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Cours - Le système de fichier Linux

Généralités​

  • (En anglais : filesystem, abrégé fs)
  • La façon dont sont organisés et référencé les fichiers
  • Une abstraction de la mémoire
  • Analogie : une bibliothèque avec seulement les pages des livres dans les étagères
  • Le fs connait le nom, la taille, l'emplacemenent des différents morceaux, la date de création, ...

Partitionnement d'un disque​

  • Un disque peut être segmenté en "partitions"
  • Chaque partition héberge des données indépendantes des autres et sous un format / filesystem différent

Quelques systèmes de fichier classiques​

  • FAT16, FAT32 : disquettes, Windows 9x (~obsolète)
  • NTFS : système actuellement utilisé par Windows
  • EXT3, EXT4 : système typiquement utilisé par Linux (Ubuntu, Mint, ...)
  • HFS+ : système utilisé par MacOS
  • TMPFS : système de fichier pour gérer des fichiers temporaires (/tmp/)

Quelques systèmes de fichier "avancés"​

  • ZFS
    • snapshots
    • haute dispo
    • gestion RAID, auto-réparation, diverses optimisations
  • BTRFS / "better FS"
    • similaire à zfs, mais la peinture est encore fraiche
  • LVM (gestionnaire de volumes logiques)
    • snapshots
    • gestion flexible des partitions "à chaud"
    • fusion de plusieurs disques
  • RAID n
    • un ensemble de schema d'architecture de disque pour créer de la redondance en cas de perte de disque
    • données copiées sur plusieurs disques (grappe)

Quelques systèmes de fichier exotiques(?) / autre​

  • Tahoe-LAFS
  • FUSE
  • IPFS

Sous UNIX / Linux : "Tout est fichier"​

  • fichiers ordinaires (-) : données, configuration, ... texte ou binaire
  • répertoires (directory, d) : gérer l'aborescence, ...
  • spéciaux :
    • block et char (b, c) (clavier, souris, disque, ...)
    • sockets (s), named pipe (p) (communication entre programmes)
    • links (l) ('alias' de fichiers, ~comme les raccourcis sous Windows)

Un fichier​

  • Un inode (numéro unique représentant le fichier)
  • Des noms (chemins d'accès)
    • Un même fichier peut être à plusieurs endroits en meme temps (hard link)
  • Des propriétés
    • Taille
    • Permissions
    • Date de création, modification

Nommage des fichiers​

  • Noms sensibles à la casse
  • (Eviter d'utiliser des espaces)
  • Un fichier commençant par . est "caché"
  • Les extensions de fichier sont purement indicatives : un vrai mp3 peut s'apeller musique.jpg et vice-versa
  • Lorsqu'on parle d'un dossier, on l'ecrit plutôt avec un / à la fin pour expliciter sa nature

Arborescence de fichier​

coursLinux/
├── dist/
│   ├── exo.html
│   └── presentation.html
├── exo.md
├── img/
│   ├── whatisthissorcery.jpg
│   └── bottomlesspit.png
├── presentation.md
└── template/
    ├── index.html
    ├── remark.min.js
    └── style.scss

Filesystem Hierarchy Standard​

Filesystem Hierarchy Standard​

  • / : racine de toute la hierarchie
  • /bin/, /sbin/ : programmes essentiels (e.g. ls)
  • /boot/ : noyau et fichiers pour amorcer le système
  • /dev/, /sys : périphériques, drivers
  • /etc/ : fichiers de configuration
  • /home/ : répertoires personnels des utilisateurs
  • /lib/ : librairies essentielles
  • /proc/, /run : fichiers du kernel et processus en cours
  • /root/ : répertoire personnel de root
  • /tmp/ : fichiers temporaires
  • /usr/ : progr. et librairies "non-essentielles", doc, données partagées
  • /var/ : fichiers / données variables (e.g. cache, logs, boîtes mails)

Répertoires personnels​

  • Tous les utilisateurs ont un répertoire personnel
  • Classiquement /home/<user>/ pour les utilisateurs "normaux"
  • Le home de root est /root/
  • D'autres utilisateurs ont des home particulier (/var/mail/, ...)

Designation des fichiers​

"Rappel" :

  • . : désigne le dossier actuel
  • .. : désigne le dossier parent
  • ~ : désigne votre home

Un chemin peut être :

  • Absolu : /home/alex/dev/yunohost/script.sh
  • Relatif : ../yunohost/script.sh (depuis /home/alex/dev/apps/)

Un chemin relatif n'a de sens que par rapport à un dossier donné... mais est souvent moins long à écrire

Designation des fichiers​

  • Pour parler d'un dossier ou fichier toto dans le répertoire courant
ls toto
## ou bien
ls ./toto
  • Pour parler d'un dossier ou fichier toto à la racine
ls /toto

Chemins relatifs​

  • d'exemples, tous équivalents (depuis /home/alex/dev/apps/)
  • /home/alex/dev/yunohost/script.sh
  • ~/dev/yunohost/script.sh
  • ../yunohost/script.sh
  • ./../yunohost/script.sh
  • ./wordpress/../../yunohost/script.sh
  • ../.././music/.././../camille/.././alex/dev/ynh-dev/yunohost/script.sh

Manipuler des fichiers​

  • ls : lister les fichiers
  • cat <fichier> : affiche le contenu d'un fichier dans la console
  • wc -l <fichier> : compte le nombre de lignes dans un fichier

