Un file system Linux è una raccolta strutturata di file su un'unità disco o una partizione. Una partizione è un segmento di memoria e contiene alcuni dati specifici. Nella nostra macchina possono esserci varie partizioni della memoria. Generalmente, ogni partizione contiene un file system.

Il sistema informatico generico deve archiviare i dati in modo sistematico in modo da poter accedere facilmente ai file in meno tempo. Memorizza i dati su dischi rigidi (HDD) o su un tipo di archiviazione equivalente. Potrebbero esserci i seguenti motivi per mantenere il file system:

• Principalmente il computer salva i dati nella memoria RAM; potrebbe perdere i dati se viene spento. Tuttavia, è disponibile una RAM non volatile (Flash RAM e SSD) per conservare i dati dopo un'interruzione di corrente.
• L'archiviazione dei dati è preferibile sui dischi rigidi rispetto alla RAM standard poiché la RAM costa più dello spazio su disco. I costi dei dischi rigidi stanno diminuendo gradualmente rispetto alla RAM.

IL Linux il file system contiene le seguenti sezioni:

• La directory principale (/)
• Un formato di archiviazione dati specifico (EXT3, EXT4, BTRFS, XFS e così via)
• Una partizione o volume logico con un particolare file system.

Cos'è il file system Linux?

Il file system Linux è generalmente uno strato integrato di a Sistema operativo Linux utilizzato per gestire la gestione dei dati dell'archivio. Aiuta a organizzare il file sulla memoria del disco. Gestisce il nome del file, la dimensione del file, la data di creazione e molte altre informazioni su un file.

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Se nel nostro file system è presente un formato di file non supportato, possiamo scaricare il software per gestirlo.

Struttura del file system Linux

Il file system Linux ha una struttura di file gerarchica poiché contiene una directory root e le sue sottodirectory. È possibile accedere a tutte le altre directory dalla directory principale. Una partizione solitamente ha un solo file system, ma può avere più di un file system.

Un file system è progettato in modo tale da poter gestire e fornire spazio per dati di archiviazione non volatili. Tutti i file system richiedevano uno spazio dei nomi che rappresenta una metodologia di denominazione e organizzazione. Lo spazio dei nomi definisce il processo di denominazione, la lunghezza del nome file o un sottoinsieme di caratteri che può essere utilizzato per il nome file. Definisce inoltre la struttura logica dei file su un segmento di memoria, come l'uso delle directory per organizzare file specifici. Una volta descritto uno spazio dei nomi, è necessario definire una descrizione dei metadati per quel particolare file.

La struttura dei dati deve supportare una struttura di directory gerarchica; questa struttura viene utilizzata per descrivere lo spazio su disco disponibile e utilizzato per un particolare blocco. Contiene anche altri dettagli sui file come dimensione del file, data e ora di creazione, aggiornamento e ultima modifica.

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Inoltre, memorizza informazioni avanzate sulla sezione del disco, come partizioni e volumi.

I dati avanzati e le strutture che rappresentano contengono le informazioni sul file system memorizzato sull'unità; è distinto e indipendente dai metadati del file system.

Il file system Linux contiene un'architettura di implementazione del software del file system in due parti. Considera l'immagine qui sotto:

Il file system richiede un'API (interfaccia di programmazione dell'applicazione) per accedere alle chiamate di funzione per interagire con i componenti del file system come file e directory. L'API facilita attività come la creazione, l'eliminazione e la copia dei file. Facilita un algoritmo che definisce la disposizione dei file su un file system.

Le prime due parti di un determinato file system chiamate insieme a File system virtuale Linux . Fornisce un unico set di comandi per il kernel e gli sviluppatori per accedere al file system. Questo file system virtuale richiede il driver di sistema specifico per fornire un'interfaccia al file system.

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Struttura delle directory

Le directory ci aiutano a memorizzare i file e a localizzarli quando ne abbiamo bisogno. Inoltre, le directory sono chiamate cartelle poiché possono essere considerate cartelle in cui risiedono i file sotto forma di analogia con il desktop fisico. Le directory possono essere organizzate in una gerarchia ad albero in Linux e in molti altri sistemi operativi.

La struttura delle directory di Linux è ben documentata e definita nel Linux FHS (Filesystem Hierarchy Standard). Il riferimento a tali directory se l'accesso ad esse avviene tramite i nomi sequenzialmente più profondi della directory collegati da una barra '/' come /var/spool/mail e /var/log. Questi sono conosciuti come percorsi.

