Componente Hardware. Sistem de Operaredocx

=== Componente hardware. Sistem de operare ===

Calculatorul este, în esență, un ansamblu de componente cu funcționare specifică având ca scop prelucrarea datelor. Componentele ansamblului se împart în două mari categorii:

• hardware (aparatura propriu-zisă),

• software (instrucțiuni, date care formează programe, aplicații).

Componente Hardware

Structura unui calculator modern

Componenta hardware este ansamblul componentelor fizice ale calculatorului. Un calculator obisnuit contine urmatoarele componente:

• Carcasa (case), de tip desktop (orizontala) sau tower (turn). Aceasta, împreuna cu componentele din interior, formeaza unitatea centrala .

• Placa de baza (mainboard, motherboard), pe care care se afla procesorul (CPU), memoria principala (RAM), sloturi pentru placile de extensie ( placa grafica , placa de sunet , modem intern, placa de retea, placa TV, etc.) si alte componente.

• Sursa (power supply) – continând un transformator de tensiune si un ventilator (fan).

• Unitati de disc (disk drive): harddisk, unitate floppy, unitate CD-ROM, etc. Activitatea acestora este comandata de controllere de disc (ex: IDE, SCSI), aflate direct pe placa de baza (on-board) sau pe placi de extensie. În prezent unitățile de deisc de tip floppy sunt depășite, astfel doar unitățile CD-ROM mai sunt utilizate, dar și acestea pe o scară destul de mică, preferându-se memoria portativă de tip stick.

• Echipamente periferice – dispozitive de intrare/iesire (ex: mouse-ul, tastatura, monitorul) care asigura preluarea datelor de intrare si furnizeaza datele de iesire. Unitatea centrală a unui calculator modern este prezentată în figura următoare:

Fig.1 Structura unui PC modern

Componentele unitatii centrale :

Placa de bază conține și conectori electrici pentru comunicarea cu celelalte componente ale sistemului calculator. Pe placa de bază se conectează între ele unitatea centrală de prelucrare (UCP) și alte subsisteme și dispozitive electronice: interfețe, memorie, etc.

Un exemplu tipic de computer desktop are microprocesor, memorie RAM și alte componente esențiale conectate la placa de bază. Pot fi atașate și alte componente, cum ar fi dispozitive externe de stocare, controlere pentru placa video, placa de sunet și alte dispozitive periferice, deși calculatoarele moderne au integrate toate aceste periferice.

O componentă importantă a plăcii de bază este suportul pentru microprocesor chipset-ul, care are rolul de interfață de conectare între microprocesor, magistrala lui de date și diferitele componente externe. Acest chipset determină, într-o măsură, caracteristicile și capacitățile plăcii de bază.

Plăcile de bază moderne includ:

Slotul pentru procesor – Este slotul unde este introdus procesorul

Sloturile pentru memoria RAM – Sunt sloturile unde sunt introduse placutele de memorie RAM

Sloturile PCI (Peripheral Component Interconect) – Sunt sloturile unde sunt introduse placile periferice pe platforma PCI (ex.: placa audio, placa de retea, etc.)

Sloturile PCI Express – Sunt sloturile unde sunt introduse perifericele pe platforma PCI Express, cum ar fi placile video.

Conectorii SATA (Serial AT Attachment) – Sunt conectorii pentru dispozitivele cu cablu SATA (ex.: hard disk, DVD ROM, etc.)

Conectorii IDE (sau PATA) (Integrated Drive Electronics / Parallel AT Attachment)- Sunt conectorii pentru dispozitivele cu cablu IDE (ex.: hard disk, CD/DVD-ROM, floppy, etc.)

Porturile USB (Universal Serial Bus) – Sunt sloturile pentru dispozitivele USB

Porturile PS/2 – Sunt mufele pentru tastatura si mouse

-Portul paralel – Este portul pentru conectarea dispozitivelor cu mufa pentru paralel. (ex.: imprimanta)

-Conectorul pentru sursa de alimentare – Este conectorul unde este introdusa mufa sursei de alimentare

-Cipul BIOS – Este cipul care contine BIOS-ul 

-Bateria pentru CMOS (bateria pentru o anumita sectiune din cipul Southbridge, care e de tehnologie CMOS) – Este bateria care alimenteaza CMOS-ul ca sa isi poata pastra setarile atunci cand calculatorul este oprit.

