Отличия файловой системы linux от windows

Пользователь
Linux всегда работает
с единым деревом каталогов, даже если
разные данные расположены на разных
носителях: жестких или сетевых дисках,
съемных дисках, CD-ROM
и т. п. Такое представление отличается
от технологии, применяемой в
Windows, где для каждого
устройства, на котором есть файловая
система, используется свой корневой
каталог, обозначенный литерой, например
«a«, «c«,
«d«
и т. д. Для того чтобы отключать и
подключать файловые системы на разных
устройствах в состав одного общего
дерева, используются процедуры
монтирования и размонтирования. После
того, как файловые системы на разных
носителях подключены к общему дереву,
содержащиеся на них данные доступны
так, как если бы все они составляли
единую файловую систему: пользователь
может даже не знать, на каком устройстве
какие файлы хранятся.

1. В чем отличие каталогов /var и /tmp.

/tmp
— Этот каталог предназначен для
временных файлов: в таких файлах программы
хранят необходимые для работы промежуточные
данные. После завершения
работы программы временные файлы теряют
смысл и должны быть удалены. Обычно
каталог /tmp очищается при
каждой загрузке системы.

/var
Название этого каталога — сокращение
от «variable«
(«переменные» данные). Здесь
размещаются те данные, которые создаются
в процессе работы разными программами
и предназначены для передачи другим
программам и системам (очереди печати,
электронной почты и др.)
или для сведения системного администратора
(системные журналы, содержащие протоколы
работы системы).

В
отличие от каталога /tmp
сюда попадают те данные, которые могут
понадобиться после того, как создавшая
их программа завершила работу.

1. Назначение утилиты pwd.

Команда
pwd (print
working directory)
возвращает полный путь
текущего каталога командной оболочки
— естественно, именно той командной
оболочки, при помощи которой была
выполнена команда pwd.

1. Назначение утилиты cat.

Почти
все утилиты по умолчанию читают и создают
файлы в текущем каталоге. Например,
утилита cat
(concatenation –
конкатенация) —
выводит на экран содержимое файла
«text«:
[student@localhost
student]$ cat
text

В
действительности, командная оболочка,
прежде чем передавать параметр «text»
(имя файла) утилите cat,
подставляет значение текущего каталога
— получается полный путь
к этому файлу в файловой системе:
«/home/student/text«.
Содержимое данного файла утилита
cat выведет на экран.

1. Назначение утилиты ls. Использование ключей –f, -a.

Чтобы
иметь возможность ориентироваться
в файловой системе,
нужно знать, что содержится в каждом
каталоге. Просмотреть
содержимое любого каталога можно при
помощи утилиты ls
(сокращение от англ. «list»
— «список»): Команда
ls без параметров
выводит список файлов
и каталогов, содержащихся в текущем
каталоге.

Утилита
ls принимает один
параметр — имя каталога,
содержимое которого нужно вывести. Имя
может быть задано любым доступным
способом: в виде полного или относительного
пути.

Ключ
–F используется,
чтобы отличать файлы от каталогов.
При наличии этого ключа
ls в конце имени
каждого каталога ставит символ «/»,
чтобы показать, что в нем может содержаться
что-то еще

Для
того чтобы посмотреть полный список
содержимого каталога, и используется
ключ «-a» (all)

Соседние файлы в предмете Операционные системы

• #
• #
• #
• #
• #

Разница между файловой системой Linux и файловой системой Windows

Операционная система Windows появилась в 1985 году, а первые полноценные дистрибутивы Linux начали появляться в 1993 году. Windows изначально была графической надстройкой MS-DOS, а Linux служил для доступа к терминалу. Спустя годы системы заметно преобразились и представляют собой гораздо большее, чем было ранее.

В этой статье мы разберемся чем отличается Windows от Linux. Мы рассмотрим основные отличия систем, как в плане архитектуры, так и с точки зрения обычного пользователя и разработчика программного обеспечения.

1. Ядро и драйверы

Ядро операционной системы обеспечивает доступ к ресурсам компьютера, а также управляет процессами. Linux использует монолитное ядро, то есть в одном файле содержится большая часть кода, необходимого для функционирования системы. На нижнем уровне оно принимает сигналы от устройств, а на верхнем обрабатывает системные вызовы – доступные программам команды, отвечающие стандартам POSIX. Системные вызовы дополняют библиотеки C, C++ и утилиты проекта GNU, что позволяет выполнять код любой сложности.

Ядро Windows гибридное и состоит из множества библиотек. Таким образом главная программа Ntoskrnl.exe, не имеет прямого доступа к аппаратной части, эту роль выполняет библиотека HAL.dll. А на пользовательском уровне вместо системных вызовов используются функции библиотеки NTDLL.dll, к которой также подключаются библиотеки C, C++ и т.д.

Драйверы Linux по большей части хранятся в ядре, но зачастую подключаются модули ядра, содержащие дополнительные драйверы, например, для видеокарт Nvidia. Драйверы Windows, как вы могли догадаться, выполнены в виде библиотек. В этом плане Linux проигрывает, поддерживается далеко не всё оборудование, к тому же часть устройств имеет только базовый драйвер.

Настройки Linux хранятся в каталоге /etc, где каждая служба и программа имеет свой конфигурационный файл. В Windows некоторые службы также имеют конфигурационные файлы, но все основные настройки хранятся в общей базе – системном реестре.

2. Файловая структура и права доступа

Windows и Linux используют разные файловые системы. Если для Linux стандартом стал ext4, то для Windows – NTFS. В целом они похожи, обе имеют запас по размеру разделов, глубине каталогов и длине имени файлов. Также они поддерживают шифрование, а NTFS помимо прочего умеет сжимать данные для экономии места. Эта функция есть в более перспективной BTRFS, которая должна в скором времени заменить ext4.

Обе системы ведут журналирование изменений, что повышает надёжность. Однако, NTFS не имеет полной поддержки прав доступа POSIX, поэтому она не подойдёт для установки Linux. Стоит отметить и то, что Windows не поддерживает ext4 из коробки, а большинство дистрибутивов монтирует NTFS только по запросу.

Главное же отличие – это файловая структура. В Linux все файлы и каталоги находятся в корневом каталоге /, всё согласно стандартам UNIX. Накопители и их разделы смонтированы в том или ином месте корневого каталога. Например, второй накопитель можно найти в каталоге /mnt. Программы хранятся сразу в нескольких каталогах, настройки в /etc, исполняемые файлы в /bin и т.д.

В Windows пользователю видны логические диски, системный диск C:, а также остальные диски с другими буквами алфавита. Что интересно, Windows тоже поддерживает точки монтирования, и вместо буквы можно указать папку. Программы хранятся в отдельных каталогах, зачастую есть возможность выбрать место установки. Из недостатков стоит отметить регистронезависимые имена. В одном месте нельзя создать две папки с именами Folder и folder, для системы это одно и то же.

Несмотря на то, что Linux изначально создавался в качестве замены UNIX, системы для мейнфреймов с многопользовательским доступом, Windows позволяет более гибко настраивать права доступа. В Linux по умолчанию есть всего три категории прав: пользователь, группа, все остальные.

Windows может выдавать права сразу нескольким пользователям и группам. Linux также это умеет, но через расширение стандарта POSIX в виде списков управления доступом ACL. Для этого используется консольная утилита setfacl и её графический аналог Eiciel. Дальше давайте рассмотрим другие принципиальные отличия Linux от Windows.

3. Окружение рабочего стола

Windows использует оконный менеджер DWM и оболочку Explorer (не путать с файловым менеджером), которые тесно связаны с библиотекой GDI, а та в свою очередь зависит от унифицированного драйвера WDDM. Этот набор библиотек и служб есть в любой копии Windows, поэтому разработка программ стандартизирована. Минусом подобного решения является ограниченная кастомизация интерфейса.

Linux может предложить множество оболочек рабочего стола (GNOME, KDE, Cinnamon и т.д.) со своими оконными менеджерами, а обслуживать это будет протокол XOrg или современный Wayland. Система может выглядеть как угодно, а популярные оболочки имеют множество настроек для изменения внешнего вида. Обратная сторона медали – плохая совместимость программ, написанных под разные оболочки.

4. Программное обеспечение

Сложно отрицать тот факт, что на Windows выпускается гораздо больше программ и игр. На Linux вы не найдёте многие профессиональные программы, начиная с пакета Adobe и заканчивая различными САПР.

Приложения Windows в большинстве своём распространяются в виде установочных файлов формата .exe или .msi, а в Linux зачастую используются репозитории – файловые серверы с огромным количеством пакетов программ и библиотек. Также используются разные форматы пакетов, в зависимости от выбранного дистрибутива. Единая пакетная база заметно усложняет разработку программ. Например, нельзя переписать программу с использованием новой библиотеки, ведь старая используется другими приложениями.

Эту проблему пытаются решить несколькими способами. Сторонние программы могут устанавливаться в каталог /opt, аналог папки Program Files. Также получили распространение песочницы Flatpak и Snap, устраняющие проблемы с зависимостью от системных библиотек, и формат AppImage (одна программа – один файл).

К плюсам Linux также можно отнести большее количество программ с открытым кодом. Это не гарантирует отсутствие уязвимостей, но позволяет создавать и дорабатывать программы, что особенно актуально при завершении поддержки разработчиками. Таким образом многие программы продолжают развиваться, но уже другими людьми.

Если же говорить об уязвимостях, то на Linux пишут меньше вредоносных программ, для защиты от них антивирус обычно не требуется. Но не стоит забывать о том, что большинство атак перешло в интернет. Поэтому даже на Linux не лишним будет установка антивируса для защиты от фишинговых сайтов.

5. Разработка программного обеспечения

Microsoft предоставляет доступ к библиотеке MSDN, она содержит подробную документацию для разработчиков. С написанием сложных программ, вроде игр, проблем также не должно возникнуть, используются одни и те же библиотеки во всех копиях Windows.

Linux позволяет с лёгкостью писать простые программы без графического интерфейса, причём получить доступ к оборудованию гораздо проще, чем в Windows. Устройства расположены в каталоге /dev, к ним можно обращаться практически напрямую. Однако, сложные приложения с графическим интерфейсом надо проверять на работоспособность во всех популярных дистрибутивах, поддерживать их пакеты в репозиториях и так далее. А ведь для этого надо изучить многочисленную документацию, которая выполнена на разном уровне.

Хорошим примером может послужить Android, система практически монополизировала рынок смартфонов, хотя в её основе лежит ядро Linux. А всё дело в том, что её приспособили для использования на мобильных устройствах и привели к единому стандарту.

Пока что разнообразие дистрибутивов Linux не может привлечь крупных разработчиков программного обеспечения. Трудозатраты на поддержку и отладку гораздо выше, чем для Windows, а доход на порядок ниже.

6. Способ распространения

Windows не имеет бесплатной версии, хотя есть способы (легальные и не очень) полноценно использовать систему. Предустановленные системы обходятся заметно дешевле, поэтому Windows имеется на большинстве продаваемых ноутбуков.

Большая часть дистрибутивов распространяется бесплатно, исключение составляют лишь некоторые коммерческие продукты, вроде серверного дистрибутива Red Hat. Бесплатность Linux мнимая, разработку оплачивают крупные корпорации, вроде Oracle и HP. Единичные экземпляры ноутбуков поставляются с Linux, хотя в последнее время он всё чаще предлагается в качестве альтернативы отсутствию операционной системы.

7. Доля на рынке, сферы применения

Linux создавался на основе стандартов POSIX для операционных систем UNIX, а те в свою очередь были основой многопользовательских мейнфреймов. В качестве домашней операционной системы Linux занимает менее 2%, зато около 80% серверов работает под управление Linux. Что уж говорить, если свой серверный дистрибутив Linux есть даже у Microsoft. Также Linux повсеместно используется в маршрутизаторах, телевизорах и прочей технике интернета вещей.

На текущий момент Windows популярен только в сегменте домашних компьютеров и рабочих станций, здесь он занимает более 80%. Windows для серверов хоть и менее популярна с долей около 20-30%, но опережает Linux в плане прибыли. Конечно, это не все отличия Linux от Windows.

Выводы

Теперь вы знаете чем отличается Windows от Linux и эти отличия довольно значительные. В первую очередь они связаны со сферой применения. Windows устанавливается преимущественно на персональные компьютеры, а Linux на серверы. Для домашнего использования Linux по-прежнему подходит лишь отчасти. Разнообразие дистрибутивов отталкивает разработчиков, а без программ интерес к системе падает и у обычного пользователя.

И всё же настольный дистрибутив Linux – это отличное решение для тех, кому компьютер требуется лишь для выхода в интернет, разработки сайтов и несложной работы с документами. Для игр и работы с мультимедиа Windows подходит гораздо лучше.

