Arch ファイルシステム階層

Arch Linux は他の多数のディストリビューションと同じようにファイルシステム階層標準に従っています。それぞれのディレクトリについてその目的を説明するのに加えて、この記事では Arch 固有の事情についても説明しています。

ファイルシステム階層標準

Filesystem Hierarchy Standard (FHS) のホームページより:

"ファイルシステムスタンダードは Unix ディストリビューションの開発者やパッケージの開発者、そしてシステムの実装者によって使われることを想定して策定されました。ただし、この標準はあくまでリファレンスであり、Unix のファイルシステムやディレクトリ階層を管理する方法のチュートリアルではありません。"

共有可能ファイルと共有不能ファイル

共有可能ファイルとはあるホストで保存されていながら他者からも利用できるファイルです。共有不能ファイルは共有できないファイルのことです。例えば、ユーザーのホームディレクトリ内のファイルは共有可能であり、デバイスのロックファイルは共有不能です。

静的ファイルと可変ファイル

静的ファイルとは例えば、バイナリやライブラリ、ドキュメントなどのシステムの管理者以外からは変更を加えられることがないファイルを意味します。可変ファイルは静的ファイルでないファイルとして定義されます。

ディレクトリ

ルートファイルシステム

ルートファイルシステム (スラッシュ記号 (/) で表されます) は他の全てのファイルシステムの根幹となるファイルシステムです。階層の一番上に位置します。たとえファイルやディレクトリが別の物理デバイスに保存されていたとしても、全てのファイルとディレクトリはルートディレクトリ "/" 下に配置されます。ルートファイルシステムの中身だけでシステムを起動・復旧・修復できるようになっている必要があります。

/bin: 重要なコマンドラインバイナリ (廃止)

シングルユーザーモードで、全てのユーザーから利用できるバイナリを置くための伝統的なディレクトリです (例: cat, ls, cp)。/bin のプログラムはたとえ / を含むパーティションしかマウントされてないときも利用することができます。実際には、Arch では必要なライブラリは全て /usr/lib に存在しています。2013年6月から、/bin は /usr/bin に統合されました。filesystem パッケージには /bin から /usr/bin へのシンボリックリンクが含まれており、全てのパッケージは /usr/bin にインストールされるようになっています。

/boot: ブートローダーの静的なファイル

共有不能の、静的なディレクトリです。ブートローダーの設定ファイルやブートローダーのステージだけでなく、カーネルや ramdisk イメージも含みます。/boot にはカーネルがユーザー空間のプログラムを実行する前に使用されるデータも保存されます。マスターブートセクタやセクターマップファイルなどです。

/dev: デバイスファイル

起動時に udev によって作成された主要なデバイスノードやイベントによって発見されたマシンのハードウェアです。このディレクトリは UNIX ファイルシステムの重要な一面を表しています: 全てがファイルあるいはディレクトリである。このディレクトリには多くのファイルが含まれており、それぞれがシステムのハードウェアコンポーネントを代理しています。デバイスの多くはブロックまたはキャラクタデバイスですが、他の他オプのデバイスも存在し、また作成することができます。一般に、'ブロックデバイス'とはデータを保存・保持するデバイスのことであり、'キャラクタデバイス'はデータを送信・転送するデバイスと考えてかまいません。例えば、ハードディスクドライブ (HDD) や光学ドライブはブロックデバイスにカテゴライズされ、シリアルポートやマウス、USB ボートなどは全てキャラクタデバイスです。

/etc: ホスト固有の設定

ホスト固有、共有不能の設定ファイルは /etc ディレクトリに配置します。特定のアプリケーションに複数の設定ファイルが必要な場合、/etc を汚さないためにサブディレクトリを使うのが普通です。システムに関する全ての設定ファイルが含まれているため、定期的にバックアップをとると良いでしょう。

/etc/X11

X Window System の設定ファイル。

/etc/X11/xinit

xinit の設定ファイル。'xinit' は X セッションの起動方法のひとつでありスクリプトの一部として使われるのを想定して作られています。

/etc/X11/xinit/xinitrc

xinit (startx) によって起動された X セッションが使用する汎用の xinitrc ファイル。ユーザーのホームディレクトリにある .xinitrc ファイルによって上書きされます。

