SO101 - Système de Fichiers

Le système de fichiers d'Unix est organisé autour d'une arborescence unique ayant un point de départ appelé la racine, représenté par le caractère /. En dessous de cette racine se trouvent des répertoires contenant fichiers et sous-répertoires.

• /bin : est une abréviation de ‘binary’ ou binaires. Sous Solaris /bin est un lien symbolique vers /usr/bin. Il contient des programmes tels ls.
• /cdrom : points de montage pour les CD et DVD.
• /dev : contient des noms logiques d’unités utilisés pour accéder à tout type de matériel. Ce sont des liens symboliques vers des fichiers spéciaux du répertoire /devices. Le répertoire /dev est organisé en sous-répertoires, par exemple :
  • /dev/dsk : partitions disque en mode bloc
  • /dev/rdsk : partitions disque en mode raw bloc
  • /dev/printers : imprimantes
  • /dev/rmt : lecteurs de bandes
• /devices : contient des noms physiques d'unités.
• /etc : contient des fichiers de configuration.
• /export : contient le répertoire /home. Le répertoire /home contient les répertoires de chaque utilisateur, sauf l’utilisateur root, qui doivent être exportés par le serveur NFS.
• /home : contient les répertoires des comptes locaux.
• /kernel : contient le noyau Solaris (genunix) et les fichiers associés.
• /lib : contient les bibliothèques communes utilisées par les programmes. Sous Solaris /lib est un lien symbolique vers /usr/lib.
• /lost+found : répertoire contenant des fichiers à récupérer par la commande fsck.
• /mnt : répertoire utilisé pour des montages occasionnels.
• /opt : répertoire utilisé pour l'installation des logiciels optionnels.
• /platform : contient des fichiers spécifiques à la plate-forme matérielle.
• /proc : un pseudo-filesystem représentant les processus en activité.
• /sbin : contient des binaires, donc programmes, pour l’administration du système local.
• /system : Point d'attache des pseudo-filesystems suivant :
  • /system/contract : système de fichiers au format CTFS,
  • /system/object : système de fichiers au format OBJFS.
• /tmp : stocke des fichiers temporaires créés par des programmes. Il est vidé à chaque redémarrage du système.
• /usr : contient de nombreux répertoires tels :
  • /usr/bin : contient des commandes des utilisateurs,
  • /usr/sbin : contient des commandes administratives,
  • /usr/share/doc : contient les HOWTO,
  • /usr/share/man : contient les manuels.
• /var : contient des fichiers de taille variable ainsi que des répertoires tels :
  • /var/adm : contient des fichiers journaux et comptabilité,
  • /var/sadm : répertoire de travail pour le gestionnaire de paquets logiciels.
• /vol : répertoire du service VOLD (VOlume Management Daemon) utilisé pour monter et démonter automatiquement les périphériques amovibles.

Il existe trois types majeurs de fichier sous le système Solaris:

• les fichiers normaux ( ordinary files )

• les répertoires ( directories )

• les fichiers spéciaux ( special files ou Devices)

Le fichiers normaux sont des fichiers textes, des tableaux ou des exécutables.

La limite de la longueur du nom de fichier est de 255 caractères.

Il y a une distinction entres les majuscules et le minuscules.

Le caractère / est interdit dans les noms des fichiers.

L'espace est déconseillé dans les noms des fichiers.

Si le nom d'un fichier commence par un ., le fichier devient caché.

La commande mount est utilisée pour monter un filesystem. Monter un filesystem est nécessaire afin d'avoir accès à son contenu.

