Derek Molloy - Raspberry Pi® a fondo para desarrolladores

Administración del sistema

El sistema de archivos de Linux consiste en una jerarquía de directorios que sirven para organizar los archivos en un sistema Linux. Esta sección examina la propiedad de los archivos, el uso de los enlaces simbólicos y el concepto de permisos de acceso del sistema.

El sistema de archivos de Linux

Linux utiliza estructuras de datos, llamadas "inodos" (inodes, nodos-i o nodos índice) para representar los objetos del sistema de archivos, como archivos y directorios. Cuando se crea un sistema de archivos ampliado (ext) de Linux, como ext3 o ext4, en un disco físico, se configura simultáneamente una tabla de inodos (inode table). Esta tabla comprende los vínculos a la estructura de datos inodo para cada archivo y directorio en un disco físico. La estructura de datos inodo para cada archivo y directorio almacena información como permisos, punteros a sectores físicos de almacenamiento, marcas de tiempo (time stamps) o número de enlaces (link counts). Podemos ver un ejemplo de ello realizando un listado ls -ail del directorio raíz, donde -i haga que ls muestre los índices inodo. Veremos lo siguiente para el directorio /tmp :

pi@erpi ~ $ cd /

pi@erpi / $ ls -ail | grep tmp

269 drwxrwxrwt 7 root root 4096 Jun 18 01:17 tmp

Por lo tanto, 269 es el índice inodo de /tmp. Si pasamos al directorio /tmp usando cd, creamos un archivo temporal (a.txt ) y ejecutamos ls -ail, veremos que el directorio actual (.) tiene exactamente el mismo índice inodo:

pi@erpi / $ cd tmp

pi@erpi /tmp $ touch a.txt

pi@erpi /tmp $ ls -ail

269 drwxrwxrwt 7 root root 4096 Jun 18 01:41 .

2 drwxr-xr-x 22 root root 4096 Jun 16 01:57 ..

4338 -rw-r--r-- 1 pi pi 0 Jun 18 01:41 a.txt

También podemos ver que el directorio raíz (..) tiene un índice inodo de 2, y que un archivo de texto (a.txt) tiene un índice inodo de 4338. Por lo tanto, no podemos cambiar de directorio (con cd) directamente a un índice inodo, porque el índice inodo podría no referirse a un directorio.

La figura 3-3 muestra el listado de un directorio de Linux, con los permisos que nos permiten trabajar con los archivos en Linux. La primera letra indica el tipo de archivo, por ejemplo: un directorio (d), un enlace (l) o un archivo estándar (-). También podemos encontrar tipos de archivos más raros: (c) carácter especial, (b) bloque especial, (p) fifo y (s) socket. Los directorios y los archivos estándar no necesitan más explicación, pero los enlaces sí, como vemos aquí:

Figura 3-3: Listado de un directorio de Linux con los permisos de cada archivo.

Enlaces a archivos y directorios

Hay dos tipos de enlaces en Linux: los enlaces simbólicos (soft links o symbolic links) y los enlaces duros (hard links). Un enlace simbólico es un archivo que hace referencia a la ubicación de otro archivo o directorio. Por contra, los enlaces duros se vinculan directamente con el índice inodo, pero no se pueden vincular con un directorio. Podemos crear un enlace usando ln /path/to/file.txt linkname. Se crea un enlace simbólico añadiendo -s a la llamada. Para ilustrar esto, el ejemplo siguiente creará un enlace simbólico y un enlace duro al archivo /tmp/test.txt:

pi@erpi ~ $ cd /tmp

pi@erpi /tmp $ touch test.txt

pi@erpi /tmp $ ln -s /tmp/test.txt softlink

pi@erpi /tmp $ ln /tmp/test.txt hardlink

pi@erpi /tmp $ ls -al

total 8

drwxrwxrwt 2 root root 4096 Jun 18 01:55 .

drwxr-xr-x 22 root root 4096 Jun 16 01:57 ..

