冷知识：bin、sbin 与 usr/bin、usr/sbin 目录的由来

在 Linux/macOS 系统的根目录 / 下，有这样几个目录：bin、sbin、usr/bin、usr/sbin。

青小蛙一直搞不懂为什么要这样，直到看了 BusyBox 的核心开发者 Rob Landley 在邮件列表中吐槽这件事，才终于明白为什么，堪称 Linux 冷知识呀。@Appinn

说起来，这个冷知识的来源，也十分的冷门。在 2010 年（是的，16年前），BusyBox 的核心开发者 Rob Landley 在邮件列表中直接提到：

我发现 busybox 将其链接分散到这 4 个目录中，是否存在一条简单的规则来决定每个链接位于哪个目录？

例如，我看到 kill 命令在 /bin 目录下，而 killall 命令在 /usr/bin 目录下……我不明白。
弄清楚这背后的逻辑是什么。

为什么要分这么多目录？它们到底是干什么的？

答案有些简单，也有点出乎意料，这不是特意设计出来的，而是又一个历史遗留。

这要从 1970 年代说起

Unix 诞生于 1970 年代，运行在 PDP-11 这样的古老机器上。
当时的硬盘有多大？1.5MB。

最开始，整个系统都装在根文件系统 / 里，其中包括：

• /bin：基本命令
• /sbin：系统管理命令
• /lib：库文件

后来系统越写越大，磁盘装不下了。

第二块硬盘

于是需要第二块硬盘，并挂载到 /usr 目录下。

（与 Windows 不太一样，没有 C 盘、D 盘。在 Linux 下，你可以把第二块磁盘挂载到 /usr 等任何目录下）

此时，就出现了四个路径：

• /bin、/sbin：必须在系统早期启动时就能用的命令
• /usr/bin、/usr/sbin：系统启动完成、挂载 /usr 后才能用的命令

这解决一个当年真实存在的先有蛋还是先有鸡的问题：

先挂载磁盘才能用 mount 命令，但 mount 又在磁盘里 😂

为什么这种划分在今天已经不合理了？

Rob Landley 觉得，这套规则在现代设备，以及现代 Linux 中，已经没有意义了。

临时根文件系统

现代系统有临时根文件系统（initramfs / initrd）了，这是在内核启动后、真正的根文件系统挂载前，用来“过渡启动”的一个小型 Linux 系统。

启动早期依赖的问题早就由临时根文件系统解决了，所以不再需要靠目录结构来“区分启动阶段”，

共享库

共享库是一份可以被多个程序同时使用的公共代码。它可以是：

/lib/libc.so.6
/usr/lib/libc.so.6
/usr/lib/libstdc++.so.6

没有共享库之前：

在 早期 Unix（1970s），程序是这样的：

• 全部静态链接
• 每个可执行文件里：
  • 都自带一整套函数代码
  • 比如字符串处理、IO、数学函数

举个极端但真实的例子：

ls 里有一份 printf
cp 里有一份 printf
mv 里也有一份 printf

这种方式的特点是：

• 程序彼此完全独立
• /bin 和 /usr/bin 里的程序，可以来自不同磁盘、不同版本
• “只升级 /bin，不动 /usr”在技术上是可行的

有了共享库之后：

好处巨大，节省磁盘空间、多进程共享内存、修一个漏洞，全系统生效。

但代价是程序和库“绑死”了，如果 ls 程序需要 libc.so.6 这个库，但 /usr/lib/ 目录下只有 libc.so.5，那么 ls 就无法运行。

这意味着，在共享库成为主流之后：

• /bin 里的程序
• /usr/bin 里的程序
• /lib、/usr/lib 里的库

已经不可能再被当成“可以独立升级、独立维护的部分”。

而 /bin、/usr/bin 这样的目录分离设计，正是建立在这一历史前提之上：
它们可以相互独立，甚至部署在不同的磁盘之上。

廉价的硬盘

对比 1970 年代，现在的硬盘已经廉价太多太多了，容量也不知道翻了多少倍。当然如今的价格比起前两年又涨了一点，但拉宽时间段，还是非常廉价。技术上进行分区调整也不是问题了。

当磁盘容量、分区调整都不再是问题时，当年为了“省磁盘”而产生的目录分离，也就失去了现实基础。

历史惯性下的新规则

你每天在用的 Linux 目录结构，其实是在为 1970 年代的一块 1.5MB 硬盘继续买单。

在历史惯性下，人们不断给这些目录强行赋予新定义，比如：

• /：系统原生内容
• /usr：发行版附加内容
• /usr/local：本地安装的软件
• /opt：第三方商业软件
• 各发行版对 /tmp、/var/tmp、/usr/tmp 的规则还互相不一致

这最终导致缺乏统一逻辑、增加了复杂度，本质上是在为一个早已消失的历史问题“打补丁”。

在现代 Linux 系统中，这样的目录结构已经几乎没有技术必要，却因为惯性和“标准”被延续至今。

原文：https://www.appinn.com/linux-bin-usr-directory-history/