Les filesystems montés automatiquement par Solaris lors du démarrage sont décrits dans le fichier /etc/vfstab :

# cat /etc/vfstab
#device             device              mount               FS      fsck    mount   mount
#to mount           to fsck             point               type    pass    at boot options
#
fd                  -                   /dev/fd             fd      -       no      -
/proc               -                   /proc               proc    -       no      -
/dev/dsk/c0t0d0s1   -                   -                   swap    -       no      -
/dev/dsk/c0t0d0s0   /dev/rdsk/c0t0d0s0  /                   ufs     1       no      -
/dev/dsk/c0t0d0s7   /dev/rdsk/c0t0d0s7  /export/home        ufs     2       yes     -
/devices            -                   /devices            devfs   -       no      -
sharefs             -                   /etc/dfs/sharetab   sharefs -       no      -
ctfs                -                   /system/contract    ctfs    -       no      -
objfs               -                   /system/object      objfs   -       no      -
swap                -                   /tmp                tmpfs   -       yes     -

Ce fichier comporte 7 colonnes :

• device to mount
  • Nom de la partition en mode bloc pour un filesystem UFS ou une zone de swap
  • Nom de la ressource NFS
  • Nom d'un répertoire pour un filesystem virtuel
• device to fsck
  • Nom de la partition en mode bloc pour un filesystem UFS
  • Le signe - dans les autres cas car non significatif
• mount point
  • Nom du répertoire de montage
  • Le signe - dans les autres cas car non significatif
• FS type
  • Type de filesystem
• fsck pass
  • - indique que le filesystem ne sera pas vérifié par fsck
  • 0 indique qu'un filesystem UFS ne sera pas vérifié par fsck mais un autre type sera vérifié
  • 1 indique que le filesystem sera vérifié par fsck dans l'ordre de son apparition dans ce fichier
  • 2 indique que le filesystem sera vérifié par fsck en parallèle
• mount at boot
  • désigne si oui ou non le filesystem est monté au boot par la commande mountall
  • le filesystem racine prend toujours la valeur no car il est déjà monté au moment de l'interprétation de ce fichier
• mount options
  • la valeur - indique toutes les options par défaut
  • ce champs peut comporter une liste d'options séparés par des virgules sans espaces
  • dans le cas d'un filesystem UFS, l'option logging est activée par défaut

Afin de monter un filesystem manuellement il est nécessaire de connaître :

• le nom da la partition exprimé sous la forme du fichier spécial en mode bloc
• le répertoire de montage

Une commande de montage ressemble à celle-ci :

mount /dev/dsk/c0t0d1s0 /point_de_montage

où point_de_montage est un répertoire vide dans lequel est monté le filesystem /dev/dsk/c0d1s0.

Le répertoire de montage doit être dédié à cet usage. Tout fichier dans le répertoire sera caché par la présence du contenu de /dev/dsk/c0d1s0.

Les options de la commande mount sont :

# mount --help
mount: illegal option -- help
Usage:
mount [-v | -p]
mount [-F FSType] [-V] [current_options] [-o specific_options]
        {special | mount_point}
mount [-F FSType] [-V] [current_options] [-o specific_options]
        special mount_point
mount -a [-F FSType ] [-V] [current_options] [-o specific_options]
        [mount_point ...]

L'action de démontage est effectuée par l'utilsation de la commande umount. Une commande umount ressemble à :

umount /point_de_montage

ou

umount /dev/dsk/c0t0d1s0

Si le filesystem est en cours d'utilisation la commande umount échoue.

Pour connaître les processus en cours, on dispose de la commande fuser.

Par exemple, dans notre cas, le filesystem /dev/dsk/c0t0d0s7 est monté sur /export/home :

# cat /etc/vfstab | grep home
/dev/dsk/c0t0d0s7       /dev/rdsk/c0t0d0s7      /export/home    ufs     2       yes     -

Dans le cas où vous êtes connecté en tant qu'un utilisateur normal et vous agissez en tant que root grâce à la commande su, vous ne pourrez pas démonter /export/home. Par contre, si vous vous connectez directement en tant que root, aucun processus utilise ce montage.

