Aula 1.2 — Arquitetura e FHS

📋 O que é o FHS?

O FHS — Filesystem Hierarchy Standard (Padrão de Hierarquia do Sistema de Arquivos) é a especificação que define onde cada tipo de arquivo deve estar localizado no Linux. Todas as distribuições seguem esse padrão, garantindo que um administrador treinado em Ubuntu saiba navegar também no Debian, CentOS ou Red Hat.

🏢 Analogia — Prédio Comercial: Imagine um prédio bem organizado. O térreo é a recepção (raiz /). O primeiro andar tem os escritórios individuais (/home). O subsolo guarda as máquinas e equipamentos (/dev). O arquivo de documentos fica em um andar separado (/var). Cada coisa tem seu lugar, e todos sabem onde procurar.

Por que o FHS é importante?

🔄

Consistência entre distrosUm sysadmin navega em qualquer distro Linux sem surpresas

🔧

Manutenção mais fácilDiagnóstico de problemas fica muito mais rápido e previsível

⚙️

Scripts portáveisAutomações funcionam em qualquer sistema que siga o FHS

🧭

Localização óbviaConfigurações, logs e binários sempre nos mesmos lugares

bash — visualizando a raiz

usuario@servidor:~$ ls / bin boot dev etc home lib lib64 media mnt opt proc root run sbin srv sys tmp usr var # Cada um desses diretórios tem uma função específica definida pelo FHS

🔄 Linux vs Windows: Uma Única Árvore

Uma das primeiras diferenças que surpreende quem migra do Windows é a estrutura do sistema de arquivos. No Windows, cada disco recebe uma letra. No Linux, existe uma única árvore que começa na raiz / e tudo é ramificado a partir daí.

🪟 Windows

C:\Windows\System32

C:\Users\João\Downloads

D:\Dados

E:\Backup

⟷

🐧 Linux

/usr/lib

/home/joao/Downloads

/media/dados

/mnt/backup

bash — caminhos absolutos vs relativos

# Caminho absoluto — começa sempre com / usuario@servidor:~$ ls /home/usuario/Downloads # Caminho relativo — relativo ao diretório atual usuario@servidor:~$ ls Downloads # Til ~ é atalho para /home/seuusuario usuario@servidor:~$ cd ~ usuario@servidor:~$ pwd /home/usuario

⚠️ Atenção: No Linux não existe C:\Usuários\João. O equivalente é /home/joao. O separador de diretórios é a barra normal (/), não a barra invertida como no Windows (\).

🌳 A Árvore de Diretórios do Linux

Veja a estrutura completa que você encontra ao executar ls / em qualquer sistema Linux:

/

├── bin ← Comandos essenciais para todos os usuários

├── boot ← Arquivos de inicialização do sistema

├── dev ← Dispositivos de hardware

├── etc ← Configurações do sistema

├── home ← Diretórios pessoais dos usuários

├── lib ← Bibliotecas compartilhadas

├── media← Mídias removíveis (pendrive, CD)

├── mnt ← Montagens temporárias manuais

├── opt ← Programas opcionais de terceiros

├── proc ← Sistema virtual: processos e kernel

├── root ← Home do superusuário (root)

├── sbin ← Comandos de administração (root)

├── tmp ← Arquivos temporários (apagados no boot)

├── usr ← Programas instalados pelo usuário

└── var ← Dados variáveis: logs, spool, sites

⭐ Regra de Ouro — Os 3 mais importantes do dia a dia

Aprenda esses três e você já domina 80% do uso cotidiano:

🏠

/home

Seus arquivos pessoais: documentos, downloads, área de trabalho

⚙️

/etc

Todas as configurações do sistema e dos serviços instalados

📊

/var

Logs, cache e dados que mudam constantemente durante o uso

📊 Guia Visual dos Diretórios

Conheça cada diretório, organizado por categoria:

