Filesystem Hierarchy Standard

Aus Foxwiki

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

Beschreibung

Beispiel eines Standard-Stammverzeichnisses

Der Standard richtet sich an Softwareentwickler, Systemintegratoren und Systemadministratoren.

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.

Hauptverzeichnisse

14 Verzeichnisse oder symbolische Verknüpfungen auf Verzeichnisse werden im Stammverzeichnis verlangt:

/bin Binärdateien grundlegender Befehle historisch: „utility programs“ (Dienstprogramme wie Assembler und Compiler)
/boot statische Dateien des Bootloaders historisch: –
/dev Gerätedateien historisch: „devices“ (Geräte wie Festplatten und Systemkonsole)
/etc Host-spezifische Systemkonfiguration historisch: „essential data and dangerous maintenance utilities“ (essenzielle Daten und gefährliche Wartungsprogramme wie passwd)
/lib grundlegende dynamische Bibliotheken und Kernel-Module historisch: „object libraries and other stuff“ (Objektbibliotheken und anderes Material)
/media Einhängepunkt für Wechseldatenträger historisch: –
/mnt für temporär eingehängtes Dateisystem historisch: –
/opt zusätzliche Anwendungsprogramme historisch: –
/run für laufende Prozesse relevante Daten historisch: –
/sbin essenzielle Binärdateien des Systems historisch: –
/srv Daten für Dienste historisch: –
/tmp temporäre Dateien historisch: „temporary files“ (temporäre Dateien, üblicherweise auf schnellem Gerät)
/usr sekundäre Hierarchie historisch: „general-purpose directory“ (Universalverzeichnis, üblicherweise Einhängepunkt eines weiteren Dateisystems)
/var variable Daten historisch: – Die Verzeichnisse /var sind so konzipiert, dass sie nicht in der Partition des Stammverzeichnisses liegen müssen.

Zusätzliche Verzeichnisse sind erforderlich, wenn entsprechende Untersysteme installiert sind:

/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.

/bin

grundlegende Systembefehle (für alle Benutzer)

/bin enthält alle Befehle, die sowohl vom Administrator als auch vom Benutzer aufgerufen werden können und auch dann benötigt werden, wenn keine anderen Dateisysteme eingehängt (auch: „gemountet“ von ) sind, zum Beispiel im Single User Mode.

  • Darüber hinaus können auch Skripte, die solche Befehle verwenden, dort abgelegt werden.

Das Verzeichnis /bin mindestens benötigt:

Befehl Beschreibung
cat Dateien aneinanderhängen () und zur Standardausgabe (stdout) schreiben
chgrp Ändern der Gruppenzugehörigkeit (change group)
chmod Ändern der Dateizugriffsrechte (change mode)
chown Ändern von Besitzer und Gruppenzugehörigkeit (change ownership)
cp Kopieren von Dateien oder Verzeichnissen (copy)
date Zeigen oder Setzen von Systemdatum und Systemzeit
dd Konvertieren oder Kopieren von Daten (dump data)
df Zeigen des freien Festplattenplatzes (disk freespace)
dmesg Zeigen oder Konfigurieren des Ringpuffers des Kernels (display messages)
echo Wiedergeben einer Textzeile
false Erzeugen eines Fehlerstatuscodes
hostname Zeigen oder Setzen des aktuellen Rechnernamens
kill Beenden eines Prozesses
ln Setzen von Verknüpfungen zwischen Dateien (link)
login Benutzeridentität prüfen und Bedienoberfläche starten
ls Verzeichnisinhalt zeigen (list)
mkdir Erstellen eines Verzeichnisses (make directory)
mknod Erstellen spezieller Gerätedateien (make node)
more Daten seitenweise blätternd zeigen
mount Einhängen von Dateisystemen
mv Verschieben oder Umbenennen von Dateien (move)
ps Prozessstatus zeigen (process status)
pwd Zeigen des Namens des aktuellen Verzeichnisses (print working directory)
rm Löschen von Dateien oder Verzeichnissen (remove)
rmdir Löschen leerer Verzeichnisse (remove directory)
sed Editieren von Daten ohne Interaktion (stream editor)
sh Unix-Shell (Kommandozeileninterpreter, shell). Falls sh nicht die originale Bourne-Shell ist, muss sh ein Hard- oder Softlink auf die eingesetzte Shell sein.
stty Zeigen oder Setzen von Einstellungen eines Datenendgerätes (set teletyper)
su startet eine Bedienoberfläche mit neuer Benutzeridentität (substitute user)
sync Schreiben der Inhalte von Datenpuffern auf den Datenträger (synchronize)
true Erzeugen eines Erfolgsstatuscodes
umount Aushängen von Dateisystemen (unmount)
uname Zeigen diverser Systeminformationen (UNIX name)
In /bin mindestens notwendig

