1

Estructura del Estructura del sistema de sistema de archivos y archivos y

espacio Swapespacio Swap

ASO 2004/05ASO 2004/05David Borrego ViñasDavid Borrego Viñas

2

Estructura del sistema de Estructura del sistema de archivosarchivos

Es el nivel más básico de organización.Es el nivel más básico de organización. Define dónde y con qué estructura se Define dónde y con qué estructura se

localizan los directorios y archivoslocalizan los directorios y archivos Los usuarios y aplicaciones deben saber Los usuarios y aplicaciones deben saber

dónde pueden leer y/o escribir.dónde pueden leer y/o escribir.Problema: Problema:

distintas distribuciones con distintas estructurasdistintas distribuciones con distintas estructuras

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Necesidad de una estructura Necesidad de una estructura estándarestándar

Problemas generales de la no Problemas generales de la no estandarización estandarización

Problemas específicosProblemas específicos

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Problemas generales de la Problemas generales de la no estandarizaciónno estandarización

No había una estructura única.No había una estructura única. Las jerarquías más usadas no estaban bien Las jerarquías más usadas no estaban bien

estructuradas y eran incompatibles entre sí.estructuradas y eran incompatibles entre sí. La falta de regularidad afectaba:La falta de regularidad afectaba:

Antiguos usuarios y administradores de UnixAntiguos usuarios y administradores de Unix Usuarios recién iniciados en LinuxUsuarios recién iniciados en Linux

Incompatibilidades entre las distribuciones Incompatibilidades entre las distribuciones y los nuevos paquetes resueltas de forma y los nuevos paquetes resueltas de forma poco elegante.poco elegante. Ej: Uso excesivo de links simbólicosEj: Uso excesivo de links simbólicos

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Problemas específicos de la Problemas específicos de la no estandarizaciónno estandarización

Algunos de los más relevantes son;Algunos de los más relevantes son; /bin y /usr/bin divisiones no están bien /bin y /usr/bin divisiones no están bien

definidas. Distribución de binarios variable definidas. Distribución de binarios variable /etc confuso, al incluir archivos de /etc confuso, al incluir archivos de

configuración y binarios.configuración y binarios. Algunos /usr no pueden ser montados Algunos /usr no pueden ser montados

como solo-lectura ya que contienen como solo-lectura ya que contienen archivosarchivos variablesvariables y directorios en los que y directorios en los que hay que escribir.hay que escribir. No permite servir software en red: falta de No permite servir software en red: falta de

protección del servidor.protección del servidor. No permite ser montado en medios como cd´sNo permite ser montado en medios como cd´s

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Estándar de jerarquía del Estándar de jerarquía del sistema de archivos (FHS)sistema de archivos (FHS)

Se crea para solucionar estos problemasSe crea para solucionar estos problemas Producto del consenso entre Producto del consenso entre

desarrolladores, programadores, usuarios desarrolladores, programadores, usuarios y administradores.y administradores.

Fue desarrollado dentro de la lista de Fue desarrollado dentro de la lista de correo exclusiva correo exclusiva FSSTNDFSSTND

Estándar completo versión 2.3 disponible Estándar completo versión 2.3 disponible en en http://www.pathname.com/fhshttp://www.pathname.com/fhs

Da pie a la extensibilidad de unas áreas o Da pie a la extensibilidad de unas áreas o no define otras.no define otras.

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Estándar de jerarquía del Estándar de jerarquía del sistema de archivos (FHS)sistema de archivos (FHS)

(II)(II)Dos categorías de archivosDos categorías de archivos:: archivos compartibles & no compartiblesarchivos compartibles & no compartibles Archivos variables & no variablesArchivos variables & no variables El modo en el que el S.O. y sus usuarios El modo en el que el S.O. y sus usuarios

interactúan con un archivo determina el interactúan con un archivo determina el directorio en el que irá.directorio en el que irá.

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Organización de FHSOrganización de FHSFHS 2.3FHS 2.3

// - bin/- bin/ - boot/- boot/ - dev/- dev/ - etc/- etc/ - home/- home/ - lib/- lib/ - media/- media/ - mnt/- mnt/ - opt/- opt/ - proc/- proc/ - root/- root/ - sbin/- sbin/ - srv/- srv/ - tmp/- tmp/ - usr/- usr/ - var/- var/

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Organización FHSOrganización FHS bin/: bin/: Binarios de comandos esenciales de usuarioBinarios de comandos esenciales de usuario

Contiene comandos que pueden ser usados tanto Contiene comandos que pueden ser usados tanto por el administrador del sistema como por los por el administrador del sistema como por los usuariosusuarios

No pueden tener subdirectorios No pueden tener subdirectorios Algunos comandos: Algunos comandos:

cat dd chgrp df chmod hostname chown ln cp ls netstat, ping

boot/: boot/: Archivos estáticos del boot loaderArchivos estáticos del boot loader Contiene todo lo necesario para el proceso de Contiene todo lo necesario para el proceso de

arranque excepto archivos de configuración y el arranque excepto archivos de configuración y el instalador del mapa, instalador del mapa,

El kernel utiliza la información almacenada en este El kernel utiliza la información almacenada en este directorio para poder arrancar el sistema directorio para poder arrancar el sistema

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Organización FHSOrganización FHS dev/: dev/: Archivos de dispositivosArchivos de dispositivos

Contendría un archivo por cada Contendría un archivo por cada dispositivo que el kernel de dispositivo que el kernel de LinuxLinux puede puede soportar soportar

También contiene el script MAKEDEV También contiene el script MAKEDEV que crea dispositivos cuando se necesiten que crea dispositivos cuando se necesiten

etc/: etc/: Configuración del sistema local a la máquinaConfiguración del sistema local a la máquina Reservado para archivos de configuración Reservado para archivos de configuración

locales a un ordenador concretolocales a un ordenador concreto No debe contener binariosNo debe contener binarios Subdirectorios x11/ (XF86Config) y Subdirectorios x11/ (XF86Config) y

skel/(“esqueleto”)skel/(“esqueleto”)

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Organización FHSOrganización FHS home/home/

Directorios hogar de los usuarios (opcional)Directorios hogar de los usuarios (opcional) lib/lib/

Librerías necesarios para la ejecución de Librerías necesarios para la ejecución de binarios en /bin y /sbin.binarios en /bin y /sbin.

media/: media/: Con tiene subdirectorios que son usados como Con tiene subdirectorios que son usados como

punto de montaje para medios extraíbles: cd-punto de montaje para medios extraíbles: cd-rom, floppyrom, floppy

mnt/mnt/ Punto de montaje para sistemas de ficheros Punto de montaje para sistemas de ficheros

temporalmente montadostemporalmente montados

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Organización FHSOrganización FHS opt/opt/

Reservado para paquetes de software de Reservado para paquetes de software de tercerosterceros

root/ root/ Directorio hogar para el usuario Directorio hogar para el usuario

root(opcional)root(opcional) sbin/sbin/

Ejecutables esenciales usados sólo por rootEjecutables esenciales usados sólo por root Sólo se usan para arrancar y montar /usr y Sólo se usan para arrancar y montar /usr y

operaciones de recuperación del sistemaoperaciones de recuperación del sistema Arp, clock,ifconfig,lilo,mkswap,swapon…Arp, clock,ifconfig,lilo,mkswap,swapon…

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Organización FHSOrganización FHS proc/proc/

Crea un directorio por cada proceso en Crea un directorio por cada proceso en ejecución con información de esteejecución con información de este

Contiene archivos especiales que extraen Contiene archivos especiales que extraen o envían información al kernelo envían información al kernel

srv/srv/ Datos para los servicios que ofrece el Datos para los servicios que ofrece el

sistemasistema tmp/tmp/

Directorio para los programas que Directorio para los programas que requieran archivos temporalesrequieran archivos temporales

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Organización FHSOrganización FHS

usr/usr/ Contiene archivos que puedan ser compartidos Contiene archivos que puedan ser compartidos

en todo el site.en todo el site. Suele tener su propia partición y debería ser Suele tener su propia partición y debería ser

montable en solo-lecturamontable en solo-lectura Subdirectorios de usr/:Subdirectorios de usr/:

bin, dict, doc, etc, games, include, kerberos, lib, bin, dict, doc, etc, games, include, kerberos, lib, libexec, local, sbin, share, src, tmp -> ../var/tmp/, libexec, local, sbin, share, src, tmp -> ../var/tmp/, X11R6X11R6

usr/local/usr/local/ Para uso del administrador del sistema al Para uso del administrador del sistema al

instalar localmente el software.instalar localmente el software. Posee una estructura similar al directorio /usrPosee una estructura similar al directorio /usr

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Organización FHSOrganización FHS var/var/

Archivos de datos variablesArchivos de datos variables Esto incluye datos de administración, de Esto incluye datos de administración, de

registro y archivos temporalesregistro y archivos temporales Cualquier programa que escriba archivos log o Cualquier programa que escriba archivos log o

que necesite los directorios spool/ o lock/ que necesite los directorios spool/ o lock/ debería escribirlos aquídebería escribirlos aquí