/home: ユーザーディレクトリ

UNIX はマルチユーザー環境です。そのため、各ユーザーにはそれぞれ専用のディレクトリが割り当てられます。ディレクトリにアクセスできるのは個々のユーザーと root ユーザーだけです。ユーザーのホームディレクトリは /home/$USER (~/) にあります。ホームディレクトリの中で、ユーザーはファイルを書き込んだり削除したり、あるいはプログラムをインストールできます。ユーザーのホームディレクトリにはユーザーのデータや個人設定が含まれています (いわゆる「ドットファイル」)。ドットファイルは非表示になっています。ドットファイルを表示するには、ファイルマネージャで表示オプションを有効にするか、ls コマンドを実行するときに -a スイッチを付けてください。個人設定とシステム設定で重なる部分がある場合、個人設定が優先されます。エンドユーザーによって変更が加えられるドットファイルは .xinitrc や .bashrc ファイルなどです。それぞれ xinit と Bash の設定ファイルとなっています。ログイン時に起動するウィンドウマネージャやエイリアス、ユーザーコマンドや環境変数などを変えることができます。ユーザーが作成されたとき、サンプルファイルが存在する /etc/skel ディレクトリからドットファイルが生成されます。

/home はダウンロードファイルやコンパイル・インストール・実行するプログラム、メール、マルチメディアファイルなどを保存するのに使われるため非常に巨大になります。

/lost+found: ファイルシステム固有の復元可能なデータ

UNIX ライクなオペレーティングシステムは適切なシャットダウンシークエンスを実行します。ときにはシステムがクラッシュしたり停電でマシンが落ちてしまうこともあります。その場合、次の起動時に fsck プログラムによるファイルシステムチェックが実行されます。Fsck はシステムを調べて破損したファイルがあったら修復を試みます。修復作業の結果がこのディレクトリに保存されます。修復されたファイルは完全ではなく無意味であったりもしますが、運良く大事なファイルが修復される可能性も常にあります。

/mnt: 一時的なマウントポイント

一時的なファイルシステムやデバイスで使用するマウントポイントです。マウントとはファイルシステムをシステムから利用できるようにすることで、マウントを実行することで、マウントポイントからファイルにアクセスできるようになります。/mnt の下にさらにマウントポイント (サブディレクトリ) を作成することもできます。マウントポイントはシステム上のどこにでも作成することができますが、慣習的に、ファイルシステムのマウントポイントは大抵決まっています。

/opt: 問題のあるパッケージ

上記の GNU ファイルシステムに収めることができないパッケージや巨大な静的ファイルは /opt に配置することができます。FHS 2.3 では /opt はアドオンアプリケーションソフトウェアパッケージのインストール場所とされています。/opt ディレクトリにファイルを配置するパッケージは同じ名前のディレクトリを作成して、ファイルシステム上にファイルが散らばってしまわないようにファイルをまとめて保存します。例えば、acrobat パッケージは bin ディレクトリと同じ場所に Browser, Reader, Resource ディレクトリを作成します。これは GNU ファイルシステムレイアウトには馴染まないため、全てのファイルを /opt のサブディレクトリに置きます。

/proc: プロセス情報

/proc は特殊なディレクトリであり仮想ファイルシステムです。しばしば「プロセス情報の疑似ファイルシステム」と呼ばれます。/proc には実際のファイルは含まれておらず、システム情報 (例: システムメモリ, マウントしたデバイス,　ハードウェアの設定など) が起動時に作られます。したがって、/proc はカーネルを制御したり情報を確認するための中心地といえます。事実、システムユーティリティの多くはこのディレクトリにあるファイルを呼び出しているだけです。例えば、'lsmod' は cat /proc/modules と同じであり 'lspci' は cat /proc/pci と同義です。/proc ディレクトリに存在するファイルに変更を加えることで、システムが稼働している間でもカーネルパラメータを取得・変更することができます (sysctl)。

