者是服務啟動後,會將他們的PID放置在這個目錄下

/var/spool/

這個目錄通常放置一些佇列資料,所謂的“佇列”就是排隊等待其他程式使用的資料。 這些資料被使用後通常都會被刪除。舉例來說,系統收到新信會放置到/var/spool/mail/中, 但使用者收下該信件後該封信原則上就會被刪除。信件如果暫時寄不出去會被放到/var/spool/mqueue/中, 等到被送出後就被刪除。如果是工作排程資料(crontab),就會被放置到/var/spool/cron/目錄中。

由於FHS僅是定義出最上層(/)及次層(/usr, /var)的目錄內容應該要放置的檔案或目錄資料, 因此,在其他次目錄層級內,就可以隨開發者自行來配置了。


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