【LPIC1対策(4)】主題104：デバイス、Linuxファイルシステム、ファイルシステム階層標準

本記事ではLPIC1(Ver4.0)101試験に合格するため『主題104：デバイス、Linuxファイルシステム、ファイルシステム階層標準』について自分が勉強したことをまとめました。

LPIC1(Ver4.0)101試験の出題範囲はLPICのサイト(101試験範囲)に掲示されており、以下の様になっています。

1 目次
2 事前準備
3 (104.1)パーティションとファイルシステムの作成
4 (104.2)ファイルシステムの整合性の保守
5 (104.3)ファイルシステムのマウントとアンマウントの制御
6 (104.4)ディスククォータの管理
- 6.1 クォータとは
- 6.2 クォータ管理用のコマンド
7 (104.5)ファイルのパーミッションと所有者の管理
8 (104.6)ハードリンクとシンボリックリンクの作成・変更
- 8.1 リンクの種類
  - 8.1.1 ハードウェアリンク
  - 8.1.2 シンボリックリンク
- 8.2 リンクに関するコマンド
  - 8.2.1 lnコマンド(リンクを張る)
9 (104.7)システムファイルの確認と適切な位置へのファイルの配置
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事前準備

１．Linuxの環境を用意する

LPICを勉強する上でLinuxの環境で実際に動かしてみるとよいです。Windows上でも仮想Linux環境を構築すれば簡単にLinuxを動かすことができます。以下にWindows上でubuntuを構築する方法をまとめました。参考にしてください。

Windows上でubuntuを構築する方法

２．テキストを購入する

『Linux教科書 LPICレベル1 Version4.0対応』を参考にしながら勉強しました。このテキストにそって重要なところのみピックアップしてまとめているので大元はこちらのテキストを参照してください。

(104.1)パーティションとファイルシステムの作成

デバイスファイル名

・ハードディスク
/dev/sda,/dev/sdb,・・・(SCSI/SATA系)
/dev/hda,/dev/hdb,・・・(IDE/ATA系)
・CD/DVDドライブ
/dev/sr0,/dev/sr1,・・・
・テープドライブ
/dev/st0,/dev/st1,・・・

３種類のパーティション

１．基本パーティション
MBR(マスターブートコード)方式では最大４個
GPT(GUIDパーティションテーブル)方式では最大128個

２．拡張パーティション
基本パーティションを拡張パーティションにすることで論理パーティションを作成できる
1つしか指定できない

３．論理パーティション
拡張パーティション内に作成されたパーティション
/dev/sda5以降から始まる

パーティション管理するコマンド

各操作と対応するコマンドは以下

MBRパーティションの作成、削除、変更、情報表示
・fdiskコマンド
対話形式でパーティションを作成することができる
-lオプションでパーティションテーブルの状態を表示

▼ 実行結果クリックで展開

GPTパーティションの作成、削除、変更、情報表示
・gdiskコマンド
対話形式でパーティションを作成することができる
MBRとGPTともに対応している

MBR/GPTパーティションの作成、削除、変更、情報表示
・partedコマンド
対話形式でパーティションを作成することができる
-sオプションで対話形式で使われるパラメータを引数で指定することができる
MBRとGPTともに対応している
スワップパーティション：パーティションタイプ82
データパーティション：パーティションタイプ83

代表的なファイルシステム

代表的なファイルシステムは以下

補足
・CD-ROMのファイルシステムは「iso9660」
・ext3からジャーナル機能が追加された。
(ジャーナル機能はファイルシステムのデータ更新記録する機能)
・ext2,ext3,ext4はファイルシステム初期化時にはiノードの個数を指定できる。
・Linuxのルートファイルシステムに利用できるのはext3とxfs

ファイルシステムを作成するコマンド

各操作と対応するコマンドは以下

パーティション上にファイルシステム作成
・mkfsコマンド
-tオプション(ファイルシステムのタイプ指定)がないと、ext2で作成される
-jオプション(ジャーナル機能追加)するとext3となる
コマンドの詳細は後述

パーティション上にスワップ領域作成
・mkswapコマンド

【スワップ領域作成】
> mkswap [デバイス名]

補足
・swaponコマンド：スワップの使用開始
・swapoffコマンド：スワップの使用停止

mkfsコマンド(ファイルシステムを構築)

ファイルシステムを構築するコマンド

【ファイルシステムを構築】
> mkfs [-t ファイルシステムタイプ] [オプション] [デバイス名]