Для того, чтобы комфортно работать с Linux нужно понимать каким образом устроена его файловая система. Дело в том, что для пользователей Windows подобная иерархия папок и принцип хранения данных непривычен, в связи с чем пояснения будут не лишними.

Итак, так же как и в Windows файловая система Линукс имеет древовидную структуру. Самый верхний каталог называется корневым и в этом тоже нет различия с Windows.

Принципиальное отличие Linux от Windows состоит в том, что в Линукс файлами считается ВСЕ!

Жесткие диски и разделы, созданные на них, приводы оптических дисков и съемные носители информации — все это считается также файлами.

Папки или каталоги — это тоже файлы, которые содержат список файлов, как бы за ним закрепленных…

В итоге все эти файлы объединены в одну структуру, о которой сейчас и пойдет речь.

Итак, есть один корневой каталог, из которого «вырастает» иерархия других каталогов, включающих файлы и подкаталоги, жесткие диски и съемные носители информации, ну и другие устройства компьютера.

Для Windows-пользователя это очень непривычно, но в Линукс абсолютно все, что относится к вашему компьютеру как в программной, так и в аппаратной части, можно найти в файловой структуре.

Еще одним кардинальным отличием Линукса от Windows является отсутствие логических дисков. Точнее сказать, сами диски быть могут, но они не обозначаются отдельными буквами.

Так в Windows вы могли разбить жесткий диск компьютера на два логических диска С и D. У каждого логического диска был свой корневой каталог (папка), который обозначался C: и D: соответственно.

В Линукс есть только ОДИН корневой каталог и он обозначается косой чертой «/». В остальном обозначение пути к файлу или папке аналогично, только для обозначения уровней древовидной структуры, также используется косая черта или как еще говорят на компьютерном жаргоне — слэш.

Приведу пример. В Windows 7 или 8 папка профиля пользователя Andrey находится по адресу C:UsersAndrey. В Линукс путь записывается иначе — /home/andrey

На первый взгляд это может показаться неудобным, поскольку является непривычным, но довольно быстро вы свыкнитесь с подобным обозначением.

Итак, в Windows мы привыкли что все носители информации представлены в виде дисков — есть логические диски, на которые разбит жесткий диск, есть привод оптических дисков и, например, флешка или съемный жесткий диск. Все они имеют буквенное обозначение. Как мы теперь знаем, в Линукс такое обозначение отсутствует и все носители информации, будь то жесткий диск компьютера или USB-флешка, должны быть подключены в файловую систему Линукс в виде файлов, для того чтобы с ними можно было работать.

Процесс подключения носителя информации к файловой системе называется монтированием (mount) и он в Линукс автоматизирован, то есть не требует вашего вмешательства.

Например, если вы подключаете к компьютеру флешку, то во-первых, после монтирования ее значок появится на рабочем столе, а во-вторых, она будет «вмонтирована» в файловую систему и ее содержимое можно будет найти в каталоге /media/usb_disk. Но это вовсе не означает, что при подключении флешки ее содержимое перемещается системой в эту папку на жестком диске. Содержимое лишь отображается здесь, на самом деле находясь на съемном устройстве…

В этом-то и состоит фокус — все это единая файловая система и вы можете производить любые манипуляции с содержимым флешки также, как если бы ее файлы в действительности находились на жестком диске в этой папке.

То есть по сути монтирование — это процесс подключения носителя информации к файловой системе Линукс в виде отдельного каталога. При этом сам вновь созданный каталог называют точкой монтирования.

Перед тем как извлечь флешку или другой съемный носитель информации из компьютера, его необходимо будет размонтировать, то есть отключить от файловой системы.

Делается это очень просто — через контекстное меню, вызванное на значке носителя на рабочем столе. Как только значок устройства исчезнет с рабочего стола, можно извлекать носитель информации.

Подведем итог:

• В Linux файловая структура связана в одно логическое дерево и путь любого файла или каталога начинается от корня файловой системы, который обозначается знаком косой черты «/».
• Корень или корневой каталог может быть только один и это самый первый, а точнее даже нулевой уровень, от которого и ветвятся структуры вложенных папок.
• Корень — это не просто первая папка на жестком диске, как это реализовано в Windows. По сути корень является основой всего в файловой системе, которая в свою очередь является структурой, объединяющей в виде файлов все устройства компьютера и собственно файлы пользователей.
• Папки или каталоги являются также файлами, содержащими список связанных с ним файлов.