Filesystem Hierarchy Standard

Filesystem Hierarchy Standard (FHS) - Standard für die Verzeichnisstruktur unter Unix-ähnlichen Betriebssystemen

Beschreibung

Beispiel eines Standard-Stammverzeichnisses

Der Standard richtet sich an Softwareentwickler, Systemintegratoren und Systemadministratoren

• Er soll die Interoperabilität von Computerprogrammen fördern, indem er die Lage von Verzeichnissen und Dateien vorhersehbar macht

Die Entwicklung dieser Richtlinie begann im August 1993 und war zunächst nur auf Linux bezogen

• Zwischenzeitlich trugen einige Entwickler von FreeBSD dazu bei, einen umfassenden Standard für alle Unix-ähnlichen Systeme zu schaffen
• Diese Zusammenarbeit wurde im Mai 2011 offiziell eingestellt, nachdem die Linux Foundation das Projekt übernommen hatte

Derzeit wird dieser Standard nur von Linux-Distributionen verwendet

Die erste Dokumentation solcher Hierarchie erschien in AT&T UNIX Version 7

Seit etwa 2011 führen verschiedene, große Distributionen den so genannten Usrmerge (/usr-Merge) durch, welcher mit dem FHS formal per symbolischer Verknüpfung vereinbar ist

• Dadurch wird zwar die Systematik des FHS nicht vollständig beibehalten, die Kompatibilität zu bestehenden Programmen ist damit aber weiterhin gewährleistet

| Maintainer = Linux Foundation
| Hersteller = LSB-Arbeitsgruppe
| Erscheinungsjahr = 1994
| Betriebssystem = Linux
| Website = refspecs.linuxfoundation.org/fhs

Dateikategorien

Der FHS unterscheidet Dateien unter zwei Aspekten

Aspekt	Beschreibung
„static“ oder „variable“	Als „static“ gelten jene Dateien, die sich ohne den Eingriff eines Systemadministrators nicht ändern Alle anderen Dateien werden als „variable“ betrachtet
„shareable“ oder „unshareable“	Als „shareable“ gelten jene Dateien, die über ein Rechnernetz von anderen Computern genutzt werden können Alle anderen Dateien werden als „unshareable“ betrachtet

Kategorien von Dateien

Aus diesen beiden Aspekten ergeben sich vier Kategorien von Dateien

• „static shareable“
• „static unshareable“
• „variable shareable“
• „variable unshareable“

Um Datensicherungen und Bereitstellungen im Rechnernetz effizienter zu gestalten, sieht der FHS vor, keine Dateien unterschiedlicher Kategorie im selben Verzeichnis zu speichern

Stammverzeichnis

Das Volume, meist in Form einer Partition, des Stammverzeichnisses muss all jene Dateien enthalten, die zum Hochfahren des Betriebssystems und zum Einbinden weiterer Partitionen notwendig sind

• Um ein System reparieren zu können, muss sie auch die dazu notwendigen Hilfsmittel enthalten

Um die Flexibilität und Zuverlässigkeit zu erhöhen, empfiehlt der FHS, Teile der Verzeichnisstruktur in anderen Partitionen anzulegen

• Zusätzliche Partitionen sind unter Unix und ähnlichen Betriebssystemen transparent

Folgende Verzeichnisse oder symbolische Verknüpfungen auf Verzeichnisse werden im Stammverzeichnis verlangt

/bin	Binärdateien grundlegender Befehle
/boot	statische Dateien des Bootloaders
/dev	Gerätedateien	„devices“ (Geräte wie Festplatten und Systemkonsole)
/etc	Host-spezifische Systemkonfiguration
/lib	grundlegende dynamische Bibliotheken und Kernel-Module
/lib32	Alternative Kernel-Module und dynamische Bibliotheken	Multilib
/lib64	Alternative Kernel-Module und dynamische Bibliotheken	Multilib
/media	Einhängepunkt für Wechseldatenträger
/mnt	für temporär eingehängtes Dateisystem
/proc	Prozessdateisystem
/opt	zusätzliche Anwendungsprogramme
/run	für laufende Prozesse relevante Daten
/sbin	essenzielle Binärdateien des Systems
/srv	Daten für Dienste
/tmp	temporäre Dateien	„temporary files“ (temporäre Dateien, üblicherweise auf schnellem Gerät)
/usr	sekundäre Hierarchie
/var	variable Daten	Die Verzeichnisse /var sind so konzipiert, dass sie nicht in der Partition des Stammverzeichnisses liegen müssen
/home	Benutzerverzeichnisse: Verzeichnisse der Benutzer
/root	Benutzerverzeichnis des Root-Kontos
/lib…	alternative dynamische Bibliotheken, beispielsweise /lib64 für Multilib-Systeme (Bibliotheken für sowohl einen 32-Bit- als auch einen 64-Bit-Betriebsmodus)

