First

1 files changed, 176 insertions, 0 deletions

diff --git a/LINUX/Файловая система Linux.md b/LINUX/Файловая система Linux.md
new file mode 100644
index 0000000..177e091
--- /dev/null
+++ b/LINUX/Файловая система Linux.md
@@ -0,0 +1,176 @@
+#==========================================
+
+Помимо единственного корневого раздела root, присутствуют подкаталоги, к которым привязаны соответствующие каталоги. Типовая структура первых двух уровней выглядит так:
+
+├── bin -> usr/bin
+├── boot
+│ ├── grub
+│ └── lost+found
+├── dev
+│ ├── block
+│ └── …
+├── etc
+│ ├── …
+│ ├── update-manager
+│ ├── update-motd.d
+│ └── xdg
+├── home
+├── lib -> usr/lib
+├── lib32 -> usr/lib32
+├── lib64 -> usr/lib64
+├── libx32 -> usr/libx32
+├── lost+found
+├── media
+├── mnt
+├── opt
+├── proc
+│ ├── …
+│ └── tty
+├── root
+├── run
+│ └── …
+├── sbin -> usr/sbin
+├── srv
+├── sys
+├── tmp
+│ └── …
+├── usr
+└── var
+
+Каждый файл в ФС Линукса имеет конкретный индекс Inode. У одного файла в такой структуре может быть несколько имен, т.е. путей. В структуре системы файлы могут различаться, но на жестком диске им соответствует один файл. Такое свойство называют перекрестной иерархичностью — ветви дерева пересекаются.
+
+Inode — индексный дескриптор, который используется в UNIX-системах. В нем хранятся все мета-данные о файле: владелец, время последнего обращения, размер, другая информация.
+
+Каталог можно переместить в другую ФС, после этого его дескриптор будет создан заново. Только после этого исходник будет удален. В пределах одной системы изменится только путь файла. Каталоги и файлы существуют до момента, пока хранятся данные об их имени или пути к ним. При удалении этой информации блоки освобождаются под другие файлы.
+
+В числе других особенностей Linux — ссылки двух типов:
+
+- жесткая ссылка (то есть hard link) — путь файла, заданный командой ls -li;
+- символьная ссылка (symbolic link) — файл стандарта UNIX с текстовой строкой, задающей путь к оригинальному файлу.
+
+Существует также суперблок, где хранятся все параметры ФС — общее количество блоков и Inode, наличие свободных блоков и данные о них. Суперблок должен сохранять целостность — это напрямую влияет на стабильность и работу всей системы. Для безопасности в Линукс создается несколько копий для восстановления информации в случае ее потери.
+
+## Ключевые директории и их назначение
+
+В Linux директория — фундаментальный элемент системы. Это каталог (папка), где содержатся другие файлы, расположенные согласно иерархии. Отправной точкой, а точнее, базой выступает корневой каталог «/», на котором выстраивается вся система.
+
+В некоторых источниках этот каталог сравнивают с диском С на винде, но это не совсем корректное сравнение — в Линуксе нет буквенных дисков. В Windows дополнительный раздел расположен на диске D, в Линукс это будет отдельная папка с тем же корнем. Иными словами, путь к любому файлу проходит через корень.
+
+Пример. Файл /home/user/alien имеет структуру root -> home -> user -> documents, и никакую другую.
+
+Рассмотрим наиболее востребованные директории и их функции.
+
+### Пользовательские файлы /bin и /sbin
+
+В этой директории расположены бинарные исполняемые файлы, которые требуются для загрузки системы и ее работы. Именно здесь вы найдете команды ls, cp, grep, mv, ping и прочие утилиты, доступные каждому юзеру. В /usr/bin хранятся и такие приложения, как браузер Chrome, Firefox и другие.
+
+В каталоге /sbin, который имеет схожую конфигурацию, содержатся важные исполняемые файлы для системного администрирования. Это iptables, reboot, fdisk и т.д..
+
+### Пользовательские данные /home (домашняя папка)
+
+В этом каталоге хранится домашняя папка с личными файлами и настройками. Например, если ваше имя юзера — denis, у вас будет домашняя папка /home/denis. Сюда записываются, например, скачанные файлы. Если пользователей несколько, они будут записывать файлы в свои папки. Для изменения других системных файлов потребуются права root.
+
+### Конфигурационные файлы /etc
+
+Это место хранения файлов конфигурации — сетевых настроек, приложений, файлов инициализации различных служб (серверов печати, хостов и т.д). Папка крайне важна для работы всей системы. При необходимости общие файлы можно редактировать вручную в текстовом редакторе.
