Aula 05 Estrutura de diretórios

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1 1 Aula 05 Estrutura de diretórios 1.0 Histórico Quando do desenvolvimento do Linux, Linus Torvalds tinha a pretensão de evitar problemas encontrados durante seu uso do Minix. Dessa maneira, o sistema de arquivos adotado no Linux baseia se numa camada virtual (VFS Virtual FileSystem), construída para suportar múltiplos sistemas de arquivos. Essa estrutura permitiu ao Linux um gerenciamento poderoso desse recurso. Um problema prático existente no início do desenvolvimento do Linux era referente ao uso do sistema de arquivos. Dessa maneira, administradores e distribuições nem sempre utilizavam o mesmo diretório para colocar um dado arquivo. Isso gerava um esforço muito grande e adicional na administração dos sistemas, dada a confusão criada. Em agosto de 1.993, Olaf Kirsh, um programador postou uma mensagem em um dos grupos de discussão sobre Linux, discutindo a possibilidade de criação de um padrão para a estrutura de diretórios. Em fevereiro de 1.994, a primeira versão desse padrão foi disponibilizado sob o nome de FSSTND (File System StaNDard). Duas outras versões foram disponibilizadas em 1.995, incluindose a FSSTND 1.2, a última versão disponibilizada. A maior limitação desse padrão é que ele aplicava se somente ao Linux e dificultava o uso de ambientes mistos, com vários sistemas operacionais. Esse problema levou a comunidade a avançar da FSSTND em direção a um novo padrão. Assim, um esforço para criar um padrão hierárquico do sistema de arquivos que pudesse suportar a outros sistemas baseados no UNIX foi iniciado em 1.995, com a ajuda de desenvolvedores do BSD. O nome do padrão foi alterado para FileSystem Hierarcy Standard FHS, que poderia ser aplicado a qualquer sistema de arquivos. que utilizasse uma estrutura hierárquica (árvores de diretórios); que controlasse dados de arquivos de forma consistente; que incluísse mecanismos de proteção de dados; Dessa maneira, o FHS inicialmente estabelece uma distinção entre dados compartilháveis e não compartilháveis e entre dados estáticos e variáveis: Dados compartilháveis são aqueles podem ser distribuídos entre diferentes máquinas; não compartilháveis são aqueles específicos a um dado sistema. Por exemplo, os diretórios pessoais dos usuários são dados compartilháveis, mas arquivos de dispositivos não são.

2 2 Dados estáticos incluem binários, bibliotecas e documentação, e tudo aquilo que não é alterado sem intervenção do administrador; dados variáveis incluem tudo que pode ser modificado sem a intervenção do administrador do sistema. O objetivo dessa distinção é fazer com que o FHS facilite o compartilhamento de informações em um ambiente distribuído. Dessa maneira, dados não compartilháveis devem estar em árvores de diretórios próprias. Ainda, dados estáticos podem ser montados somente por leitura, aumentando a segurança do sistema e até mesmo o uso de mídia estática (CD ROM) como parte estrutural do sistema de arquivos. 1.1 Árvore de diretórios no Linux A Figura a seguir apresenta a árvore raiz de diretórios proposta no FHS. Itens em itálico não precisam existir na árvore, mas se existirem devem estar no diretório raiz. Obviamente, cada entrada na árvore de diretórios descrita na Figura pode ter sob si uma subárvore própria e, para algumas dessas entradas, freqüentemente isso ocorre. Observe que algumas dessas entradas podem ser links para outros diretórios. Segue se uma descrição mais detalhada dessas entradas (obs: os diretórios /usr e /var, por serem mais complexos, serão tratados em seções próprias): /bin: O diretório /bin contém aqueles comandos essenciais a qualquer usuário, quando nenhum outro sistema de arquivos encontra se montado. Assim, é requerido que ele contenha os seguintes comandos: cat, chgrp, chmod, chown, cp, date, dd, df, dmesg, echo, false, hostname, kill, ln, login, ls, mkdir, mknod, more, mount, mv, ps, pwd, rm, rmdir, sed, sh, stty, su, sync, true, umount e uname. Se forem instalados, os seguintes comandos também devem ser colocados em /bin: csh, ed, tar, cpio, gzip, gunzip, zcat, netstat, ping. Dada a importâncias desses

