Отличие файла от каталога в linux

Обновлено: 07.07.2024

Для сравнения двух или нескольких файлов в Linux есть команда diff . Она может сравнивать как отдельные файлы, так и каталоги. Рассмотрим синтаксис, опции команды diff и несколько примеров использования.

Синтаксис команды diff

Команда diff имеет следующий синтаксис:

Мы указываем опции и подаем на вход два или более файлов или директорий, которые нам нужно сравнить.

Опции команды diff

Рассмотрим основные опции команды diff. Я рассмотрю только те опции, которые сам использую наиболее часто.

-E	игнорировать изменения, связанные с добавлением символа табуляции в тексте.
-b	игнорировать изменения, связанные с добавлением пробелов.
-w	игнорировать изменения, связанные с добавлением пробелов и табуляции.
-B	игнорировать новые пустые строки.
-p (или —show-c-function)	показать название функции языка C, в которой найдены изменения.
-y (или —side-by-side)	отобразить результаты в две колонки.
-r	просматривать каталоги рекурсивно.
-X FILE	исключить из поиска файлы, имена которых совпадают с шаблонами в файле FILE.
-d (или —minimal)	попытаться найти как можно меньше изменений (то есть исключить ложные срабатывания).

Примеры использования команды diff

Сравнение двух текстовых файлов

Для простого сравнения двух текстовых файлов с именами myfile1 и myfile2 выполним в терминале команду:

Сравнение директорий, содержащих текстовые файлы

Рассмотрим пример сравнения двух директорий ( mydir1 и mydir2 ), которые содержат текстовые файлы. Основное отличие здесь от примера выше состоит в том, что мы добавим опцию -r , означающую рекурсивный обход файлов в директориях.

Теперь предположим, что в директориях, в которых мы сравниваем файлы, находится много «мусора», который мы не должны сравнивать. Создадим файл excludeFiles и запишем в него шаблоны и названия файлов, которые мы не должны сравнивать. Например, содержимое excludeFiles может иметь вид:

Теперь укажем команде diff, чтобы она использовала наш файл excludeFiles при сравнении каталогов:

Таким образом, мы сравниваем файлы, имена которых не попадают под шаблоны в файле excludeFiles , например, vasya.exe или ChangeLog12 .

Добавим еще несколько опций, которые описаны выше, чтобы улучшить результат сравнения:

Мы сравниваем файлы в директориях mydir1 и mydir2 , игнорируя изменения, связанные с добавлением пустых строк, пробелов, табуляции, а также используем шаблоны имен файлов в excludeFiles , чтобы исключить из сравнения ненужные файлы.

Заключение

Дополнительную информацию по использованию команды diff в вашей системе Linux вы можете получить, выполнив команду:

Также существуют программы, которые позволяют сравнивать файлы, используя графический интерфейс. Например, программа Meld, которая в наглядном виде показывает где и что изменилось в файлах.

В операционной системе Linux файловая система отличается организованной структурой. Если вы только перешли с Windows, вы можете столкнуться с некоторыми затруднениями, во многом из-за отсутствия чёткого понимания о принадлежности каждой директории. В данной статье будет рассмотрена структура файловой системы, в результате чего смысл применения большинства папок в Linux директории (directory) станет вам ясен.

В первую очередь, обратите внимание на следующую таблицу ниже:

Файлы, каталоги и папки в Linux. Структура файловой системы

Теперь следует разобрать всё более подробно.

/ — корень

Главный каталог в системе. Здесь нет дисков, как в Виндовс. По большему счёту, это и есть файловая система Линукс. Адреса всех существующих файлов начинаются с корневой директории Linux, а дополнительные разделы подключаются к папкам корневого каталога.

Читать или менять содержимое в данном каталоге может лишь root-пользователь (user). Домашний каталог пользователя root — /root.

/bin — бинарные файлы пользователя

Содержит файлы исполняемого типа. Программы, с которыми можно работать в однопользовательском режиме и прочие утилиты, которые применяются, пока не подключён каталог /usr/.

/sbin — системные исполняемые файлы

Во-первых, как и в случае с /bin, содержатся исполняемые файлы, доступные на ранних этапах загрузки. Во-вторых, тут располагаются программы, выполняемые с правами суперпользователя, те же утилиты обслуживания и пр.

В этой папке Linux расположены конфигурационные файлы всех программ, которые установлены в системе. Также есть скрипты для запуска демонов, автозагрузки программ и т. п. Главное, что следует запомнить, — речь идёт о файлах по настройке и конфигурации.