+
+### Файлы устройств /dev и системные файлы /proc
+
+В директории /dev хранятся интерфейсы системных и периферийных устройств — дисков, принтеров, динамиков и прочих. В Линуксе устройства представлены в виде файлов. Стоит понимать, что это не совсем файлы в том виде, к которому мы привыкли. Псевдоустройства из этого каталога — это, например, генераторы случайных чисел /dev/random.
+
+Файлы ядра и процессов содержатся в каталоге /proc. В нем, как и в /dev, нет стандартных файлов, а есть специфические области данных о системах и процессах. Здесь есть информация о процессоре /proc/cpuinfo; сведения о памяти, используемой системой — /proc/meminfo; время — /proc/uptime. Тут же содержится информация о системных ресурсах.
+
+### Переменные (изменяемые) данные /var
+
+В этой директории лежат данные, которые в процессе работы системы постоянно меняются. Сюда относятся логи, кэши, системные журналы, почтовые очереди и прочие файлы, создаваемые программами.
+
+Это записываемая директория, которая в стандартном режиме доступна только для чтения. Логи содержатся в /var/log, базы данных в /var/lib, файлы для перезагрузки в /var/tmp.
+
+### Статические файлы для загрузки /boot
+
+Это важные файлы для загрузки ОС, в том числе ядра Линукс. Запуск системы без этой папки проблематичен. При этом файлы конфигурации загрузчика находятся в другой папке — /etc, о которой мы писали выше.
+
+### Общие файлы библиотеки /lib
+
+В директории /lib находятся файлы, которые обеспечивают работу системных программ и ядра. Эти данные приложения и бинарные файлы /bin и /sbin используют для выполнения заданных функций.
+
+### Съемный носитель /media
+
+В этом директории монтируются съемные носители. К примеру, когда вы используете компакт-диск или флешку, автоматически создается каталог. Юзеры получают полный доступ к содержимому носителей.
+
+### Временные файлы /tmp
+
+В директории хранятся временные файлы, которые создаются приложениями в процессе работы. При перезагрузке содержимое этого каталога, как правило, очищается. Можно удалить файлы без перезагрузки с помощью соответствующих утилит.
+
+### Восстановленные данные /lost+found
+
+В любой ФС Linux есть такая директория. Если в системе случится сбой, при следующей загрузке произойдет автоматическая проверка, и любые обнаруженные поврежденные файлы отправятся в каталог /lost+found, чтобы пользователь при необходимости смог восстановить данные.
+
+### Файлы состояния приложений /run
+
+Относительно новая директория в Линукс. Здесь хранятся необходимые приложениям временные файлы — сокеты, идентификаторы процессов и другие. В отличие от каталога /tmp данные в /run нельзя удалить.
+
+## Типы файлов в Linux
+
+Линукс подчиняется концепции «Всё есть файл», то есть работа с системой — это по сути взаимодействие с файлами. Применяются разные файлы, используемые как для стандартных данных, так и для устройств.
+
+Плюс этой концепции в том, что система не тратит ресурсы на реализацию отдельных API для каждого приложения, так как все стандартные программы и процессы реализуются через работу с файлами.
+
+Рассмотрим типы файлов, которые используются в Linux:
+
+- Обычные (regular). Это стандартные файлы, используемые чаще других — данные, текст, исходный код, медиа и все остальное;
+- Файлы устройств. Сюда входят символьные и блочные файлы (char и block devices), представляющие внешние устройства — принтеры, жесткий диск и другие;
+- Именованные каналы. Файлы named pipes требуются для взаимодействия между процессами и передачи данных;
+- Ссылки. Используется два типа ссылок. Символические (так называемые симлинки) — работают как ярлыки для указания других каталогов и файлов; жесткие — отвечают за альтернативные способы доступа к физическим данным на диске и выступают дубликатами файлов, но без их фактического дублирования;
+- Каталоги. Папки со ссылками на файлы и другие папки. Отвечают за организацию данных и их распределение по категориям, упрощают доступ к различным разделам;
+- Сокеты. Файлы, предназначенные для обмена данными при выполнении рабочих задач. Используются как внутри системы, так и при взаимодействии устройств друг с другом. По сути, это своего рода почтовые службы, с помощью которых программы пересылают информацию друг другу;
+- Двери. Еще один механизм, ответственный за взаимодействие между процессами. 