3 3 comandos, recomenda se ao leitor que consulte as respectivas páginas de manuais, em busca de mais informações. /sbin: Os utilitários essenciais usados na administração do sistema são disponibilizados em /sbin. Assim, esse diretório deve conter os aplicativos essenciais à inicialização, restauração e reparação do sistema, por exemplo: fdisk, fsck, shutdown, halt, reboot, getty, ifconfig, init, mkfs, mkswap, route, swapon, swapoff e update. Novamente, recomenda se ao leitor a consulta às páginas de manuais desses comando, em busca de mais informações. /boot: Esse diretório deve conter todos os arquivos essenciais ao processo de boot, com excessão de arquivos de configuração. Opcionalmente, o kernel do sistema operacional deve ser colocado em /boot, estratégia mais adotada, ou no diretório raiz. /dev: O diretório /dev/ contém os arquivos especiais de dispositivos. A maioria dos dispositivos de hardware é mapeado em um arquivo nos sistemas UNIX. Assim, por exemplo, o arquivo /dev/hda representa o disco rígido mestre (master) da primeira controlodora IDE. O arquivo /dev/hda1 representa, portanto, a primeira partição desse disco. O primeiro disco SCSI, por sua vez, é mapeado no arquivo /dev/sda. /lib: Esse diretório contém todas as bibliotecas dinâmicas utilizadas para inicializar o sistemas e executar as aplicações disponíveis em bin e sbin. Os módulos do kernel devem ser dispostos no subdiretório /lib/modules. Em alguns casos, podem haver diretórios específicos de bibliotecas, por exemplo /lib64 para bibliotecas de 64 bits. /etc: É no diretório /etc/ que ficam os arquivos e diretórios utilizados para a configuração do sistema. Vários desses arquivos e diretórios serão abordados em detalhes mais à frente nesta apostila. É um dos diretórios mais importantes ao se pensar em backups do sistema. /home: O diretório /home contém as pastas de trabalho dos usuários. A organização interna desse diretório depende de cada sistema. Alguns administradores, por exemplo, utilizam um subdiretório próprio em /home para cada usuário. Outros, criam um subdiretório para cada grupo, ficando os diretórios dos usuários em terceiro nível. Essa última alternativa é indicada quando há muitos usuários e vários grupos em um sistema. /root: Esse é o diretório pessoal do usuário root. Se ele não existir, o sistema irá assumir o diretório raiz / como sendo o diretório pessoal.

4 4 /mnt: Esse diretório é utilizado para montar sistemas de arquivos temporários, como disquetes (geralmente montados em /mnt/floppy) e CDROMs (geralmente montados em /mnt/cdrom). /opt: O diretório /opt é reservado para a instalação de pacotes adicionais de software. Esse deve ser o local preferido para a instalação de programas desenvolvidos localmente (facilitando atualizações do sistema). Distribuições podem instalar software em /opt, mas não podem modificar ou apagar arquivos instalados pelo administrador sem o seu consentimento. /tmp: Como o nome sugere, o diretório /tmp é disponibilizado para uso de arquivos temporários. Esses arquivos costumam ser apagados periodicamente, geralmente a cada dez dias. 1.2 O diretório /usr Depois do diretório raiz, o diretório /usr é a maior seção utilizada no sistema de arquivos. Esse diretório contém dados compartilháveis e podem ser montado apenas para leitura. Isso o torna altamente capacitado para compartilhamento em rede com sistemas compatíveis com FHS. A Figura 3.2 apresenta a árvore de diretórios /usr proposta no FHS. Novamente, itens em itálico não precisam existir na árvore, mas se existirem devem estar nesse diretório. Os diretórios /usr/bin e /usr/sbin têm objetivos semelhantes aos diretórios /bin e /sbin, respectivamente. A única diferença é que os comandos disponibilizados em /usr/bin e /usr/sbin são considerados como não essenciais à inicialização, manutenção e recuperação do sistema. Isso ocorre porque, como o diretório /usr pode ser montado via rede, ele não pode conter aplicativos e arquivos desse perfil. O diretório /usr/lib inclui arquivos objetos, bibliotecas e comandos binários que não são disponibilizados para serem executados diretamente por usuários e shell scripts. As DLLs de