Falls benötigt, müssen die folgenden Kommandos (oder auf sie verweisende Verknüpfungen) ebenfalls im /bin-Verzeichnis installiert sein

Befehl Beschreibung
csh C-ähnlicher Kommandozeileninterpreter (c-like shell)
ed Editieren von Text (edit)
tar Verwalten von Dateiarchiven (tape archiver)
cpio Kopieren von Dateien in oder aus Archive(n) (copy input/output)
gzip Komprimieren von Daten (GNU zip)
gunzip Dekomprimieren von Daten (meist als Verknüpfung zu gzip)
zcat Dekomprimieren und zeigen von Daten (zipped concatenation)
netstat Zeigen von Netzwerkstatusinformationen (network status)
ping Senden und Empfangen von Datenpaketen per ICMP

Alle weiteren Kommandos, die zur Wiederherstellung benötigt werden, wie beispielsweise ftp, tftp oder diverse Archivierungsprogramme, haben hier ebenfalls ihren Platz.

/boot

Statische Dateien des Bootloaders

Dieses Verzeichnis enthält alle vom Bootloader für den Bootvorgang benötigten Dateien.

  • Es kann u. U. auch (weitere) gespeicherte Master Boot Records enthalten, da in diesen Startprogramme für weitere Betriebssysteme enthalten sein können (Master Boot Code).
  • Auch Betriebssystem-Kernel können in diesem Verzeichnis abgelegt sein.

/dev

Gerätedateien

Das Verzeichnis MAKEDEV.local enthalten, der diese Gerätedateien anhand der vorhandenen Hardware anlegen kann.
Erwähnenswert sind /dev/urandom), welche als Hardware-Zufallsgenerator dient.

udev hat seit Kernel 2.6 devfs abgelöst und sorgt nun mittels Konfigurationsdateien (standardmäßig in /etc/udev) im Userspace für die automatische Erstellung der Devices in /dev.

/etc

Spezifische Konfigurationsdateien

/etc und seine Unterverzeichnisse enthalten jede Art von Konfigurationsdateien.

  • Diese Dateien müssen statische Dateien sein (s. o.). In diesem Verzeichnis dürfen sich keine Binärdateien befinden.

Folgende Unterverzeichnisse können u. a. in /etc vorhanden sein:

Verzeichnis Beschreibung
/etc/opt Konfiguration für Programme in /etc/opt aufgeteilt ist, existiert nicht.
/etc/X11 Konfiguration des X Window Systems, optional: In diesem Verzeichnis werden alle Konfigurationsdateien des X11-Systems abgelegt.
  • Das Verzeichnis beheimatet insbesondere die Dateien <WindowManager>.wmrc abgespeichert.
/etc/sgml Konfiguration für SGML, optional: In diesem Verzeichnis speichern SGML-Systeme (soweit vorhanden) grundlegende Konfigurationen ab.
  • Dateien mit der Endung .cat stellen spezielle DTD-Kataloge mit Verweisen auf andere Kataloge bereit.
/etc/xml Konfiguration für XML, optional: In diesem Verzeichnis werden Grundeinstellungen von evtl.
  • vorhandenen XML-Systemen installiert.
  • Konfigurationsdateien haben die Dateiendung catalog.
/etc/mc Konfiguration für Midnight Commander, optional
/etc/network Enthält bei Debian-Systemen jene Konfigurationsdateien, die das Netzwerk betreffen.
  • Allgemein liegen Konfigurationen einzelner Dienste unter /etc/ntp.conf.