/dev — файлы устройств

Как вы знаете, в операционной системе Linux « всё есть файл ». И различные внешние устройства тоже. В результате, любые подключённые микрофоны, клавиатуры, флешки и т. п. — это лишь файлы, которые находятся в каталоге /dev.

/proc — информация о процессах

Подсистема, которая динамически создаётся ядром. Содержит всю информацию о процессах, которые запущены в реальном времени. Тут можно найти данные об использовании системных ресурсов и получить другую информацию о системе.

/var — переменные файлы

Речь идёт о файлах, которые часто меняются — это базы данных, кеши, системные журналы и пр. Следует подробнее рассмотреть каталог Linux из папки /var/:

• /var/log — файлы логов;

• /var/lib — базы данных;

• /var/lock — файлы блокировок;

• /var/spool — принтер, печать;

• /var/run — pid процессов.

В данном каталоге располагаются временные файлы, которые созданы пользователями (users), программами или системой. Любой пользователь имеет права записи в данную директорию. При перезагрузке компьютера они удаляются.

/usr — программы пользователя

Этот каталог является самым большим и имеет много функций. Вкратце рассмотрим его структуру:

• /usr/bin/ — исполняемые файлы (графические редакторы, браузеры, плееры — не используются при загрузке системы);

• /usr/sbin/ — бинарные файлы программ, предназначенных для системного администрирования (выполняются с правами суперпользователя);

• /usr/lib/ — библиотеки для программ из /usr/sbin либо /usr/bin;

• /usr/local — файлы пользователя (программы, библиотеки и настройки, созданные пользователем).

/home — домашняя папка

Linux директория пользователей, где содержатся домашние каталоги всех пользователей. В данных каталогах пользователи хранят личные файлы, программные настройки и пр. Аналогия с Windows — папка на диске C. Но тут есть разница: home располагается на отдельном разделе, в результате чего при переустановке системы все данные и настройки сохраняются.

/boot — файлы загрузчика

Linux директория, где содержатся файлы, связанных с загрузчиком системы (ядро vmlinuz, образ initrd и пр.).

/lib — системные библиотеки

Тут располагаются файлы системных библиотек.

/opt — дополнительные программы

Эта папка Linux включает в себя установленные проприетарные программы, драйвера либо игры, то есть софт, созданный производителем в качестве отдельных исполняемых файлов.

/mnt — монтирование

Сюда сисадмины монтируют внешние либо дополнительные файловые системы Linux.

/media — съемные носители

Монтируются подключаемые внешние накопители — оптические диски, USB-устройства.

/srv — сервер

Файлы сервисов и серверов. Как пример — web-сервер Apache.

/run — процессы

Каталог включает в себя PID-файлы процессов, однако в отличие от /var/run, он располагается в TMPFS, в результате чего всё удаляется после перезагрузки.

/sys — информация о системе

Каталоги Linux в этой папке предназначены для получения информации от ядра о системе. По сути, речь идёт о файловой системе, организованной ядром и позволяющей просматривать и менять множество параметров системной работы, ту же работу swap и много чего ещё.

Пожалуй, этого достаточно для общего понимания файловой системы и структуры папок в Linux. Более профессиональную информацию всегда можно получить на нашем курсе.

В первую очередь, обратите внимание на следующую таблицу ниже:

Теперь следует разобрать всё более подробно.

/ — корень

/bin — бинарные файлы пользователя

/sbin — системные исполняемые файлы

/dev — файлы устройств

Как вы знаете, в операционной системе Linux «всё есть файл». И различные внешние устройства тоже. В результате, любые подключённые микрофоны, клавиатуры, флешки и т. п. — это лишь файлы, которые находятся в каталоге /dev.

/proc — информация о процессах

/var — переменные файлы

Речь идёт о файлах, которые часто меняются — это базы данных, кеши, системные журналы и пр. Следует подробнее рассмотреть каталог Linux из папки /var/: • /var/log — файлы логов; • /var/lib — базы данных; • /var/lock — файлы блокировок; • /var/mail — почта; • /var/spool — принтер, печать; • /var/run — pid процессов.

/usr — программы пользователя

Этот каталог является самым большим и имеет много функций. Вкратце рассмотрим его структуру: • /usr/bin/ — исполняемые файлы (графические редакторы, браузеры, плееры — не используются при загрузке системы); • /usr/sbin/ — бинарные файлы программ, предназначенных для системного администрирования (выполняются с правами суперпользователя); • /usr/lib/ — библиотеки для программ из /usr/sbin либо /usr/bin; • /usr/local — файлы пользователя (программы, библиотеки и настройки, созданные пользователем).