🔵 Comandos e Binários

/bin

Binários essenciais

ls, cp, mv, bash, cat — disponíveis para todos

/sbin

Binários de administração

fdisk, mkfs, iptables, reboot — requerem root

/usr

Programas do usuário

Contém /usr/bin, /usr/lib, /usr/share — instalados via apt

🟡 Configuração e Usuários

/etc

Configurações do sistema

passwd, hosts, fstab, ssh/ — cofre do sysadmin

/home

Diretórios dos usuários

/home/joao, /home/maria — cada um tem o seu

/root

Home do superusuário

Diretório pessoal exclusivo do usuário root

🟣 Dados e Temporários

/var

Dados variáveis

log/, www/, mail/, cache/ — cresce durante o uso

/tmp

Arquivos temporários

Apagado a cada reinicialização — nunca guarde dados importantes aqui

🔴 Sistema e Hardware

/dev

Dispositivos

sda, null, tty — hardware representado como arquivo

/proc

Sistema virtual do kernel

cpuinfo, meminfo — gerado dinamicamente, não existe no disco

/boot

Inicialização

Kernel Linux, GRUB, initrd — o que carrega antes de tudo

/media

Mídias removíveis

Pendrive, DVD, HD externo — montados automaticamente

/mnt

Montagem manual

Usado pelo administrador para montar discos manualmente

/opt

Softwares opcionais

Google Chrome, Zoom, softwares proprietários de terceiros

⚙️ /etc e 🏠 /home em Detalhe

/etc — O cofre de configurações

O diretório /etc contém praticamente todos os arquivos de configuração do sistema e dos serviços instalados. É aqui que você edita para configurar rede, SSH, servidores web, DNS local e usuários.

bash — explorando /etc

usuario@servidor:~$ cat /etc/hostname meu-servidor usuario@servidor:~$ cat /etc/hosts 127.0.0.1 localhost 127.0.1.1 meu-servidor usuario@servidor:~$ ls /etc/ | head -15 apache2 apt bash.bashrc cron.d default fstab group hostname hosts init.d locale.gen netplan passwd resolv.conf ssh sudoers

⚠️ Cuidado em /etc: Um erro de edição em arquivos como /etc/fstab ou /etc/sudoers pode impedir o sistema de iniciar ou bloquear o acesso de administrador. Sempre faça backup antes de editar.

/home — A casa de cada usuário

Cada usuário comum tem seu próprio subdiretório dentro de /home. É aqui que ficam documentos, downloads, configurações de aplicativos e a área de trabalho. O til (~) é um atalho para o diretório home do usuário logado.

bash — explorando /home

usuario@servidor:~$ ls /home alice bob usuario # ~ é atalho para /home/usuario usuario@servidor:~$ cd ~ usuario@servidor:~$ ls -la total 40 drwxr-xr-x 5 usuario usuario 4096 jan 15 10:00 . -rw-r--r-- 1 usuario usuario 220 jan 10 08:00 .bash_logout -rw-r--r-- 1 usuario usuario 3526 jan 10 08:00 .bashrc drwxr-xr-x 2 usuario usuario 4096 jan 10 08:00 Downloads

📊 /var e 🗑️ /tmp

/var — Dados que mudam constantemente

O diretório /var (de variable) contém dados que crescem e mudam durante o funcionamento do sistema. Logs, spool de impressão, cache, bancos de dados e arquivos de sites ficam aqui.

