Типы файлов Linux
В GNU/Linux как и других Unix-подобных операционных системах понятие типа файла не связано с расширением файла (несколькими буквами после точки в конце имени), как это обстоит в Windows.
Unix-подобная ОС не следит за расширениями файлов. Задача связать расширения файла с конкретным пользовательским приложением, в котором этот файл будет открываться, видимо лежит на какой-либо дополнительной программе. В свою очередь пользовательское приложение анализирует структуру данный файла, расширение ему также безразлично.
Таким образом, среди файловых атрибутов, хранящихся в операционной системе на базе ядра Linux, нет информации о типе данных в файле. Там есть информация о более существенном разделении, связанном с тем, что в Unix-подобных системах все объекты – это файлы. Все объекты весьма разнообразны. Поэтому тип файла в Linux – это скорее тип объекта, но не тип данных как в Windows.
В операционной системе GNU/Linux существуют следующие типы файлов: обычные файлы, каталоги, символьные ссылки, блочные устройства, символьные устройства, сокеты, каналы. Каждый тип имеет собственное обозначение одним символом. Знание этих символов нам пригодится в дальнейшем при изучении командной оболочки Bash.
Обычные файлы (-)
Сюда относятся все файлы с данными, играющими роль ценной информации сами по себе. Linux все-равно текстовый перед ним файл, исполняемый или картинка. В любом случае это будет обычный (regular) файл. Все они обозначаются знаком минус «-«. Остальные типы файлов считаются специальными (special).
Каталоги (d)
В Linux каталог представляет собой такой тип файла, данными которого является список имен других файлов и каталогов, вложенных в данный каталог. Напрямую, то есть через какой-либо редактор, пользователь не может редактировать данные файла-каталога. Редактированием занимается ядро операционной системы, получая, в том числе от пользователя, команды создания файла, удаления и др.
В файле каталога осуществляется связь между именами файлов (словесного обозначения для людей) и их индексными дескрипторами (истинным именем-числом, которым оперирует ОС).
В Unix-подобных системах один и тот же файл может существовать под разными именами и/или в разных каталогах: все имена будут связаны с одним и тем же индексным дескриптором (механизм жестких ссылок).
Также следует, что файлы всегда должны содержаться в каталогах, иначе станут недоступны, так как нигде не будет содержаться записи о них.
Символьные ссылки (l)
Символьная ссылка – это файл, в данных которого содержится адрес другого файла по его имени (а не индексному дескриптору).
Выполнение символьной ссылки приводит к открытию файла, на который она указывает. Это аналог ярлыков в операционной системе Windows.
Если удалить исходный файл, то символьная ссылка продолжит существовать. Она по-прежнему будет указывать на файл, которого уже нет.
Символьные ссылки не содержат атрибутов файлов, на которые они указывают. У них есть собственные атрибуты.
Символьные (c) и блочные устройства (b)
Файлы устройств предназначены для обращения к аппаратному обеспечению компьютера (дискам, принтерам, терминалам и др.). Когда происходит обращение к файлу устройства, то ядро операционной системы передает запрос драйверу этого устройства.
К символьным устройствам обращение происходит последовательно (символ за символом). Примером символьного устройства может служить терминал.
Считывать и записывать информацию на блочные устройства можно в произвольном порядке, причем блоками определенного размера. Пример: жесткий диск.
Сокеты (s) и каналы (p)
Чтобы понять, что такое канал и сокет, необходимо понимание процессов в операционной системе. И каналы и сокеты организуют их взаимодействие. Пользователь с данными типами файлов почти не сталкивается.
Ключевым отличием канала от сокета является то, что канал однонаправлен. Через канал один процесс всегда передает данные второму, но не наоборот. Сокеты позволяют передавать данные в разных направлениях, т. е. осуществляют связь.
Также следует отметить, что канал представлен в структуре каталогов файлом, только если он именован. Когда возникают безымянные каналы, то они существуют только внутри ядра Linux.
Команда file
Хотя выше было сказано, что Линукс не делает предположение о типе данных в обычном файле, есть специальная утилита, которая выполняет эту задачу, – программа file. Для этого она анализирует начало содержимого файла и находит в нем специальные «сигналы», характерные для определенного типа – бинарного файла, текстового, изображения и др.
На скриншоте также показано, что расширение для программы file безразлично. Файл flag – копия flag.png, и программа успешно его идентифицировала как изображение.
Команда file имеет множество различных ключей.
Курс с ответами к заданиям и дополнительными уроками:
android-приложение, pdf-версия.