Exemples :

ls /usr/share/doc/                       # Liste les fichiers de /usr/share/doc
wc -l /usr/share/doc/nano/nano.html      # 2005 lignes !
  • head <fichier>, tail <fichier> : affiche les quelques premières ou dernières ligne du fichier
  • less <fichier> : regarder le contenu d'un fichier de manière "interactive" (paginateur)
    • ↑, ↓, ⇑, ⇓ pour se déplacer
    • /mot pour chercher un mot
    • q pour quitter
tail -n 30 /usr/share/doc/nano/nano.html # Affiche les 30 dernieres lignes du fichier
less /usr/share/doc/nano/nano.html       # Regarder interactivement le fichier

  • touch <fichier> : créer un nouveau fichier, et/ou modifie sa date de modification

  • nano <fichier> : éditer un fichier dans la console

    • (nano créera le fichier si besoin)
    • [Ctrl]+X pour enregistrer+quitter
    • [Ctrl]+W pour chercher
    • [Alt]+Y pour activer la coloration syntaxique

  • vi ou vim <fichier> : alternative à nano

    • plus puissant (mais plus complexe)

  • cp <source> <destination> : copier un fichier

  • rm <fichier> : supprimer un fichier

  • mv <fichier> <destination> : déplace (ou renomme) un fichier

Exemple

cp cours.html coursLinux.html  # Créée une copie avec un nom différent
cp cours.html ~/bkp/linux.bkp  # Créée une copie de cours.html dans /home/alex/bkp/
rm cours.html                  # Supprime cours.html
mv coursLinux.html linux.html  # Renomme coursLinux.html en linux.html
mv linux.html ~/archives/      # Déplace linux.html dans ~/archives/
  • wget : télécharger un fichier depuis les Internets

Exemple

$ wget https://dismorphia.info/documents/formationLinux/toto

--2021-12-05 17:12:45--  https://dismorphia.info/documents/formationLinux/toto
Resolving dismorphia.info (dismorphia.info)... 92.92.115.142
Connecting to dismorphia.info (dismorphia.info)|92.92.115.142|:443... connected.
HTTP request sent, awaiting response... 200 OK
Length: 6 [application/octet-stream]
Saving to: ‘toto’

toto               100%[=============>]       6  --.-KB/s    in 0s 

2021-12-05 17:12:46 (3.20 MB/s) - ‘toto’ saved [6/6]
$ cat toto
pouet

Manipuler des dossiers (1/3)​

  • pwd : connaître le dossier de travail actuel
  • cd <dossier> : se déplacer vers un autre dossier
  • mkdir <dossier> : créer un nouveau dossier
  • cp -r <source> <destination> : copier un dossier et l'intégralité de son contenu

Exemples :

mkdir ~/dev           # Créé un dossier dev dans /home/alex
cp -r ~/dev ~/dev.bkp # Créé une copie du dossier dev/ qui s'apelle dev.bkp/
cp -r ~/dev /tmp/     # Créé une copie de dev/ et son contenu dans /tmp/
  • mv <dossier> <destination> : déplace (ou renomme) un dossier
  • rmdir <dossier> : supprimer un dossier vide
  • rm -r <dossier> : supprimer un dossier et tout son contenu récursivement
mv dev.bkp  dev.bkp2   # Renomme le dossier dev.bkp en dev.bkp2
mv dev.bkp2 ~/trash/   # Déplace dev.bkp2 dans le dossier ~/trash/
rm -r ~/trash          # Supprime tout le dossier ~/trash et son contenu

  • ln <source> <destination>
  • Le même fichier ... à plusieurs endroits !
  • Supprimer une instance de ce fichier ne supprime pas les autres
  • ln -s <cible> <nom_du_lien>
  • Similaire à un "raccourci", le fichier n'est pas vraiment là .. mais comme si
  • Supprimer le fichier pointé par le symlink "casse" le lien

  • Dans ce exemple, le lien a été créé avec
    • ln -s ../../../conf/ynh.txt conf.json
  • conf.json est "le raccourci" : on peut le supprimer sans problème
  • ynh.txt est la cible : le supprimer rendra inopérationnel le raccourci
  • On croise plus souvent des symlinks que des hardlinks (les symlinks sont + intuitifs)
  • On peut avoir des symlinks de répertoires (à la différence des hardlinks)
    • Attention tout de même à certains comportements étrange (.. en étant à l'intérieur d'un symlink)
  • On peut avoir des symlinks entre des filesystem différents ! (à la différence des hardlinks)

Recap dossiers importants (l'essentiel)​

  • /home/<user>/ : le répertoire personnel de <user>
  • /etc/ : là où habitent les fichiers de configuration
  • /var/log/ : là ou habitent les fichiers de logs
  • /root/ : le répertoire personnel de root

Recap des commandes​

  • ls : lister les fichiers d'un dossier
  • cat : afficher le contenu d'un fichier
  • head, tail : afficher les N premières / dernière ligne d'un fichier
  • less : afficher le contenu d'un fichier avec un mode interactif
  • touch : créer un fichier vide (ou changer sa date de modif sans rien faire)
  • nano, vim : éditer un fichier (et le créer si besoin)
  • cp : copier un fichier (ou dossier avec -r)
  • mv : déplacer ou renommer un fichier ou un dossier
  • rm : supprimer un fichier (ou un dossier avec -r)
  • wc -l : compter les lignes d'un fichier
  • ln -s : créer un lien symbolique
  • wget : télécharger un fichier sur les Internets