-Cipul si portul video integrat – Placa video integrata (nu toate placile de baza au placi video integrate)

-Cipul si mufele placii audio integrate – Placa audio integrata

-Cipul si portul Ethernet de retea integrat – Placa de retea integrata

-Northbridge este acel cip de pe placa de baza care face legatura intre procesor, RAM si southbridge .
Northbrige-ul controleaza:

memoria RAM

ererile dinspre si inspre procesor

legatura cu southbridge

contine controler-ul video onboard ("placa video" onboard), daca e dotat cu asa ceva.

Southbridge este al doilea circuit cel mai important din chipset-ul placii de baza.
Acesta controleaza:

canalele IDE (hard disk, CD-ROM)

canalele SATA 

porturile USB 

sloturile PCI 

slotul (sloturile) PCI-Express 

portul paralel (ex imprimanta)

sunetul onboard

comunicarea cu BIOS-ul

Memoria cu acces aleator

Memmoria cu acces aleator (aceasta este traducerea expresiei engleze Random Access Memory, abreviat RAM) este denumirea generică pentru orice tip de memorie de calculator care poate fi accesată aleator, oferind acces direct la orice locație sau adresă a ei, în orice ordine, chiar și la întâmplare, se implementează de obicei pe cipuri (circuite integrate) electronice rapide și fără părți în mișcare (și nu pe dispozitive magnetice sau optice precum discurile dure sau CD-urile).

Timpul de acces la datele din astfel de memorii este de obicei întotdeauna același, nedepinzând de poziția adresei de memorie accesate (deci nu ca la benzile sau discurile magnetice, care necesită un timp variabil).

Există două tipuri principale de RAM:

memorie statică, de tip Static RAM (sau SRAM)

memorie dinamică, Dynamic RAM (sau DRAM),

Diferențele constând în stabilitatea informațiilor. Astfel, memoria statică păstrează datele pentru o perioadă de timp nelimitată, până în momentul în care ea este rescrisă, asemănător memorării pe un mediu magnetic. În schimb, memoria dinamică necesită rescrierea periodică permanentă, la fiecare câteva fracțiuni de secundă, altfel informațiile fiind pierdute.

Capacitatea memoriei RAM se masoara in MB (megabaiti) sau GB (gigabaiti). Exista placute individuale de 128 MB, 256 MB, 512 MB, 1 GB, 2 GB, 4 GB si 8 GB.

Memoria RAM are si o frecventa, o viteza de incarcare si descarcare impusa de fabricant, viteza la care sa poata functiona, care se masoara in MHz (megahertzi). 800 MHz, 1066 MHz, 1333 MHz, etc. Aceasta a ajuns chiar si pana la 2000 MHz.

Procesorul (CPU)

Procesorul sau CPU (Central Processing Unit) este creierul calculatorului. Este cel mai important component din calculator.

Frecventa (viteza) procesorului se masoara in MHz sau GHz . Cu cat are frecventa mai mare, cu atat mai bine, deoarece cu atat "pulseaza" datele mai repede. Un procesor din prezent are pana la 4 GHz (4000 MHz).
Arhitectura procesorului este pe 32 de biti, sau pe 64 de biti. 

Memoria Cache

Procesorul are o memorie  interna de rezerva, care se numeste "cache". Acest cache, este o memorie RAM interna in procesor, pentru a nu cere nici macar din memoria RAM principala tot timpul fisierele cu care se lucreaza frecvent. Memoria Cache este mult mai rapida decat memoria RAM normala, (DRAM).Cu cat exista mai multa memorie cache, cu atat mai bine. Pentru ca cu atat mai multe fisiere pot fi indexate in cache, si atunci lucreaza mai repede. 
Exista cache de 64 KB, 128 KB, 512 KB… 2 MB, chiar si pana la 12 MB.
In cache datele sunt pastrate temporar. Se sterg in functie de cerintele procesorului si de dimensiunile fisierelor.

Are două componente:

− unitatea de comandă și control (CCU) care comandă și controlează operațiile.

− unitatea aritmetică și logică (ALU) care efectuează calculele aritmetice și logice pe care le are calculatorul de făcut. Principala caracteristică a procesoarelor este viteza cu care prelucrează informațiile, adică numărul de operații pe care le poate efectua în unitatea de timp. Aceasta se măsoară în Hz, iar microprocesoarele de azi au viteze cuprinse între 1.2 GHZ și 4 GHz.