Типы файлов в Linux
При навигации по файловой системе в Linux, вы обязательно столкнетесь с различными типами файлов. Наиболее часто используемые и очевидные типы — это обычные файлы и каталоги. Однако помимо их в Linux также существуют еще 5 специальных типов.
Идентификация типов файлов в Linux
Для определения типа файла достаточно воспользоваться всего одной командой:
Типы файлов в Linux
Ниже представлено краткое описание 7 различных типов файлов в Linux:
c — символьное устройство;
b — блочное устройство;
s — (локальный) сокет;
p — именованный канал;
l — символьная ссылка.
Обычный файл
Обычный файл — это наиболее распространенный тип файлов в Linux. Текстовые файлы, изображения, двоичные файлы, общие библиотеки и т.д. — все они относятся к обычному типу файлов. Вы можете создать обычный файл с помощью команды touch :
$ touch ravesli.txt
diego@debian:
$ rm ravesli.txt
diego@debian:
Каталог
Обозначается как d
Каталог — это второй по распространенности тип файлов в Linux. Каталог можно создать с помощью команды mkdir (сокр. от «make directory»):
$ mkdir ravesli
diego@debian:
$ rmdir ravesli
diego@debian:
При попытке удалить каталог, содержащий внутри себя файлы, вы получите сообщение об ошибке:
$ mkdir ravesli
diego@debian:
$ touch /home/diego/ravesli/ravesli.txt
diego@debian:
$ rmdir ravesli
rmdir: не удалось удалить ‘ravesli’: Каталог не пуст
Символьное устройство
Обозначается как c
Символьные и блочные файлы устройств позволяют пользователям и программам взаимодействовать с аппаратными периферийными устройствами. При этом символьные устройства обеспечивают последовательный поток ввода или вывода:
В этом примере символьным устройством является генератор псевдослучайных чисел.
Блочное устройство
Обозначается как b
Блочные устройства похожи на символьные. Чаще всего они управляют аппаратными устройствами, такими как: жесткие диски, память и т.д. Большинство из них располагаются в каталоге /dev :
Локальные сокеты
Обозначаются как s
Как правило, локальные сокеты используются для связи между такими службами, как: X Window, syslog и т.д.
Именованные каналы
Обозначаются как p
Символьные ссылки
Обозначаются как l
С помощью символьных ссылок администратор назначает файлу или каталогу несколько идентификаторов. Символьную ссылку можно рассматривать как указатель на исходный файл.
Существует два типа символьных ссылок в Linux:
Мягкая ссылка является указателем на некоторый файл или каталог (сродни ярлыкам в Windows). Если вы переместите файл, связь с символьной ссылкой разорвётся (но сама ссылка все еще будет существовать, указывая на файл, которого нет). Если вы замените файл другим, сохранив имя, символьная ссылка будет указывать на новый файл. Символьные ссылки могут охватывать различные разделы файловой системы.
Жесткая ссылка привязывается только к файлам, охватывает только один раздел файловой системы и, по сути, является тем же файлом, на который ссылается.
$ echo file1 > file1
diego@debian:
$ cat file2
file1
diego@debian:
Заключение
Как системный администратор вы, в основном, будете иметь дело с обычными файлами, каталогами и символьными устройствами. Как разработчик программного обеспечения вы будете сталкиваться с сокетами и именованными каналами.
Поделиться в социальных сетях:
Типы пользователей и Права доступа в Linux
Добавить комментарий Отменить ответ
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
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:
Типы файлов в Linux
Пространство нашего жесткого диска занято файлами разных типов. Например, взять даже наш корневой раздел (/), при создании файла, файловая система записывает его в определенном формате на нужное физическое место жесткого диска. Всегда, для работы с файлами используется файловая система, но не всегда она записывает файлы на диск, файловая система может работать на лету, генерируя файлы, например, как procfs, с помощью которой может быть выполнена настройка ядра linux или записывать файлы в оперативную память, как tmpfs расположенная в папке /tmp. Но все это не имеет значения, ведь в любом случае мы имеем дело именно с файлами.
В системе Linux нет различий между каталогами и файлами. Но каталоги могут объединять другие файлы в группы, чтобы их было легче найти и использовать. Все аппаратные устройства представлены в виде файлов и находятся в каталоге dev, только через эти файлы программы могут работать с ними.
Преимущество использования файлов как для обычной информации, так и для устройств, в том, что не нужно реализовать отдельный набор API интерфейсов для каждого устройства, с ним могут работать все стандартные утилиты Linux и API интерфейсы.
Типы файлов в Linux
Файлы в операционной системе Linux можно поделить на три основных типа:
Дальше рассмотрим более подробно эти типы файлов linux.