ファイルシステムタイプ
代表的なのものは以下

オプション

コマンド詳細
http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20060227/230832/

補足
・-tオプション(ファイルシステムのタイプ指定)がないと、ext2で作成される
・-jオプション(ジャーナル機能追加)するとext3となる
・e2,e3,e4用のコマンドとして「mke2fsコマンド」がある
・スーパーユーザ向けにファイルシステム全体の5%のメモリ領域が予約領域として確保される。
・「mkfs.ext3コマンド」のように.でファイルタイプを指定できる
※「fsck.ext3コマンド」と同様

(104.2)ファイルシステムの整合性の保守

ディスクの利用状況の確認する方法

各操作とコマンドは以下

ファイルシステムの空き容量確認
・dfコマンド
ファイルシステムの使用状況確認
詳細は後述

ファイルシステムの占有容量確認
・duコマンド
ファイル,ディレクトリの使用状況確認
詳細は後述

iノードについて

ファイルシステムはファイルを保存するとき「ファイルの中身」(データ)と「ファイルの属性や管理情報」(iノード)を別々で保持する。
iノードの数はファイルシステム作成時に設定され、あとから変更できないため枯渇しないように注意が必要。

dfコマンド(ドライブの使用量を表示)

ディスク・ドライブの使用量を表示するコマンド

【ドライブの使用量を表示】
> df [オプション] [デバイス名/ディレクトリ名]

オプション

コマンド詳細
http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20060227/230742/

duコマンド(ファイル容量を表示)

ディレクトリ内のファイル容量を表示するコマンド

【ファイル容量を表示】
> du [オプション] [ファイル名/ディレクトリ名]

オプション

コマンド詳細
http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20060227/230748/

ファイルシステムの修復(簡易)

各操作と対応するコマンドは以下

ディスクをチェックし、必要あれば修復する
・fsckコマンド
ディスクの修復はファイルシステムをアンマウントした状態で行うこと

・e2fsckコマンド
ext2,ext3,ext4用のチェック修復のコマンド
ディスクの修復はファイルシステムをアンマウントした状態で行うこと

fsckコマンド(ディスクをチェック)

【ディスクをチェック】
> fsck [オプション] [デバイス名]

コマンド詳細
http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20060227/230781/

補足
・「fsck.ext3コマンド」のように.でファイルタイプを指定できる
※「mkfs.ext3コマンド」と同様

e2fsckコマンド(ext*のディスクをチェック)

【ext*のディスクをチェック】
> e2fsck [オプション] [デバイス名]

補足
・-yオプション,-nオプション：確認について全面yes/no
・-rオプション：検知したエラーに対して対話型でyes/noを確認する

ファイルシステムのパラメータ設定

各操作と対応するコマンドは以下

ファイルシステムのパラメータ設定
・tune2fsコマンド
調整はファイルシステムをアンマウントした状態で行うこと

ファイルシステムのパラメータ表示
・dumpe2fsコマンド

tune2fsコマンド(ファイルシステムのパラメータ設定)

【ファイルシステムのパラメータ設定】
> tune2fs [オプション] [デバイス名]

コマンド詳細
http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20140428/553562/

補足
・-iオプション：ファイルシステムのチェック間隔を指定
・-j:ジャーナル機能を追加(ext2→ext3に変更)

dumpe2fsコマンド(ファイルシステムのパラメータ表示)

【ファイルシステムのパラメータ表示】
> dumpe2fs [オプション] [デバイス名]

コマンド詳細
http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20140421/551883/

XFS ツール

各操作と対応するコマンドは以下

XFSファイルシステムの情報を表示
・xfs_info

XFSファイルシステムのチェック
・xfs_check

XFSファイルシステムのメタデータをファイルにコピー
・xfs_metadump

XFSファイルシステムへのアクセス中断、再開
・xfs_freeze

(104.3)ファイルシステムのマウントとアンマウントの制御

ファイルシステムの情報 /etc/fstabファイル

ファイルシステムの情報は「/etc/fstabファイル」に記載される。

▼ /etc/fstabファイルの表示内容はクリックで展開

書式は以下

それぞれについては以下
デバイスファイル名
デバイスファイル名の指定

マウントポイント
ファイルシステムのマウント先ディレクトリ

ファイルシステムの種類

マウントオプション

dumpフラグ
1=dumpコマンドによるバックアップ対象

fsckチェック
起動時にfsckがチェックするかどうか
する場合は番号を指定
ルートファイルシステムは１である必要あり

mountコマンド(ファイルシステムをマウント)

ファイルシステムをマウントするコマンド

【ファイルシステムをマウント】
> mount [オプション]
> mount [オプション] [デバイス名] [マウントポイント]