/home — домашняя папка

/boot — файлы загрузчика

Linux директория, где содержатся файлы, связанных с загрузчиком системы (ядро vmlinuz, образ initrd и пр.).

/lib — системные библиотеки

Тут располагаются файлы системных библиотек.

/opt — дополнительные программы

/mnt — монтирование

Сюда сисадмины монтируют внешние либо дополнительные файловые системы Linux.

/media — съемные носители

Монтируются подключаемые внешние накопители — оптические диски, USB-устройства.

/srv — сервер

Файлы сервисов и серверов. Как пример — web-сервер Apache.

/run — процессы

/sys — информация о системе

Ядро операционной системы Linux содержит целый набор предустановленных файловых систем, каждая из которых помогает пользователю успешно решать стоящие перед ним задачи.

В зависимости от того, что необходимо, — быстродействие, высокая гарантия восстановления данных или производительность, можно выбрать стандартную файловую систему для конкретного раздела, специальную или виртуальную. Разобрались, как устроены файловые системы Linux, чем они отличаются и в каких случаях применяются.

Файловые системы в операционной системе Linux. Базовые понятия

ОС Linux предоставляет выбор еще на стадии установки: в ядро системы встроены разные файловые системы (ФС). При этом пользователь должен выбрать ту, что отвечает его требованиям и задачам. Перед теми, кто использует Windows, такой вопрос не стоит — эту ОС можно установить только на NTFS. Отличается от Windows и иерархическое устройство самих ФС, и структура каталогов.

Linux поддерживает деление жесткого диска на разделы. Для подсчета и определения физических границ используется специальная таблица разделов — GPT или MBR. Она содержит метку и номер раздела, а также адреса физического расположения точек начала и конца раздела.

Организация файловой системы Linux

В Linux на каждый раздел можно установить свою ФС, которая отвечает за порядок и способ организации информации. В основе файловых систем лежит набор правил, определяющий, где и каким образом хранятся данные. Следующий «слой» ФС — практический (технический) способ организации информации на каждом конкретном типе носителя (опять же, учитывая правила, заложенные в основу системы).

От выбора файловой системы зависят:

скорость работы с файлами;
их сохранность;
скорость записи;
размер файлов.

Тип ФС также определяет, будут ли данные храниться в оперативной памяти (ОП) и как именно пользователь сможет изменить конфигурацию ядра.

Файловая система (ФС) — архитектура хранения данных, которые могут находиться в разделах жесткого диска и ОП. Выдает пользователю доступ к конфигурации ядра. Определяет, какую структуру принимают файлы в каждом из разделов, создает правила для их генерации, а также управляет файлами в соответствии с особенностями каждой конкретной ФС.

ФС Linux — пространство раздела, поделенное на блоки определенного размера. Он определяется кратностью размеру сектора. Соответственно, это могут быть 1024, 2048, 4096 или 8120 байт. Важно помнить, что размер каждого блока известен изначально, ограничен максимальным размером ФС и зависит от требований, которые выдвигает пользователь к каждому из блоков.

Для обмена данными существует сразу два способа. Первый из них — виртуальная файловая система (VFS). С помощью данного типа ФС происходит совместная работа ядра и приложений, установленных в системе. VFS позволяет пользователю работать, не учитывая особенности каждой конкретной ФС. Второй способ — драйверы файловых систем. Именно они отвечают за связь между «железом» и софтом.

Список файловых систем, которые поддерживаются ядром, находится в файле /proc/filesystems:

Структура и иерархия файловой системы. Структура каталога

Файловая система в Linux определяет также организацию расположения файлов, по сути представляя собой иерархическую структуру «дерева»: начинается с корневого каталога «/» и разрастается ветвями в зависимости от работы системы.

ФС также характерно понятие целостности: в такой системе изменения, внесенные в один файл, не приведут к изменению другого файла, не связанного с первым. У всех данных есть собственная физическая память. В Linux целостность ФС проверяется специальной командой — fsck.

Типы файлов условно можно разделить на несколько групп. Некоторые из них такие же, как и в ОС Windows, — текстовые документы, медиа и изображения. Отличия начинаются с каталогов, которые являются отдельным типом файлов. Жесткие диски относят к блочным устройствам. Принтеры — к символьным. Отдельную группу составляют символические ссылки, о которых речь пойдет ниже. К типам файлов относится каналы межпроцессного взаимодействия — PIPE (FIFO), а также гнезда (разъемы центрального процессора).

Тип файла определяется с помощью команды ls (параметр -l).