Andere Verzeichnisse sollen im Stammverzeichnis nicht angelegt werden

• Anwendungsprogramme sollen keine Dateien im Stammverzeichnis fordern oder anlegen

Usrmerge

Bei der meist mit „Usrmerge“ (für „/usr merge“) oder „merged-usr“ bezeichneten Vereinigung der Verzeichnisse /bin, /sbin und /lib sowie gegebenenfalls /lib32 oder /lib64 bei Multilib-Systemen mit ihren jeweiligen Gegenstücken unter /usr geht die strikte formale Trennung dieser Verzeichnisse gemäß FHS zwar verloren, solange die Verzeichnisse symlinks aufeinander sind, bleibt die Kompatibilität zum FHS allerdings weiterhin bestehen

• Dieser „merge“ (dt. für „Vereinigung [der Verzeichnisse]“) wurde von fast allen großen Linux-Distributionen in den 2010er-Jahren durchgeführt
• Ob die entsprechenden Dateien nach der Umstellung im relevanten Unterverzeichnis unterhalb von /usr abgelegt werden oder im Wurzelverzeichnis, ist danach ohne Belang

• /usr/bin
• /usr/sbin
• /usr/lib
• /usr/lib64

Im Beispiel wird aus /bin ein Symlink auf /usr/bin sowie /sbin auf /usr/sbin; dasselbe gilt für die /usr befinden, widerspricht zwar der im FHS definierten Trennung, die Umstellung ist allerdings für alte („legacy“) wie aktuelle Programme vollständig transparent

Begründung für die Umstellung ist, neben der Tatsache, dass die Trennung gemäß FHS überflüssig geworden ist, vor allem die Vereinfachung in der Handhabung

• So wird nicht nur die Übersichtlich- und Durchsuchbarkeit erhöht, sondern insbesondere auch die Anwendung für Sandboxes und Container vereinfacht

Nach Solaris Ende 2010 und Fedora 2012 führten auch Arch und Ubuntu den Usrmerge durch

• Bei Debian wird seit Version 10 (Buster) ein vereinheitlichtes Dateisystem ausgeliefert und ist voraussichtlich ab Version 13 (Trixie) vollständig umgesetzt

Anhang

Siehe auch

• Filesystem Hierarchy Standard

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• Sonderverzeichnis, vergleichbarer Standard für Windows
• FreeBSD Verzeichnishierarchie

Links

1. https://de.wikipedia.org/wiki/Filesystem_Hierarchy_Standard
2. Filesystem Hierarchy Standard
3. The Linux Assigned Names And Numbers Authority

TMP

Linux/Dateisystem/Hierarchie -

Beschreibung

Hierarchische Struktur

Unix-Derivate

• Lange Zeit hat jedes Unix-Derivat seine eigenen Vorstellungen vom Aufbau seiner Datei­verwaltung mitgebracht,
• aber unterdessen ist man sich mehr oder weniger einig geworden und erarbeitete den Filesystem Hierarchie Standard, der wichtige Strukturen definiert
• Die meisten Distributionen folgen diesen Richtlinien, wobei Abweichungen oft durch unterschiedliche Auslegung des Standards begründet werden
• Neben der Beschreibung der vorgesehenen Verwendung jedes Verzeichnisses, werden auch konkrete Kommandos genannt, die mindestens in diesen Verzeichnissen vorhanden sein müssen. Des Weiteren finden systemspezifische Vorgaben und optionale Komponenten Erwähnung
• Sobald der Kernel aktiv ist, lädt er als Erstes das Root-Filesystem, in dem alle für die Aufgaben des Kernels notwendigen Programme und Konfigurationsdateien angesiedelt sein müssen

Zu den Programmen gehören

• Dienstprogramme zum Prüfen und Reparieren des Dateisystems
• Programme zum Sichern der Systemdaten und zur Installation neuer Systemteile
• Eventuell wichtige Netzwerkprogramme

Als Benutzer werden Sie alle Daten als Dateien auf einem Datenträger (meist einer Festplatte) speichern. (Texte, Einstellungen, Programme usw.)

• Um auf diese Daten zugreifen zu können, werden Sie mit einem Namen und weiteren Eigenschaften in einem Ablagesystem geordnet
• Ein Dateisystem ist ein Ordnungsschema für Dateien. Dateien werden in Verzeichnissen zusammengefasst. Ver­zeichnisse sind also Behälter für Dateien
• Ein Verzeichnis kann sowohl Dateien als auch weitere Verzeichnisse enthalten. Verzeichnisse werden so hierar­chisch unter dem Wurzelverzeichnis (root-directory) angeordnet

Unterschiede zu Windows

Option	Beschreibung
Laufwerksbuchstaben	Das Root-Verzeichnis wird durch den Slash (/) repräsentiert und hat keinen weiteren Namen
Slash (/) und Backslash (\)	Der Slash (/) wird als Trennzeichen bei der Angabe von Dateipfaden benutzt

Beispiel

Eine Datei die sich in Ihrem Home-Verzeichnis befindet, kann folgende Ortsangabe haben

/home/user/text

Sie möchten mit dem Befehl cat eine Datei anzeigen, die sich auf einer cdrom befindet

cat·/cdrom/text

Übersicht

Die wichtigsten Systemverzeichnissen

Verzeichnis	Beschreibung / Funktion
/	Hier sollte keine Dateien liegen
/bin	Systemverwaltungsprogramme für alle Benutzer
/boot	Dateien des Bootmanagers und des Kernels
/dev	Gerätedateien
/etc	Systemweite Konfigurationsdateien
/home	Login-Verzeichnisse der Benutzer
/lib	Shared Libraries des Basissystems
/lost+found	Dateien, die beim Plattencheck anfallen
/media	Mountpoint für Wechseldatenträger
/mnt	Mountpoint für vorübergehende Mount-Vorgänge
/opt	Optionale Erweiterungspakete (in Unterverzeichnissen)
/proc	Abbild von Kernel-Daten
/root	Home-Verzeichnis des Superusers (root)
/sbin	Programme zur Systemadministration
/tmp	Temporäre Dateien
/usr	Zweites Hauptverzeichnis für Programme (Unix System Resources)

Verzeichnisse in der Wurzel

/bin	Die wichtigsten Benutzer-Kommandos, um mit dem System arbeiten zu können
/boot	Hier findet man die statischen Dateien des Bootmanagers und die Kernel
/dev
/etc	Enthält alle lokalen Konfigurationsdateien (Tastatur, X, Netzwerk...)
/home	Alle Heimatverzeichnisse der Nutzer findet man hier. Nach dem Login landet jeder Benutzer (i.d.R.) in seinem Home. Heimatverzeichnisse können vom Systemverwalter auch an anderer Stelle angesiedelt werden
/lib	Die beim Systemstart benötigten Bibliotheken Kernelmodule in eigenem Unterverzeichnis
/mnt	Mountpunkt für temporäre Partitionen
/opt	Software, die nicht zum üblichen Installationsumfang von Unix-Systemen gehören, werden oft unter diesem Zweig installiert. So werden nahezu alle kommerziellen Softwarepakete hier eingerichtet; auch die Programme zur KDE befinden sich hier
/root	Heimatverzeichnis des Administrators. In realen Unix Installationen werden die Heimatverzeichnisse aller Nut­zer oft auf einem Server gehalten. Bei einem Ausfall eines solchen Servers sollte aber zumindest Root in der Lage sein, vernünftig mit dem System zu arbeiten
/sbin	Wichtige System-Programme (beim Booten benötigt; Ausführung erfordert Root-Rechte)
/tmp	Temporäre Dateien können hier abgelegt werden, jeder Nutzer ist dazu berechtigt
/usr	Zweite Hierarchie
/var	Variable Daten

Nach der Installation von Linux befinden sich eine ganze Reihe von Systemverzeichnissen auf Ihrer Festplatte

• Jedes dieser Verzeichnisse hat eine genau festgelegte Aufgabe. In der folgenden Grafik ist ein Ausschnitt aus der Verzeichnisstruktur eines UNIX-Systems abgebildet
• Diese bei allen UNIX-Systemen ähnliche Struktur wird als File System Hierarchie-Standart bezeichnet. Alle UNIX-Dialekte müssen sich daran messen lassen, wie eng sie sich an diesen Standard halten
• Man spricht hier bildlich von einem (umgedrehten) Baum, dessen Wurzel das Stammverzeichnis (/) ist
• Das Stammverzeichnis (root) ist also das Vaterverzeichnis für die darunter liegenden Kind-Verzeichnisse (bin, dev, etc ...)
• Die Kind-Verzeichnisse user, pub, ftp und www haben home als Vater-Verzeichnis. Genau wie bei einem Familienstammbaum kann zwar ein Vater mehrere Kinder haben, ein Kind jedoch immer nur einen Vater
• Da Unix ein Multi-User-Betriebssystem ist, wird auf eine strikte Trennung von System-, Programm- und Benut­zerdaten geachtet

Die zweite Verzeichnishierarchie - /usr

/usr

Variable Daten - /var

/var

Linux-Besonderheiten

Speziell für Linux-Systeme

Allgemein	Der Name des Standard-Kernels ist vmlinux oder vmlinuz
/dev	Enthält nur die im Dokument Linux Allocated Devices beschriebenen Links (sonst wie oben)
/proc	Enthält Kernel- und Prozessinformationen in einem virtuellen Dateisystem
/sbin	Enthält zusätzlich Routinen zum ext2-Dateisystem und lilo
/usr/src	Enthält zusätzlich die Kernelquellen

Prozessdateisystem - /proc

1. /proc - Prozessdateisystem

Anwendung

Pfadangaben

Pfadangaben

Zugriff auf Datenträger

mount

Arbeiten im Dateisystem

Linux/Dateisystem/Grundlagen