5 5 suporte aos aplicativos existentes em /usr/bin e /usr/sbin, que já não estiverem em /lib, são colocadas em /usr/lib. Os arquivos de cabeçalhos C/C++ são colocados no diretório /usr/include ou um de seus subdiretórios. Código fonte de aplicativos não locais utilizam o diretório /usr/src como árvore raiz (incluindo o kernel). Em /usr/x11r6, encontram se os arquivos relacionados ao sistema gráfico do UNIX, o X Window System, em sua versão 11, release 6. Para facilitar o acesso do usuário, os seguintes links devem existir: /usr/bin/x11 > /usr/x11r6/bin /usr/lib/x11 > /usr/x11r6/lib/x11 /usr/include/x11 > /usr/x11r6/include/x11 O objetivo da existência desses links é facilitar a transição entre releases do X11. Observe que os arquivos de configuração do X11 devem ficar no diretório /etc/x11. O objetivo do diretório /usr/share é servir como um repositório de dados readonly independentes de arquitetura. Assim, nesse diretório ficam as páginas de manuais (em /usr/share/man), as páginas de informações (em / usr/share/info). No subdiretório /usr/share/locale, encontram se os arquivos de localização (internacionalização do sistema). Alguns ícones podem ser encontrados em /usr/share/pixmaps ou /usr/share/icons. O diretório /usr/share/fonts é um dos preferidos para instalação de fontes em diversos formatos (ex.: TrueType, Type 1 ou Type 3). A intenção do diretório /usr/local é funcionar como uma hierarquia para instalação localizada de software. O objetivo de utilizar /usr/local/bin para instalação de aplicativos locais é evitar substituir ou atualizar, inadvertidamente, aplicativos em /usr/bin. Entre os subdiretórios de /usr/local, encontram se: /usr/local/bin, /usr/local/sbin, /usr/local/man, /usr/local/share, /usr/local/include e /usr/local/lib. 1.3 O diretório /var O diretório /var contém os dados variáveis do sistema, como cache de aplicações, arquivos de spool e informações de registros (logs). Ele foi pensado dessa maneira para que o diretório /usr pudesse ser montado somente para leitura. Todo arquivo que necessita ser escrito durante operação do sistema, excluíndo se instalação e manutenção de software. Em servidores de rede, é desejável que /var esteja em uma partição separada. A Figura a seguir apresenta a árvore de diretórios /var proposta no FHS. Como atividade, é deixada tarefa de descobrir para que servem esses diretórios.

6 6 1.4 Outros diretórios Em uma seção específica ao Linux, o FHS apresenta detalhes desse padrão aplicáveis somente a esse sistema operacional. A observação mais pertinente é a existência do diretório /proc. Esse diretório é um sistema de arquivos virtual que armazena informações sobre o kernel os processos em execução e o sistema como um todo. Assim, por exemplo, o arquivo /proc/kcore representa a memória do computador em questão. O arquivo /proc/partitions apresenta detalhes sobre as partições dos discos rígidos disponíveis. As interrupções (IRQs) do sistema podem ser visualizadas em /proc/interrupts e informações sobre os dispositivos PCI ou USB podem ser encontrados, respectivamente, em /proc/pci e /proc/bus/usb/devices. Dessa maneira, uma visita aos arquivos desse diretório podem facilitar, e muito, a instalação de dispositivos de hardware em Linux. Ainda, caso o sistema de arquivos usado seja ext2 ou ext3, então, para cada partição existente, será criado um diretório /lost+found. Esse diretório, achados e perdidos, é utilizado pelo fsck, um utilitário de checagem do sistema de arquivos que ali aloca os blocos de arquivos perdidos, ou seja, i nodes sem nomes de arquivos.

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