+
+В Линукс у каждого типа файла своя задача в системе управления. Такая схема работы обеспечивает мощность, придает ей гибкость и устойчивость. Поскольку внешние устройства представлены блочными файлами, с ними можно работать с помощью стандартных методов.
+
+## Управление файловой системой
+
+Через консоль управления (терминал) в Linux доступен целый арсенал для работы с директориями и файлами.
+
+Основные команды управления:
+
+- `Is`. Просмотр содержимого папки и навигация. При использовании с различными опциями возможности расширяются, например, команда ls -l создает  подробный список;
+- `cd`. Путь к папке — меняет текущую директорию на указанную пользователем;
+- `pwd`. Обозначает текущие местоположение юзера в структуре каталогов;
+- `mkdir`. Используется для создания новой папки с присвоением ей имени;
+- `cp`. Копирует файлы из исходной папки в целевую;
+- `mv`. Перемещает или переименовывает каталоги и файлы;
+- `rm`. Удаляет указанные файлы;
+- `cat`. Выводит содержимое указанного файла в окно панели управления;
+- `less`. Используется для постраничного пролистывания файла;
+- `touch`. Создает новый пустой файл (с новым именем);
+- `ln -s`. Генерирует символьную ссылку, указывающую на выбранный каталог или файл;
+- `which`. Демонстрирует пошаговый путь к исполняемым файлам;
+- `nano`. Используется для текстовой редактуры файла;
+- `locate`. Применяется для поиска файлов по заданным шаблонам. 
+
+Указанные выше команды формируют основу для взаимодействия с ФС. При необходимости используется более расширенный список.
+
+## Монтирование и файловые системы Linux
+
+Монтирование — подключение файловых систем, жестких дисков и внешних носителей, получение доступа к ним, ручное и автоматическое отключение. При загрузке ядро устройства на Linux автоматически монтирует разделы, считывая данные из конфигурации /etc/fstab.
+
+При подключении устройств каталог ассоциируется с ними с помощью драйвера, которому передается сгенерированная ссылка. В случае успешного взаимодействия ядро вносит данные в таблицу монтирования.
+
+Монтирование системы реализуется с помощью команд mount и umount, подготавливающих устройства и точки монтирования. Они реализуют автоматическое подключение ФС. К виртуальной машине подключается диск /dev/sdc, на котором создаются разделы для файловой системы. После создания точки монтирования процесс загрузки ФС запускается.
+
+Какие файловые системы на Linux наиболее востребованные:
+
+- Ext. Первая ФС, разработанная специально для Линукс. Система значительно превзошла предыдущие решения по производительности и функционалу;
+- Ext2. Улучшенная версия первой ФС. Повышает надежность, улучшает управление и позволяет работать с большим количеством данных и файлов;
+- Ext3. Третье поколение ФС для Линукс. Поддерживает журналирование, что делает работу более стабильной и минимизирует риски потери данных после сбоев системы;
+- Ext4. Новейшая версия с повышенной эффективностью и масштабируемостью. Технически более совершенный вариант, упрощающий работу с большим объемом данных; 
+- JFS. Разработка компании IBM. Эффективно использует ресурсы, отличается высокой производительностью, рассчитана на сильные нагрузки;
+- XFS. Высокопроизводительная ФС, разработанная компанией SGI. Подходит для работы с серверами и системами хранения данных; 
+- ReiserFS. Разработка программиста Ганса Райзера. Главная особенность — возможность при необходимости увеличивать размер блока, тем самым избегая фрагментации;
+- Btrfs. Продукт компании Oracle. Обеспечивает гибкость при управлении данными, предоставляет опции оперативной проверки и восстановления файлов, интегрирует разные устройства в единую ФС; 
+- Swap. Позволяет использовать дисковое пространство как виртуальную память, если физические возможности RAM исчерпаны. Технически этот инструмент нельзя назвать файловой системой, но он обеспечивает широкие возможности для управления данными в Линукс. 
+
+ОС Linux уникальна в плане адаптации к разным сценариям использования, поскольку поддерживает работу многих файловых систем. Функциональное разнообразие обогащает платформу, позволяя тестировать и внедрять в практику множество полезных инноваций.
+
+> При этом у пользователя всегда есть свобода выбора — например, между стабильностью линейки Ext и гибкими возможностями файловых систем XFS, JFS. Безграничные возможности выбора отражают дух сообщества Linux, где независимые разработчики постоянно предлагают новые решения, обеспечивая постоянное развитие экосистемы.
\ No newline at end of file