В ФС каждый файл определяется конкретным индексом — Inode (от англ. index node — «индексный дескриптор»). Но при этом один файл (речь о физическом размещении) может иметь сразу несколько имен (или путей). И если в структуре ФС файлы будут отличаться, то на жестком диске им может соответствовать один файл. Это означает, что ФС Linux перекрестно-иерархична, а ветви дерева могут пересекаться.

Корневой раздел в Linux один — «/» (root, «корень)». Разделы называются подкаталогами, примонтированными к соответствующим каталогам. Типовая структура каталогов (первых двух уровней), примонтированных к корневому каталогу Linux для сервера, представленного компанией Selectel, выглядит так:

При монтировании происходит ассоциирование каталога с устройством, содержащим ФС (драйвер). Соответствующая ссылка на устройство передается драйверу. Именно он и определяет ФС. Если процедура завершается успешно, ядро заносит информацию (каким драйвером обслуживаются и где расположены файлы и каталоги) в таблицу монтирования. Она находится в файле /proc/mounts.

Данные о каждом файле содержит Inode — специфичный для UNIX-систем индексный дескриптор, хранящий различную метаинформацию (владелец файла, последнее время обращения, размер и так далее).

Когда файл (каталог) перемещается в другую ФС, его Inode тоже создается заново. И только потом удаляется исходный (в рамках той же системы меняется только путь файла). Также отметим, что файл (каталог) существует до того момента, пока хранится информация о его имени или пути к нему. После удаления всей информации блоки, отведенные под файл, становятся свободными (для выделения под другой файл).

Еще одна особенность Linux: существование сразу двух типов ссылок. Во-первых, жесткая ссылка (Hard-Link), которая представляет собой один из путей файла (команда ls -li). Во-вторых, символьная ссылка (Symbolic link) — это файл UNIX с текстовой строкой с путем к оригинальному файлу.

Общая информация о ФС хранится в суперблоке. Сюда относится суммарное число блоков и Inode, число свободных блоков, их размеры и так далее. Важно, чтобы суперблок сохранял свою целостность, поскольку от этого зависит стабильность и работоспособность системы в целом. В ОС создается сразу несколько копий, чтобы можно было восстановить всю необходимую информацию.

Еще одна особенность: устройства монтируются по идентификатору. Это, в свою очередь, помогает не перенастраивать файл конфигурации, когда пользователь меняет блочное устройство.

Команды для работы с файлами в Linux

Команда	Что делает
ls	Просматривает содержимое текущего каталога
touch file_name	Создает файл file_name
mkdir directory_name	Создает директорию directory_name
cat file_name	Показывает содержимое файла file_name в терминале
less file_name	Обеспечивает просмотр файла с помощью скроллинга
rm file_name	Удаляет файл file_name
rm -r	Удаляет рекурсивно все файлы из директории
rmdir directory	Удаляет папку directory, которая находится в текущей папке
ln -s /home/user/directory_name/ /home/user/test/	Создает жесткие и символические ссылки на файлы или папки. Для создания символической ссылки используется опция -s
pwd	Выводит каталога, в котором находится пользователь
which program	Выводит каталог, в котором установлена программа
mc	Запускает полнофункциональный файловый менеджер с псевдографическим интерфейсом на основе ncurses. Требуется установка mc в Ubuntu
cd directory_name	Переходит в директорию directory_name
cp file_name directory_name	Копирует file_name в директорию directory_name
nano	Инициирует запуск простейшего текстового редактора командной строки Linux
mv file_name directory_name	Перемещает file_name в директорию directory_name
mv old_name new_name	Переименовывает файл/директориюold_name в new_name
locate file_name	Выполняет быстрый поиск файла
chmod 644 file_name	Изменяет права доступа к файлу или каталогу

Типы файловых систем Linux. Какая из файловых систем используется ядром Linux

Как уже говорилось ранее, в Linux несколько предустановленных и доступных ФС. В зависимости от выбора пользователя будут меняться методы работы с файлами, обращения к конфигурации ядра и способы хранения данных в ОП. В зависимости от целей и задач пользователя (а также достоинств и недостатков самих ФС) можно выбрать любую файловую систему, доступную в дистрибутиве ОС.

Список основных файловых систем:

ФС может являться корневой в различных разделах, Linux позволяет использовать разные системы одновременно.

Ext2, Ext3, Ext4

Первая группа ФС — Extended Filesystem (Ext2, Ext3, Ext4) — является стандартом для Linux. Как следствие, это самые распространенные системы. Они редко обновляются, но зато стабильны. Ext2 создавалась специально под Linux (изначально Extended Filesystem делали еще под Minix).