Folgende Konfigurationsdateien gehören auf jeden Fall (soweit vorhanden) in /etc:

Datei Beschreibung
csh.login systemweite Initialisierungsdatei für den C-ähnlichen Befehlsinterpreter
exports Zugriffsrechte für NFS-Freigaben
fstab Tabelle mit statischen Informationen zu einhängbaren Dateisystemen
ftpusers enthält die Namen der vom ftp-Aufruf auszuschließenden Benutzer
gateways statische Informationen zu den im Netzwerk verfügbaren Gateways
gettydefs Parameter zur Übertragungsgeschwindigkeit und sonstigen Einstellungen der Terminals
group zeilenweise Informationen zu den eingetragenen Benutzergruppen
host.conf Konfigurationsdaten zur Namensauflösung
hosts statische Informationen zur Zuordnung von Rechnernamen zu IP-Adressen
hosts.allow Zugriffsberechtigungen für den TCP-Wrapper tcpd
hosts.deny Ausschlusskriterien für den TCP-Wrapper tcpd
hosts.equiv zugelassene Rechner für rlogin, rsh, rcp
hosts.lpd zugelassene Rechner für den Druckdienst lpd
inetd.conf Konfigurationsdatei für den Internet-Superserver inetd
inittab Konfigurationsdatei für den Initialisierungsprozess init
issue Systemidentifikationsdatei zur Ausgabe von Informationen vor dem Anmeldevorgang
issue.net Systemidentifikationsdatei zur Ausgabe von Informationen vor dem Anmeldevorgang über das Netzwerk (zum Beispiel telnet)
ld.so.conf Liste von Verzeichnissen mit dynamisch einzubindenden Bibliotheken
motd Mitteilung des Tages zur Ausgabe nach dem Anmeldevorgang (message of the day)
mtab dynamisch erzeugte Informationen zu den eingehängten Dateisystemen
mtools.conf Konfigurationsdatei für mtools dem Befehl zur Bearbeitung von MS-DOS-Dateisystemen
networks statische Informationen zu den verfügbaren Netzwerken
passwd Enthält den Benutzernamen, Beschreibung des Benutzers, Gruppen-ID, Benutzer-ID, das Heimat-Verzeichnis und das Login-Kommando (meist eine Shell).
  • Früher enthielt diese Datei auch das Benutzerkennwort.
  • Dieses ist jetzt in /etc/shadow gespeichert.
printcap Konfigurationsdatei für den Druckdienst lpd
profile systemweite Konfigurationsdatei für den Anmeldevorgang mittels sh
protocols Liste der IP-Protokollkennungen und -nummern
resolv.conf Konfigurationsdatei für die Namensauflösung
rpc Liste der RPC-Protokollkennungen
securetty Zugangsberechtigungen für entfernte Anmeldevorgänge
services Liste der Portkennungen für einzelne Dienste
shadow verschlüsselte Kennwörter der Benutzer sowie die Dauer der Gültigkeit
shells vollständige Namen der zulässigen Befehlsinterpreter
syslog.conf Konfigurationsdatei für den Systemprotokollservice syslogd

/home

Benutzerverzeichnisse, optional

Diese Verzeichnisstruktur dient zur Aufnahme der benutzerspezifischen Daten der einzelnen Benutzer des Systems.

  • Der FHS führt dieses Verzeichnis als optional auf, da Unix-Systeme prinzipiell auch ohne Benutzer möglich sind (beispielsweise Server).
  • Alle Benutzer-spezifischen Konfigurationsdateien werden in versteckten Dateien und Verzeichnissen (die einen Punkt als erstes Zeichen des Dateinamens besitzen) unter dem Benutzerverzeichnis /home/$USER/ abgelegt.
  • Diese versteckten Dateien und Verzeichnisse im Benutzerverzeichnis werden oft auch „dot files“ genannt.

/lib

Kernel-Module und dynamische Bibliotheken

Das Verzeichnis modules beinhaltet die oben genannten Kernel-Module, falls diese installiert sind.

/lib<nr>

Alternative Kernel-Module und dynamische Bibliotheken

Multilib

Manche Systeme unterstützen mehrere Binärformate (für unterschiedliche Prozessorarchitekturen bzw. Betriebsmodi), für die jeweils eigene Versionen derselben Bibliothek vorhanden sind.

/media

Einhängepunkte für Wechseldatenträger

Die einzelnen Unterverzeichnisse in /media verschoben.

  • Der Standard sieht folgende Unterverzeichnisse jeweils optional vor:
Gerät Beschreibung
/media/floppy Diskette
/media/cdrom Speichermedium eines optischen Laufwerks (Nur-Lese-Speicher), z. B. eine CD-ROM
/media/cdrecorder Speichermedium eines Brenners
/media/zip Zip-Diskette

Falls ein Gerät mehrmals vorhanden ist, wird das Anhängen einer Ziffer an den Gerätetyp vorgeschlagen.

/mnt

Temporäre Einhängepunkte für Dateisysteme

Das Verzeichnis dient zum kurzzeitigen Einhängen von Fremd-Dateisystemen aller Art.

  • Installationsprogrammen ist die Verwendung des Verzeichnisses /mnt für temporäre Dateien ausdrücklich untersagt.

Traditionell war unter Linux lange das /run/mount

/opt

zusätzliche Softwarepakete

Das Verzeichnis ist für sämtliche optionale, d. h. zusätzlich installierte Software vorgesehen, welche nicht aus zur Distribution gehörenden Paketquellen stammen.

  • Die Pakete müssen in einem Unterverzeichnis mit Namen /opt/<paket>/bin.

/root

Benutzerverzeichnis für Benutzer root, optional

Das Verzeichnis kann das Benutzerverzeichnis für den Benutzer root bilden.

  • Dieses Verzeichnis ist nur eine Empfehlung des FHS.

/run

/var/run unter bestimmten Umständen noch nicht verfügbar war, aber zum Booten benötigt wurde.

/sbin

wichtige Systembefehle

Das Verzeichnis beinhaltet Befehle für die Systemadministration und andere Aufgaben, die nur der Benutzer update.

/srv

Daten, die von Diensten angeboten werden

In diesem Verzeichnis sollen die Daten zu angebotenen Diensten abgelegt werden.

  • Momentan gibt es noch keine Vorschriften darüber, wie die Verzeichnisstruktur in /srv/http verwendet.

/tmp

Temporäre Dateien

Dieses Verzeichnis muss vorhanden sein, weil es Programme gibt, die ihre temporären Dateien in diesem Verzeichnis ablegen.

  • Im FHS wurde dieses Verzeichnis vor allem auch wegen seiner historischen Bedeutung aufgenommen.
  • Das Verzeichnis ist für alle Benutzer zum Schreiben freigegeben und muss ein Sticky Bit haben.

/usr

unix system resources

Ist die zweite wichtige Ebene des Dateisystems.

  • Dieser Bereich kann von mehreren Rechnern gemeinsam verwendet werden (shareable) und enthält dementsprechend keine vom lokalen Rechner abhängigen oder zeitlich variable Inhalte.
  • Diese werden an anderen Stellen des Dateisystems hinterlegt.
Folgende Verzeichnisse müssen in /usr vorhanden sein
Verzeichnis Beschreibung
/usr/bin viele Benutzerbefehle.
  • Dies ist das primäre Verzeichnis für ausführbare Dateien des Systems.
/usr/include Header-Dateien, werden durch Programme eingebunden.
  • Die Header-Dateien enthalten die verschiedenen Include-Dateien mit Prototypdefinitionen.
/usr/lib Bibliotheken.
  • Modularer Programmcode, welcher von verschiedenen Programmen geteilt wird.
/usr/local distributionsunabhängige lokale Hierarchie.
  • Hier kann und soll die lokale Systemadministration Programme und Daten ablegen, die von der entsprechenden Distribution des jeweiligen Systems unabhängig installiert worden sind, wie etwa selbstkompilierte oder unabhängig von der Distribution heruntergeladene Programme und Dateien.
  • Den Installationsmechanismen der betreffenden Distribution ist es ausdrücklich untersagt, diese Verzeichnisstruktur zu berühren.
  • Die Gestaltung der internen Struktur von /usr/local obliegt der lokalen Systemadministration und ist vom FHS nicht vorgegeben.
/usr/sbin weitere, nicht zwingend erforderliche Systembefehle.
  • Diese Systembefehle werden von dem Administrator im Gegensatz zu /sbin nicht während des Bootvorganges verwendet.
/usr/share (von der Architektur unabhängige Daten)
Darüber hinaus können optional die nachfolgenden Verzeichnisse existieren
Verzeichnis Beschreibung
/usr/X11R6 X Window System, Version 11 Release 6
/usr/games Spiele
/usr/lib<nr> alternative Versionen dynamischer Bibliotheken
/usr/src Quellcode

Zur Wahrung der Kompatibilität mit älteren Systemen können symbolische Links für folgende Verzeichnisse angelegt sein:

  • /var/spool
  • /var/tmp
  • /var/lock

/var

Das /run: persistant runtime data), welche im Zuge der Abarbeitung entstehen.

Die folgenden Verzeichnisse, oder symbolische Verknüpfungen zu Verzeichnissen, werden in /var erwartet:

Verzeichnis Beschreibung
/var/cache von Anwendungsprogrammen zwischengespeicherte Daten
/var/lib variable Statusinformationen
/var/lock Verzeichnis für Lock-Dateien zur Prozesssynchronisation
/var/log Verzeichnis für Logdateien
/var/opt variable Daten im Zusammenhang mit /opt
/var/run Daten, welche für laufende Prozesse Bedeutung haben; das Verzeichnis besteht, um Kompatibilität mit Systemen und Software zur gewährleisten, die eine ältere Version der FHS-Spezifikation verwenden, und kann als symbolische Verknüpfung oder bind mount auf /run implementiert werden
/var/spool Verzeichnis für abzuarbeitende Warteschlangen (Druckaufträge, E-Mail-Versandaufträge …)
/var/tmp temporäre Dateien, die über einen Neustart hinweg erhalten bleiben

Aus „historischen“ Gründen existieren noch bei Bedarf die folgenden Verzeichnisse:

  • /var/backups
  • /var/spool/cron zu finden)
  • /var/msgs
  • /var/preserve

Falls die entsprechenden Anwendungen installiert sind, werden noch folgende Verzeichnisse verwendet:

Verzeichnis Beschreibung
/var/account Prozessabrechnungsdaten
/var/crash Systemdumps bei Rechnerabstürzen
/var/games variable Spieldaten
/var/mail Benutzerpostfachdateien (oft als Symlink zu /var/spool/mail)
/var/yp Datenbankdateien des Network Information Service

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

Links

  1. https://de.wikipedia.org/wiki/Filesystem_Hierarchy_Standard
  2. Filesystem Hierarchy Standard
  3. The Linux Assigned Names And Numbers Authority
Abgerufen von „https://wiki.foxtom.de/index.php?title=Filesystem_Hierarchy_Standard&oldid=98358“