Презентация "Файловая система операционной системы Linux"

• Linux

Файловая система - способ хранения и организации доступа к данным на информационном носителе или его разделе.

• Файловая система - способ хранения и организации доступа к данным на информационном носителе или его разделе.
• Файл - это отдельная область данных на одном из носителей информации, у которой есть собственное имя.

Имя файла может содержать до 255 любых символов, кроме наклонной черты / и нулевого кода.

• Имя файла может содержать до 255 любых символов, кроме наклонной черты / и нулевого кода.
• Linux всегда различает заглавные и строчные буквы в именах файлов и каталогов, поэтому "methody", "Methody" и "METHODY" будут тремя разными именами.
• Имеется ряд символов, которые имеют в оболочке shell специальное значение и которые поэтому не рекомендуется включать в имена. Это следующие символы:
• @ # $ & ~ % * ( ) [ ] { } ' " \ : ; > <c ` пробел

В разных файловых системах могут использоваться в качестве атрибутов разные характеристики, например:

• В разных файловых системах могут использоваться в качестве атрибутов разные характеристики, например:
• информация о разрешенном доступе,
• пароль для доступа к файлу,
• владелец файла,
• создатель файла,
• признак "только для чтения",
• признак "скрытый файл",
• признак "системный файл",
• признак "архивный файл",
• признак "двоичный/символьный",
• признак "временный" (удалить после завершения процесса),
• признак блокировки,
• длина записи,
• указатель на ключевое поле в записи,
• длина ключа,
• времена создания, последнего доступа и последнего изменения,
• текущий размер файла,
• максимальный размер файла.

Файлы физических устройств.

• Файлы физических устройств.
• Все подключаемые к компьютеру устройства (жесткие и съемные диски, терминал, принтер, модем и т. д.), представляются файлами.
• Взаимодействием с физическими устройствами в Linux управляют драйверы устройств, которые либо встроены в ядро, либо подключаются к нему как отдельные модули. Для взаимодействия с остальными частями операционной системы каждый драйвер образует коммуникационный интерфейс, который выглядит как файл. Большинство таких файлов для различных устройств располагаются в каталоге /dev.
• /dev/cdrom – на устройство CD-ROM;
• /dev/kbd – клавиатура (PS/2);
• /dev/mixer* - доступ к звуковой карте
• /dev/psaux – мышь PS/2 и т. п..

Именованные каналы (pipes) (или буферы FIFO (First In — First Out)). Файлы этого типа служат в основном для того, чтобы организовать обмен данными между разными приложениями (pipe переводится с английского как труба).

• Именованные каналы (pipes) (или буферы FIFO (First In — First Out)). Файлы этого типа служат в основном для того, чтобы организовать обмен данными между разными приложениями (pipe переводится с английского как труба).
• Доменные гнезда (sockets)
• Гнезда — это соединения между процессами, которые позволяют им взаимодействовать, не подвергаясь влиянию других процессов.
• Символические ссылки (symlinks)
• Помимо жестких ссылок в Linux имеется другой тип ссылок, так называемые символические ссылки. В отличие от жестких ссылок символические ссылки могут указывать на файлы, расположенные в  другой файловой системе, например, на монтируемом носителе, или даже на другом компьютере.

• Обычные файлы предназначены для хранения пользовательских или системных данных.
• Каталог – это список ссылок на файлы или другие каталоги.
• Принято говорить, что каталог содержит файлы или другие каталоги, хотя в действительности он только ссылается на них, физическое размещение данных на диске обычно никак не связано с размещением каталога. Каталог, на который есть ссылка в данном каталоге, называется подкаталогом или вложенным каталогом.
• „Домашний каталог“ — каталог, в котором пользователь имеет все права: может создавать и удалять файлы, менять права доступа к ним и т. д. В каталоговой структуре Linux домашние каталоги пользователей обычно размещаются в каталоге /home и имеют имена, совпадающие с именем пользователя. Когда пользователь входит в систему, текущим каталогом становится домашний каталог данного пользователя.

Имя	Описание
/	Корневой каталог
/bin	Наиболее важные команды и программы
/boot	Все, что необходимо для загрузки операционной системы, ядро Linux
/dev	Файлы устройств
/etc	Системные конфигурационные файлы
/home	Домашние каталоги пользователей
/lib	Общие библиотеки, модули ядра
/mnt	Это каталог для монтирования локальных и удаленных файловых систем
/opt	Дополнительные программные пакеты
/ргос	Информация, касающаяся ядра; управление процессами
/root	Домашний каталог пользователя root
/sbin	Системные команды
/tftpboot	Поддержка сетевой загрузки ОС
/tmp	Временные файлы
/usr	Иерархия вторичных программных файлов
/var	Переменные данные (например, регистрационные журналы); файлы спула (например, принтера)

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

• Пользовательские/системные файлы -это все файлы, созданные пользователем и не принадлежащие ни одному из компонентов системы.
• 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 - это те, которые изменяются без вмешательства человека в процессе работы системы: системные журналы, очереди печати и пр.
• 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 файлов нельзя разделять между системами (например, файлы для начальной загрузки системы).