オプション

コマンド詳細
http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20060227/230839/

補足
・現在のマウント情報を表示させるにはオプションなしのmountコマンド実行
・また、dfコマンドでも現在のマウント情報を表示させることができる
・現在マウントされているファイルシステムは/proc/mountsファイル、/proc/self/mountsファイルに格納されている。

umountコマンド(ファイルシステムをアンマウント)

ファイルシステムをアンマウントするコマンド

【ファイルシステムをアンマウント】
> umount [オプション]
> umount [オプション] [デバイス名/マウントポイント]

オプション

コマンド詳細
http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20060227/230839/

補足
/etc/mtabファイルにはマウントされているファイルシステムの情報が格納されている。

(104.4)ディスククォータの管理

クォータとは

ユーザごとやグループごとにディスク容量の制限をかけられる仕組み

クォータ管理用のコマンド

・quotaはパーティションに対しての使用制限
→ディレクトリに関しての使用制限ではないので注意

・各操作とコマンドについては以下

quotaコマンド(クォータの状況表示)

ディスクの使用量とクォータの状況表示

【クォータの状況表示】
> quota -u [オプション] [ユーザ名]
> quota -g [オプション] [グループ名]

コマンド詳細
http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20071205/288859/

quotacheckコマンド(ディスクの使用量チェック)

ディスクの使用量のチェック
クォータの設定ファイルを作成することもできる。

【ディスクの使用量チェック】
> quotacheck [オプション] [ファイルシステム名]

オプション
・-uオプション：ユーザのみチェック
・-gオプション：グループのみチェック
・-vオプション：チェック内容を詳細に表示する

補足
・チェック結果はデータベースファイルに保存
・クォータの設定ファイルはaquota.user、aquota.groupで規定されている。
・クォータの設定ファイルにはメモリ容量とiノードそれぞれに対してソフトリミットとハードリミットを指定する。

quotaonコマンド(クォータの有効化)

クォータの有効化

【クォータの有効化】
> quotaon [オプション] [ファイルシステム名]

コマンド詳細
http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20140212/536126/

quotaoffコマンド(クォータの無効化)

クォータの無効化

【クォータの無効化】
> quotaoff [オプション] [ファイルシステム名]

edquotaコマンド(クォータの設定)

クォータの設定

【クォータの設定】
> edquota [オプション] [ユーザ名]

setquotaコマンド(クォータの設定)

クォータの設定

【クォータの設定】
> setquota [オプション] ユーザ名もしくはグループ名ソフトリミット１ハードリミット１ソフトリミット２ハードリミット２ -a

オプション
-a:/etc/mtabで指定されているすべてのファイルシステム
-u：指定したユーザについてクォータの設定
-g：指定したグループについてクォータの設定

ソフトリミット１とハードリミット１
ブロック使用量の制限値

ソフトリミット２とハードリミット２
iノード使用量の制限値

repquotaコマンド(クォータのレポート表示)

クォータのレポート表示

【クォータのレポート表示】
> repquota [オプション] [ファイルシステム名]

補足
・rootユーザのみ実行可能

(104.5)ファイルのパーミッションと所有者の管理

パーミッションについて

・アクセス権
r=読取権(*4**,**4*,***4)
w=書込権(*2**,**2*,***2)
x=実行権(*1**,**1*,***1)
s=SUID(4000),SGID(2000)
t=スティッキービット(1000)

・ファイル種別
-=ファイル
d=ディレクトリ
l=リンク

SUID/SGIDとスティッキービット

SUDI:ファイルの所有者の権限で実行する
SGID:ファイルのグループの権限で実行する
スティッキービット：権限があってもファイルの権限を持たないユーザがファイルを削除することができない

補足
・/tmpディレクトリはだれでもアクセスできてしまうため、一般的にスティッキービットを付与する。

アクセス権に関するコマンド

chmodコマンド(アクセス権の変更)

【アクセス権の変更】
> chmod [オプション] [アクセス権] [ファイル名]

コマンド詳細
http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20060227/230728/?rt=nocnt

補足
・権限を数値と記号(+,-,=)で表現できること
u+[rwe]:ユーザに権限付与、u-[rwe]:ユーザの権限剥奪
g+[rwe]:グループに権限付与、g-[rwe]:グループの権限剥奪
o+[rwe]:その他に権限付与、o-[rwe]:その他の権限剥奪
a+[rwe]:すべてのユーザに権限付与、a-[rwe]:すべてのユーザの権限剥奪
・所有者およびrootユーザのみ実行可能