# fuser -cu /export/home
/export/home:

Les options de cette commande sont :

• -c
  • effectue une recherche récursive
• -u
  • affiche les noms des propriétaires des processus trouvés

Dans ce cas, vous pouvez démonter /export/home :

# umount /export/home

Les options de la commande umount sont :

# umount --help
umount: illegal option -- help
Usage:
umount [-f] [-V] [-o specific_options] {special | mount-point}
umount -a [-f] [-V] [-o specific_options] [mount_point ...]

Les filesystems actuellement montés sont consignés dans le fichier /etc/mntab. Ce fichier peut être consulté mais pas modifié :

# cat /etc/mnttab
/dev/dsk/c0t0d0s0       /       ufs     rw,intr,largefiles,logging,xattr,onerror=panic,dev=840000       1575092681
/devices        /devices        devfs   dev=4b80000     1575092677
ctfs    /system/contract        ctfs    dev=4c00001     1575092677
proc    /proc   proc    dev=4bc0000     1575092677
mnttab  /etc/mnttab     mntfs   dev=4c40001     1575092677
swap    /etc/svc/volatile       tmpfs   xattr,dev=4c80001       1575092677
objfs   /system/object  objfs   dev=4cc0001     1575092677
sharefs /etc/dfs/sharetab       sharefs dev=4d00001     1575092677
/usr/lib/libc/libc_hwcap1.so.1  /lib/libc.so.1  lofs    dev=840000      1575092680
fd      /dev/fd fd      rw,dev=4e80001  1575092681
swap    /tmp    tmpfs   xattr,dev=4c80002       1575092682
swap    /var/run        tmpfs   xattr,dev=4c80003       1575092682
/dev/dsk/c0t0d0s7       /export/home    ufs     rw,intr,largefiles,logging,xattr,onerror=panic,dev=840007       1575092688
-hosts  /net    autofs  nosuid,indirect,ignore,nobrowse,dev=4f40001     1575092690
auto_home       /home   autofs  indirect,ignore,nobrowse,dev=4f40002    1575092690
solaris.i2tch.loc:vold(pid588)  /vol    nfs     ignore,noquota,dev=4f00001      1575092690

Pour remonter /export/home, il convient d'utiliser la commande mount :

# mount -F ufs /dev/dsk/c0t0d0s7 /export/home

Regardez maintenant de nouveau le fichier /etc/mnttab :

# cat /etc/mnttab
/dev/dsk/c0t0d0s0       /       ufs     rw,intr,largefiles,logging,xattr,onerror=panic,dev=840000       1575092681
/devices        /devices        devfs   dev=4b80000     1575092677
ctfs    /system/contract        ctfs    dev=4c00001     1575092677
proc    /proc   proc    dev=4bc0000     1575092677
mnttab  /etc/mnttab     mntfs   dev=4c40001     1575092677
swap    /etc/svc/volatile       tmpfs   xattr,dev=4c80001       1575092677
objfs   /system/object  objfs   dev=4cc0001     1575092677
sharefs /etc/dfs/sharetab       sharefs dev=4d00001     1575092677
/usr/lib/libc/libc_hwcap1.so.1  /lib/libc.so.1  lofs    dev=840000      1575092680
fd      /dev/fd fd      rw,dev=4e80001  1575092681
swap    /tmp    tmpfs   xattr,dev=4c80002       1575092682
swap    /var/run        tmpfs   xattr,dev=4c80003       1575092682
-hosts  /net    autofs  nosuid,indirect,ignore,nobrowse,dev=4f40001     1575092690
auto_home       /home   autofs  indirect,ignore,nobrowse,dev=4f40002    1575092690
solaris.i2tch.loc:vold(pid588)  /vol    nfs     ignore,noquota,dev=4f00001      1575092690
/dev/dsk/c0t0d0s7       /export/home    ufs     rw,intr,largefiles,logging,xattr,onerror=panic,dev=840007       1575094632

Le dernier champs du fichier /etc/vfstab contient les options de montage :

Ces options peuvent être aussi introduites sur la ligne de commande lors d'un montage manuel grâce à l'option -o de la commande mount.