Название устройства в ОС Windows	Тип устройства	Название устройства в ОС Linux	Примечания
A:	1-й флоппи диск	/dev/fd0
B:	2-й флоппи диск	/dev/fd1
C:	1-й жесткий диск (master)	/dev/had	На 1-м IDE канале
D:	2-й жесткий диск (slave)	/dev/hdb	На 1-м IDE канале
E:	3-й жесткий диск (master)	/dev/hdc	На 2-м IDE канале
F:	4-й жесткий диск (slave)	/dev/hdd	На 2-м IDE канале
G:	SCSI CD-ROM	/dev/scd0

Полным именем файла (или путем к файлу) называется список имен вложенных друг в друга подкаталогов, начинающийся с корневого каталога и оканчивающийся собственно именем файла.

• Полным именем файла (или путем к файлу) называется список имен вложенных друг в друга подкаталогов, начинающийся с корневого каталога и оканчивающийся собственно именем файла.
• При этом имена подкаталогов в этом списке разделяются тем  же символом /, который служит для обозначения корневого каталога.
• Например: /home/methody/

EXT2/3,

• EXT2/3,
• ReiserFS,
• JFS,
• ХFЗ,
• CRAMFS,
• HPFS,
• ISO9660,
• Minix,
• FАТ,

• NCPFS,
• NFS, SMBFS, SYSV, UFS, UMSDOS, VFAT, NTFS.

Это класс файловых систем, характерной чертой которых является ведение журнала, хранящего список изменений и в той или иной степени помогающего сохранить целостность файловой системы.

• Это класс файловых систем, характерной чертой которых является ведение журнала, хранящего список изменений и в той или иной степени помогающего сохранить целостность файловой системы.
• Журналируемая файловая система ведёт постоянный учёт всех операций записи на диск. Благодаря этому после сбоя электропитания файловая система всегда автоматически возвращается в рабочее состояние.

Существует несколько типов файловых систем, которые в полной мере поддерживают все возможности, необходимые для полноценной работы Linux.

• Существует несколько типов файловых систем, которые в полной мере поддерживают все возможности, необходимые для полноценной работы Linux.
• Ext2/3
• Этот тип файловой системы разработан специально для Linux и традиционно используется на большинстве Linux-систем. Фактически в названии «Ext2/3» объединены названия двух вариантов этой файловой системы. Ext3 отличается от Ext2 только поддержкой журналирования, в остальном они одинаковы и легко могут быть преобразованы одна в другую в любой момент без потери данных. Обычно предпочтителен вариант с журналированием (Ext3) в силу его большей надёжности. При высокой параллельной дисковой загрузке производительность Ext3 снижается, что выражается в снижении скорости операций с диском и повышении значения нагрузки на систему (Load Average).
• ReiserFS
• Файловая система этого типа похожа скорее на базу данных: внутри неё используется своя собственная система индексации и быстрого поиска данных, а представление в виде файлов и каталогов — только одна из возможностей использования такой файловой системы. Традиционно считается, что ReiserFS отлично подходит для хранения огромного числа маленьких файлов. Поддерживает журналирование.

XFS

• XFS
• Файловая система, наиболее подходящая для хранения очень больших файлов, в которых постоянно что-нибудь дописывается или изменяется. Поддерживает журналирование. Лишена недостатков Ext3 по производительности, но при её использовании выше риск потерять данные при сбоях питания (в том числе и по причине принудительного обнуления повреждённых блоков в целях безопасности; при этом метаданные файла обычно сохраняются и он выглядит как корректный). Рекомендуется использовать эту файловую систему с проверенным аппаратным обеспечением, подключенным к управляемому источнику бесперебойного питания (UPS).
• SWAPFS
• Этот тип файловой системы находится на особом положении — он используется для организации на диске области подкачки (swap). Область подкачки используется в Linux для организации виртуальной памяти: когда программам недостаточно имеющейся в наличии оперативной памяти, часть рабочей информации временно размещается на жёстком диске. JFS Разработана IBM для файловых серверов с высокой нагрузкой: при разработке особый упор делался на производительность и надёжность, что и было достигнуто. Поддерживает журналирование.

ext (extended filesystem)

• ext (extended filesystem)
• Появилась в апреле 1992 года, это была первая файловая система, изготовленная специально под нужды Linux ОС. Разработана Remy Card с целью преодолеть ограничения файловой системы Minix.
• ext2 (second extended file system)
• Была разработана Remy Card в 1993 году. Не журналируемая файловая система, это был основной её недостаток, который исправит ext3.
• ext3 (third extended filesystem)
• Расширение ext2, способное к журналированию. Разработана Стивеном Твиди (Stephen Tweedie) в 1999 году, включена в основное ядро Linux в ноябре 2001 года. На фоне других своих сослуживцев обладает более скромным размером пространства, до 4 тебибайт (4*240 байт) для 32-х разрядных систем. На данный момент является наиболее стабильной и поддерживаемой файловой системой в среде Linux.

Reiser4

• Reiser4
• Первая попытка создать файловую систему нового поколения для Linux. Впервые представленная в 2004 году, система включает в себя такие передовые технологии как транзакции, задержка выделения пространства, а так же встроенная возможность кодирования и сжатия данных. Ханс Рейзер (Hans Reiser), главный разработчик системы, рекламировал использовать своё детище непосредственно как БД с улучшенными метаданными. После того, как Ханс Рейзер был осуждён за убийство в 2008 году, дальнейшая судьба системы стала сомнительной.
• ext4
• Попытка создать 64-х битную ext3 способную поддерживать больший размер файловой системы (1 эксбибайт). Позже добавились возможности — непрерывные области дискового пространства, задержка выделения пространства, онлайн дефрагментация и прочие. Обеспечивается прямая совместимость с системой ext3 и ограниченная обратная совместимость при недоступной способности к непрерывным областям дискового пространства.