Обычные файлы
Это файлы, с которыми мы привыкли работать каждый день, они могут содержать текст, исполняемые инструкции для программ, изображения или другую информацию. Это самый распространенный тип файлов, которые вы можете найти в системе Linux. Рассмотрим небольшой список относящихся сюда файлов:
Утилита ls может определять тип файла в режиме списка, обычные файлы обозначаются черточкой, например:
Эта статья была бы неполной, если бы мы рассматривали типы файлов, но не упомянули о форматах. Дело в том, что все обычные файлы сохранены в определенном формате, это нужно, чтобы система знала какой программой нужно открывать файл.
Посмотреть форматы файлов linux можно с помощью утилиты file. Например:
Система сообщила что это исполняемый файл, а теперь посмотрим обычный, текстовый:
Утилита умеет распознавать все известные форматы файлов. Чтобы узнать вывести все доступные форматы файлов linux наберите:
Специальные файлы
Специальные файлы намного интереснее, они предназначены для обмена информации с ядром, работы с устройствами или общения между программами. Такие файлы могут тоже быть нескольких типов, в зависимости от назначения.
Утилита ls обозначает блочные файлы буквой b, например, выберем все блочные файлы из каталога /dev:
Утилита file, которую мы рассматривали в предыдущем разделе тоже умеет определять типы файлов:
Символьные файлы обеспечивают не буферизованный доступ к аппаратным компонентам и ядру. Поскольку у них нет буфера, они позволяют передавать только по одному символу за один раз. А в остальном, это такие же файлы устройств, как и блочные файлы.
Вы также можете отфильтровать их с помощью ls. Символьные файлы обозначаются буквой c (character):
Но вернемся к символическим ссылкам. Утилита ls обозначает их буквой l (link):
Создавать символические ссылки можно с помощью утилиты ln. Например:
Обозначаются такие типы файлов linux буквой p (pipe):
Чтобы создать именованный тоннель вы можете использовать утилиту mkfifo:
echo «test test test» > pipe1
После создания туннеля мы передали в него данные, и оболочка стала не интерактивной. Она будет ожидать пока данные будут прочитаны на другом конце туннеля. Открываем другую оболочку и читаем данные:
while read line ;do echo «Data: ‘$line’ «; done
Файлы сокетов обозначаются буквой s:
Создать сокет можно с помощью функции socket() на языке программирования Си, чтение и запись выполняется системными вызовами read() и write(). Но нам сейчас не нужно писать реальную программу, будет достаточно немного поиграться. Поэтому воспользуемся утилитой nc. Создаем Unix сокет:
Подключаемся к нему из другой консоли:
Все данные, которые вы будете набирать в одной из консолей будут отправляться на другую после нажатия Enter, связь работает в обоих направлениях.
Каталоги
Это специальные файлы, которые позволяют объединять другие и каталоги в группы для более простой навигации и поиска. Естественно, они могут содержать как обычные, так и специальные файлы, одним словом любые типы файлов ос linux. В системе Linux, файлы организуются в папки начиная от корня (/)
Обозначаются каталоги буквой d (directory):
Создать каталог в linux можно с помощью команды mkdir:
Заключение
Теперь у вас более четкое представление о том, почему в linux все является файлами, а также какие типы файлов в linux существуют в вашей системе. Вы можете найти более подробную информацию по каждому виду файлов в интернете, но если у вас остались вопросы, можете задать их в комментариях!
Файловая система Linux — обзор, список команд для работы
Поговорим о файловых системах Linux. Какие существуют типы и виды. Какие их основные различия: журналируемые и не журналируемые ФС.
1. Что такое файловая система простыми словами
Термин «файловая система» можно понимать двояко. С одной стороны — это архитектура хранения битов на жестком диске, с другой — это организация каталогов в соответствии с идеологией Unix. В этой статье мы более подробно обсудим первую сторону.
В физическом смысле файловая система Linux/UNIX представляет собой пространство раздела диска разбитое на блоки фиксированного размера. Их размер кратен размеру сектора: 1024, 2048, 4096 или 8120 байт. Размер блока известен заранее.
Как происходит обмен данными между ядром, приложениями и жестким диском? Для этого существуют 2 технологии:
Список поддерживаемых ядром файловых систем находится в файле /proc/filesystems :
Иерархия файловой системы
Как мы уже сказали выше, есть вторая сторона ФС, которая состоит в определении ее с точки зрения организации расположения файлов в Linux. В этом случае можно сказать, что: файловая система — это иерархическая структура, которая начинается с корневого каталога «/» (корневой каталог) и дальше ветвится в соответствие с работой системы.