Les options d'un filesystem monté peuvent être consultées grâce à la commande mount :

# mount | grep /export/home
/export/home on /dev/dsk/c0t0d0s7 read/write/setuid/devices/rstchown/intr/largefiles/logging/xattr/onerror=panic/dev=840007 on Sat Nov 30 07:17:12 2019

<note> A l'aide du manuel et de l'internet, expliquez l'utilisation de intr, xattr et onerror=panic </note>

UFS (Unix FileSystem) est un filesystem de type Berkeley auquel ont été ajoutés des fonctions de journalisation appelées UFS logging. L'UFS logging crée un journal dans les blocs libres du filesystem. La taille est de 1Mo par Go de données avec un maximum de 64Mo.

Chaque système UFS contient des groupe de cylindres. Chaque group de cylindres contient un :

• boot block
• superbloc
• inode
• bloc d'indirection
• bloc de données

Ce bloc est utilisé quand le filesystem sert au démarrage. Il n'apparait donc que dans le premier groupe de cylindres et a une taille de 8Ko.

Le superbloc contient :

• la taille des blocs
• la taille du système de fichiers
• le nombre de montages effectués pour ce système de fichiers
• un pointeur vers la racine du système de fichiers
• les pointeurs vers la liste des inodes libres
• les pointeurs vers la liste des blocs de données libres

Le Superbloc est dupliqué sur le système de fichiers.

En tapant la commande ls -ld vous obtenez une liste d'objets présents dans le répertoire courant.

Le premier caractère de chaque ligne peut être un des suivants :

• - - un fichier
• d - un répertoire
• l - un lien symbolique
• b - un périphérique du type bloc
• c - un périphérique du type caractère
• p - un tube nommé pour la communication entre processus
• s - un socket dans un contexte réseau

Par exemple :

# ls -l /dev/*dsk/c0t0d0s0
lrwxrwxrwx   1 root     root          47 Nov 29 13:41 /dev/dsk/c0t0d0s0 -> ../../devices/pci@0,0/pci8086,2829@d/disk@0,0:a
lrwxrwxrwx   1 root     root          51 Nov 29 13:41 /dev/rdsk/c0t0d0s0 -> ../../devices/pci@0,0/pci8086,2829@d/disk@0,0:a,raw

# ls -l /devices/pci@0,0/pci8086,2829@d/disk@0,0:a*
brw-r-----   1 root     sys       33,  0 Nov 30 06:44 /devices/pci@0,0/pci8086,2829@d/disk@0,0:a
crw-r-----   1 root     sys       33,  0 Nov 30 07:20 /devices/pci@0,0/pci8086,2829@d/disk@0,0:a,raw

Chaque fichier est représenté par un inode. L'inode, d'une taille de 128 octets contient :

• le type de fichier, soit -, d, l, b, c, p, s
• les droits d'accès, par exemple rwx rw- r–
• le nombre de liens physiques soit le nombre de noms
• l'UID du créateur ou l'UID affecté par la commande chown s'il y a eu une modification
• le GID du processus créateur ou le GID affecté par la commande chgrp
• la taille du fichier en octets
• la date de création, soit le ctime
• la date de dernière modification, soit le mtime
• la date du dernier accès, soit le atime
• les adresses qui pointent vers les blocs de données du fichier

Graphiquement, on peut schématiser cette organisation de la façon suivante :

Pour visualiser le numéro d'inode, utilisez l'option -i :

# ls -ldi /dev/*dsk/c0t0d0s0
    311303 lrwxrwxrwx   1 root     root          47 Nov 29 13:41 /dev/dsk/c0t0d0s0 -> ../../devices/pci@0,0/pci8086,2829@d/disk@0,0:a
    311348 lrwxrwxrwx   1 root     root          51 Nov 29 13:41 /dev/rdsk/c0t0d0s0 -> ../../devices/pci@0,0/pci8086,2829@d/disk@0,0:a,raw