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Sistema de Sistema de archivosarchivos

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Sistema de archivosSistema de archivos

El sistema de ficheros es la forma en que el El sistema de ficheros es la forma en que el sistema operativo organiza, gestiona y sistema operativo organiza, gestiona y mantiene la jerarquía de ficheros y mantiene la jerarquía de ficheros y directorios en los dispositivos de directorios en los dispositivos de almacenamientoalmacenamiento

Sistemas de ficheros soportados por Linux:Sistemas de ficheros soportados por Linux: Basados en disco: ext2, ext3, ReiserFS, XFS, JFS, Basados en disco: ext2, ext3, ReiserFS, XFS, JFS,

ISO9660…ISO9660… Sistemas remotos (de red):NFS, Coda, Samba, etc.Sistemas remotos (de red):NFS, Coda, Samba, etc. Sistemas especiales: procfs, ramfs y devfs.Sistemas especiales: procfs, ramfs y devfs.

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Sistema de archivos ext3Sistema de archivos ext3

Básicamente es una versión mejorada de Básicamente es una versión mejorada de ext2.(ext2 + journaling)ext2.(ext2 + journaling)

Ofrece las siguientes ventajasOfrece las siguientes ventajas:: DisponibilidadDisponibilidad Integridad de los datosIntegridad de los datos VelocidadVelocidad Fácil transiciónFácil transición

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DisponibilidadDisponibilidad

Problema del ext2Problema del ext2

En caso de un corte eléctrico o caída del En caso de un corte eléctrico o caída del sistema (cierre no limpio) el programa e2fsck sistema (cierre no limpio) el programa e2fsck debe comprobar la consistencia de cada debe comprobar la consistencia de cada sistema de archivos ext2.sistema de archivos ext2.

Este proceso prolonga significativamente el Este proceso prolonga significativamente el tiempo de arranque.tiempo de arranque.

Solución: journalingSolución: journaling

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Disponibilidad(II)Disponibilidad(II)

Un sistema con journaling es un sistema de Un sistema con journaling es un sistema de ficheros en el que las modificaciones de la meta-ficheros en el que las modificaciones de la meta-información de los ficheros son primero grabadas información de los ficheros son primero grabadas en un registro cronológico (journal) antes que los en un registro cronológico (journal) antes que los bloques originales sean modificados. bloques originales sean modificados.

Después de un fallo, el módulo de recuperación Después de un fallo, el módulo de recuperación analizará ese registro y sólo repetirá las analizará ese registro y sólo repetirá las operaciones incompletas en aquellos ficheros operaciones incompletas en aquellos ficheros inconsistentes.inconsistentes.

El tiempo de recuperación ante un cierre no limpio El tiempo de recuperación ante un cierre no limpio depende del tamaño del journal.depende del tamaño del journal.

La comprobación de consistencia se realiza en La comprobación de consistencia se realiza en ext3 sólo en puntuales errores de hardware.ext3 sólo en puntuales errores de hardware.

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Integridad de los datosIntegridad de los datos

El journaling proporciona mayor El journaling proporciona mayor integridad de los datosintegridad de los datos se mantiene la consistencia tanto en la meta-se mantiene la consistencia tanto en la meta-

información (i-nodos) como en los datos de los información (i-nodos) como en los datos de los ficherosficheros

Ext3 permite seleccionar el tipo y el Ext3 permite seleccionar el tipo y el nivel de protección de los datos.nivel de protección de los datos.

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VelocidadVelocidad

El registro cronológico (journal) optimiza El registro cronológico (journal) optimiza el movimiento de los cabezales de los el movimiento de los cabezales de los discos duros.discos duros.

Existen tres niveles de journaling para Existen tres niveles de journaling para optimizar la velocidad. optimizar la velocidad. En cada nivel, a mayor velocidad menor En cada nivel, a mayor velocidad menor

integridadintegridad

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Fácil transiciónFácil transición

Sencilla migración de ext2 a ext3Sencilla migración de ext2 a ext3 Programa tune2fs añade el sistema de Programa tune2fs añade el sistema de

journaling (ver siguientes)journaling (ver siguientes)

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Creación de un sistema de Creación de un sistema de archivos ext3archivos ext3

Pasos:Pasos: Crear la partición: Crear la partición: partedparted o o fdiskfdisk Dar formato ext3 a la partición: Dar formato ext3 a la partición: mkfsmkfs Etiquetar la partición con Etiquetar la partición con e2labele2label Crear el punto de montajeCrear el punto de montaje Añadir la partición a /Añadir la partición a /etc/fstabetc/fstab

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Conversión a ext3Conversión a ext3

Tune2fs añade un journal a ext2 sin Tune2fs añade un journal a ext2 sin modificar los datos.modificar los datos.