La tabella seguente fornisce un elenco di directory Linux di primo livello standard, definite e ben note molto breve e i loro scopi:

/ (file system radice):È la directory del filesystem di livello superiore. Deve includere tutti i file necessari per avviare il sistema Linux prima che venga montato un altro filesystem. Ogni altro filesystem viene montato su un punto di montaggio ben definito e standard a causa delle directory del filesystem root dopo l'avvio del sistema./stivale:Include la configurazione statica del kernel e del bootloader e i file eseguibili necessari per avviare un computer Linux./bidone:Questa directory include i file eseguibili dell'utente./dev:Include il file del dispositivo per tutti i dispositivi hardware collegati al sistema. Questi non sono driver di dispositivo; sono invece file che indicano tutti i dispositivi del sistema e forniscono l'accesso a questi dispositivi./eccetera:Include i file di configurazione del sistema locale per il sistema host./lib:Include i file della libreria condivisa necessari per avviare il sistema./casa:La memorizzazione della directory home è disponibile per i file utente. Tutti gli utenti hanno una sottodirectory all'interno di /home./mnt:È un punto di montaggio temporaneo per i filesystem di base che può essere utilizzato nel momento in cui l'amministratore sta lavorando o riparando un filesystem./media:Una posizione in cui montare dispositivi multimediali rimovibili esterni come chiavette USB che potrebbero essere collegate all'host./optare:Contiene file opzionali come i programmi applicativi forniti dal fornitore che devono essere inseriti qui./radice:È la directory home per un utente root. Tieni presente che non è il file system '/' (root)./tmp:È una directory temporanea utilizzata dal sistema operativo e da diversi programmi per archiviare file temporanei. Inoltre, gli utenti possono archiviare temporaneamente i file qui. Ricorda che i file possono essere rimossi senza preavviso in qualsiasi momento in questa directory./sbina:Questi sono file binari di sistema. Sono eseguibili utilizzati per l'amministrazione del sistema./usr:Sono file di sola lettura e condivisibili, incluse librerie eseguibili e binari, file man e diversi tipi di documentazione./era:Qui vengono salvati i file con dati variabili. Può contenere elementi come MySQL, file di registro, altri file di database, caselle di posta elettronica, file di dati del server Web e molto altro.

Caratteristiche del file system Linux

In Linux, il file system crea una struttura ad albero. Tutti i file sono organizzati come un albero e i suoi rami. La directory più in alto chiamata root directory . È possibile accedere a tutte le altre directory in Linux dalla directory root.

Alcune caratteristiche chiave del file system Linux sono le seguenti:

Specificare i percorsi:Linux non utilizza la barra rovesciata () per separare i componenti; in alternativa utilizza la barra (/). Ad esempio, come in Windows, i dati potrebbero essere archiviati in C: Documenti Lavoro, mentre in Linux verrebbero archiviati in /home/ Documenti/ Lavoro.Partizione, directory e unità:Linux non utilizza le lettere di unità per organizzare l'unità come fa Windows. In Linux non possiamo dire se stiamo affrontando una partizione, un dispositivo di rete o una directory 'ordinaria' e un disco.Sensibilità alle maiuscole/minuscole:Il file system Linux distingue tra maiuscole e minuscole. Distingue tra nomi di file minuscoli e maiuscoli. Ad esempio, c'è una differenza tra test.txt e Test.txt in Linux. Questa regola viene applicata anche per le directory e i comandi Linux.Estensioni dei file:In Linux, un file può avere l'estensione '.txt', ma non è necessario che un file abbia un'estensione di file. Mentre si lavora con Shell, crea alcuni problemi ai principianti nel distinguere tra file e directory. Se utilizziamo il file manager grafico, simboleggia i file e le cartelle.File nascosti:Linux distingue tra file standard e file nascosti, principalmente i file di configurazione sono nascosti nel sistema operativo Linux. Di solito, non è necessario accedere o leggere i file nascosti. I file nascosti in Linux sono rappresentati da un punto (.) prima del nome del file (ad esempio, .ignore). Per accedere ai file, dobbiamo cambiare la visualizzazione nel file manager o utilizzare un comando specifico nella shell.