📝 /var/log Logs do sistema, serviços (syslog, auth.log, apache2/)

🌐 /var/www Arquivos dos sites hospedados no servidor web

📦 /var/cache Cache de pacotes, repositórios e aplicações

📬 /var/mail Fila de e-mails do sistema (spool de mensagens)

bash — explorando /var/log

usuario@servidor:~$ ls /var/log/ apt auth.log dpkg.log kern.log syslog apache2/ mysql/ nginx/ # Ver as últimas 5 linhas do log do sistema usuario@servidor:~$ tail -5 /var/log/syslog Jan 15 10:30:45 servidor systemd[1]: Started Daily apt update Jan 15 10:31:02 servidor sshd[1234]: Accepted password for usuario # Verificar tamanho do diretório /var/log usuario@servidor:~$ du -sh /var/log/ 48M /var/log/

💡 Dica profissional: Quando algo dá errado em um servidor, os logs em /var/log/syslog, /var/log/auth.log e nos subdiretórios dos serviços são o primeiro lugar para investigar. Aprender a ler logs é uma habilidade fundamental em administração de sistemas.

/tmp — Temporário e efêmero

O diretório /tmp é um espaço de trabalho temporário. Qualquer usuário pode criar arquivos aqui, mas o conteúdo é apagado automaticamente a cada reinicialização.

⚠️ Nunca use /tmp para dados permanentes! Scripts de instalação, arquivos de download temporário e dados de sessão ficam aqui por conveniência — mas desaparecem no próximo boot.

🔌 /dev e 🧠 /proc

/dev — "Tudo é arquivo"

Uma das filosofias fundamentais do Unix/Linux é que "tudo é arquivo". No diretório /dev, cada dispositivo de hardware é representado como um arquivo especial. Discos, partições, terminais, a "lixeira infinita" (/dev/null) — tudo aparece aqui.

/dev/sda

Primeiro disco rígido ou SSD do sistema

/dev/sda1

Primeira partição do disco sda

/dev/null

Lixeira infinita — descarta qualquer saída

/dev/tty

Terminal atual do usuário logado

/dev/zero

Gera bytes nulos — usado para criar arquivos

/dev/random

Gerador de números aleatórios do kernel

bash — dispositivos em /dev

usuario@servidor:~$ ls /dev/sd* /dev/sda /dev/sda1 /dev/sda2 /dev/sdb /dev/sdb1 # sda = primeiro disco HD/SSD | sda1 = primeira partição # /dev/null descarta qualquer saída enviada a ele usuario@servidor:~$ ls -la /nonexistent 2>/dev/null # Nenhuma mensagem de erro aparece — foi "engolida" pelo /dev/null

/proc — O sistema nervoso do kernel

O diretório /proc é um sistema de arquivos virtual — os arquivos não existem no disco; são gerados dinamicamente pelo kernel quando você os lê. Fornecem informações em tempo real sobre processos, hardware e estado do sistema.

bash — informações via /proc

# Versão do kernel usuario@servidor:~$ cat /proc/version Linux version 6.5.0-15-generic (buildd@ubuntu) gcc version 13.2.0 # Informações de memória usuario@servidor:~$ cat /proc/meminfo | head -5 MemTotal: 8192000 kB MemFree: 4096000 kB MemAvailable: 5120000 kB # Número de CPUs disponíveis usuario@servidor:~$ grep -c "processor" /proc/cpuinfo 4

⚡ /bin, /sbin, /usr, /boot e /opt

/bin e /sbin — Onde vivem os comandos

Os comandos que você digita no terminal são arquivos executáveis em /bin (todos os usuários) e /sbin (somente root). Em distribuições modernas, ambos são links simbólicos para /usr/bin e /usr/sbin.

/bin

Comandos essenciais

ls, cp, mv, rm, cat, bash, echo — disponíveis para todos os usuários

/sbin

Comandos de administração

fdisk, mkfs, iptables, reboot, shutdown — geralmente requerem root

/usr

Programas do usuário

Programas instalados via apt/dnf ficam em /usr/bin e /usr/lib

/boot

Inicialização do sistema

Kernel Linux (vmlinuz), initrd e configuração do GRUB

/opt

Softwares opcionais

Google Chrome, Zoom, softwares que não vêm nos repositórios padrão

bash — localizando comandos

# Onde está o comando ls? usuario@servidor:~$ which ls /usr/bin/ls # Onde está o fdisk (comando de admin)? usuario@servidor:~$ which fdisk /usr/sbin/fdisk # Verificar se /bin é link para /usr/bin (distros modernas) usuario@servidor:~$ ls -la /bin lrwxrwxrwx 1 root root 7 jan 10 2024 /bin -> usr/bin