# ls -ldi /devices/pci@0,0/pci8086,2829@d/disk@0,0:a*
  17301507 brw-r-----   1 root     sys       33,  0 Nov 30 06:44 /devices/pci@0,0/pci8086,2829@d/disk@0,0:a
  17301508 crw-r-----   1 root     sys       33,  0 Nov 30 07:20 /devices/pci@0,0/pci8086,2829@d/disk@0,0:a,raw

# ls -ldi /etc /etc/passwd
       824 drwxr-xr-x  86 root     sys         4608 Nov 30 06:44 /etc
      1301 -rw-r--r--   1 root     sys          710 Jan 11  2013 /etc/passwd

L'inode contient les adresses des blocs de données du fichier. Par un système de blocs d'indirection, la taille maximale d'un fichier peut être de 1 téraoctet et la taille maximale du filesystem de 16 téraoctets.

Les données sont stockées dans des blocs de données. Dans le cas d'un répertoire, le bloc de données contient une table qui référence les inodes et les noms des fichiers dans le répertoire.

Le nom d'un fichier est stocké dans le bloc de données et non pas dans l'inode. Cette particularité nous permet de donnéer deux noms différents au même fichier. Pour ajouter un nouveau nom à un fichier, il convient de créer un lien physique.

Un lien physique se crée en utilisant la commande suivante :

• ln nom_du_fichier nom_supplémentaire

Pour illustrer ce point, tapez la ligne de commande suivante :

# cd /tmp; mkdir inode; cd inode; touch fichier1; ls -ali
total 16
4038066373 drwxr-xr-x   2 root     root         182 Nov 30 07:23 .
4031513256 drwxrwxrwt   7 root     sys          524 Nov 30 07:23 ..
4041221744 -rw-r--r--   1 root     root           0 Nov 30 07:23 fichier1

Notez bien le numéro de l'inode du fichier fichier1. Notez aussi que le numéro dans le troisième champs de la ligne de fichier1 a la valeur 1 :

4041221744 -rw-r–r– 1 root root 0 Nov 30 07:23 fichier1

Créez maintenant un lien physique et visualisez le résultat :

# ln fichier1 fichier2; ls -lai
total 16
4038066373 drwxr-xr-x   2 root     root         247 Nov 30 07:25 .
4031513256 drwxrwxrwt   7 root     sys          524 Nov 30 07:23 ..
4041221744 -rw-r--r--   2 root     root           0 Nov 30 07:23 fichier1
4041221744 -rw-r--r--   2 root     root           0 Nov 30 07:23 fichier2

Notez les deux lignes suivantes :

4041221744 -rw-r–r– 2 root root 0 Nov 30 07:23 fichier1
4041221744 -rw-r–r– 2 root root 0 Nov 30 07:23 fichier2

Les deux fichiers, fichier1 et fichier2, sont référencés par le même inode. Le nombre de liens est donc augmenté de 1.

Un lien symbolique est un raccourci vers un autre fichier ou répertoire. Un lien symbolique se crée en utilisant la commande suivante :

• ln -s nom_du_fichier nom_raccourci

Pour illustrer ce point, tapez les commandes suivantes :

# ln -s fichier1 fichier3; ls -lai
total 24
4038066373 drwxr-xr-x   2 root     root         312 Nov 30 07:27 .
4031513256 drwxrwxrwt   7 root     sys          524 Nov 30 07:23 ..
4041221744 -rw-r--r--   2 root     root           0 Nov 30 07:23 fichier1
4041221744 -rw-r--r--   2 root     root           0 Nov 30 07:23 fichier2
4041221688 lrwxrwxrwx   1 root     root           8 Nov 30 07:27 fichier3 -> fichier1

Notez que le lien symbolique est référencé par un autre inode. Le lien symbolique pointe vers le fichier1.

La création d'un système de fichiers UFS se fait grâce à la commande newfs. Un exemple d'une telle commande est :

newfs -v -b 4096 -m 10 /dev/rdsk/c0t0d1s0

Dans cette commande on stipule :

• -v
  • le mode verbose
• -b 4096
  • une taille des blocs de 4096 octets
• -m 10
  • 10% d'espace disque réservé à root

La commande newfs est une commande de confort qui invoque la commande mkfs.

Par contre pour connaître les options d'une partition, il convient d'utiliser la commande mkfs avec l'option -m :

# mkfs -m /dev/dsk/c0t0d0s7
mkfs -F ufs -o nsect=128,ntrack=48,bsize=8192,fragsize=1024,cgsize=16,free=1,rps=7,nbpi=8155,opt=t,apc=0,gap=0,nrpos=8,maxcontig=128,mtb=n /dev/dsk/c0t0d0s7 15133230

Il est aussi possible lors de la création de spécifier trois autres options :

L'option npbi (number of bytes per inode) correspond au nombre maximum de fichiers que peut contenir le filesystem. Les valeurs par défaut sont :

Cette option stipule le pourcentage du disque réservé à root.

Cette option désigne la politique de'optimisation :

• time - optimisation des performances (option par défaut),
• space - optimisation par espace disque.

Seules les options opt et free peuvent être modifiées après la création du filesystem.

Un indicateur stocké dans le superblock permet de connaître l'état du filesystem. Cet indicateur peut prendre plusieurs valeurs :

Au démarrage du système fsck n'est lancé que si l'indicateur est FSBAD

La commande fsck peut être lancé manuellement. Il est nécessaire de démonter le filesystem avant son utilisation et de vérifier celui-ci avec fsck et l'option -m. La commande fsck attend un argument qui est un nom de partition en mode raw bloc :

# umount /export/home
# fsck -m /dev/rdsk/c0t0d0s7
** /dev/rdsk/c0t0d0s7
ufs fsck: sanity check: /dev/rdsk/c0t0d0s7 okay

Saisissez maintenant la commande suivante :

# fsck /dev/rdsk/c0t0d0s7
** /dev/rdsk/c0t0d0s7
** Last Mounted on /export/home
** Phase 1 - Check Blocks and Sizes
** Phase 2 - Check Pathnames
** Phase 3a - Check Connectivity
** Phase 3b - Verify Shadows/ACLs
** Phase 4 - Check Reference Counts
** Phase 5 - Check Cylinder Groups
2 files, 9 used, 7444611 free (19 frags, 930574 blocks, 0.0% fragmentation)

La dernière ligne indique :

Si des erreurs sont trouvées, la commande devient interactive.

Il est possible donc de lancer la commande fsck avec une option -y ou -n pour contourner l'interactivité éventuelle.

Nous avons vu que l'option free sur /dev/dsk/c0t0d0s7 a une valeur de 1 :

# mkfs -m /dev/dsk/c0t0d0s7
mkfs -F ufs -o nsect=128,ntrack=48,bsize=8192,fragsize=1024,cgsize=16,free=1,rps=7,nbpi=8155,opt=t,apc=0,gap=0,nrpos=8,maxcontig=128,mtb=n /dev/dsk/c0t0d0s7 15133230

Afin de modifier cette valeur, nous disposons de la commande tunefs. L'utilisation de cette commande est limitée aux filesystems démontés.

Saisissez la commande suivante :

# tunefs -m 5 /dev/dsk/c0t0d0s7
minimum percentage of free space changes from 1% to 5%

Vérifiez son application :

# mkfs -m /dev/dsk/c0t0d0s7
mkfs -F ufs -o nsect=128,ntrack=48,bsize=8192,fragsize=1024,cgsize=16,free=5,rps=7,nbpi=8155,opt=t,apc=0,gap=0,nrpos=8,maxcontig=128,mtb=n /dev/dsk/c0t0d0s7 15133230

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