Tipi di file system Linux

Quando installiamo il sistema operativo Linux, Linux offre molti file system come Ext, Ext2, Ext3, Ext4, JFS, ReiserFS, XFS, btrfs, E scambio .

Comprendiamo ciascuno di questi file system in dettaglio:

1. File system Ext, Ext2, Ext3 ed Ext4

Il file system Ext sta per File system esteso . È stato sviluppato principalmente per Sistema operativo MINIX . Il file system Ext è una versione precedente e non viene più utilizzato a causa di alcune limitazioni.

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Est2 è il primo file system Linux che consente di gestire due terabyte di dati. Ext3 è sviluppato attraverso Ext2; è una versione aggiornata di Ext2 e contiene la compatibilità con le versioni precedenti. Lo svantaggio principale di Ext3 è che non supporta i server perché questo file system non supporta il ripristino dei file e lo snapshot del disco.

Est4 il file system è il file system più veloce tra tutti i file system Ext. È un'opzione molto compatibile per i dischi SSD (unità a stato solido) ed è il file system predefinito nella distribuzione Linux.

2. Sistema di file JFS

JFS sta per File system journaled , ed è sviluppato da IBM per AIX Unix . È un'alternativa al file system Ext. Può anche essere utilizzato al posto di Ext4, dove è necessaria stabilità con poche risorse. È un file system utile quando la potenza della CPU è limitata.

3. File system ReiserFS

ReiserFS è un'alternativa al file system Ext3. Ha prestazioni migliorate e funzionalità avanzate. In passato, ReiserFS veniva utilizzato come file system predefinito in SUSE Linux, ma in seguito ha modificato alcune policy, quindi SUSE è tornato a Ext3. Questo file system supporta dinamicamente l'estensione del file, ma presenta alcuni inconvenienti in termini di prestazioni.

4. Sistema di file XFS

Il file system XFS è stato considerato come JFS ad alta velocità, sviluppato per l'elaborazione I/O parallela. La NASA utilizza ancora questo file system con il suo server ad alta capacità di archiviazione (server da 300+ Terabyte).

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5. File system Btrfs

Btrfs sta per File system ad albero B . Viene utilizzato per la tolleranza agli errori, il sistema di riparazione, l'amministrazione divertente, la configurazione di archiviazione estesa e altro ancora. Non va bene per il sistema produttivo.

6. Scambia file system

Il file system di scambio viene utilizzato per il paging della memoria nel sistema operativo Linux durante l'ibernazione del sistema. Un sistema che non entra mai in stato di ibernazione deve avere uno spazio di swap pari alla dimensione della RAM.

Cos'è il montaggio nel filesystem Linux?

In Linux, il 'montare' , un termine filesystem, si riferisce ai primi giorni di elaborazione in cui un disco rimovibile o un pacchetto nastro doveva essere fisicamente montato su un dispositivo di unità corretto. Sul disk pack, il filesystem verrebbe montato logicamente dal sistema operativo per rendere i contenuti accessibili ai programmi applicativi, al sistema operativo e agli utenti dopo essere stati posizionati fisicamente sull'unità.

Semplicemente, un punto di montaggio è una directory creata come componente del filesystem. Ad esempio, il filesystem home è posizionato nella directory /home. I filesystem possono essere posizionati su punti di montaggio su molti filesystem non root, ma è meno comune.

• Il filesystem root di Linux viene montato nella directory / (directory root) molto presto all'interno della sequenza di avvio.
• Diversi filesystem vengono successivamente montati dai programmi di avvio di Linux, sia rc su SystemV o tramite systemd nelle nuove versioni di Linux.
• Il montaggio del filesystem durante l'avvio è gestito dal file di configurazione, ovvero /etc/fstab .
• Un modo semplice per capire che fstab è l'abbreviazione di 'tabella del file system' , ed è un elenco di filesystem da montare, le relative opzioni e punti di montaggio designati che potrebbero essere richiesti per particolari filesystem.

I filesystem possono essere montati su un punto di montaggio/directory disponibile con l'aiuto del comando mount. In altre parole, qualsiasi directory applicata come punto di montaggio non dovrebbe contenere altri file e dovrebbe essere vuota. Linux non impedirà agli utenti di montare un filesystem su uno già disponibile o su una directory che include file. Verranno trattati i contenuti effettivi e solo il contenuto del filesystem appena montato sarà visibile se montiamo qualsiasi filesystem su qualsiasi filesystem o directory esistente.