/proc ディレクトリのファイルの特徴としてファイルサイズは全てゼロとなっています。ただし kcore, mounts, self は例外です。

/root: 管理者ディレクトリ

システム管理者 ('root') のホームディレクトリ。紛らわしい名前となっていますが ('/root under root')、歴史的に '/' は root (管理者アカウント) のホームディレクトリです。/home/root でない理由としては、/home は別のパーティション上に配置されることがよくあり、/ しかマウントされていない場合に root からアクセスできなくなってしまうからです。

/run: 一時的な実行時データ

/run マウントポイントは起動時にマウントされる tmpfs で、起動時からあらゆるツールが利用・書込することができます。ブートプロセスで必須とされる systemd, udev, mdadm などがこのディレクトリを必要とします。なぜなら /var は起動プロセスの後ろの方の段階でマウントされる分割されたファイルシステムとして実装されることがあるためです。/var は /run のシンボリックリンクとなる /var/run/ を置き換えます。

/sbin: システムバイナリ (廃止)

伝統的な UNIX では'通常'の実行可能ファイルと、システムのメンテナンスや管理作業で利用する実行可能ファイルを区別していました。後者の実行可能ファイルはこのディレクトリか、あるいはあまり重要ではない場合、/usr/sbin に置くことになっていたのです。(たとえ問題がないときでも) /usr がマウントされてから実行されるプログラムは基本的に /usr/sbin に配置されました。実際には、必要なライブラリは全て /usr/lib に置かれるようになったため、プログラムが /sbin にあったとしても /usr がマウントされている必要がありました。2013年6月から、/sbin と /usr/sbin は /usr/bin に統合されました。filesystem パッケージには /sbin や /usr/sbin から /usr/bin へのシンボリックリンクが含まれており、全てのパッケージは /usr/bin にインストールされるようになっています。

/srv: サービスデータ

Site-specific data which is served by the system. The main purpose of specifying this is so that users may find the location of the data files for a particular service, and so that services which require a single tree for read-only data, writable data and scripts (such as CGI scripts) can be reasonably placed. Data of interest to a specific user shall be placed in that user's home directory.

/sys: 仮想ファイルシステム

Virtual file system provided by the Linux kernel. By using virtual files, sysfs exports information about various kernel subsystems, hardware devices and associated device drivers from the kernel's device model to user space. In addition to providing information about various devices and kernel subsystems, exported virtual files are also used for their configuring.

/tmp: 一時的なファイル

This directory contains files that are required temporarily. Many programs use this to create lock files and for temporary storage of data. Do not remove files from this directory unless you know exactly what you are doing! Many of these files are important for currently running programs and deleting them may result in a system crash. On most systems, old files in this directory are cleared out at boot or at daily intervals.

/usr: 共有可能な、読み取り専用データ

While root is the primary filesystem, /usr is the secondary hierarchy, for user data, containing the majority of (multi-)user utilities and applications. /usr is shareable, read-only data. This means that /usr shall be shareable between various hosts and must not be written to, except by the package manager (installation, update, upgrade). Any information that is host-specific or varies with time is stored elsewhere.

Aside from /home, /usr usually contains by far the largest share of data on a system. Hence, this is one of the most important directories in the system as it contains all the user binaries, their documentation, libraries, header files, etc. X and its supporting libraries can be found here. User programs like telnet, ftp, etc., are also placed here. In the original UNIX implementations, /usr (for user), was where the home directories of the system's users were placed (that is to say, /usr/username was then the directory now known as /home/username). Over time, /usr has become where userspace programs and data (as opposed to 'kernelspace' programs and data) reside. The name has not changed, but its meaning has narrowed and lengthened from everything user related to user usable programs and data. As such, the backronym 'User System Resources' was created.