Эта группа ФС поддерживает наибольшее количество доступных функций из всех, предложенных на рынке. Ext3 (2001 г.) стала еще более стабильной, чем ее предшественница, за счет использования журналирования, а версия Ext3 (2006 г.) популярна и среди современных пользователей. Среди улучшений: увеличение максимального размера раздела до 1 Эксабайта.

Два типа файловых систем

Журналируемые — данный тип ФС сохраняет историю действий пользователя, а также план проверки системы в специальном файле. Особенности: устойчивость к сбоям и сохранение целостности информации.

Не журналируемые — не предусматривают хранение логов. Особенности: работают быстрее, но не гарантируют сохранность данных.

Чтобы узнать тип ФС, существует команда file -s.

Журналируемая ФС — первая альтернатива для ФС группы Ext. Ее разработали в IBM специально для операционной системы AIX UNIX. Главные плюсы этой системы: стабильность и минимальные требования для работы. Разработчики JFS ставили перед собой цель создать ФС, которая бы эффективно работала на многопроцессорных компьютерах. Кроме того, эта система также относится к журналируемым ФС. Но есть и очевидные недостатки. Если случится непредвиденный сбой в работе системы, ФС может использовать версии файлов, которые уже устарели. Причина заключается в том, что журнал сохраняет только метаданные.

ReiserFS

Эта ФС разработана под руководством Ганса Райзера и названа в честь него. Подходит исключительно под Linux, чаще всего ее используют в качестве возможной замены Ext3. Главные особенности: увеличенная производительность и более широкие возможности. Изменяющийся размер блока дает пользователю возможность объединять небольшие файлы в один блок, таким образом удается избежать фрагментации и повысить качество работы ФС в целом. Размер разделов можно менять прямо в процессе работы, однако эта ФС может показать нестабильные результаты и потерять данные, например, при отключении энергии.

Еще одна журналируемая ФС. Однако, в отличие от аналогов, в логи записывает исключительно те изменения, которые претерпевают метаданные. Разработана для ОС в Silicon Graphics. Важные особенности: быстро работает с файлами сравнительно большого размера, умеет выделять место в отложенном режиме, а также менять размеры разделов в процессе работы. Часто встречается в дистрибутивах на основе Red Hat. Минусы: нельзя уменьшить размер разделов, сложно восстанавливать данные и можно потерять информацию при отключении питания.

Btrfs

Современная ФС, главной особенностью которой является высокая отказоустойчивость. Из дополнительных «бонусов»: удобна для сисадминов и поддерживает сравнительно простой процесс восстановления данных. Поддерживает подтома, разрешает менять размеры разделов в динамическом режиме и позволяет делать снапшоты. Отличается высокой производительность. Применяется как ФС, установленная по умолчанию, в OpenSUSE и SUSE Linux. Главный минус — нестабильность (нарушена обратная совместимость, сложная для поддержки и так далее).

Flash-Friendly File System входит в состав ядра ОС Linux и предназначена для использования с хранилищем на основе флеш-памяти. Разработчик — корпорация Samsung. F2FS разбивает носитель на части, которые снова делятся, и так далее. Эти миниатюрные зоны используются вместо повторного использования одних и тех же размеченных участков.

OpenZFS

OpenZFS — ветвь ZFS, о которой мы пишем ниже). Разработчик — компания Sun для ОС Solaris. В 2016 году Ubuntu включила ее поддержку по умолчанию. Главные плюсы: защита от повреждения данных, поддержка больших файлов и автоматическое восстановление.

Традиционные для Windows ФС NTFS, FAT, HFS применяются в Linux, но пользователь не сможет установить в такие разделы корень, поскольку структура этих ФС для этого не приспособлена.

Специальные файловые системы

Для решения задач, связанных с предоставлением доступа пользователю или программам к настройкам ядру ОС, используются так называемые специальные файловые системы. Ядро использует несколько типов специальных ФС:

tmpfs — записывает файлы в ОП. Для этого создается блочное устройство определенного объема, после чего оно подключается к папке.
procfs — хранит данные о системных процессах и ядре.
sysfs — изменяет настройки ядра ОС.

Виртуальные файловые системы: EncFS, Aufs, NFS и ZFS

Если пользователю необходимо решить задачи, которые не требуют непременного наличия ФС в ядре, применяется модуль FUSE (filesystem in userspace). Он создает ФС в пространстве пользователя. Виртуальные ФС, как правило, поддерживают шифрование и сетевое администрирование. Сегодня на рынке существует целый спектр виртуальных ФС для ряда задач:

Читайте также: