СиСА Вики

Appearance

Практическая работа по теме: Подсистемы управления файлами Linux ​

Цель работы: Закрепить знания о структуре и управлении файловой системой Linux через выполнение практических задач. Студенты повторяют действия за преподавателем, применяя команды терминала для работы с файлами, правами доступа, монтированием и диагностикой.

🔹 Теоретический блок (краткое резюме лекции) ​

1. Общая структура файловой системы (ФС) Linux ​

  • Иерархия каталогов: Единое дерево, начинающееся с корневого каталога /.
    Примеры ключевых каталогов:
    • /bin — базовые исполняемые файлы (например, ls, cp),
    • /etc — конфигурационные файлы,
    • /home — домашние каталоги пользователей,
    • /dev — файлы устройств,
    • /mnt — временные точки монтирования.
  • Иноды: Уникальные идентификаторы файлов, хранящие метаданные (права, размер, время изменения). Каталоги — это файлы, сопоставляющие имена файлов с инодами.

2. Управление внешней памятью ​

  • Файловые системы (ext4, XFS, Btrfs) управляют размещением данных на диске.
  • Блоки и секторы: Данные хранятся в блоках фиксированного размера (обычно 4 КБ).
  • Свободное пространство: Управляется с помощью битовых карт или списков свободных блоков.

3. Монтирование ФС ​

  • Процесс подключения ФС к иерархии каталогов через точку монтирования (например, /mnt/usb).
  • Команда mount связывает устройство (например, /dev/sdb1) с точкой монтирования.

4. Права доступа и безопасность ​

  • Права: r (чтение), w (запись), x (исполнение) для владельца, группы и остальных.
  • Символические ссылки: Указывают на другой файл/каталог (аналог ярлыков в Windows).

5. Надежность и производительность ​

  • Журналирование (ext4): Защита от повреждения данных при сбое (запись операций в журнал перед применением).
  • Кэширование: Ускорение доступа к часто используемым данным через оперативную память.

🔹 Практическая часть (выполняется студентами под руководством преподавателя) ​

Важно! Все команды выполняются в терминале. Для операций с правами администратора используется sudo.
Не выполняйте команды с sudo без понимания их назначения!

📌 Задание 1. Изучение структуры файловой системы ​

Цель: Навигация по иерархии каталогов.

  1. Выведите текущий рабочий каталог:

    bash
    pwd

  2. Перейдите в корневой каталог и посмотрите его содержимое:

    bash
    cd /
ls -l
    • Обратите внимание на каталоги /bin, /etc, /home.

  3. Вернитесь в домашний каталог:

    bash
    cd ~

📌 Задание 2. Работа с файлами и каталогами ​

Цель: Создание, копирование и удаление файлов/каталогов.

  1. Создайте тестовый каталог и файл внутри него:

    bash
    mkdir test_dir
touch test_dir/file1.txt

  2. Скопируйте файл и переместите его:

    bash
    cp test_dir/file1.txt test_dir/file2.txt
mv test_dir/file2.txt ~/

  3. Удалите каталог и его содержимое:

    bash
    rm -r test_dir

📌 Задание 3. Управление правами доступа ​

Цель: Настройка прав и владельца файла.

  1. Создайте файл и посмотрите его права:

    bash
    touch permissions_test.txt
ls -l permissions_test.txt
    • Пример вывода: -rw-r--r-- 1 user group 0 Oct 10 12:00 permissions_test.txt.

  2. Измените права: разрешите исполнение для владельца:

    bash
    chmod u+x permissions_test.txt

  3. Смените владельца файла (требует sudo):

    bash
    sudo chown root:root permissions_test.txt

📌 Задание 4. Монтирование файловой системы ​

Цель: Подключение и отключение ФС.

  1. Посмотрите список смонтированных ФС:

    bash
    mount | grep /dev
    • Обратите внимание на типы ФС (ext4, vfat).

  2. Создайте точку монтирования и смонтируйте образ диска (пример для учебной среды):

    bash
    sudo mkdir /mnt/temp_disk
sudo mount -o loop /path/to/disk.img /mnt/temp_disk

    Примечание: Файл disk.img должен быть подготовлен преподавателем (например, через dd if=/dev/zero of=disk.img bs=1M count=100).

  3. Размонтируйте ФС:

    bash
    sudo umount /mnt/temp_disk

📌 Задание 5. Проверка дискового пространства ​

Цель: Анализ использования памяти.

  1. Проверьте свободное место на дисках:

    bash
    df -h

  2. Посчитайте размер домашнего каталога:

    bash
    du -sh ~

📌 Задание 6. Символические ссылки ​

Цель: Создание и использование ссылок.

  1. Создайте символическую ссылку на файл:

    bash
    ln -s permissions_test.txt symlink_test
ls -l
    • Обратите внимание на символ -> в выводе.

  2. Удалите ссылку (не трогая оригинал):

    bash
    rm symlink_test

📌 Задание 7. Диагностика ФС (дополнительно) ​

Цель: Проверка целостности ФС.

  1. Проверьте образ диска на ошибки (только для подготовленного disk.img):
    bash
    sudo fsck -n disk.img

    Важно! Не используйте fsck на смонтированной ФС!

🔹 Контрольные вопросы ​

  1. Какой каталог является корневым в Linux?
  2. Что хранится в иноде?
  3. Какая команда показывает свободное место на диске?
  4. Для чего используется журналирование в ext4?
  5. Чем символическая ссылка отличается от жесткой?

🔹 Рекомендации для студентов ​

  • Все команды с sudo выполняйте осторожно — они влияют на систему.
  • Используйте man [команда] для изучения справки (например, man chmod).
  • В случае ошибок — перечитайте вывод терминала и попросите помощи у преподавателя.

Готово! После выполнения работы студенты должны уметь:

  • ориентироваться в иерархии ФС,
  • управлять файлами и правами доступа,
  • монтировать ФС,
  • диагностировать проблемы с диском.

Контакты: bystrovno@basealt.ru

© 2025 – настоящее время, Никита Б. Разработано на VitePress.