/usr/bin: バイナリ

コマンドバイナリ。このディレクトリにはシステム上のバイナリ (アプリケーション) のほとんどが含まれます。このディレクトリ内の実行ファイルは様々です。例えば vim や gcc、gnome-session などがここに置かれます。昔は、このディレクトリには root 権限を必要としない、そしてシングルユーザーモードで必要ないバイナリだけを置くことになっていました。しかしながら、この決まりごとは既に強制ではなくなっており、Arch の開発陣は ~~全てのバイナリをこのディレクトリに移動することを計画~~ 全てのバイナリをこのディレクトリに移動しています。

/usr/include: ヘッダーファイル

ユーザー空間のソースコードをコンパイルするのに必要なヘッダーファイル。

/usr/lib: ライブラリ

ノート: /lib ディレクトリは /usr/lib のシンボリックリンクとなりました [1]。このアップデートによってエラーが発生するようになった場合、DeveloperWiki:usrlib を見て下さい。

Contains application private data (kernel modules, systemd services, udev rules, etc) and shared library images (the C programming code library). Libraries are collections of frequently used program routines and are readily identifiable through their filename extension of *.so. They are essential for basic system functionality. Kernel modules (drivers) are in the subdirectory /lib/modules/<kernel-version>.

/usr/sbin: システムバイナリ (廃止)

システム管理者が使用する重要ではないシステムバイナリ。2013年6月から、/usr/sbin は /usr/bin に統合されました。filesystem パッケージには /usr/sbin から /usr/bin へのシンボリックリンクが含まれており、全てのパッケージは /usr/bin にインストールされるようになっています。

/usr/share: アーキテクチャに依存しないデータ

This directory contains 'shareable', architecture-independent files (docs, icons, fonts etc). Note, however, that /usr/share is generally not intended to be shared by different operating systems or by different releases of the same operating system. Any program or package which contains or requires data that do not need to be modified should store these data in /usr/share (or /usr/local/share, if manually installed - see below). It is recommended that a subdirectory be used in /usr/share for this purpose.

/usr/src: ソースコード

'linux' サブディレクトリは、Linux のカーネルのソースコードとヘッダファイルを格納しています。

/usr/local: ローカル階層

Optional tertiary hierarchy for local data. The original idea behind /usr/local was to have a separate ('local') '/usr' directory on every machine besides /usr itself, which might be mounted read-only from somewhere else. It copies the structure of /usr. These days, /usr/local is widely regarded as a good place in which to keep self-compiled or third-party programs. This directory is empty by default in Arch Linux. It may be used for manually compiled software installations if desired. pacman installs to /usr, therefore, manually compiled/installed software installed to /usr/local may peacefully co-exist with pacman-tracked system software.

/var: 可変ファイル

Variable files, such as logs, spool files, and temporary e-mail files. On Arch, the ABS tree and pacman cache also reside here. Why not put the variable and transient data into /usr/? Because there might be circumstances when /usr/ is mounted as read-only, e.g. if it is on a CD or on another computer. '/var/' contains variable data, i.e. files and directories the system must be able to write to during operation, whereas /usr/ shall only contain static data. Some directories can be put onto separate partitions or systems, e.g. for easier backups, due to network topology or security concerns. Other directories have to be on the root partition, because they are vital for the boot process. 'Mountable' directories are: '/home', '/mnt', '/tmp' and '/var'. Essential for booting are: '/bin', '/boot', '/dev', '/etc', '/lib', '/proc', '/sbin' and '/usr'.

/var/abs

ABS ツリー。ports のようなパッケージビルドシステム階層構造となっており、インストール可能な全ての Arch ソフトウェアの名前が付いたサブディレクトリにビルドスクリプトが含まれています。

/var/cache/pacman/pkg

pacman のパッケージキャッシュ。

/var/lib: 状態情報

プログラムが実行すると変更される永続データです (例: データベース、パッケージシステムのメタデータなど)。

/var/log: ログファイル

ログファイル。

/var/mail: ユーザーのメール

以前はユーザーのメールボックスとして使われていました。

/var/spool: キュー

処理されるのを待っているタスクのためのスプールです (例: プリントキュー、未読メール)。

/var/spool/mail

ユーザーメールボックスのための共有可能なディレクトリです。

/var/tmp: 保持される可能性がある一時的なファイル

再起動しても保持される一時的なファイル。

参照