Memoria externă

− Este formată din suporturi de memorare electronice, magnetice sau optice destinate păstrării informațiilor pe termen îndelungat. Toate aceste suporturi de memorare păstrează informația codificată binar.

− Este o memorie cu durată lungă de viață, ajungând la ordinul deceniilor (deocamdată).

− Este mult mai lentă decât memoria internă și în general, relativ mai ieftină.

Principalele suporturi de memorie externă sunt:

Hard disk-ul

HDD care e un suport magnetic de foarte mare capacitate, în prezent cuprinsă între 500 GB și 4 TB. Pe HDD sunt memorate toate programele și datele din calculator. Există două tipuri de hard-disk-uri: interne și externe (portabile). Capacitatea hard-disk-ului se masoara in GB (gigabaiti). (10 GB, 20 GB, 40 GB, 80 GB, 160 GB, etc.)
In prezent exista hard disk-uri pana la 4000 GB. Adica 4 TB (4 terrabaiti).
In interiorul hard disk-ului se afla unul sau mai multe platane. Platanul este un disc magnetic, este suportul magnetic pe care se stocheaza datele. De aceea i se spune hard-disk (disk dur), pentru ca are acel disc tare.

Cele doua tipuri principale de hard disk-uri sunt de tip IDE si SATA:

Hard disk-urile SATA (Serial Advanced Technology Attachment) sunt mult mai rapide decat cele  IDE. Suporta transfer de date de 150 MB/s. IDE suporta doar16 MB/s.
IDE inseamna Integrated Drive Electronics. Denumirea originala e defapt PATA, care inseamna Parallel Advanced Technology Attachment. Nu se mai fabrica placi de baza cu porturi IDE. Transferul de date IDE este de tip paralel, adica bitii sunt trimisi mai multi deodata.
Transferul de date SATA este de tip serial, adica bitii sunt trimisi unul cate unul, pe rand.

Buffer
Hard disk-ul are un asa-zis buffer (sau cache). Acest buffer este o memorie suplimentara integrata in hard disk, pentru a nu se apela la datele din hard disk utilizate frecvent. Este o memorie RAM a hard-disk-ului. Cand procesorul are nevoie din nou de acele date, hard disk-ul nu le mai ia de pe platane sa i le trimita, ci din acest buffer. Procesorul ia datele de acolo, in loc sa tureze hard disk-ul pentru a ajunge la fisierul cautat. Astfel, treaba merge mai rapid. Marimea buffer-ului hard disk-ului a ajuns in prezent pana la 64 MB.

Solid state Drive (SSD)

SSD sunt dispozitive de stocare electronice, cu viteză mare de citire/scriere, capacități cuprinse între 64 și 320 GB care sunt folosite în locul hard-disk-urilor interioare.

Sursa de alimentare (SA)

Sursa de alimentare este una din componentele cele mai importante ale unui calculator, de buna funcționare a ei depinzînd performanța și stabilitatea acestuia.

În cazul calculatorului, SA preia curent electric alternativ (energie electrică) cu tensiunea de 220 V din priză de perete și îl transformă în curent continuu de voltaje mai mici (3,3 V ; 5V ; 12 V) pe care îl dirijează prin cabluri speciale către componentele care au nevoie de el pentru a funcționa. In interiorul sursei se găsește o placă cu circuite pe care sînt lipite piese obișnuite (condensatori, tranzistori, diode, rezistențe, bobine) și unul sau mai multe transformatoare. Tot la interior se găsesc și radiatoare așezate vertical, care au rolul de a răci piesele electronice (tranzistori si diode) care sunt fixate pe ele. Din sursă pleacă un mănunchi de cabluri care vor fi conectate la componentele care necesită alimentare cu energie electrică. Cutia metalică în care se găsește sursa este dotată cu fante pentru admisia de aer in carcasa calculatorului, iar la partea din spate a carcasei se găsește un ventilator care elimină aerul cald la exterior. Fluxul de aer care este "tras" din carcasă și apoi eliminat în exteriorul sursei servește la răcirea componentelor acesteia. Sursele mai scumpe au un al doilea ventilator așezat pe partea inferioară a sursei, care "trage" aer din carcasă pentru crearea unui flux de aer mai important. Funcționarea optimă a calculatorului presupune alimentarea permanentă cu curent electric a diverselor sale componente. Fiecare componentă are nevoie de un anumit tip de tensiune continua la un anumit curent.

Unitatea de CD/DVD

Folosește o rază laser pentru a citi datele inscripționate pe un suport optic, de fapt o spirală de zone plate și indentate aplicate pe un strat de film metalic foarte fin. Calculatoarele noi sunt dotate cu o unitate optică (cum mai este denumită această componentă) de tip DVD, care poate citi și CD-uri, iar ultimele modele dispun chiar de o unitate de tip Blu-Ray, cu care se pot citi suporții optici de ultimă generație, folosiți în special pentru redarea în format high-definition (HD) a informației video. Pe un suport optic de tip CD pot fi stocați între 650 și 700 MB de informație utilă, în timp ce un DVD are capacitatea de 4,7 GB. Concepute inițial ca dispozitive dedicate citirii suporților de informație, atât unitățile de tip CD, cât și DVD, sunt produse și în scopul inscripționării datelor (variantele Writer).

Placa audio

Placa audio este defapt un convertor analogic-digital/digital-analogic.
Asta inseamna ca preia semnalele binare fixe generate de procesor si le transforma in semnale analogice: semnale care merg prin fire in difizoare, si difuzoarele folosind membrana "misca" aerul din jurul lor astfel incat noi putem auzi defapt acele semnale sub forma de sunet. Cand vorbim la microfon, procesul este exact invers. Placa audio converteste semnalele analogice in semnale digitale care merg la procesor.

Placi audio cu DSP (Digital Signal Processor)
Unele placi audio sunt dotate cu procesor de sunet incorporat (DSP) care proceseaza sunetul, fara sa se mai oboseasca procesorul nostru principal. Aceste placi audio sunt de obicei mult mai sofisticate si mai scumpe. 

Placa video

Placa video este placa grafica a calculatorului. Ea genereaza imaginea.

Capacitatea placii video se masoara in MB sau GB. O placa video moderna normala are intre 256 MB si 1 GB. Cele mai puternice placi video au ajuns pana la 4 GB.
Placa video este defapt un procesor de grafica GPU (Graphics Processing Unit) cu memorie RAM speciala. Acestea sunt facute pentru a nu apela la memoria principala computerului.  Multe placi video au functii suplimentare, precum TV tuner, decodare MPEG-2 si MPEG-4 sau posibilitatea de a conecta mai multe monitoare.

Placile video se conecteaza pe placa de baza prin slotul PCI-Express

Latimea de banda
Placa video are si o latime de banda, care se masoara in biti. O placa video normala are intre 64 biti – 128 biti. Latimea de banda a placilor moderne a ajuns pana la 512 biti.

Placa de retea

Placa de retea, sau NIC (Network Interface Contoller – controller pentru interfata de retea) este placa cu care te poti conecta la internet. Se poate monta într-un slot de expansiune, dar uneori este și integrată pe placa de baza sub forma a câtorva microcipuri la care se conectează spre exterior prin perse cabluri boxe, căști, microfon sau intrarea audio a unităților CD player.

Fiecare placă de rețea poartă un identificator unic propriu, care îi permite să fie adresată și regăsită chiar și în rețelele cele mai mari, de întindere globală maximă.

Miniaturizarea permanentă a redus necesitatea plăcilor de rețea ca piesă separată; funcționalitatea necesară a rămas însă aceeași, fiind acum integrată pe placa de bază (motherboard).

Sistem de operare

Instalare

Instalarea unui sistem de operare Linux modern decurge asemanator cu instalarea sistemului Windows. Installer-ul recunoaste componentele hardware, instaleaza drivere pentru acestea, partitioneza hard disk-ul, creaza utilizatori, configureaza reteaua etc. La sfarsit avem un sistem de operare Linux perfect functional.
Aspecte care trebuie avute in vedere inaintea inceperii instalarii unui sistem de operare
Linux:
1. Linux are nevoie de propria partitie pe care sa se instaleze. Aceasta poate fi create anterior din Windows folosind un program precum Partition Magic sau in timpul instalarii Linux. Dimensiunea partitiei se recomanda sa fie de circa 10 GB pentru o folosire normala a sistemului Linux. In cazul in care aceasta se creaza din Windows poate sa fie formatata cu orice sistem de fisiere (fat, ntfs etc), iar in timpul instalarii Linux aceasta trebuie formatata cu un sistem de fisiere precum ext3 sau reiserfs.
2. Pentru performante crescute, Linux necesita o partitie speciala de tip swap. Se
recomanda ca dimensiunea partitiei sa fie de 2 ori dimensiunea memoriei RAM.

Structura Linux

Kernel reprezinta partea cea mai importanta a OS, cea care lucreaza cu CPU si este cea mai apropriata de Hardware.
Fizic kernelul se regaseste intr-un fisier iar de cele mai multe ori acesta este /boot/vmlinuz-version_no
Functii:
– I/O Management
– managementul memoriei RAM si SWAP
– apelarea functiilor de sistem
– lucrul cu echipamentele periferice prin drivere
– managementul sistemului de fisiere, a proceselor care ruleaza
Ultima versiune de Kernel este 2.6.24.2 (11.02.2008)
Memoria SWAP reprezinta un tip special de memorie care se gaseste pe Hard disk, dar care este folosita de Kernel ca si cand ar fi memorie RAM. Dimensiunea acesteia se recomanda a fi de doua ori mai mare decat RAM. Pe Linux se foloseste o partitie speciala pentru memoria de tip Swap.

Shell

Utilizatorul nu poate comunica direct cu Kernelul. Accesul la functiile kernelului se face prin intermediul shell-ului. Acesta este un program care primeste comenzi de la user sau alte aplicatii, le interpreteaza si le transmite kernelului pentru a le executa. Printre functiile shell-ului se afla si customizarea intregului environment (mediu de lucru) precum si programarea folosind shell scripts.
Exista mai multe shell-uri printre cele mai importante amintim:
a) Bourne Shell (sh) – Primul shell pentru Unix. A fost dezvoltat de Stephen Bourne la
AT&T. Nu are foarte multe optiuni.
b) Korn Shell (ksh) – A fost dezvoltat de David Korn la Bell Labs.
c) C Shell (csh) – A fost dezvoltat de Bill Joy la Sun si se bazeaza pe limbajul de
programare C.
d) Enhanced C Shell (tcsh)
e) Z Shell (zsh) – Este asemanator de Korn shell dar are mai multe functii.
f) Bash (bash) – Bourne Again Shell – Default pe Linux. Cel mai folosit si mai puternic shell.

2.3 Structura unei comenzi
Pentru managementul sistemului Linux (copiere de fisiere sau directoare, stergere,
redenumire, afisare continut, listare, editare etc) se folosesc comenzi. Exista peste 400 comenzi de baza in Unix/Linux.
Exista comenzi incluse in shell ( Exemplu: alias, cd, umask) si comenzi
independente reprezentate prin programe ( Exemplu: ls, cp, rm etc).
Structura unei comenzi este urmatoarea:
NUME_COMANDA OPTIUNI [ARGUMENT 1] [ARGUMENT 2]
NUME_COMANDA = reprezinta numele comenzii. Trebuie sa apara primul. Directorul in care se gaseste comanda trebuie sa fie in variabila PATH (la fel ca si in WINDOWS).

2.4 Comenzile ls si less

2.3.1 Comanda ls
Una dintre cele mai folosite comenzi in Linux este ls (list). Aceasta afiseaza informatii
diverse despre fisiere si directoare.
ls OPTIONS FILE – listeaza continut
-l listare lunga, sortare dupa nume
-F afiseaza tipul fisierului
-t sortare dupa mtime
-h human readable
-i afiseaza inode
-R afiseaza recursiv
-S sortare dupa marime
-d afiseaza informatii despre director in loc de continutul acestuia
-c afiseaza ctime (in combinatie cu -l)
-u afiseaza atime (in combinatie cu -l)
-a afiseaza hidden files Comanda less
Intreaga configuratie a unui sistem Linux, fie ca ne referim la servere care ruleaza, firewall sau la rezolutia monitorului se gaseste aproape exclusiv in fisiere text. Una dintre sarcinile cele mai frecvente ale unui admin este vizualizarea diferitelor fisiere text.

2.3.2 Comanda less

Cea mai folosita comanda pentru vizualizare care se gaseste pe orice distributie de Linux este less.
less FILE – afiseaza continut fisier text
In timpul vizualizarii continutului fisierului putem folosi urmatoarele taste:
enter – afisare urmatorul rand
space – afisare urmatoarea fereastra
d – afisare urmatoarea jumatate de fereastra
u – afisare jumatatea de fereastra anterioara
/sir – cautare sir forward
?sir – cautare sir backward
n – urmatoarea aparitie a sirului
N – aparitia anterioara a sirului
g – salt la inceputul fisierului
G – salt la sfarsitul fisierului
q – quit
h – help

2.4 Console/terminale virtuale
In Linux si Unix exista conceptul de Consola Virtuala si Terminal Virtual sau Terminal Text.
O consola era reprezentata printr-un ansamblu de tastatura si monitor. Linux pune la dispozitia utilizatorului 7 console virtuale (logice) care pot fi accesate folosind combinatia de taste
CTRL+ALT+F1 pt consola 1,
CTRL+ALT+F2 pentru consola 2 etc.
In consola 7 este pornit mediul grafic. Terminal windows, terminal emulator sau terminal virtual
reprezinta o consola pornita din modul grafic.

2.5 Runlevel
Reprezinta starea in care se afla si opereaza sistemul de operare la un anumit moment dat.
In functie de runlevel-ul in care opereaza sistemul de opereare exista anumite facilitati oferite si anumite procese care ruleaza. Un sistem de operare Linux se poate afla la un moment dat intr-un singur runlevel.
Linux runlevels
0 Halt, Shut down – Oprirea sistemului, aducerea lui in starea in care se intrerupe
alimentarea cu energie electrica
1 single-user
Modul administrator folosit pentru mentenanta. Nu exista
retea, mediu grafic si doar sistemele de fisiere locale sunt
montate. Exista un sigur user care se poate loga in sistem si
anume root. Este echivalentul lui Safe-Mode din Windows
2 multi-user Modul multi-user fara retea.
3 multi-user + retea Runlevel default pentru servere.
4 N/A Nu exista
5 multi-user + retea
+ mediul grafic Run level default pentru Desktop
6 reboot/restart Restartarea calculatorului
Mai poate exista runlevel-ul S sau s, care nu este folosit direct ci de catre programe
si scripturi care se executa cand se intra in runlevel 1. Pentru trecerea dintr-un runlevel in altul se foloseste comanda: init noul_runlevel
Exemplu
1.Restartare calculator /sbin/init 6
2. Oprire calculator /sbin/init 0
3. Intrare in single-user mode /sbin/init 1
4. Revenire in runlevel 5 /sbin/init 5

2.4 Sistemul de fisiere

Sistemul de fisiere reprezinta modul de organizare, structurare si accesare a fisierelor, directoarelor si linkurilor pe hard disk. Modul de organizare, accesare si recunoastere particularitarilor fiecarui sistem de fisiere cade in sarcina Kernelului. Acesta trebuie sa "ofere suport" pentru acel sistem de fisiere. In prezent Kernelul de Linux recunoaste majoritatea sistemelor de fisiere existente: fat16, fat32, ntfs, ext2, ext3, ReiserFS, nfs, smb, iso9660 etc. Pentru majoritatea distributiilor de Linux default este ext3 – Third Extended File System (default pt. RedHat, Fedora, Ubuntu) sau ReiserFS (default pt. Slackware, SuSE, Xandros, Yoper). Orice sistem Linux prezintă următoarea structură standard de directoare (standardizată în documentul File system Hierachy Standard – FHS):

Director
/ – directorul rădăcină
/ bin- comenzi standard și programele necesare întreținerii și depanării sistemului
/boot -fișiere necesare boot-ării, precum imaginea kernel-ului
/dev -fișiere speciale utilizate pentru accesul direct la dispozitivele hardware sau logice ale sistemului
(terminale, discuri de sistem, imprimante, porturi paralele, seriale, etc.)
/etc- fișiere pentru configurarea și administrarea diverselor utiliate și servicii ale sistemului (inittab, fstab, hosts, cron)
/home- folderele aferente fiecărui utilizator din sistem, în mod implicit acestea au același nume cel cu al utilizatorului
/media- subdirectoare în care se montează unitățile optice, floppy, etc.
/mnt -subdirectoare în care se montează alte sisteme de fișiere
/opt -pachete de aplicații de dimensiuni mari, accesibile tuturor
utilizatorilor
/proc- sistem virtual de fișiere din care se obțin informații despre sistem și aplicațiile care rulează la un moment dat
/root -directorul home al utilizatorului root
/run
/sbin -comenzi pentru administrarea sistemului
/selinux ****
/srv -servicii de date (www, ftp)
/sys ****
/tmp fișiere temporare
/usr aplicații pentru uzul normal al sistemului de operare;
conține mai multe subdirectoare
/usr/bin comenzi orientate pe utilizator
/usr/sbin comenzi pentru administrarea sistemului
/usr/lib librării pentru limbajele de programare
/usr/share date independete de arhitectură, în general read-only:
documentația Linux, paginile de manual, etc.
/var fișiere al căror conținut se schimbă foarte des, precum log-uri, fișiere temporare, cache (date reutilizabile), spool (date neprocesate).

2.5 Structura sistemului de fisiere

Sistemul de fisiere in Linux este arborescent si unic. Radacina se numeste root si se noteaza cu "/". In Linux fisierele sunt case-sensitive – se face distinctie intre litera mare si mica. In Linux "totul este un fisier". Nu mai exista alta forma de reprezentare a informatiei. Un sistem de fisiere poate fi impartit in 4 parti distincte in urmatorea ordine:

1. Boot Block – aflat la inceputul partitiei si care contine cod (BootLoder) pentru a incarca sistemul de operare.

2. Super Block – contine informatii actuale despre sistemul de fisiere: marimea acestuia, nr. de blocuri de date libere, locatia acestora, marimea lui inode table, nr maxim de inoduri etc.

3. Inode Table (List) – Lista statica definita initial la instalare si care nu se poate schimba si care contine inodurile din sistem.

4. Data Blocks – Datele sunt salvate in blocuri (in general 1 block = 512 bytes).

2.6 Structura unui fisier

Un fisier consta in informatia pe care acesta o contine (text, date, imagine, sunet etc) dar si o structura de date care se numeste inode (index node) si care contine informatii suplimentare despre acel fisier. Standardul POSIX stabileste ca fiecare inode sa contina urmatoarele informatii:

• tipul de fisier
• owner
• group owner
• drepturile de acces (citire, scriere, executie) pentru owner, group si others
• nr. de hard linkuri catre aceiasi informatie
• atime
• ctime
• mtime
• marimea unui fisier (size)
• pointer catre blocurile de date care reprezinta informatia tinuta de fisier.
• inum – nr. intreg care identifica unic fiecare inode

2.7 Tipuri de fisiere

In Unix si Linux fisierele se impart in urmatoarele categorii:

1.fisiere standard (regular files). Acestea pot fi text, executabile, binare etc
2. directoare. Acestea sunt tot fisiere care au rol de container pentru alte fisiere sau directoare. Ele reprezinta un tip special de fisier (container) folosit pentru formarea structurii arborescente.
3. link-uri. Pot fi soft links/sym links (echivalentele shortcut-urilor din windows) si hard links – se refera la aceiasi zona de date, dar identificata prin nume diferite.
4. fisiere speciale (device files). Toate dispozitivele fizice (hard disk, RAM, etc) sunt reprezentate printr-un fisier. Accesul la aceste dispozitive se realizeaza prin scrierea/citirea din aceste fisiere.

Exista mai multe feluri de fisiere (dispozitive) speciale:

a. de tip caracter – folosite pentru accesarea byte cu byte a fisierului care reprezinta dispozitivul hardware ( Exemplu: /dev/pts/0)

b. de tip bloc – folosite pentru accesarea in blocuri de date a fisierului care reprezinta dispozitivul hardware ( Exemplu: /dev/sda1)

c. named pipes – procesele in Linux comunica cu ajutorul unui pipe (conducta) care se creaza cu ajutorul caracterului "|". In acest mod outputul unui proces poate fi directionat ca input pentru un alt proces. Acest tip de pipe exista doar pe timpul executiei comenzii. Exista un al doilea tip de pipe numit "named pipe" introdus initial in Unix-ul de tip AT&T si care este folosit pentru comunicarea dintre procese prin intermediul unei cozi de tip FIFO (First In First Out). Acest tip de fisier se creaza de catre administratorul sistemului pentru a interconecta 2 procese cu comanda mkfifo

d. Socket (unix domain socket) este asemanator cu pipe-ul, adica se foloseste pentru a conecta doua procese. Exista o oarecare asemanare cu socketul TCP/IP chiar daca este vorba despre un alt concept.

2.8 Arhivarea și dezarhivarea
Arhivarea este procedeul prin care mai multe fișiere și directoare sunt adunate la un loc (într-un fișier), realizând eventual și o reducere a dimensiunii prin eliminarea datelor care se repetă și înlocuirea lor cu o serie de codificări.
Există două etape mai importante în ceea ce privește manevrarea fișierelor:
1. concatenarea fișierelor într-un fișier mai mare, din care să se poată extrage toate fișierele și informațiile despre ele;
2. compresia fișierului mare, astfel încât să se reducă dimensiunea lui dar fără a se pierde din
informații.
În Linux există utilitare de arhivare care se ocupă ori de una dintre etape ori de ambele etape.
Comanda tar (tape archive) se ocupă de prima etapă. Un fișier .tar conține fișiere necomprimate
împreună cu informații despre modul de extragere al acestora. Din acest motiv, un fișier .tar este de obicei mai mare decât suma tuturor dimensiunilor fișierelor ce sunt incluse în el.
Sintaxa comenzii este tar cvf nume_arhivă.tar <cale>
cu parametrii:
c creează arhiva;
v afișează ce anume se arhivează;
f nume_arhivă.tar specifică numele arhivei;
<cale> precizează directorul/directoarele/fișierele care vor fi arhivate.
Pentru a dezarhiva o arhivă .tar, se utilizează:
tar xvf nume_arhivă.tar [–C <cale_destinație>]
unde:
x dezarhivează (eXtract)
v afișează ce anume se dezarhivează;
f nume_arhivă.tar specifică numele arhivei;
-C <cale_destinație> specifică, opțional, locul unde se realizează dezarhivarea.
f și nume_arhivă.tar se consideră un singur parametru; din acest motiv, de fiecare dată când se
folosește opțiunea f pentru a indica un fișier arhivă, aceasta trebuie să apară ultima în lista de
opțiuni, fiind urmată imediat de numele fișierului de arhivă.
2.9 Comenzi
-Comanda dd (data description)
Comanda dd (data description) permite realizarea copierii și conversiei low-level a datelor. Aceasta acceptă la intrare următoarele argumente:
if (input file) parametru care specifică fișierul de intrare
of (output file) parametru care specifică fișierul de ieșire
bs (block size) parametru care specifică mărimea blocului (în octeți)
count parametru ce specifică numărul de blocuri
-Comanda tail
Comanda tail este folosită pentru a afișa ultimele linii dintr-un fișier. Sintaxa comenzii este:
tail [opțiuni] <nume_fișier>
Folosită fără nicio opțiune comanda tail afișează ultimele 10 linii.
Opțiunile cele mai des folosite sunt:
-c – afișează numărul specificat de octeți dintr-un fișier
-n – afișează numărul specificat de linii din fișier
-f – monitorizează fișierul
-Comanda head
Comanda head este folosită pentru a afișa primele linii dintr-un fișier. Sintaxa comenzii este:
head [opțiuni] <nume_fișier>
Folosită fără nicio opțiune comanda head afișează primele 10 linii.
Opțiunile cele mai des folosite sunt:
-c – afișează numărul specificat de octeți dintr-un fișier
-n – afișează numărul specificat de linii din fișier
– Comanda sort
Comanda sort este folosită pentru a afișa în ordine sortată liniile unui fișier sau datele primite ca
argument. Sintaxa comenzii este:
sort [opțiuni] <nume_fișier>
Opțiunea -r afișează în ordine inversă.
– Comanda find
Comanda find folosește aboradrea brute-force pentru găsirea fișierelor căutând în arborele de directoare. Comanda pune la dispoziție un set extins de criterii de căutare, cum ar fi numele fișierului, utilizatorul, grup, tip, permisiuni, dată și altele. Exemple de criterii de căutare sunt
prezntate în continuare specificând opțiunea corespunzătoare a comenzii find:
-name căutare după numele fișierelor
-perm căutare după permisiunile fișierelor
-size căutare după dimensiunea fișierelor
-Comanda locate
Comanda locate folosește o bază de date locală în care sunt indexate toate fișierele. Comanda locate este mai rapidă decât comanda find, dar pune la dispoziție un singur criteriu de căutare: numele fișierului.
-Comanda whereis
Această comandă poate fi folosită pentru a căuta într-un set restrâns de locații din sistem, de exemplu directoarele cu fișiere binare, directoarele cu biblioteci sau directoarele cu pagini de manual. Comanda whereis nu poate fi folosită pentru a căuta în directoarele utilizatorului.
– Comanda which
Folosind comanda which se poate obține calea către executabile care pot fi rulate din linia de comandă.
– Comanda type
Această comandă poate fi folosită pentru a determina modul de interpretare a unei comenzi.