В этой статье мы будем говорить подробнее про типы файловых систем. Про организацию и структуру каталогов в Linux можно отдельно прочитать в статье:
2. Целостность файловой системы — что это такое
Файловая система называется целостной, если внесенные изменения в один файл не приведут к изменению другого файла в системе, который никак не связан с первым. В этом случае мы говорим, что у всех данных собственная физическая память.
Проверку целостности файловой системы в Linux можно запустить с помощью команды fsck (в Windows это программа называется – scandisk )
В начале ФС есть чистый бит. Если система используется, то в этот бит заносится 1. По завершению работы опять 0.
3. Список команд для работы с файлами в Linux
Права доступа к файлу/каталогу можно изменять с помощью команды chmod:
Таким образом можно изменять права доступа к файлу и каталогам (а также вложенным каталогам и файлам в них).
4. Типы файловых систем Linux — описание и обзор
Файловые системы условно делятся на два типа
Узнать файловую систему в ОС Linux
Самые популярными типами ФС в Linux являются:
В Windows поддерживаются свои ФС: NTFS, FAT32. Линукс также их поддерживает, а вот Windows не поддерживает линуксовые системы.
1 Extfs (Extended File System). Дата появления на свет апреле 1992 года. Самая первая файловая система разработанная специально для ОС на ядре Linux. Наибольший возможный размер раздела файла — 2 Гб. Максимальная длина имени файла — 255 символов. Является прародителем популярных ФС Ext2, Ext3.
2 Ext2 (second extended file system). Дата создания 1993 год. Является не журналируемой файловой системой. Была популярна до 2000-х. Имеет ряд ограничений на работу с большими файлами, зато является и самой быстрой, поэтому её часто используют в различных сравнительных тестах как эталонную.
3 Ext3 (third extended filesystem). Дата выхода 2001 год. Считается революционной, поскольку относится к поколению журналируемых систем. В настоящее время файловая система Ext3 поддерживает файлы размером до 1 ТБайт. Используется в некоторых случаях до сих пор. Разделы Ext3 могут читать Windows-программы (например, Total Commander). Разработчик Стивен Твид.
4 Ext4 (дата выхода 2006 год). Является стандартом во всех современных Linux (а сейчас 2019 год). Хорошо защищена от проблем фрагментации и оптимизирована для работы с большими файлами. Максимальный размер файловой системы не может превышать 16 ТБайт.
5 ReiserFS (или Reiser3). Создана уже после ext3 в качестве ее альтернативы. Журналируемая система. Поддерживает большую производительность. Позволяет изменять размеры разделов во время работы.
Считается самой экономичной, поскольку позволяет хранить несколько файлов в одном блоке, что позволяет использовать каждый байт жесткого диска. Обычные файловые системы могут хранить в одном блоке один файл или одну его часть.
6 Reiser4 (дата создания 2004 году). Система включает себя такие передовые технологии как транзакции, задержка выделения пространства, а так же встроенная возможность кодирования и сжатия данных.
7 XFS (журналируемая файловая система). Это производительная файловая система, разработанная в Silicon Graphics для свой операционной системы еще в 2001 году. Позволяла использовать диски 2 ТБайт. Существует возможность потери данных во время записи при сбое питания, так как большое количество буферов хранится в памяти.
9 SWAP – особый вид не журналируемой файловой системы, которая реализует структуру хранения данных, аналогичную структуре оперативной памяти. Используется для реализации файла подкачки в Linux.
5. Типы файлов Linux
Перечислим поддерживаемые типы файлов в ОС Linux
Тип файла в каталоге можно посмотреть командой:
Посмотреть список блочных устройств можно командой:
# ls-l /dev/sd* brw-rw—-1 root disk 8, 0 Мар11 19:03 /dev/sda brw-rw—-1 root disk 8, 1 Мар10 21:23 /dev/sda1 brw-rw—-1 root disk 8, 5 Мар10 21:23 /dev/sda5 brw-rw—-1 root disk 8, 16 Мар10 22:31 /dev/sdb brw-rw—-1 root disk 8, 17 Мар10 21:23 /dev/sdb1 brw-rw—-1 root disk 8, 18 Мар10 21:23 /dev/sdb2 brw-rw—-1 root disk 8, 32 Мар11 19:05 /dev/sdc brw-rw—-1 root disk 8, 33 Мар11 17:59 /dev/sdc1
Буквой «b» помечаются блочные устройства.
Посмотреть список дисков можно командой
Вывести информацию о жестком диске можно так