La orden esLa orden es

/sbin/tune2fs –j /dev/hdbX/sbin/tune2fs –j /dev/hdbX Después cambiar el tipo de partición a Después cambiar el tipo de partición a

ext3 en ext3 en /etc/fstab/etc/fstab Migrar el sistema de archivos raíz Migrar el sistema de archivos raíz

requiere el uso de una imagen requiere el uso de una imagen intrdintrd para para arrancararrancar..

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Volver a ext2Volver a ext2 Herramientas no compatibles con ext3.Herramientas no compatibles con ext3. Pasos:Pasos:

Desmontar la partición, como root escribir: Desmontar la partición, como root escribir: umount /dev/hdbXumount /dev/hdbX

Cambiar a ext2Cambiar a ext2/sbin/tune2fs –O ^has_journal /dev/hdbX/sbin/tune2fs –O ^has_journal /dev/hdbX

Comprobar si hay erroresComprobar si hay errores/sbin/e2fsck –y /dev/hdbX/sbin/e2fsck –y /dev/hdbX

Montar la partición como ext2Montar la partición como ext2mount – t ext2 /dev/hdbX puntodemontajemount – t ext2 /dev/hdbX puntodemontaje

Quitar el archivo .journal del nivel de rootQuitar el archivo .journal del nivel de rootmm –f .journalmm –f .journal

Si se quiere dejar ext2, cambiar /etc/fstabSi se quiere dejar ext2, cambiar /etc/fstab

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Espacio SwapEspacio Swap

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¿Qué es el espacio swap?¿Qué es el espacio swap? Es un nivel en la jerarquía de memoria de linux Es un nivel en la jerarquía de memoria de linux

que se usa cuando la memoria RAM está llenaque se usa cuando la memoria RAM está llena Las páginas inactivas se mueven a este espacio en Las páginas inactivas se mueven a este espacio en

caso de estar llena la memoria físicacaso de estar llena la memoria física Está en los discos duros Está en los discos duros tiempo de acceso tiempo de acceso Puede ser una partición dedicada (recomendable), Puede ser una partición dedicada (recomendable),

un archivo swap o una combinaciónun archivo swap o una combinación El tamaño debería ser igual o dos veces mayor que El tamaño debería ser igual o dos veces mayor que

la memoria RAM pero nunca mayor de 2 GB. la memoria RAM pero nunca mayor de 2 GB.

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Añadir espacio swap: Añadir espacio swap: particiónpartición

El disco duro no puede estar en uso El disco duro no puede estar en uso arrancar en modo rescatearrancar en modo rescate

Crear la partición con Crear la partición con parted parted o o fdiskfdisk Configuramos la partición swapConfiguramos la partición swap

mkswap /dev/hdbX

Activamos la particiónActivamos la particiónSwapon /dev/hdbX

Editamos /etc/fstab para el arranque:/dev/hdbX swap swap defaults 0 0

Nos aseguramos de que está activaCat /proc/swaps ó free

30

Añadir espacio swap: Añadir espacio swap: archivoarchivo

Todos los accesos al archivo swap se realizan a través del sistema de ficheros los bloques que forman el fichero pueden no ser contiguos

Pasos: Calcular tamaño de bloque: tamaño arch. deseado x 1024 Escribir en un shell:

dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1024 count=tamañobloque Configurar el archivo swap

mkswap /swapfile Activar el archivo swap

Swapon /swapfile Editamos /etc/fstab para el arranque:

/swapfile swap swap defaults 0 0 Nos aseguramos de que está activo

Cat /proc/swaps ó free

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Eliminar el espacio swap: Eliminar el espacio swap: particiónpartición

El disco duro no puede estar en El disco duro no puede estar en usousoarrancar en modo rescatearrancar en modo rescate

Desactivar la partición swapDesactivar la partición swapSwapoff /dev/hdbX

Eliminamos la entrada en Eliminamos la entrada en /etc/fstab Eliminamos la partición con parted o Eliminamos la partición con parted o

fdiskfdisk

32

Eliminar el espacio swap: Eliminar el espacio swap: archivoarchivo

Desactivar el archivo swap:Desactivar el archivo swap:swapoff /swapfile

Eliminamos la entrada en Eliminamos la entrada en /etc/fstab Eliminamos el archivo:Eliminamos el archivo:

rm /swapfile

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Mover el espacio swapMover el espacio swap

Seguir procedimiento paraSeguir procedimiento para Eliminar espacio swapEliminar espacio swap Añadir espacio swapAñadir espacio swap