💡 Nota moderna: Em distribuições recentes (Ubuntu 20.04+, Debian 11+), /bin, /sbin, /lib e /lib64 são links simbólicos para dentro de /usr. Isso simplifica a estrutura e facilita atualizações atômicas do sistema.

🎯 Exercício — Diretórios do FHS

Arraste cada diretório para sua descrição correta.

Diretório

/etc

/home

/var

/bin

/dev

/tmp

Função

Configurações do sistema

Pastas dos usuários

Dados variáveis (logs, spool)

Comandos essenciais do sistema

Dispositivos do sistema (hardware)

Arquivos temporários (apagados no boot)

🛠️ Atividade Prática — Explorando o FHS

⏱ ~30 min 💻 Ubuntu Server / Terminal 📸 Tirar screenshot da saída

1

Navegar pelos diretórios principais

Use ls / para listar a raiz. Em seguida execute ls -la /home, ls /usr e ls /boot. Use cd /etc && ls | head -20 para entrar no /etc. Execute cd ~ para voltar ao home. Anote o que você encontrou em cada diretório.

2

Listar e ler arquivos de configuração em /etc

Execute cat /etc/hostname, cat /etc/hosts e cat /etc/os-release. Observe como as configurações são simples arquivos de texto editáveis com qualquer editor.

3

Visualizar logs em /var/log

Execute ls /var/log para listar os logs. Veja as últimas linhas: tail -20 /var/log/syslog. Se existir, leia também tail -10 /var/log/auth.log. Identifique o formato de data e horário nos logs.

4

Identificar dispositivos em /dev

Execute ls /dev/sd* para listar discos. Execute ls /dev/tty* para listar terminais. Teste: ls /pastaqueNaoExiste 2>/dev/null — observe que nenhum erro aparece.

5

Criar uma estrutura de diretórios de projeto

Crie uma estrutura: mkdir -p ~/projeto/{scripts,logs,configs,docs}. Verifique com tree ~/projeto (ou ls -la ~/projeto). Crie um README: echo "Meu projeto Linux" > ~/projeto/docs/README.txt. Tire um screenshot.

📌 Para refletir: O FHS não é apenas uma convenção burocrática — é o que permite que profissionais de TI do mundo todo possam administrar qualquer servidor Linux sem precisar "decifrar" onde as coisas ficam. Quando você souber que logs estão sempre em /var/log e configurações em /etc, você terá um mapa mental que funciona em qualquer distribuição.

🗂️ Arquitetura e FHS

📋 O que é o FHS?

Por que o FHS é importante?

🔄 Linux vs Windows: Uma Única Árvore

🪟 Windows

🐧 Linux

🌳 A Árvore de Diretórios do Linux

⭐ Regra de Ouro — Os 3 mais importantes do dia a dia

📊 Guia Visual dos Diretórios

🔵 Comandos e Binários

🟡 Configuração e Usuários

🟣 Dados e Temporários

🔴 Sistema e Hardware

⚙️ /etc e 🏠 /home em Detalhe

/etc — O cofre de configurações

/home — A casa de cada usuário

📊 /var e 🗑️ /tmp

/var — Dados que mudam constantemente

/tmp — Temporário e efêmero

🔌 /dev e 🧠 /proc

/dev — "Tudo é arquivo"

/proc — O sistema nervoso do kernel

⚡ /bin, /sbin, /usr, /boot e /opt

/bin e /sbin — Onde vivem os comandos

🎯 Exercício — Diretórios do FHS

🛠️ Atividade Prática — Explorando o FHS