-rw-r--r-- 2 pi pi 0 Jun 18 01:55 hardlink

lrwxrwxrwx 1 pi pi 13 Jun 18 01:55 softlink -> /tmp/test.txt

-rw-r--r-- 2 pi pi 0 Jun 18 01:55 test.txt

Puede observar un número 2 delante del archivo test.txt (después de los permisos del archivo). Este es el número de enlaces duros asociados al archivo. Es una cuenta que se incrementó en 1 cuando se creó el enlace duro, llamado hardlink. Si tuviéramos que eliminar el enlace duro, por ejemplo mediante rm hardlink, esta cuenta volvería al valor 1. Para ilustrar la diferencia entre enlaces simbólicos y enlaces duros, añadimos un fragmento de texto al archivo test.txt:

pi@erpi /tmp $ echo "testing links on the RPi" >> test.txt

pi@erpi /tmp $ more hardlink

testing links on the RPi

pi@erpi /tmp $ more softlink

testing links on the RPi

pi@erpi /tmp $ mkdir subdirectory

pi@erpi /tmp $ mv test.txt subdirectory/

pi@erpi /tmp $ more hardlink

testing links on the RPi

pi@erpi /tmp $ more softlink

softlink: No such file or directory

Podemos observar que cuando el archivo test.txt se mueve al subdirectorio, se rompe el enlace simbólico, pero el enlace duro sigue funcionando perfectamente. Así pues, comprobamos que los enlaces simbólicos no se actualizan cuando se mueve el archivo enlazado, mientras que los enlaces duros siempre hacen referencia al origen, aunque se haya movido o eliminado. Para ilustrar el último punto, podemos eliminar el archivo test.txt escribiendo lo siguiente:

pi@erpi /tmp $ rm subdirectory/test.txt

pi@erpi /tmp $ more hardlink

testing links on the RPi

Mas el archivo todavía existe, y no se borrará hasta que eliminemos el enlace duro llamado hardlink, con lo que la cuenta bajará hasta cero. Así pues, si un archivo tiene una cuenta de enlaces duros igual a cero, y no lo utiliza ningún proceso, será borrado. En efecto, el propio nombre, test.txt, no es más que un enlace duro. Observe que no se pueden establecer enlaces duros a través de distintos sistemas de archivos, puesto que cada sistema posee su propia tabla de índices inodo que empieza en 1. Por lo tanto, el inodo 269, que es el índice inodo del directorio /tmp, seguramente describa una cosa completamente diferente en otro sistema de archivos. Escriba el comando man ln para acceder a una guía especialmente útil sobre los enlaces a archivos.

NOTA Puede escribir history para obtener una lista de todos los comandos escritos anteriormente. Asimismo, puede pulsar Control+R para acceder a una búsqueda interactiva del historial de comandos y localizar uno que haya usado recientemente. Pulsar Intro activa el comando, mientras que pulsar Tab lo sitúa en nuestra línea de comandos para que podamos modificarlo.

Usuarios y grupos

Linux es un sistema operativo multiusuario que utiliza las siguientes tres clases diferenciadas para gestionar los permisos de acceso:

❏Usuario (user): podemos crear diferentes cuentas de usuario en nuestro RPi. Esto resulta útil si deseamos limitar el acceso a determinados procesos y áreas del sistema de archivos. La cuenta de usuario root es el superusuario del RPi y tiene acceso a todos y cada uno de los archivos. Por tanto, no sería seguro ejecutar un servidor web público desde esta cuenta, ni tampoco desde pi, si el servidor soporta scripts locales.

❏Grupo (group): las cuentas de usuario se pueden marcar (flag) para indicar que pertenecen a uno o varios grupos. Grupos que pueden contar con diferentes niveles de acceso a los distintos recursos del sistema, por ejemplo dispositivos UART o buses I2C.

❏Otros (others): todos los usuarios del RPi aparte del propietario del archivo, o de un miembro de un grupo listado en los permisos.

Podemos crear usuarios desde una ventana de terminal de Linux. Podemos ver la lista completa de grupos escribiendo more /etc/group. El ejemplo siguiente demuestra cómo crear una nueva cuenta de usuario en el RPi y modificar sus propiedades según nos convenga.

Ejemplo: crear una nueva cuenta de usuario en el RPI

Este ejemplo muestra cómo crear una cuenta de usuario y, luego, cambiar sus propiedades: