Доменные гнезда (sockets)
Гнезда - это соединения между процессами, которые позволяют им взаимодействовать, не подвергаясь влиянию других процессов. Вообще гнезда (и взаимодействие программ при помощи гнезд) играют очень важную роль во всех Unix-системах, включая и Linux: они являются ключевым понятием TCP/IP и соответственно на них целиком строится Интернет. Однако с точки зрения файловой системы гнезда практически неотличимы от именованных каналов: это просто метки, позволяющие связать несколько программ. После того как связь установлена, общение программ происходит без участия файла гнезда: данные передаются ядром ОС непосредственно от одной программы к другой.
Несмотря на то, что другие процессы могут видеть файлы гнезд как элементы каталога, процессы, не участвующие в данном конкретном соединении, не могут осуществлять над файлами гнезд операции чтения/записи. Среди стандартных средств, использующих гнезда - система X Window, система печати и система syslog.
Файлы физических устройств
Как уже говорилось, с точки зрения ОС Linux, все подключаемые к компьютеру устройства (жесткие и съемные диски, терминал, принтер, модем и т. д.), представляются файлами. Если, например, надо вывести на экран какую-то информацию, то система как бы производит запись в файл /dev/tty01.
Физические устройства бывают двух типов: символьными (или байт-ориентированными) и блочными (или блок-ориентированными). Различие между ними состоит в том, как производится считывание и запись информации в эти устройства. Взаимодействие с символьными устройствами производится посимвольно, в режиме потока байтов. К таким устройствам относятся, например, терминалы. На блок-ориентированных устройствах информация записывается (и, соответственно, считывается) блоками. Примером устройств этого типа являются жесткие диски. На диск невозможно записать или считать с него один байт: обмен с диском производится только блоками.
Взаимодействием с физическими устройствами в Linux управляют драйверы устройств, которые либо встроены в ядро, либо подключаются к нему как отдельные модули. Для взаимодействия с остальными частями операционной системы каждый драйвер образует коммуникационный интерфейс, который выглядит как файл. Большинство таких файлов для различных устройств как бы "заготовлены заранее" и располагаются в каталоге /dev.
Если вы заглянете в каталог /dev, то увидите там огромное количество файлов физических устройств. ("Заглянуть в каталог" означает выполнить последовательно две команды cd и ls.) В табл. 4.2 приведена небольшая справка по именам наиболее часто используемых специальных файлов.
| /dev/console | Системная консоль, т. е. монитор и клавиатура, физически подключенные к компьютеру |
| /dev/hd | Жесткие диски с IDE-интерфейсом. Устройство /dev/hda1 соответствует первому разделу на первом жестком диске (/dev/hda), т. е. на диске, подключенном как Primary Master |
| /dev/sd | Жесткие диски с SCSI-интерфейсом |
| /dev/fd | Файлы дисководов для гибких дисков. Первому дисководу соответствует /dev/fd0, второму /dev/fd1 |
| /dev/tty | Файлы поддержки пользовательских консолей. Название сохранилось с тех пор, когда к системе UNIX подключались телетайпы в качестве терминалов. В Linux эти файлы устройств обеспечивают работу виртуальных консолей (переключаться между которыми можно с помощью <Alt>+<F1> - <Alt>+<F6>) |
| /dev/pty | Файлы поддержки псевдо-терминалов. Применяются для удаленных рабочих сессий с использованием telnet |
| /dev/ttS | Файлы, обеспечивающие работу с последовательными портами. /dev/ttS0 соответствует COM1 в MS-DOS, /dev/ttS1 - COM2. Если ваша мышь подключается через последовательный порт, то /dev/mouse является символической ссылкой на соответствующий /dev/ttSN |
| /dev/cua | Специальные устройства для работы с модемами |
| /dev/null | Это устройство - просто черная дыра. Все, что записывается в /dev/null, навсегда потеряно. На это устройство можно перенаправить вывод ненужных сообщений. Если /dev/null используется как устройство ввода, то оно ведет себя как файл нулевой длины |
Каждому типу устройств в системе может соответствовать несколько файлов устройств. Поэтому файлы устройств характеризуются двумя номерами: старшим и младшим. Старший номер устройства говорит ядру о том, к какому драйверу относится данный файл, а младший номер показывает, к какому именно устройству данного типа следует обращаться.
Для файлов устройств команда ls -l вместо размера файла выдает старший и младший номера данного устройства.
Файлы и их имена
Компьютер есть не что иное, как инструмент для обработки информации. А информация в любой ОС хранится на носителях в виде файлов. С точки зрения ОС файл представляет собой непрерывный поток (или последовательность) байтов определенной длины. Внутренний формат файла операционную систему не интересует. Но ОС должна дать файлу какое-то имя, с помощью которого пользователь, а точнее, программы-приложения, будут обращаться к файлу. Как организовать это обращение - дело файловой системы, пользователя это чаще всего не интересует. Поэтому с точки зрения пользователя файловая система выглядит как логическая структура каталогов и файлов.
Имена файлов в Linux могут иметь длину до 255 символов и состоять из любых символов, кроме символа с кодом 0 и символа / (слэша). Однако имеется еще ряд символов, которые имеют в оболочке shell специальное значение и которые поэтому не рекомендуется включать в имена. Это следующие символы:
! @ # $ & ~ % * ( ) [ ] { } ' " \ : ; > < ` пробел.
Если имя файла содержит один из этих символов (это не рекомендуется, но возможно), то вы должны перед этим символом поставить символ обратного слэша "\" (в том числе и перед самим этим слэшем, т. е. повторить его дважды).
[user]$ mkdir \\my\&his
Можно также заключить имя файла или каталога с такими символами в двойные кавычки. Например, для создания каталога с именем "My old files" следует использовать команду:
[user]$ mkdir "My old files"
так как команда
[user]$ mkdir My old files
создаст каталог с именем "My".
Аналогичным образом можно поступать и с другими символами, перечисленными выше, т. е. их можно включать в имена файлов, если имя файла взять в двойные кавычки или отменить специальное значение символа с помощью обратного слэша. Но все же предпочтительнее не использовать эти символы, включая пробел, в именах файлов и каталогов, потому что могут возникнуть проблемы при обращении к таким файлам из некоторых приложений, а также при переносе таких файлов в другие файловые системы.
Но к точке сказанное не относится, и в Linux часто ставят более одной точки в именах файлов, например, This_is.a.forth-chapter_of_my_book.about.Linux. При этом теряет смысл такое понятие (принятое в DOS), как расширение имени файла, хотя все же часто последние части имени, отделенные точками, используют для обозначения файлов каких-то особых типов (например, .tar.gz используется для обозначения сжатых архивов). Но исполняемые и неисполняемые файлы в Linux распознаются не по расширениям имен файлов. Для этого существуют другие признаки, о которых мы скажем чуть позже. Точка имеет особое значение в именах файлов. Если она является первым символом имени, то данный файл считается скрытым для некоторых команд, например, он не показывается при выполнении команды ls.
В Linux различаются символы верхнего и нижнего регистра в именах файлов. Поэтому FILENAME.tar.gz и filename.tar.gz вполне могут существовать одновременно и являться именами разных файлов.
Мы привыкли считать, что файл полностью определяется его именем. Однако с точки зрения ОС и файловой системы это немного не так (точнее, совсем не так). Хотя мы будем говорить о внутреннем устройстве файловой системы только в конце книги (лекция 16), кое-что надо сказать уже сейчас.
Каждому файлу в Linux соответствует так называемый "индексный дескриптор" файла, или "inode", (однозначного перевода этого термина на русский язык не существует, в разных книгах эту структуру называют по-разному). Именно индексный дескриптор содержит всю необходимую файловой системе информацию о файле, включая информацию о расположении частей файла на носителе, типе файла и многое другое. Индексные дескрипторы файлов содержатся в специальной таблице (inode table), которая создается при создании файловой системы на носителе. Каждый логический и физический диск имеет собственную таблицу индексных дескрипторов. Дескрипторы в этой таблице пронумерованы последовательно, и именно номер дескриптора файла является его истинным именем в системе (этот номер мы будем называть индексом файла). Однако для человека такая система имен неудобна. Сможете ли вы вспомнить, что сохранили в файле с номером 56734? Поэтому файлам даются еще "человеческие" имена, и помимо этого файлы группируются в каталоги.
Приведенная выше информация нужна здесь только для того, чтобы сказать, что имя любого файла в Linux является ни чем иным, как ссылкой на индексный дескриптор файла. Поэтому каждый файл может иметь сколько угодно разных имен. Эти имена называют еще "жесткими" ссылками. Когда вы удаляете файл, имеющий несколько разных имен - жестких ссылок, то фактически удаляется только одна ссылка - та, которую вы указали в команде удаления файла. Даже когда вы удаляете последнюю ссылку, это еще может не означать удаления содержимого файла - если файл еще используется системой или каким-то приложением, то он сохраняется до тех пор, пока он не "освободится".
Для того, чтобы дать файлу (или каталогу) дополнительное имя (создать жесткую ссылку), используется команда ln в следующем формате:
ln имя_существующего_файла новое_имя
Пример:
[user]$ ln /home/howto/font-HOWTO-ru/Font-HOWTO.html ~/fonts.html
(специальный символ ~ здесь и вообще в системе означает домашний каталог пользователя, о котором будет сказано чуть дальше). Теперь можно вместо длинного имени /home/howto/font-HOWTO-ru/Font-HOWTO.html использовать просто ~/fonts.html. Подробнее о команде ln вы можете прочитать на странице интерактивного руководства man.
Число жестких ссылок на файл (т. е. разных имен файла) можно узнать, выполнив команду ls с параметром -l. Сразу за перечислением прав доступа к файлу следует число, которое и обозначает число жестких ссылок на файл:
[user]# ls -l total 9 drwxr-xr-x 2 user users 1024 Jul 1 2000 Autostart -rw-r--r-- 1 user users 230 Sep 14 1999 Printer.kdelnk -rw-r--r-- 1 user users 159 Sep 15 1999 Red Hat
Именованные каналы (pipes)
Еще один тип специальных файлов - именованные каналы, или буферы FIFO (First In - First Out). Файлы этого типа служат в основном для того, чтобы организовать обмен данными между разными приложениями (pipe переводится с английского как труба).
Канал - это очень удобное и широко применяемое средство обмена информацией между процессами. Все, что один процесс помещает в канал, другой может оттуда прочитать. Если два процесса, обменивающиеся информацией, порождены одним и тем же родительским процессом (а так чаще всего и происходит), канал может быть неименованным. В противном случае требуется создать именованный канал, что можно сделать с помощью программы mkfifo. При этом собственно файл именованного канала участвует только в инициации обмена данными.
Каталоги
Если бы файловая структура не позволяла использовать ничего кроме просто имен файлов, даже сколь угодно длинных (т. е. все файлы располагались бы в одном общем списке), то обращаться к ним было бы чрезвычайно трудно. Вообразите себе список из нескольких тысяч файлов! Поэтому файлы группируются в каталоги, которые, в свою очередь, могут быть включены в другие каталоги. В результате получается иерархическая структура каталогов, начинающаяся с корневого каталога. Каждый (под)каталог может содержать как отдельные файлы, так и подкаталоги.
Иерархическую структуру каталогов обычно иллюстрируют рисунком "дерева каталогов", в котором каждый каталог изображается узлом "дерева", а файлы - "листьями". В MS Windows или DOS каталоговая структура строится отдельно для каждого физического носителя (т. е., имеем не отдельное "дерево", а целый "лес") и корневой каталог каждой каталоговой структуры обозначается какой-нибудь буквой латинского алфавита (отсюда уже возникает некоторое ограничение). В Linux (и UNIX вообще) строится единая каталоговая структура для всех носителей, и единственный корневой каталог этой структуры обозначается символом "/". В эту единую каталоговую структуру можно подключить любое число каталогов, физически расположенных на разных носителях (как говорят, "смонтировать файловую систему" или "смонтировать носитель").
Имена каталогов строятся по тем же правилам, что и имена файлов. И, вообще, каталоги в принципе ничем, кроме своей внутренней структуры (до которой ОС уже есть дело) не отличаются от "обычных" файлов, например, текстовых.
Полным именем файла (или путем к файлу) называется список имен вложенных друг в друга подкаталогов, начинающийся с корневого каталога и оканчивающийся собственно именем файла. При этом имена подкаталогов в этом списке разделяются тем же символом "/", который служит для обозначения корневого каталога. Например, на моем компьютере /home/kos/ve/book/filesystem1.htm является полным именем того файла, в котором я сохранил первый вариант данного текста.
В каждый момент времени пользователь работает с одним экземпляром оболочки shell и эта оболочка хранит значение так называемого "текущего" каталога, т. е. того каталога, в котором пользователь сейчас работает. Имеется специальная команда, которая сообщает вам значение текущего каталога - pwd.
|
Примечание Если быть более точным, то следует сказать, что текущий каталог - это понятие, относящееся к каждому запущенному в системе процессу (в частности к оболочке); поэтому иногда запуск какой-то программы в shell может привести к тому, что после завершения работы этой программы текущий каталог сменится. |
Кроме текущего каталога для каждого пользователя определен еще его "домашний каталог" - каталог, в котором пользователь имеет все права: может создавать и удалять файлы, менять права доступа к ним и т. д. В каталоговой структуре Linux домашние каталоги пользователей обычно размещаются в каталоге /home и имеют имена, совпадающие с именем пользователя. Например, /home/jim. Каждый пользователь может обратиться к своему домашнему каталогу с помощью значка ~, т. е., например, пользователь jim может обратиться к каталогу /home/jim/doc как к ~/doc. Когда пользователь входит в систему, текущим каталогом становится домашний каталог данного пользователя.
Для изменения текущего каталога служит команда cd. В качестве параметра этой команде надо указать полный или относительный путь к тому каталогу, который вы хотите сделать текущим. Понятие полного пути уже было пояснено, а понятие относительного пути требует дополнительного пояснения. Относительным путем называется перечисление тех каталогов, которые нужно пройти в "дереве каталогов", чтобы перейти от текущего каталога к какому-то другому каталогу (назовем его целевым). Если целевой каталог, т. е. каталог, который вы хотите сделать текущим, расположен ниже текущего в структуре каталогов, то сделать это просто: вы указываете сначала подкаталог текущего каталога, затем подкаталог того каталога и т. д., вплоть до имени целевого каталога. Если же целевой каталог расположен выше в каталоговой структуре, или вообще на другой "ветви" дерева, то ситуация несколько сложнее. Конечно, можно было бы пользоваться полным путем, но тогда придется записывать очень длинные маршруты.
Эта трудность преодолевается следующим образом. Для каждого каталога (кроме корневого) в дереве каталогов однозначно определен "родительский каталог". В каждом каталоге имеются две особых записи. Одна из них обозначается просто точкой и является указанием на этот самый каталог, а вторая запись, обозначаемая двумя точками, - указатель на родительский каталог. Эти имена из двух точек и используются для записи относительных путей. Чтобы сделать текущим родительский каталог, достаточно дать команду
[user]$ cd ..
А чтобы перейти по дереву каталогов на два "этажа" вверх, откуда спуститься в подкаталог kat1/kat2 надо дать команду
[user]$ cd ../../kat1/kat2
Команда ls служит для вывода на экран списка имен файлов и подкаталогов текущего каталога. Нужно отметить, что фактически команда ls просто выводит содержимое файла, который описывает данный каталог, и не происходит никаких обращений к самим файлам. Любой каталог, как уже говорилось, - это обычный файл, в котором перечислены все файлы и подкаталоги этого каталога.
Примечание Задумайтесь, кстати: нет никаких особых "ящиков с файлами", есть просто файлы-списки, которые причисляют данный файл к определенному каталогу. |
Кроме имени файла (или подкаталога) запись о нем в соответствующем каталоге содержит еще массу информации об этом файле. Для того, чтобы получить эту информацию, надо использовать дополнительные параметры команды ls. Если дать команду ls с параметром -l, то будут выданы не только имена файлов, но также данные о правах доступа к файлу (подробнее о правах будет рассказано ниже), количество жестких ссылок или имен файла (для каталога указывается число дополнительных блоков)1), имя владельца файла и группы файла, его размер и дата последней модификации. Вот небольшой пример.
[user]$ ls -l итого 1171 drwxrwxr-x 2 kos kos 1024 Jun 20 22:42 NotR drwx------ 2 kos kos 1024 Jun 27 21:02 Star -rw-rw-r-- 1 kos kos 17351 Nov 2 23:59 arch.htm -rw-rw-r-- 1 kos kos 19847 Dec 11 20:23 contents.htm -rw-rw-r-- 1 kos kos 48866 Nov 2 23:59 edit.htm -rw-rw-r-- 1 kos kos 38867 Dec 12 20:58 filesystem1.htm -rw-rw-r-- 1 kos kos 29545 Dec 11 20:23 first_start.htm drwxr-xr-x 3 kos kos 2048 Sep 24 21:33 img -rw-rw-r-- 1 kos kos 21590 Dec 11 19:42 init.htm drwxrwxr-x 2 kos kos 1024 Sep 27 22:35 pic -rw-rw-r-- 1 kos kos 11084 Nov 8 21:26 preface.htm
Если дополнительно задать параметр -i, то в первой колонке будут отображены индексы файлов (номера соответствующих inode). При задании параметра -t сортировка файлов будет производиться не по именам, а по времени модификации файла. Задание параметра -u приводит к тому, что вместо времени модификации файла будет выводиться время последнего доступа к файлу. Параметр -r меняет порядок сортировки на обратный (используется вместе с параметрами -l и -t). Заметим еще, что параметры можно перечислять как отдельно:
[user]$ ls -l -i -r
так и объединять:
[user]$ ls -lir
На этом мы закончим краткое описание команды ls (подробнее см. соответствующую man- или info-страницу) и перейдем к рассмотрению основных каталогов в каталоговой структуре Linux.
Команда cat
Команда cat часто используется для создания файлов (хотя можно воспользоваться и командой touch). По команде cat на стандартный вывод (т. е. на экран) выводится содержимое указанного файла (или нескольких файлов, если их имена последовательно задать в качестве аргументов команды). Если вывод команды cat перенаправить в файл, то можно получить копию какого-то файла:
[user]$ cat file1 > file2
Собственно, первоначальное предназначение команды cat как раз и предполагало перенаправление вывода, так как эта команда создана для конкатенации, т. е. объединения нескольких файлов в один:
[user]$ cat file1 file2 ... fileN > new-file
Именно возможности перенаправления ввода и вывода этой команды и используются для создания новых файлов. Для этого на вход команды cat направляют данные со стандартного ввода (т. е. с клавиатуры), а вывод команды - в новый файл:
[user]$ cat > newfile
После того, как вы напечатаете все, что хотите, нажмите комбинацию клавиш <Ctrl>+<D> или <Ctrl>+<C>, и все, что вы ввели, будет записано в newfile. Конечно, таким образом создаются, в основном, короткие текстовые файлы.
Команда cp
Хотя для копирования файлов иногда пользуются командой cat, но в Linux существует для этого специальная команда cp. Ее можно применять в одной из двух форм:
[user]$ cp [options] source destination [user]$ cp [options] source_directory new_directory
В первом случае файл или каталог source копируется, соответственно, в файл или каталог destination, а во втором случае файлы, содержащиеся в каталоге source_directory копируются в каталог new_directory. Для копирования надо иметь права на чтение файлов, которые копируются, и права на запись в каталог, в который производится копирование.
Если в качестве целевого указывается существующий файл, то его содержимое будет затерто, поэтому при копировании надо соблюдать осторожность. Впрочем, можно использовать команду cp с опцией -i, тогда перед перезаписью существующего файла будет запрашиваться подтверждение (очень рекомендую вам всегда использовать эту опцию!).
У команды cp имеется еще несколько полезных опций (табл. 4.3).
| -p | Сохраняет время модификации файла и максимально возможные полномочия. Без этой опции для нового файла задаются полномочия, соответствующие полномочиям запустившего команду пользователя |
| -R или -r | Если source - каталог, то копируется как он, так и все входящие в него подкаталоги, т. е. сохраняется исходная форма дерева каталогов |
| -d | Если задать эту опцию, то символические ссылки будут оставаться ссылками (а иначе вместо ссылки копируется файл, на который дается ссылка) |
| -f | Перезаписывать файлы при копировании (если такие уже есть) без дополнительных предупреждений |
Команда find и символы шаблонов для имен файлов
Еще одной часто используемой командой для работы с файлами в Linux является команда поиска нужного файла find. Команда find может искать файлы по имени, размеру, дате создания или модификации и некоторым другим критериям.
Общий синтаксис команды find имеет следующий вид:
find [список_каталогов] критерий_поиска
Параметр "список_каталогов" определяет, где искать нужный файл. Проще всего задать в качестве начального каталога поиска корневой каталог /, однако, в таком случае поиск может затянуться очень надолго, так как будет просматриваться вся структура каталогов, включая смонтированные файловые системы (в том числе сетевые, если таковые есть). Можно сократить объем поиска, если задать вместо одного корневого каталога список из нескольких каталогов (естественно, тех, в которых может находиться искомый файл):
[user]$ find /usr/share/doc /usr/doc /usr/locale/doc -name instr.txt
Началом "критерия_поиска", определяющего, что именно должна искать программа find, считается первый аргумент, начинающийся на "-", "(", ")"', "," или "!". Все аргументы, предшествующие "критерию_поиска", трактуются как имена каталогов, в которых надо производить поиск. Если не указано ни одного пути, поиск производится только в текущем каталоге и его подкаталогах.
Чаще всего поиск проводится по именам файлов, как это показано в предыдущем примере, т. е. "критерий_поиска" задается как "-name имя_файла". Вместо опции -name можно использовать опцию -path, тогда команда будет искать совпадения в полном имени файла, с указанием пути. Например, команда
[user]$ find . -path './sr*sc'
найдет в текущем каталоге подкаталог './src/misc'. Вместо полного имени файла или каталога в этом примере использован так называемый "шаблон имени". Поскольку шаблоны имен файлов могут использоваться не только с командой find, но и со многими другими командами (включая уже рассмотренные команды chmod, chown, chgrp, cp, rm, cat, mv), то правилам составления шаблонов стоит уделить некоторое внимание.
Чаще всего шаблоны имен файлов строятся с помощью специальных символов "*" и "?". Значок "*" используется для замены произвольной строки символов. В Linux
"*" - соответствует всем файлам, за исключением скрытых;".*" - соответствует всем скрытым файлам (но также текущему каталогу "." и каталогу уровнем выше "..": не забывайте об этом!);"*.*" - соответствует только тем файлам и каталогам, которые имеют "." в середине имени, или оканчиваются на точку;"p*r" - соответствует и "peter" и "piper";"*c*" - соответствует и "picked" и "peck".
Значок ? заменяет один произвольный символ, поэтому index?.htm будет соответствовать именам index0.htm, index5.htm и indexa.htm.
Кроме "*" и "?" в Linux при задании шаблонов имен можно использовать квадратные скобки [], в которых дается либо список возможных символов, либо интервал, в который должны попадать возможные символы. Например, [abc]* соответствует всем именам файлов, начинающимся с a, b, c; *[I-N1-3] соответствует файлам, имена которых оканчиваются на I, J, K, L, M, N, 1, 2, 3.
А теперь вернемся к команде find и расскажем подробнее о том, какие критерии поиска возможны. Несколько примеров простых критериев поиска перечислены в табл. 4.4.
| -name шаблон | Ищет файлы, имена которых соответствуют шаблону |
| -group имя | Ищет файлы, принадлежащие указанной группе |
| -size число[c] | Ищет файлы, размером в число 512-байтных блоков. Если после числа стоит символ c, значит размер указан в байтах (символах) |
| -mtime число | Ищет файлы, которые в последний раз изменялись указанное число дней назад |
| -newer образец | Ищет файлы, которые изменялись после изменения файла, указанного в образце |
| -type тип_файла | Ищет файлы указанного типа. Тип задается одним из символов b (блок-ориентированные устройства), c (байт-ориентированные устройства), d (файл каталога), f (обычный файл), p (именованный канал) либо l (символическая ссылка) |
[user]$ find /usr -name doc -type d
или ( с соблюдением правил построения сложных критериев)
[user]$ find /usr \( -name doc -and -type d \)
В следующем примере мы ищем файлы по такому критерию: либо имя файла оканчивается на .tmp, либо размер файла больше 100 Кбайт.
[user]$ find /home/kos \( \( -name *.tmp \) -or \( -size +200 \) \)
В последнем примере стоит обратить внимание на то, что перед значением размера стоит знак "+". Такой знак можно использовать с любым числовым параметром в критериях поиска команды find. Он означает, что нужно искать файлы, у которых значение параметра больше заданного. Соответственно, знак "-" означает, что надо искать файлы, у которых значение параметра меньше заданного. Если знаки + или - отсутствует, ищутся файлы, у которых значение параметра равно заданному.
Чтобы закончить рассмотрение команды find, надо сказать еще о том, что после критерия поиска в этой команде можно сразу же задать операцию, которая будет применяться ко всем файлам, найденным по указанному критерию. Простейшим примером использования такой возможности является указание команды -print.
[user]$ find /home/kos -name *.tmp -print
по которой выдается на экран список имен всех найденных файлов с указанием полного пути к файлу. Эта операция применяется по умолчанию, т. е. когда никаких операций вообще не указано (как это было во всех приведенных выше примерах). Другим примером операции, применяемой ко всем найденным файлам, может служить операция -exec cmd {} \;, где cmd - произвольная команда оболочки shell. То есть в этом случае ко всем найденным файлам (их именами заменяются поочередно фигурные скобки) применяется команда cmd. За cmd {} в этом случае должна следовать точка с запятой, экранированная обратной косой чертой.
Например, если вы хотите удалить в текущем каталоге все файлы, к которым пользователи не обращались в течение 30 дней, дайте команду:
[root]# find . -type f -atime +30 -exec rm {} \;
Вместо -exec можно поставить -ok, тогда перед выполнением указанной команды cmd применительно к каждому файлу будет запрашиваться подтверждение.
В общем, команда find является очень мощным, полезным и чрезвычайно адаптируемым инструментом поиска в файловой системе. Все ее возможности здесь не перечислены, изучайте соответствующую man-страницу. И будьте очень осторожны с применением таких возможностей команды, как вызов других команд, применяемых ко всем найденным файлам. Помните, что изменения часто необратимы!
Команда mkdir
Команда mkdir позволяет создать подкаталог в текущем каталоге. В качестве аргумента этой команде надо дать имя создаваемого каталога. Во вновь созданном каталоге автоматически создаются две записи: . (ссылка на этот самый каталог) и .. (ссылка на родительский каталог). Чтобы создать подкаталог, вы должны иметь в текущем каталоге право записи. Можно создать подкаталог не в текущем, а в каком-то другом каталоге, но тогда необходимо указать путь к создаваемому каталогу:
[user]$ mkdir /home/kos/book/glava5/part1
Команда mkdir может использоваться со следующими опциями:
-m mode - задает режим доступа для нового каталога (например, -m 755);-p - создавать указанные промежуточные каталоги (если они не существуют).
Команда mv
Если вам необходимо не скопировать, а переместить файл из одного каталога в другой, вы можете воспользоваться командой mv. Синтаксис этой команды аналогичен синтаксису команды cp. Более того, она сначала копирует файл (или каталог), а только потом удаляет исходный файл (каталог). И опции у нее такие же, как у cp.1)
Команда mv может использоваться не только для перемещения, но и для переименования файлов и каталогов (т. е. перемещения их внутри одного каталога). Для этого надо просто задать в качестве аргументов старое и новое имя файла:
[user]$ mv oldname newname
Но учтите, что команда mv не позволяет переименовать сразу несколько файлов (используя шаблон имени), так что команда mv *.xxx *.yyy не будет работать.
При использовании команды mv, также как и при использовании cp, не забывайте применять опцию -i для того, чтобы получить предупреждение, когда файл будет перезаписываться.
Команда split - разбиваем файл на несколько частей
Иногда бывает необходимо разбить один большой файл на несколько файлов меньшего объема. Для примера рассмотрим ситуацию, когда вы хотите перенести на свой домашний компьютер файл song.mp3 формата "MP3", размером в 4,894,425 байт. Возможности перекачать этот файл по сети у вас нет, и единственно возможный способ переноса - воспользоваться дискетами. Но, поскольку на одну дискету файл не помещается, требуется разбить его на несколько маленьких файлов, а потом "собрать" снова. Для решения этой задачи можно воспользоваться командой split.
Команда split копирует файл, разбивая его на отдельные файлы заданной длины. В качестве аргументов ей надо указать имя исходного файла и префикс имен выходных файлов. Имена выходных файлов будут составляться из этого префикса и двух дополнительных букв 'aa', 'ab', 'ac' и т. д. (без пробелов и точек между префиксом и буквами). Если префикс имен файлов не задан, то по умолчанию используется 'x', так что выходные файлы будут называться 'xaa', 'xab' и т. д.
Кроме аргументов можно задать опцию -b, определяющую размер выходных файлов в байтах. Вслед за -b должно стоять число, а за ним - буква k (показывающая, что размер выходного файла указан в килобайтах) или m (значит размер задан в мегабайтах). Если опция не задана, то по умолчанию размер выходных файлов принимается равным 1 Мбайту1). Таким образом, чтобы перенести на дискетах файл song.mp3 надо вначале дать команду
[user]$ split -b1400k song.mp3 song.
скопировать полученные файлы song.aa, song.ab, song.ac, song.ad, song.ae на отдельные дискеты, перенести их на домашний компьютер, скопировать в какой-нибудь каталог и восстановить исходный файл с помощью команды
[user]$ cat song.* > song.mp3
после чего можно удалить временные файлы song.xx.
Команды архивирования файлов
При работе с Linux вы, может быть, еще не скоро встретитесь с необходимостью работать с большинством консольных команд, поскольку имеются такие оболочки, как Midnight Commander или графические оболочки типа KDE. Но с командами архивирования (точнее, разархивирования) вам работать придется обязательно, хотя бы потому, что вы будете часто встречать архивированные файлы в Интернете.
Основным средством архивирования в UNIX (а, следовательно, и в Linux) является комплекс из двух программ - tar и gzip. Хотя никто не запрещает пользоваться arj, pkzip, lha, rar и т. д. - версии этих программ для Linux общедоступны. Просто уж исторически сложилось, что пользователи Unix чаще применяют именно tar и gzip, и именно в таком формате распространяется большая часть программного обеспечения для Unix. Поэтому овладеть работой с tar и gzip - дело чести любого пользователя Linux.
Команды chown и chgrp
Эти команды служат для смены владельца файла и группы файла. Выполнять смену владельца может только суперпользователь, смену группы может выполнить сам владелец файла или суперпользователь. Для того, чтобы иметь право сменить группу, владелец должен дополнительно быть членом той группы, которой он хочет дать права на данный файл. Формат этих двух команд аналогичен:
[root]# chown vasja имя-файла [root]# chgrp usersgrp имя-файла
Команды для работы с файлами и каталогами
В предыдущих разделах мы уже упоминали некоторые команды для работы с файлами и каталогами: pwd, cd, ls, ln, chmod. В этом разделе рассмотрим (очень кратко) еще несколько часто используемых команд.
Команды more и less
Команда cat позволяет вывести на стандартный вывод (на экран) содержимое любого файла, однако она используется для этих целей очень редко, разве что для вывода очень небольших по объему файлов. Дело в том, что содержимое большого файла мгновенно проскакивает на экране, и пользователь видит только последние строки файла. Поэтому cat используется в основном по ее прямому назначению - для конкатенации файлов, а для просмотра содержимого файлов (конечно, текстовых) используются команды more и less (или текстовые редакторы).
Команда-фильтр more выводит содержимое файла на экран отдельными страницами, размером как раз в целый экран. Для того, чтобы увидеть следующую страницу, надо нажать на клавишу пробела. Нажатие на клавишу <Enter> приводит к смещению на одну строку. Кроме клавиш пробела и <Enter> в режиме паузы еще некоторые клавиши действуют как управляющие (например, клавиша <B> возвращает вас на один экран назад), но мы здесь не будем приводить полного их перечня, как и перечня опций команды. Вам для начала надо еще только запомнить, что выйти из режима просмотра можно с помощью клавиши <Q>, так как если вы этого не знаете, то вам придется долго и нудно нажимать пробел, пока вы не доберетесь до конца длинного файла. Обо всех опциях команды more вы можете прочитать в интерактивном руководстве man или info.
Утилита less, разработанная в рамках проекта GNU, содержит все функции и команды управления выводом, имеющиеся в программе more, и некоторые дополнительные, например, позволяет использовать клавиши управления курсором (<Стрелка вверх>, <Стрелка вниз>, <PgUp>, <PgDown>) для перемещения по тексту. Вспомните, мы уже говорили об этом, когда рассматривали интерактивную подсказку man.
Команды more и less позволяют производить поиск подстроки в просматриваемом файле, причем команда less позволяет производить поиск как в прямом, так и в обратном направлении. Для организации поиска строки символов string надо набрать в командной строке программы в нижней части экрана (там, где двоеточие) /string. Если искомая строка будет найдена, будет отображен соответствующий кусок текста, причем найденная строка будет находиться в самом верху экрана.
Команды rm и rmdir
Для удаления ненужных файлов и каталогов в Linux служат команды rm (удаляет файлы) и rmdir (удаляет пустой каталог). Для того, чтобы воспользовался этими командами, вы должны иметь право записи в каталоге, в котором расположены удаляемые файлы или каталоги. При этом полномочия на изменение самих файлов не обязательны. Если хотите перед удалением файла получить дополнительный запрос на подтверждение операции, используйте опцию -i.
Если вы попытаетесь использовать команду rm (без всяких опций) для удаления каталога, то будет выдано сообщение, что это каталог, и удаления не произойдет. Для удаления каталога надо удалить в нем все файлы, после чего удалить сам каталог с помощью команды rmdir. Однако можно удалить и непустой каталог со всеми входящими в него подкаталогами и файлами, если использовать команду rm с опцией -r.
Если вы дадите команду rm *, то удалите все файлы в текущем каталоге. Подкаталоги при этом не удалятся. Для удаления как файлов, так и подкаталогов текущего каталога надо тоже воспользоваться опцией -r. Однако всегда помните, что в Linux нет команды восстановления файлов после их удаления (даже если вы спохватились сразу же после ошибочного удаления файла или каталога)!
Так что дважды подумайте до удаления чего-либо и не пренебрегайте опцией -i.
Назначение основных системных каталогов
Если вы работали, например, с Windows 95, то вы знаете, что, хотя пользователь имеет полную свободу в организации структуры каталогов, некоторые "обычаи" все же сохраняются. Так системные файлы располагаются обычно в подкаталоге C:\Windows, вновь устанавливаемые программы по умолчанию размещаются в каталоге C:\Program Files и т. д.. В Linux типовая структура каталогов выдерживается, пожалуй, даже более строго. Более того, существует даже стандарт на структуру каталогов для UNIX-подобных ОС, так называемый Filesystem Hierarchy Standart (FHS), полный текст которого можно найти по адресу1) http://www.pathname.com/fhs/. Дистрибутив Red Hat в основном придерживается стандарта FHS.
В табл. 4.1 дан краткий перечень основных стандартно создаваемых каталогов той файловой структуры, которая создается при установке дистрибутива Red Hat (и его последователей).
В левом столбце перечислены подкаталоги корневого каталога, во втором столбце - некоторые основные (далеко не все!) подкаталоги второго уровня, а в третьем столбце даны краткие пояснения о назначении всех этих каталогов. Пояснения по необходимости очень краткие, более подробно с основными каталогами вы можете познакомиться по тексту стандарта FHS (http://www.pathname.com/fhs/).
| /bin | Этот каталог содержит в основном готовые к исполнению программы, большинство из которых необходимы во время старта системы (или в однопользовательском системном режиме, используемом для отладки). Здесь хранится значительное количество общеупотребительных команд Linux | ||
| /boot | Содержит основные постоянные файлы для загрузки системы, в частности загружаемое ядро. Файлы из этого каталога нужны только во время загрузки системы | ||
| /dev | Каталог специальных файлов или файлов устройств. О них мы поговорим чуть подробнее в одном из следующих подразделов. Можете также заглянуть в man mknod(1) | ||
| /etc | Этот каталог и его подкаталоги содержат большинство данных, необходимых для начальной загрузки системы и основные конфигурационные файлы. В /etc находятся, например, файл inittab, определяющий загружаемую конфигурацию, и файл паролей пользователей passwd. Часть конфигурационных файлов может находится и в /usr/etc. Каталог /etc не должен содержать двоичных файлов (их следует перенести в /bin или /sbin). Ниже приводится назначение основных (но далеко не всех!) подкаталогов каталога /etc | ||
| /etc/rc.d | Этот подкаталог содержит файлы, которые используются в процессе начальной загрузки системы. Подробнее о них и вообще о процессе загрузки будет рассказано в лекции 8 | ||
| /etc/skel | Когда создается новый пользователь и account для него, то файлы из этого каталога копируются во вновь созданный домашний каталог пользователя | ||
| /etc/sysconfig | Каталог, содержащий некоторые (но не все) конфигурационные файлы системы | ||
| /etc/X11 | Каталог для конфигурационных файлов подсистемы X11 (например, XF86Config) | ||
| /home | Обычно в этом каталоге находятся домашние каталоги пользователей | ||
| /lib | Этот каталог содержит разделяемые библиотеки функций, необходимых компилятору языка C и модули (драйверы устройств). Даже если в системе не установлен компилятор языка C, разделяемые библиотеки необходимы, поскольку они используются многими прикладными программами. Они загружаются в память по мере необходимости выполнения каких-то функций, что позволяет уменьшить объем кода программ - в противном случае один и тот же код многократно повторялся бы в различных программах | ||
| /lost+found | Этот каталог используется при восстановлении файловой системы командой fsck. Если fsck обнаруживает файл, родительский каталог которого определить невозможно, она помещает такой файл в каталог /lost+found. Поскольку родительский каталог потерян, то таким файлам присваиваются имена, совпадающие с номерами их индексных дескрипторов | ||
| /mnt | Это точка монтирования для временно монтируемых файловых систем. Если на компьютере запускается поочередно Linux и MS DOS, то этот каталог обычно используется, чтобы монтировать файловую систему MS DOS. Если вы имеете привычку монтировать несколько дополнительных носителей, например, дискеты, CD-ROM, дополнительный жесткий диск и т. д., то можно создать в нем соответственно дополнительные подкаталоги для каждого носителя | ||
| /proc | Это точка монтирования для файловой системы proc, которая обеспечивает информацию о выполняющихся процессах, ядре, оборудовании вычислительной установки и т. д. Это псевдо-файловая система, подробности о которой можно узнать по команде man 5 proc. Специальные файлы из этого каталога используются для получения и передачи данных ядру | ||
| /root | Это домашний каталог суперпользователя. Обратите внимание на то, что он расположен не там, где располагаются личные каталоги остальных пользователей (в /home) | ||
| /sbin | Подобно каталогу /bin содержит в основном исполняемые файлы - программы и утилиты ОС, используемые в процессе загрузки и запускаемые системным администратором. В стандарте FHS говорится, что в этот каталог надо помещать те исполняемые файлы, которые используются после успешного подключения файловой системы /usr. Минимальное содержимое этого каталога включает программы clock, getty, init, update, mkswap, swapon, swapoff, halt, reboot, shutdown, fdisk, fsck.*, mkfs.*, lilo, arp, ifconfig, route | ||
| /tmp | Каталог для временных файлов. В любой момент суперпользователь может удалить файлы из этого каталога без большого ущерба для остальных пользователей. Однако, не стоит удалять файлы из этого каталога, если вам не стало ясно, что конкретный файл или группа файлов мешают продолжению продуктивной работе на машине. Система сама периодически очищает этот каталог, поэтому не следует хранить тут файлы, которые вам могут понадобиться в дальнейшем | ||
| /usr | Этот каталог огромен и его структура в основном повторяет структуру корневого каталога. В его подкаталогах находятся все основные приложения. В соответствии со стандартом FHS рекомендуется выделять для этого каталога отдельный раздел диска или вообще располагать его на сетевом диске, общем для всех компьютеров в сети. Такой раздел или диск монтируют только для чтения и располагают в нем общие конфигурационные и исполняемые файлы, документацию, системные утилиты и библиотеки, а также включаемые файлы (файлы типа include) | ||
| /usr/bin | Готовые к исполнению программы - утилиты и приложения, которые часто вызывают обычные пользователи.
/usr/bin/X11 - Обычное место для расположения готовых к исполнению программ из X-Window в Linux. Часто это символическая ссылка на /usr/X11R6/bin | ||
| /usr/dict | Этот каталог содержит файлы со словарным запасом для программ проверки корректности написания слов | ||
| /usr/etc | Здесь содержатся конфигурационные файлы для группы машин. Однако, команды и программы должны смотреть в каталог /etc, в котором должны быть линки к файлам в каталоге /usr/etc | ||
| /usr/include | Этот каталог содержит исходный код стандартных библиотек языка C, подставляемый в программы директивой препроцессора include. Поэтому пользователю надо иметь, по крайней мере, право на чтение из этого каталога. Ни в коем случае не следует модифицировать файлы в этом каталоге, потому что они тщательно отлажены разработчиком системы (разве что вы знаете систему лучше разработчика) | ||
| /usr/lib | В данном каталоге содержится объектные библиотеки подпрограмм, динамические библиотеки, некоторые готовые к исполнению программы, которые не вызываются непосредственно. Сложные программные системы могут иметь свои подкаталоги в этом каталоге. /usr/lib/X11 - Обычное место для помещения файлов связанных с X-Window, а также конфигурационных файлов самой системы X-Window. В Linux это обычно символическая ссылка на каталог /usr/X11R6/lib/X11./usr/lib/gcc-lib - Содержит готовые к исполнению программы и файлы типа include для компилятора GNU C (gcc)./usr/lib/groff - Файлы для системы форматирования текстов groff./usr/lib/uucp - Файлы для UUCP.usr/lib/zoneinfo - Файлы для определения временной зоны. Смотрите также страницы руководств named-xfer (8), tzfile (5), tzselect (8), zdump (8), zic (8) | ||
| /usr/local | Обычно здесь помещают программы и подкаталоги, которые являются локальными (уникальными) для данной машины. /usr/local/bin - Обычно здесь помещают готовые к исполнению программы, которые являются локальными (уникальными) для данной машины./usr/local/doc - Здесь располагается документация ко всем установленным на Вашем компьютере пакетам прикладного ПО./usr/local/etc - Конфигурационные файлы для локально установленных программ./usr/local/lib - Библиотеки и файлы для локально установленных программ и систем./usr/local/info - Страницы описаний, которые просматриваются посредством программы info, для локально установленных программ./usr/local/man - Страницы описаний, которые просматриваются посредством программы man, для локально установленных программ./usr/local/sbin - Локальные программы системного администратора./usr/local/src - Исходные тексты программ, установленных на данной машине | ||
| /usr/man | Страницы интерактивного руководства man в исходном формате (не подготовленные для просмотра)./usr/man/<locale>/man[1-9] - Эти каталоги содержат страницы руководств на различных языках (в зависимости от значения locale). Системы, которые используют один язык и один кодовый набор, могут не использовать подстроку <locale> | ||
| /usr/sbin | Этот каталог содержит готовые к исполнению программы для системного администрирования, которые не используются во время загрузки | ||
| /usr/src | Исходные тексты для различных частей Linux. /usr/src/linux - исходные тексты для ядра Linux | ||
| /usr/tmp | Еще одно место для хранения временных файлов. Обычно это символическая ссылка на каталог /var/tmp | ||
| /usr/X11R6 | Файлы относящиеся к системе X-Window (версии 11, релиз 6). usr/X11R6/bin - Готовые к исполнению программы системы X-Window/usr/X11R6/lib - Файлы и библиотеки, связанные с системой X-Window | ||
| /var | Этот каталог содержит файлы, в которых сохраняются различные переменные данные, определяющие конфигурацию некоторых программ при следующем запуске или временно сохраняемую информацию, которая будет использоваться позже в ходе текущего сеанса. Объем данных в этом каталоге может сильно изменяться, поскольку он содержит, например, файлы протоколов (логи), файлы спулинга и блокировки (locking), временные файлы и т. д. | ||
| /var/adm | Содержит учетную и диагностическую информацию, необходимую системному администратору | ||
| /var/backups | Этот каталог используется, чтобы сохранить резервную копию важных системных файлов | ||
| /var/catman/cat[1-9] | Этот каталог используется, чтобы хранить уже сформированные страницы руководств в соответствии с номером главы | ||
| /var/lock | Здесь содержатся управляющие файлы системы, которые используются для резервирования использования тех или иных ресурсов системы | ||
| /var/log | Различные файлы протоколов (логи) | ||
| /var/run | Переменные файлы времени выполнения различных программ. Они содержат идентификаторы процессов (PIDs) и записывают текущую информацию (utmp). Файлы в этом каталоге обычно очищаются во время загрузки системы | ||
| /var/spool | Файлы различных программ, поставленные в очередь на обслуживание. /var/spool/at - Файлы заданий, запущенных посредством команды at./var/spool/cron - Файлы системы cron./var/spool/lpd - Файлы, ожидающие вывода на печать./var/spool/mail - Пользовательские почтовые ящики./var/spool/news - Файлы системы news./var/spool/uucp - Файлы системы uucp | ||
| /var/tmp | Временные файлы |
Права доступа к файлам и каталогам
Поскольку Linux - система многопользовательская, вопрос об организации разграничения доступа к файлам и каталогам является одним из существенных вопросов, которые должна решать операционная система. Механизмы разграничения доступа, разработанные для системы UNIX в 70-х годах (возможно, впрочем, они предлагались кем-то и раньше), очень просты, но они оказались настолько эффективными, что просуществовали уже более 30 лет и по сей день успешно выполняют стоящие перед ними задачи.
В основе механизмов разграничения доступа лежат имена пользователей и имена групп пользователей. Вы уже знаете, что в Linux каждый пользователь имеет уникальное имя, под которым он входит в систему (логируется). Кроме того, в системе создается некоторое число групп пользователей, причем каждый пользователь может быть включен в одну или несколько групп. Создает и удаляет группы суперпользователь, он же может изменять состав участников той или иной группы. Члены разных групп могут иметь разные права по доступу к файлам, например, группа администраторов может иметь больше прав, чем группа программистов.
В индексном дескрипторе каждого файла записаны имя так называемого владельца файла и группы, которая имеет права на этот файл. Первоначально, при создании файла его владельцем объявляется тот пользователь, который этот файл создал. Точнее - тот пользователь, от чьего имени запущен процесс, создающий файл. Группа тоже назначается при создании файла - по идентификатору группы процесса, создающего файл. Владельца и группу файла можно поменять в ходе дальнейшей работы с помощью команд chown и chgrp (подробнее о них будет сказано чуть позже).
Теперь давайте еще раз выполним команду ls -l. Но зададим ей в качестве дополнительного параметра имя конкретного файла, например, файла, задающего саму команду ls. (Обратите, кстати, внимание на эту возможность команды ls -l - получить информацию о конкретном файле, а не о всех файлах каталога сразу).
[user]$ ls -l /bin/ls -rwxr-xr-x 1 root root 49940 Sep 12 1999 /bin/ls
Вы видите, что в данном случае владельцем файла является пользователь root и группа root. Но нас сейчас в выводе этой команды больше интересует первое поле, определяющее тип файла и права доступа к файлу. Это поле в приведенном примере представлено цепочкой символов -rwxr-xr-x. Эти символы можно условно разделить на 4 группы.
Первая группа, состоящая из единственного символа, определяет тип файла. Этот символ в соответствии с возможными типами файлов, рассмотренными в предыдущем разделе, может принимать такие значения:
- = - обычный файл;d = - каталог;b = - файл блочного устройства;c = - файл символьного устройства;s = - доменное гнездо (socket);p = - именованный канал (pipe);l = - символическая ссылка (link).
Далее следуют три группы по три символа, которые и определяют права доступа к файлу соответственно для владельца файла, для группы пользователей, которая сопоставлена данному файлу, и для всех остальных пользователей системы. В нашем примере права доступа для владельца определены как rwx, что означает, что владелец (root) имеет право читать файл (r), производить запись в этот файл (w), и запускать файл на выполнение (x). Замена любого из этих символов прочерком будет означать, что пользователь лишается соответствующего права. В том же примере мы видим, что все остальные пользователи (включая и тех, которые вошли в группу root) лишены права записи в этот файл, т. е. не могут файл редактировать и вообще как-то изменять.
Вообще говоря, права доступа и информация о типе файла в UNIX-системах хранятся в индексных дескрипторах в отдельной структуре, состоящей из двух байтов, т. е. из 16 бит (это естественно, ведь компьютер оперирует битами, а не символами r, w, x). Четыре бита из этих 16-ти отведены для кодированной записи о типе файла. Следующие три бита задают особые свойства исполняемых файлов, о которых мы скажем чуть позже. И, наконец, оставшиеся 9 бит определяют права доступа к файлу. Эти 9 бит разделяются на 3 группы по три бита. Первые три бита задают права пользователя, следующие три бита - права группы, последние 3 бита определяют права всех остальных пользователей (т. е. всех пользователей, за исключением владельца файла и группы файла).
При этом, если соответствующий бит имеет значение 1, то право предоставляется, а если он равен 0, то право не предоставляется. В символьной форме записи прав единица заменяется соответствующим символом (r, w или x), а 0 представляется прочерком.
Право на чтение (r) файла означает, что пользователь может просматривать содержимое файла с помощью различных команд просмотра, например, командой more или с помощью любого текстового редактора. Но, подредактировав содержимое файла в текстовом редакторе, вы не сможете сохранить изменения в файле на диске, если не имеете права на запись (w) в этот файл. Право на выполнение (x) означает, что вы можете загрузить файл в память и попытаться запустить его на выполнение как исполняемую программу. Конечно, если в действительности файл не является программой (или скриптом shell), то запустить этот файл на выполнение не удастся, но, с другой стороны, даже если файл действительно является программой, но право на выполнение для него не установлено, то он тоже не запустится.
Вот мы и узнали, какие файлы в Linux являются исполняемыми! Как видите, расширение имени файла тут не при чем, все определяется установкой атрибута "исполняемый", причем право на исполнение может быть предоставлено не всем!
Если выполнить ту же команду ls -l, но в качестве последнего аргумента ей указать не имя файла, а имя каталога, мы увидим, что для каталогов тоже определены права доступа, причем они задаются теми же самыми символами rwx. Например, выполнив команду ls -l /, мы увидим, что каталогу bin соответствует строка:
drwxr-xr-x 2 root root 2048 Jun 21 21:11 bin
Естественно, что по отношению к каталогам трактовка понятий "право на чтение", "право на запись" и " право на выполнение" несколько изменяется. Право на чтение по отношению к каталогам легко понять, если вспомнить, что каталог - это просто файл, содержащий список файлов в данном каталоге. Следовательно, если вы имеете право на чтение каталога, то вы можете просматривать его содержимое (этот самый список файлов в каталоге). Право на запись тоже понятно - имея такое право, вы сможете создавать и удалять файлы в этом каталоге, т. е. просто добавлять в каталог или удалять из него запись, содержащую имя какого-то файла и соответствующие ссылки. Право на выполнение интуитивно менее понятно. Оно в данном случае означает право переходить в этот каталог. Если вы, как владелец, хотите дать доступ другим пользователям на просмотр какого-то файла в своем каталоге, вы должны дать им право доступа в каталог, т. е. дать им "право на выполнение каталога". Более того, надо дать пользователю право на выполнение для всех каталогов, стоящих в дереве выше данного каталога. Поэтому в принципе для всех каталогов по умолчанию устанавливается право на выполнение как для владельца и группы, так и для всех остальных пользователей. И, уж если вы хотите закрыть доступ в каталог, то лишите всех пользователей (включая группу) права входить в этот каталог. Только не лишайте и себя такого права, а то придется обращаться к суперпользователю!1)
После прочтения предыдущего абзаца может показаться, что право на чтение каталога не дает ничего нового по сравнению с правом на выполнение. Однако разница в этих правах все же есть. Если задать только право на выполнение, вы сможете войти в каталог, но не увидите там ни одного файла (этот эффект особенно наглядно проявляется в том случае, если вы пользуетесь каким-то файловым менеджером, например, программой Midnight Commander). Если вы имеете право доступа в каком-то из подкаталогов этого каталога, то вы можете перейти в него (командой cd), но, как говорится "вслепую", по памяти, потому что списка файлов и подкаталогов текущего каталога вы не увидите.
Алгоритм проверки прав пользователя при обращении к файлу можно описать следующим образом. Система вначале проверяет, совпадает ли имя пользователя с именем владельца файла. Если эти имена совпадают (т. е. владелец обращается к своему файлу), то проверяется, имеет ли владелец соответствующее право доступа: на чтение, на запись или на выполнение (не удивляйтесь, суперпользователь может лишить некоторых прав и владельца файла). Если право такое есть, то соответствующая операция разрешается. Если же нужного права владелец не имеет, то проверка прав, предоставляемых через группу или через группу атрибутов доступа для остальных пользователей, уже даже не проверяются, а пользователю выдается сообщение о невозможности выполнения затребованного действия (обычно что-то вроде "Permission denied").
Если имя пользователя, обращающегося к файлу, не совпадает с именем владельца, то система проверяет, принадлежит ли владелец к группе, которая сопоставлена данному файлу (далее будем просто называть ее группой файла). Если принадлежит, то для определения возможности доступа к файлу используются атрибуты, относящиеся к группе, а на атрибуты для владельца и всех остальных пользователей внимания не обращается. Если же пользователь не является владельцем файла и не входит в группу файла, то его права определяются атрибутами для остальных пользователей. Таким образом, третья группа атрибутов, определяющих права доступа к файлу, относится ко всем пользователям, кроме владельца файла и пользователей, входящих в группу файла.
Для изменения прав доступа к файлу используется команда chmod. Ее можно использовать в двух вариантах. В первом варианте вы должны явно указать, кому какое право даете или кого этого права лишаете:
[user]$ chmod wXp имя-файла
где вместо символа w подставляется
либо символ u (т. е. пользователь, который является владельцем);либо g (группа);либо o (все пользователи, не входящие в группу, которой принадлежит данный файл);либо a (все пользователи системы, т. е. и владелец, и группа, и все остальные).
Вместо X ставится:
либо + (предоставляем право);либо - (лишаем соответствующего права);либо = (установить указанные права вместо имеющихся).
Вместо p - символ, обозначающий соответствующее право:
r (чтение);w (запись);x (выполнение).
где вместо символа w подставляется
либо символ u (т. е. пользователь, который является владельцем);либо g (группа);либо o (все пользователи, не входящие в группу, которой принадлежит данный файл);либо a (все пользователи системы, т. е. и владелец, и группа, и все остальные).
Вместо X ставится:
либо + (предоставляем право);либо - (лишаем соответствующего права);либо = (установить указанные права вместо имеющихся).
Вместо p - символ, обозначающий соответствующее право:
r (чтение);w (запись);x (выполнение).
Вот несколько примеров использования команды chmod:
[user]$ chmod a+x file_name
предоставляет всем пользователям системы право на выполнение данного файла.
[user]$ chmod go-rw file_name
удаляет право на чтение и запись для всех, кроме владельца файла.
[user]$ chmod ugo+rwx file_name
дает всем права на чтение, запись и выполнение.
Если опустить указание на то, кому предоставляется данное право, то подразумевается, что речь идет вообще обо всех пользователях, т. е. вместо [user]$ chmod a+x file_name
можно записать просто
[user]$ chmod +x file_name
Второй вариант задания команды chmod (он используется чаще) основан на цифровом представлении прав. Для этого мы кодируем символ r цифрой 4, символ w - цифрой 2, а символ x - цифрой 1. Для того, чтобы предоставить пользователям какой-то набор прав, надо сложить соответствующие цифры. Получив, таким образом, нужные цифровые значения для владельца файла, для группы файла и для всех остальных пользователей, задаем эти три цифры в качестве аргумента команды chmod (ставим эти цифры после имени команды перед вторым аргументом, который задает имя файла). Например, если надо дать все права владельцу (4+2+1=7), право на чтение и запись - группе (4+2=6), и не давать никаких прав остальным, то следует дать такую команду:
[user]$ chmod 760 file_name
Если вы знакомы с двоичным кодированием восьмеричных цифр, то вы поймете, что цифры после имени команды в этой форме ее представления есть не что иное, как восьмеричная запись тех самых 9 бит, которые задают права для владельца файла, группы файла и для всех пользователей.
Выполнять смену прав доступа к файлу с помощью команды chmod может только сам владелец файла или суперпользователь. Для того, чтобы иметь возможность изменить права группы, владелец должен дополнительно быть членом той группы, которой он хочет дать права на данный файл.
Чтобы завершить рассказ о правах доступа к файлам, надо рассказать еще о трех возможных атрибутах файла, устанавливаемых с помощью той же команды chmod. Это те самые атрибуты для исполняемых файлов, которые в индексном дескрипторе файла в двухбайтовой структуре, определяющей права на файл, занимают позиции 5-7, сразу после кода типа файла.
Первый из этих атрибутов - так называемый "бит смены идентификатора пользователя". Смысл этого бита состоит в следующем.
Обычно, когда пользователь запускает некоторую программу на выполнение, эта программа получает те же права доступа к файлам и каталогам, которые имеет пользователь, запустивший программу. Если же установлен "бит смены идентификатора пользователя", то программа получит права доступа к файлам и каталогам, которые имеет владелец файла программы (таким образом, рассматриваемый атрибут лучше называть "битом смены идентификатора владельца"). Это позволяет решать некоторые задачи, которые иначе было бы трудно выполнить. Самый характерный пример - команда смены пароля passwd. Все пароли пользователей хранятся в файле /etc/passwd, владельцем которого является суперпользователь root. Поэтому программы, запущенные обычными пользователями, в том числе команда passwd, не могут производить запись в этот файл. А, значит, пользователь как бы не может менять свой собственный пароль. Но для файла /usr/bin/passwd установлен "бит смены идентификатора владельца", каковым является пользователь root. Следовательно, программа смены пароля passwd запускается с правами root и получает право записи в файл /etc/passwd (уже средствами самой программы обеспечивается то, что пользователь может изменить только одну строку в этом файле).
Установить "бит смены идентификатора владельца" может суперпользователь с помощью команды
[root]# chmod +s file_name
Аналогичным образом работает "бит смены идентификатора группы".
Еще один возможный атрибут исполняемого файла - это "бит сохранения задачи" или "sticky bit" (дословно - "бит прилипчивости"). Этот бит указывает системе, что после завершения программы надо сохранить ее в оперативной памяти. Удобно включить этот бит для задач, которые часто вызываются на выполнение, так как в этом случае экономится время на загрузку программы при каждом новом запуске. Этот атрибут был необходим на старых моделях компьютеров. На современных быстродействующих системах он используется редко.
Если используется цифровой вариант задания атрибутов в команде chmod, то цифровое значение этих атрибутов должно предшествовать цифрам, задающим права пользователя:
[root]# chmod 4775 file_name
При этом веса этих битов для получения нужного суммарного результата задаются следующим образом:
4 - "бит смены идентификатора пользователя",2 - "бит смены идентификатора группы",1 - "бит сохранения задачи (sticky bit)".
Если какие-то из этих трех битов установлены в 1, то несколько изменяется вывод команды ls -l в части отображения установленных атрибутов прав доступа. Если установлен в 1 "бит смены идентификатора пользователя", то символ "x" в группе, определяющей права владельца файла, заменяется символом "s". Причем, если владелец имеет право на выполнение файла, то символ "x" заменяется на маленькое "s", а если владелец не имеет права на выполнение файла (например, файл вообще не исполняемый), то вместо "x" ставится "S". Аналогичные замены имеют место при задании "бита смены идентификатора группы", но заменяется символ "x" в группе атрибутов, задающих права группы. Если равен 1 "бит сохранения задачи (sticky bit)", то заменяется символ "x" в группе атрибутов, определяющей права для всех остальных пользователей, причем "x" заменяется символом "t", если все пользователи могут запускать файл на выполнение, и символом "T", если они такого права не имеют.
Таким образом, хотя в выводе команды ls -l не предусмотрено отдельных позиций для отображения значений битов смены идентификаторов и бита сохранения задачи, соответствующая информация выводится. Вот небольшой пример того, как это будет выглядеть:
[root]# ls -l prim1 -rwSrwsrwT 1 kos root 12 Dec 18 23:17 prim1
В последнее время все чаще
В последнее время все чаще вместо программы gzip используется архиватор bzip2, который обеспечивает более высокую степень сжатия и работает несколько быстрее. Команда bzip2 обычно не устанавливается автоматически при инсталляции Linux. Но она имеется на дистрибутивном диске в виде rpm-пакета и ее легко установить. (Как это сделать, см. в лекции 10
.)
Работает bzip2 примерно так же, как команда gzip, т. е. замещает каждый файл, имя которого задано в командной строке, сжатой версией, добавляя к имени файла суффикс .bz2.
Сжатый файл имеет то же самое время модификации, права доступа и, по возможности, того же владельца, что и исходный файл, что дает возможность восстановить эти атрибуты при извлечении файлов из архива.
В некоторых случаях сжатый файл может оказаться даже больше по размеру, чем исходный. Это происходит, например, для файлов длиной менее 100 байт, потому что механизм сжатия использует заголовок длиной около 50 байт. Для файлов, представляющих собой случайную последовательность символов (в том числе для выходных файлов большинства файловых архиваторов) длина файла увеличивается примерно на 0.5%.
Команда bunzip2 (или bzip2 -d) разархивирует указанные в командной строке файлы. Если эти файлы не были созданы программой bzip2, они не будут разархивироваться, будет выдано соответствующее предупреждение. При разархивации bzip2 пытается угадать имя разархивируемого файла по следующим правилам:
filename.bz2 заменяется на filename;filename.bz заменяется на filename;filename.tbz2 заменяется на filename.tar;filename.tbz заменяется на filename.tar;любое другое "имя" заменяется на "имя.out".
Опции командной строки для bzip2 очень похожи на опции команды gzip, но все же они не идентичны. Приведу краткую сводку наиболее необходимых в работе опций.
| -d, --decompress | Принудительная разархивация. Эта опция необходима в силу того, что bzip2, bunzip2 и bzcat - это на самом деле одна и та же программа, которая сама по расширению имени файла принимает решение о том, какое действие надо выполнить над указанным файлом. Опция -d отключает этот механизм и заставляет программу разархивировать указанные файлы |
| -z, --compress | Принудительная архивация |
| -t, --test | Проверка целостности указанного файла(ов) без разархивации |
| -f, --force | Перезапись существующего файла. По умолчанию bzip2 не перезаписывает существующие файлы. Если вы хотите перезаписать существующий файл, надо задать опцию -f |
| -k, --keep | Сохранять (не удалять) исходные файлы при архивации или разархивации |
| -s, --small | Снижает требования к объему используемой оперативной памяти за счет снижения скорости архивации. Эту опцию рекомендуется применять на компьютерах с малым объемом ОЗУ (8 Мбайт и меньше) |
| -q, --quiet | Не выводить малосущественные сообщения |
| -v, --verbose | Выводить дополнительную информацию в процессе работе (представляет интерес в диагностических целях) |
| -L, --license, -V, --version | Отобразить версию программы и лицензионное соглашение |
[user]$ bzip2 -- -myfilename
Я думаю, что приведенных данных достаточно для квалифицированного применения архиваторов tar, gzip и bzip2. За дополнительными сведениями, как всегда, обращайтесь к интерактивной подсказке man. По утилите bzip2 имеется "Bzip2-HOWTO", который даже переведен на русский язык http://www.mgul.ac.ru/~t-alex/Linux/Bzip2-HOWTO/Bzip2-HOWTO.htm.
Программа gzip
Хотя программа tar создает архивы, она, как было сказано, не сжимает архивы, а просто соединяет отдельные файлы в единый архивный файл. Для сжатия этого файла часто применяют команду gzip. В простейшем случае она вызывается в следующем формате:
[user]$ gzip файл
В командной строке можно указать сразу несколько имен файлов или шаблон имени файла. Но в этом случае каждый из указанных файлов будет заархивирован отдельно (общий архив не создается).
Для того, чтобы распаковать архив, используйте команду
[user]$ gzip -d файл_архива
или
[user]$ gunzip файл_архива
Исходные файлы после сжатия удаляются, остается только архивный файл (файлы перемещаются в архив), а при разархивации удаляется архив.
Перечислим кратко другие полезные опции программы gzip.
| -h, --help | Вызов краткой помощи по использованию программы |
| -l, --list | Выдает имя файла, содержащегося в архиве, его объем и степень сжатия |
| -L, --license | Отображает номер версии и лицензию на программу |
| -N, --name | Сохранять (или восстанавливать) исходное имя и время создания файла |
| -n, --no-name | Не сохранять (не восстанавливать) исходное имя и время создания файла |
| -q, --quiet | Подавляет выдачу на экран предупреждающих сообщений |
| -r, --recursive | Рекурсивно обрабатывать подкаталоги (используется в случае. когда задан шаблон имен обрабатываемых файлов) |
| -S .suf,--suffix .suf | Добавить суффикс .suf к имени сжатого файла (вместо добавляемого по умолчанию суффикса gz; но учтите, что при разархивации файлов с суффиксами, отличными от gz, программа вас не поймет) |
| -t, --test | Протестировать архивный файл |
| -v, --verbose | Выдача дополнительных сообщений в процессе работы программы |
| -V, --version | Отобразить версию программы |
| -1, --fast | Быстрое сжатие |
| -9, --best | Более высокая степень сжатия |
Поскольку программа gzip не умеет сохранять в одном архиве несколько файлов, то обычно ее применяют для сжатия архивов, созданных программой tar. Более того, среди опций программы tar имеется специальная опция -z, позволяющая сразу после создания сжать его с помощью программы gzip. Для выполнения такого сжатия надо использовать команду tar примерно следующим образом:
[user]$ tar -czf имя_архива шаблон_имен_файлов (или имя_каталога)
Только имейте в виду, что в этом случае суффикс .gz не добавляется автоматически к имени создаваемого архива, поэтому лучше сразу задать имя архива с указанием обеих суффиксов: имя.tar.gz.
Программа tar
У читателя, привыкшего к архиваторам типа arj, которые собирают файлы в единый архив и сразу "сжимают" их, может возникнуть вопрос "А зачем использовать две программы?" Все дело в том, что tar расшифровывается как Tape ARchiver, он не сжимает данные, а лишь объединяет их в единый файл с последовательным доступом для последующей записи на ленту. По умолчанию этот архивный файл создается на ленточном накопителе, точнее на устройстве /dev/rmt0. Если вы хотите создать архивный файл на диске, то необходимо использовать команду tar с опцией f, после которой указывается имя архивного файла.
У программы tar имеется 8 опций, отличающихся от остальных тем, что при вызове программы должна обязательно задаваться одна из этих опций. Эти опции определяют основные функции программы.
| -A, --catenate, --concatenate | Добавляет файлы в существующий архив |
| -c, --create | Создает новый архив |
| -d, --diff, --compare | Найти различия между архивом и файловой системой |
| --delete | Удалить из архива (не может использоваться с магнитной лентой!) |
| -r, --append | Дописывает файлы в конец архива |
| -t, --list | Выводит список файлов архива |
| -u, --update | Добавляет только файлы, которые новее, чем имеющаяся в архиве копия |
| -x, --extract, --get | Извлечь файлы из архива |
Если вы работаете с файлами архивов на дисках, а не с ленточным устройством, то, очевидно, обязательной будет и опция f. Другие опции не являются обязательными, они служат только для конкретизации задания программе. Например, опция v заставляет программу выводить список обрабатываемых файлов.
Однобуквенные опции программы tar могут перечисляться друг за другом (вы увидите это в приводимых ниже примерах).
Я не буду давать здесь описание всех опций команды tar, просто приведу несколько командных строк для выполнения самых необходимых действий с архивами.
Чтобы создать один tar-архив из нескольких файлов, используется команда:
[user]$ tar -cf имя_архива файл1 файл2 ...,
где опция -c сообщает программе, что необходимо создать (create) архив, а опция f говорит о том, что архив должен создаваться в виде файла (имя которого должно следовать сразу за этой опцией).
В именах файлов, которые сохраняются в архиве, можно использовать шаблоны имен файлов, в том числе просто символы-заместители * и ?. Благодаря этому можно очень короткой командой отправить в архив сразу много файлов. Например, для того, чтобы создать архив, содержащий все файлы одного из подкаталогов (пусть это будет sub_dir) текущего каталога, достаточно дать команду
[user]$ tar -cvf имя_архива ./sub_dir/*
или даже просто
[user]$ tar -cvf имя_архива sub_dir
По этой команде в архиве будут сохранены не только файлы, расположенные непосредственно в подкаталоге sub_dir, но и рекурсивно все файлы из подкаталогов каталога sub_dir. При этом в архиве сохраняется вся структура подкаталогов каталога sub_dir.
Заметим, что если в только что приведенном примере вместо * поставить *.*, то будут сохранены только те файлы, которые расположены непосредственно в подкаталоге sub_dir, а подкаталоги каталога sub_dir архивированы не будут1). Если в том же примере не указать имя подкаталога, то будут архивироваться все файлы (и подкаталоги) текущего каталога. Но если вы дадите команду следующего вида
[user]$ tar -cvf имя_архива ./.*
то в архиве будут сохранены не только все файлы (и подкаталоги) текущего каталога, но и файлы из родительского каталога, а хотели ли вы этого?
Теперь вы знаете как создать архив, а для того, чтобы распаковать (извлечь) файлы из архива, нужно дать команду:
[user]$ tar -xvf имя_архива файлы
Получить список файлов архива можно командой:
[user]$ tar -tf имя_архива | less
Программа tar является удобным средством для создания резервных копий файлов. Конечно, существуют специальные утилиты резервного архивирования, но даже если вы о них еще не знаете, то по меньшей мере, вы можете сделать следующее:
[user]$ tar -Mcvf /dev/fd0H1440 /каталог
Такая команда создаст на дискетах архив с содержимым каталога, разбивая его на тома. Монтировать дискеты перед запуском команды не нужно, программа просто пишет на устройство потоком (в данном случае на дискету по секторам). При этом никакой файловой системы на дискете не создается. После заполнения дискеты вам будет выдан запрос на смену дискеты. Только, прежде чем запускать такую команду на выполнение, приготовьте достаточное число свободных дискет (помните, что tar не сжимает файлы), которые лучше всего соответствующим образом пометить и обязательно пронумеровать. Кроме того, имейте в виду, что вся информация на дискетах будет молча уничтожена.
Чтобы восстановить сохраненные данные, воспользуйтесь командой:
[user]$ tar -Mxpvf /dev/fd0H1440
Если вы ошибетесь в порядке вставляемых дискет, программы сообщит вам об этом и попросит заменить том.
В заключение раздела заметим, что всегда можно получить подсказку по использованию программы tar, дав команду
[user]$ tar -help
При этом, если вы используете русифицированный дистрибутив Linux, например, Black Cat 6.02, то подсказка будет выдаваться по-русски.
Символические ссылки (еще раз об именах файлов)
В разделе об именах файлов уже говорилось о том, что файл в Linux может иметь несколько имен или "жестких ссылок".
Жесткая ссылка является просто еще одним именем для исходного файла. Она прописывается в индексном дескрипторе исходного файла. После создания жесткой ссылки невозможно различить, где исходное имя файла, а где ссылка. Если вы удаляете один из этих файлов (точнее одно из этих имен), то файл еще сохраняется на диске (пока у него есть хоть одно имя-ссылка).
Очень трудно различить первоначальное имя файла и позже созданные жесткие ссылки на него. Поэтому жесткие ссылки применяются там, где отслеживать различия и не требуется. Одно из применений жестких ссылок состоит в том, чтобы предотвратить возможность случайного удаления файла.
Особенностью жестких ссылок является то, что они прямо указывают на номер индексного дескриптора, а, следовательно, такие имена могут указывать только на файлы внутри той же самой файловой системы (т. е., на том же самом носителе, на котором находится каталог, содержащий это имя).
Но в Linux имеется другой тип ссылок, так называемые символические ссылки. Эти ссылки тоже могут рассматриваться как дополнительные имена файлов, но в то же время они представляются отдельными файлами - файлами типа символических ссылок. В отличие от жестких ссылок символические ссылки могут указывать на файлы, расположенные в другой файловой системе, например, на монтируемом носителе, или даже на другом компьютере. Если исходный файл удален, символическая ссылка не удаляется, но становится бесполезной. Используйте символические ссылки в тех случаях, когда хотите избежать путаницы, связанной с применением жестких ссылок.
Создание любой ссылки внешне подобно копированию файла, но фактически как исходное имя файла, так и ссылка указывают на один и тот же реальный файл на диске. Поэтому, например, если вы внесли изменения в файл, обратившись к нему под одним именем, вы обнаружите эти изменения и тогда, когда обратитесь к файлу по имени-ссылке. Для того, чтобы создать символическую ссылку, используется уже упоминавшаяся команда ln с дополнительной опцией -s:
ln -s имя_файла_или_каталога имя_ссылки
Пример:
[user]$ ln -s /home/kos/ve/HOWTO/font-HOWTO-ru/ ~/FONTS
После выполнения такой команды в моем домашнем каталоге появился подкаталог FONTS. Если теперь мы просмотрим список файлов в каталоге /home/kos с помощью команды ls -l, то среди прочих увидим такую строку:
lrwxrwxrwx 1 kos kos 31 Dec 13 21:13 FONTS -> /home/kos/ve/HOWTO/font-HOWTO-ru/
Обратите внимание на самый первый символ в этой строке: он показывает, что данная запись соответствует символической ссылке. Впрочем, это видно и в поле имени, где после нового имени и стрелки указано исходное имя файла (в данном случае - каталога).
Если вы создали в каталоге kat1 символическую ссылку, которая указывает на какой-то другой каталог, то вы можете переместить каталог kat1 куда угодно, символическая ссылка при этом будет оставаться корректной. Точно так же можно перемещать сами символические ссылки. Но остерегайтесь использовать ".." (т. е. ссылку на родительский каталог) в полных именах файлов, включающих символические ссылки, поскольку по символической ссылке нельзя проследовать в обратном направлении, а ".." всегда означает истинный родительский каталог данного каталога.
Пример:
[user]$ ln -s /home/kos/ve/HOWTO/font-HOWTO-ru/ ~/FONTS
После выполнения такой команды в моем домашнем каталоге появился подкаталог FONTS. Если теперь мы просмотрим список файлов в каталоге /home/kos с помощью команды ls -l, то среди прочих увидим такую строку:
lrwxrwxrwx 1 kos kos 31 Dec 13 21:13 FONTS -> /home/kos/ve/HOWTO/font-HOWTO-ru/
Обратите внимание на самый первый символ в этой строке: он показывает, что данная запись соответствует символической ссылке. Впрочем, это видно и в поле имени, где после нового имени и стрелки указано исходное имя файла (в данном случае - каталога).
Если вы создали в каталоге kat1 символическую ссылку, которая указывает на какой-то другой каталог, то вы можете переместить каталог kat1 куда угодно, символическая ссылка при этом будет оставаться корректной. Точно так же можно перемещать сами символические ссылки. Но остерегайтесь использовать ".." (т. е. ссылку на родительский каталог) в полных именах файлов, включающих символические ссылки, поскольку по символической ссылке нельзя проследовать в обратном направлении, а ".." всегда означает истинный родительский каталог данного каталога.
Создание и монтирование файловых систем
В предыдущих разделах мы кратко рассмотрели основные команды для работы с уже сформированной файловой системой. Теперь надо остановиться на вопросе о том, как создать файловую систему и модифицировать ее.
Общее дерево файлов и каталогов системы Linux формируется из отдельных "ветвей", соответствующих различным физическим носителям. Часто говорят, что оно формируется из отдельных файловых систем. Говорить так позволяет тот факт, что в UNIX нет понятия "форматирования диска" (и команды форматирования), а используется понятие "создание файловой системы". Когда мы получаем новый носитель, например, жесткий диск, мы должны создать на нем файловую систему. То есть каждому носителю ставится в соответствие отдельная файловая система. Чтобы эту файловую систему использовать для записи в нее файлов, надо ее вначале подключить в общее дерево каталогов ("смонтировать"). Вот и получается, что можно говорить о монтировании файловых систем или о монтировании носителей (с созданными на них файловыми системами).
Можно еще в виде предисловия отметить, что обычно жесткий диск предварительно разбивается на разделы (особенно современные диски, имеющие емкость, исчисляемую десятками гигабайт). Создание разделов облегчает выполнение резервного копирования, решение задач разграничения полномочий, повышает производительность и ограничивает потенциальный ущерб, наносимый вышедшими из-под контроля программами. Поэтому в дальнейшем будем говорить о создании файловой структуры в одном разделе (диск, не имеющий разделов, можно тоже рассматривать как один раздел).
Еще один момент, существенный в контексте этого раздела, связан с тем, что Linux может работать с разными типами файловых систем. "Родной" файловой системой для него в настоящее время является "вторая расширенная файловая система" (second extended filesystem) ext2fs. Ho в Linux можно работать и с 16-разрядной файловой системой FAT, создаваемой в MS-DOS, и с 32-разрядной FAT32, разработанной для MS Windows 95, и с файловой системой ISO9660, используемой для записи информации на CD-ROM, и с другими типами файловых систем (в число которых пока, правда, не входит NTFS). То есть, при рассмотрении вопросов создания и монтирования файловых систем надо постоянно помнить о том, что типы файловых систем на разных носителях могут различаться.
Итак, вначале рассмотрим случай, когда требуется создать в каком-то разделе диска файловую систему. Будем предполагать, что создается файловая система типа ext2fs (создание файловых систем других типов - тема для книг, посвященных другим операционным системам). Создание файловой системы типа ext2fs подразумевает создание в данном разделе на диске суперблока, таблицы индексных дескрипторов и совокупности блоков данных. Делается это все с помощью команды mkfs. В простейшем случае достаточно дать эту команду в следующем формате:
[root]# mkfs -t ext2 /dev/hda5,
где /dev/ hda5 надо, естественно, заменить указанием на соответствующее устройство или раздел. Например, если вы хотите создать файловую систему на дискете, то команда примет вид:
[root]# mkfs -t ext2 /dev/fd0
(Можно сказать, что мы "отформатировали дискету", но учтите, что в DOS или Windows такие дискеты не читаются. Для создания под Linux дискет, которые бы читались в DOS или Windows, служат специальные утилиты.)
После выполнения команды mkfs в указанном разделе будет создана файловая система ext2fs (еще раз повторю, что подробнее об этом вы узнаете в лекции 16). В новой файловой системе автоматически создается один каталог с именем lost+found. Он используется в экстренных случаях программой fsck, поэтому не удаляйте его. Для того, чтобы начать работать с новой файловой системой (например, переписать какие-то файлы на новый носитель), необходимо подключить ее в общее дерево каталогов, что делается с помощью команды mount.
В качестве параметров команде mount надо, как минимум, указать устройство и "точку монтирования". Точкой монтирования называется тот каталог в уже существующем и известном системе дереве каталогов, который будет теперь служить корневым каталогом для подключаемой файловой системы. Пример: команда
[root]# mount /dev/hdb1 /mnt/disk2
подсоединяет файловую систему первого раздела на втором жестком диске к каталогу /mnt/disk2 (этот каталог должен существовать!).
Отметим, что после монтирования файловой системы в каталог /mnt/disk2 прежнее содержимое этого каталога станет для вас недоступно (так же, как информация о прежнем владельце и правах доступа к этому каталогу) до тех пор, пока вы не размонтируете вновь подключенную файловую систему. Прежнее содержимое не уничтожается, а просто становится временно недоступным. Поэтому в качестве точек монтирования лучше использовать пустые каталоги (заранее заготовленные).
В той простейшей форме, которую мы использовали в приведенном выше примере, команда mount будет работать только при условии, что все недостающие ей для выполнения параметры она найдет в файле /etc/fstab. Если же такого файла не существует, или он не содержит необходимых данных, надо применять более полную форму команды mount:
[root]# mount -t type device path
где type задает тип файловой системы, device указывает, на каком устройстве (в каком разделе) она находится, а path задает точку монтирования.
Конфигурационный файл /etc/fstab используется в основном для того, чтобы обеспечить автоматическое монтирование файловых систем в процессе загрузки. Каждая строка этого файла содержит описание одной файловой системы и состоит из 6 полей, разделяемых пробелами (для удобочитаемости поля обычно выравнивают, но делать это не обязательно):
имя устройства. В качестве имени может использоваться как имя локального устройства, например, /dev/hda5, так и путевое имя сетевой файловой системы NFS, например, pc21:/home/jim, что указывает на каталог /home/jim на машине с именем pc21;точка монтирования (полное имя каталога, в который будет монтироваться файловая система);тип файловой системы;опции монтирования (по умолчанию подразумевается rw - чтение, запись);уровень дампа. Это поле используется программой dump, предназначенной для создания резервных копий. Если файловая система должна участвовать в процессе резервного копирования, то здесь должно стоять число 1, если нет - 0. Возможны и другие значения (см. руководство к программе dump);порядок (приоритет) проверки файловых систем программой fsck. Системы с меньшими значениями этого поля проверяются раньше. Системы с одинаковыми номерами проверяются, если это возможно, параллельно.
В настоящее время Linux поддерживает следующие типы файловых систем (см. страницу man fs, где дано их краткое описание): minix, ext, ext2, xia, msdos, umsdos, vfat, proc, nfs, iso9660, hpfs, sysv, smb, ncpfs. Вместо типа файловой системы в поле "тип файловой системы" (и в опции -t команды mount) можно задать значение auto. В таком случае команда mount попытается самостоятельно определить тип монтируемой файловой системы. Однако это во многих случаях приводит к ошибкам, поэтому лучше указать тип явно. Можно перечислить несколько типов (через запятую). В команде mount можно также вначале задать список типов файловых систем, которые не надо монтировать. Этот список задается с помощью флага no. Такая возможность может оказаться полезной в том случае, когда используется команда mount с аргументом -a. По этой команде производится монтирование всех файловых систем, перечисленных в файле /etc/fstab. С помощью дополнительного аргумента -t type в этом случае можно ограничиться монтированием файловых систем только определенного типа, а с помощью флага no можно указать типы, которые не надо монтировать. Например, команда
[root]# mount -a -t nomsdos,ext
монтирует все файловые системы, за исключением тех, которые относятся к типам msdos и ext.
Когда монтируется файловая система, упомянутая в файле /etc/fstab, то в команде монтирования достаточно указать только один аргумент - либо имя устройства, либо точку монтирования. Все остальные параметры команда mount возьмет из файла /etc/fstab.
Обычно монтировать файловые системы может только суперпользователь, но если в поле опций монтирования файла /etc/fstab указать опцию user, то соответствующую файловую систему смогут смонтировать все пользователи. Так, если в /etc/fstab имеется строка
/dev/cdrom /cd iso9660 ro,user,noauto,unhide,
то любой пользователь сможет смонтировать файловую систему на своем CDROM, используя команду
[user]$ mount /dev/cdrom или [user]$ mount /cd
В табл. 4.8 приведены еще некоторые опции, которые могут использоваться в команде mount и в файле /etc/fstab.
| async | Весь ввод-вывод в файловую систему должен производиться асинхронно |
| auto | Файловая система может монтироваться командой mount c опцией -a |
| defaults | Использовать набор опций, задаваемый по умолчанию: rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async |
| dev | Файлы байт-ориентированных и блок-ориентированных устройств в файловой системе интерпретируются как специальные файлы |
| noauto | Файловая система может монтироваться только явно. Опция -a не приведет к монтированию файловой системы |
| exec | Разрешает выполнение двоичных файлов |
| remount | Позволяет перемонтировать уже смонтированную файловую систему. Обычно используется для изменения опций монтирования файловой системы, особенно для того, чтобы расширить права доступа (вместо прав только на чтение установить права на чтение/запись) |
| ro | Монтирует файловую систему только на чтение |
| rw | Монтирует файловую систему для чтения и записи |
| suid | Позволяет задействовать биты смены идентификатора пользователя и смены идентификатора группы |
| sync | Весь ввод-вывод в файловую систему должен производиться синхронно |
| user | Позволяет непривилегированному пользователю монтировать файловую систему. Для таких пользователей монтирование всегда выполняется с опциями noexec, nosuid, nodev |
| nodev | Файлы байт-ориентированных и блок-ориентированных устройств в файловой системе не интерпретируются как специальные файлы |
| nosuid | Не позволяет задействовать биты смены идентификатора пользователя и смены идентификатора группы |
| nouser | Запрещает непривилегированному пользователю монтировать файловую систему |
Команды mount и umount (см. ниже) поддерживают в актуальном состоянии таблицу ( или перечень) смонтированных файловых систем. Этот перечень сохраняется на диске в виде файла /etc/mtab. Этот файл можно просмотреть непосредственно, или вывести на экран командой mount без аргументов.
Если вы хотите монтировать какую-то систему только для чтения из нее, то в соответствующей строке файла /etc/fstab надо либо указать опцию r (read only, по умолчанию подразумевается rw, т. е. и чтение, и запись), либо использовать команду mount с параметром -r.
Перед тем как отключить от компьютера носитель, на котором расположена файловая система, (чаще всего это требуется делать с дискетами в дисководе, но иногда и с носителями других типов), необходимо "размонтировать" файловую систему (другими словами, "размонтировать носитель"). Эта операция выполняется с помощью команды umount (замечание для тех, кто знает английский язык: имя команды не является правильным английским словом, так что не вставляйте в него лишнюю букву "n"). В качестве аргумента команде umount надо дать либо имя устройства, либо точку монтирования.
Демонтировать файловую систему может только тот пользователь, который ее смонтировал (и суперпользователь, конечно). Для того, чтобы операцию демонтирования мог выполнить любой пользователь, в поле параметров соответствующей строки файла /etc/fstab надо указать опцию users (вместо user).
Демонтирование файловой системы возможно только тогда, когда в ней нет открытых файлов (в частности, не должно быть запущено программ, файлы которых расположены в данной системе) и в системе нет процессов, использующих эту файловую систему (т. е. демонтируемая файловая система не должна быть занятой).
Надо признать, что, в сравнении с DOS или Windows, работа с дискетами и другими сменными носителями (CD-ROM, Iomega Zip и т.п.) в ОС типа UNIX менее удобна. Для того, чтобы обратиться к дискете, вы должны вначале смонтировать ее в какой-то каталог в файловой структуре. А для смены дискеты требуется вначале размонтировать предыдущую дискету, а затем смонтировать новую. То же самое с другими сменными носителями. Поскольку с дискетами и другими сменными носителями так или иначе приходиться работать, лучше сразу заготовить в файловой структуре стандартные каталоги для монтирования всех имеющихся в вашем распоряжении типов сменных носителей. Например, создать каталог /mnt, а в нем подкаталоги floppy, cdrom, zip и т. д.
Пожалуй, это все, что нужно знать начинающему пользователю системы Linux о файловых системах. Еще раз повторю, что здесь была рассмотрена только одна сторона файловой системы ext2fs, обращенная к пользователям, т. е. в основном, логика построения структуры каталогов и файлов. Обратная сторона файловой системы, ее внутреннее устройство, а также различные типы файловых систем, в настоящем разделе только упоминались по мере необходимости. Всем этим вопросам будет посвящена лекция 16.
1)
Не помню, откуда я взял, что для каталога это число означает число дополнительных блоков и что это за блоки. Небольшой эксперимент с созданием подкаталогов в текущем каталоге и последующим просмотром результата выполнения команды ll в родительском каталоге показывает, что для каталога это тоже есть число ссылок на него. А учитывая, что для любого каталога изначально существует две ссылки (. и ..), это число есть увеличенное на 2 число подкаталогов в данном каталоге.
2)
Перевод версии 2.2 "Стандарта на структуру каталогов файловой системы (Filesystem Hierarchy Standard) для UNIX-подобных операционных систем" вы найдете на страничке моих статей и переводов. Но перевод этот был сделан в январе 2003 г., а в настоящее время уже выпущена следующая версия этого стандарта, перевести которую на русский язык ни я, ни кто-либо другой еще не удосужился.
3)
Тут я погорячился! Суперпользователь не нужен, каждый пользователь может изменять права доступа на принадлежащие ему файлы.
4)
(Замечание прислал Антон Непомнящих.) В общем случае не верно, что команда mv "копирует, а потом удаляет". Точнее, если перемещается файл в пределах одной файловой системы (на одном разделе диска), то просто будет изменена запись о его положении в дереве каталогов, а вот если перемещение происходит с одного раздела на другой или с одного диска на другой, то производится сначала копирование, а затем удаление исходного файла (и это естественно). Поэтому mv работет быстрее в пределах одного раздела (следует подумать, стоит ли создавать много разделов на диске)
5)
(Замечание прислал Антон Непомнящих.) Неверно, что размер создаваемых файлов по умолчанию равен 1 МБ. Как сказано в info coreutils split, в каждый выходной файл записывается по 1000 строк из исходного файла (в последнем из выходных файлов, естественно, столько, сколько останется). Поскольку строки могут быть разной длины, то и размер файлов получается разным (а что получится в случае разбиения бинарных файлов, сказать вообще трудно)
6)
(Замечание прислано М.Зотовым) Неверно. Будут архивированы те и только те файлы, которые удовлетворяют шаблону *.*. Например, файл sub_dir/something архивирован не будет, а подкаталог sub_dir/sub_dir.2/ - будет!
| © 2003-2007 INTUIT.ru. Все права защищены. |
Сравнение файлов и команда patch
Вы не замечали, что задача сравнения содержимого двух различных файлов возникает при работе с компьютером удивительно часто? Конечно, ведь так легко скопировать файл, а потом забываешь, какая же из версий новее или качественнее (по одному автору ведомым критериям). Так что инструменты для сравнения файлов просто необходимы и Linux такие инструменты предоставляет.
Простейший из них - команда cmp. Эта команда просто сравнивает содержимое двух файлов по-байтно:
[user]$ cmp file1 file2
Если файлы полностью совпадают, она молча заканчивает свою работу (происходит возврат к командной строке без каких-либо дополнительных сообщений), а если файлы различаются, выдаются номер строки и номер байта в строке, где имеет место первое различие.
Конечно, информации, выдаваемой командой cmp, маловато для того, чтобы принять, например, решение о том, какой из двух файлов нам более ценен. Поэтому стоит воспользоваться командой diff для получения полного отчета о том, каковы же различия в интересующих нас файлах. Для получения отчета достаточно указать команде, какие именно файлы сравнивать:
[user]$ diff paper.old paper.new
Отчет о выявленных различиях будет выдан на стандартный выход. Естественно, его лучше перенаправить в файл:
[user]$ diff paper.old paper.new >paper.diff
Для оценки версий одного и того же файла более удобна может оказаться команда sdiff, которая выдает результат сравнения в виде двух столбцов, разделенных пробелами. Если строки с одинаковыми номерами в файлах различаются, то в выводе команды sdiff они разделены вертикальной чертой |. Если строка имеется только в первом файле, она отмечена знаком <. Соответственно, строка, встречающаяся только во втором файле, помечена знаком >.
Существует также команда diff3, которая позволяет сравнить сразу 3 файла.
Но все же наиболее часто используется традиционная для UNIX-систем команда diff. Эта ее востребованность объясняется тем, что создаваемый ею отчет о различиях двух файлов может быть использован командой patch. Чаще всего эти возможности используются при распространении обновлений программного обеспечения. Предположим, что некоторое программное приложение было разослано пользователям в виде файла program.c, содержащего исходный код программы на языке Си. После этого разработчик внес в программу некоторые исправления и сохранил текст в виде файла program.c.new. Требуется довести исправленный текст программы до пользователей. Очевидно, что пользователям достаточно сообщить только исправления, т. е. отчет об изменениях, создаваемый по команде
[user]$ diff program.c program.c.new > program.c.diff
Естественно, объем файла program.c.diff существенно меньше объема файла program.c.new, так что можно было бы получить существенную экономию на передаче файлов, если отправлять пользователям только файл program.c.diff (ведь объемы современных программных приложений составляют десятки мегабайт). Однако пользователи должны иметь возможность внести эти исправления в имеющуюся у них версию программы. Эту задачу позволяет решить команда patch. Имея файлы program.c и program.c.diff, пользователь может дать команду
[user]$ patch program.c program.c.diff > program.c.new
в результате выполнения которой он получит файл program.c.new
Типы файлов
В предыдущих разделах мы рассмотрели два типа файлов: обычные файлы и каталоги. Но в Linux существует еще несколько типов файлов. С ними мы познакомимся в этом разделе.
Как уже было сказано, с точки зрения операционной системы файл представляет собой просто поток байтов. Такой подход позволяет распространить концепцию файла на физические устройства и некоторые другие объекты. Это позволяет упростить организацию данных и обмен ими, потому что аналогичным образом осуществляется запись данных в файл, передача их на физические устройства и обмен данными между процессами. Во всех этих случаях используется один и тот же подход, основанный на идее байтового потока. Поэтому наряду с обычными файлами и каталогами, файлами с точки зрения Linux являются также:
файлы физических устройств;именованные каналы (named pipes);гнезда (sockets);символические ссылки (symlinks).
Аргументы
Когда функция вызывается на выполнение, аргументы функции становятся позиционными параметрами (positional parameters) на время выполнения функции. Они именуются как $n, где n - номер аргумента, к которому мы хотим получить доступ. Нумерация аргументов начинается с 1, так что $1 - это первый аргумент. Мы можем также получить все аргументы сразу с помощью $*, и число аргументов с помощью $#. Позиционный параметр 0 не изменяется.
Если в теле функции встречается встроенная команда return, выполнение функции прерывается и управление передается команде, стоящей после вызова функции. Когда выполнение функции завершается, позиционным параметрам и специальному параметру # возвращаются те значения, которые они имели до начала выполнения функции.
Арифметичекие подстановки (Arithmetic Expansion)
Арифметические подстановки позволяют вычислить значение арифметического выражения и подставить вместо него результат. Существует две формы задания арифметических подстановок:
$[expression] $((expression)),
где expression трактуется так, как если бы оно было заключено в двойные кавычки, но встречающиеся в expression двойные кавычки трактуются как простой литерал. Внутри expression выполняются подстановки параметров и команд.
Синтаксис выражения expression подобен синтаксису арифметических выражений в языке C, подробнее об этом можно прочитать в разделе ARITHMETIC EVALUATION man-страницы по каманде bash. Например, команда
[user]$ echo $(( 2 + 3 * 5 ))
в качестве результата выдает "17".
Если выражение некорректно, bash выдает сообщение об ошибке.
Что такое оболочка?
Как уже упоминалось выше, хотя мы часто говорим, что "пользователь работает с операционной системой", фактически это не верно, поскольку на деле взаимодействие с пользователем организует специальная программа. Существует два вида таких программ - оболочка, или shell, для работы в текстовом режиме (интерфейс командной строки) и графический интерфейс пользователя GUI (Graphical User Interface), организующий взаимодействие с пользователем в графическом режиме.
Сразу надо сказать, что в принципе любая программа в Linux может быть запущена как через оболочку (если запущен X-сервер, см. лекцию 6), так и через графический интерфейс пользователя. Запуск программ из оболочки эквивалентен (двойному) щелчку мышкой по иконке программы в GUI. Передача аргументов программе в текстовом режиме аналогична тому, что мы "бросаем" что-то на иконку программы в графическом. Но, с другой стороны, некоторые программы не приспособлены для запуска через GUI и, соответственно, могут быть исполнены, только из командной строки.
Собственно говоря, название "оболочка" не выдерживает критики. На мой взгляд правильнее было бы называть эту программу командным процессором, как называют command.com в MS DOS, или интерпретатором команд. Но так уж повелось во всех UNIX-системах, что интерпретатор команд для текстового режима называют оболочкой.
Когда-то (в первых UNIX-системах) это была программа с именем sh, которое было сокращением от shell. Потом были разработаны несколько ее улучшенных вариантов, в частности, Bourne shell - расширенная версия sh, написанная Стивом Борном (Steve Bourne). В рамках проекта GNU (проект Р.Столлмана по разработке свободного ПО, см. www.gnu.org) была создана оболочка bash, название которой расшифровывается как Bourne-again shell, т. е. "снова оболочка Борна". По-английски в этом названии просматривается еще и игра слов, связанная с тем, что Bourne звучит как borne (рождаться, рожденный), и получается "заново рожденная shell". Оболочка bash была написана Брайеном Фоксом (Brian Fox - основной разработчик) и Четом Рэми (Chet Ramey). Именно bash мы и будем далее рассматривать, и всюду ниже, где говорится об оболочке вообще, вы смело можете считать, что речь идет о bash.
Сама по себе оболочка bash не выполняет никаких прикладных задач. Но она обеспечивает выполнение всех приложений: нахождение вызываемых программ, их запуск и организацию ввода/вывода. Кроме того, оболочка отвечает за работу с переменными окружения и выполняет некоторые преобразования (подстановки) аргументов. Но главное свойство оболочки, которое делает ее мощным инструментом пользователя - это то, что она включает в себя простой язык программирования. Как давно доказано в математике, любой алгоритм можно построить из пары-тройки основных операций и одного условного оператора. Реализацию условных операторов (а также операторов цикла) и берет на себя оболочка. Она использует все остальные утилиты и программы (и те, которые имеются в составе операционной системы, и те, что устанавливаются отдельно) как базовые операции поддерживаемого ею языка программирования, обеспечивает передачу им аргументов, а также передачу результатов их работы другим программам или пользователю. В результате получается очень мощный язык программирования. И в этом основная сила и одна из существенных функций оболочки.
Прежде чем читать дальше этот раздел, вернитесь ненадолго к лекции 3 и еще раз просмотрите основные комбинации клавиш, используемые для управления вводом в текстовом режиме. Вспомните по крайней мере то, как пользоваться клавишами <Ctrl>+<C>, <Ctrl>+<D>, <Tab> и клавишами со стрелками.
Фильтры
Последний из приведенных выше примеров (с командой grep) можно использовать для иллюстрации еще одного важного понятия, а именно, программы-фильтра. Фильтры - это команды (или программы), которые воспринимают входной поток данных, производят над ним некоторые преобразования и выдают результат на стандартный вывод (откуда его можно перенаправить куда-то еще по желанию пользователя). К числу команд-фильтров относятся уже упоминавшиеся выше команды cat, more, less, wc, cmp, diff, а также следующие команды.
| grep, fgrep, egrep | Ищут во входном файле или данных со стандартного ввода строки, содержащие указанный шаблон, и выдают их на стандартный вывод |
| tr | Заменяет во входном потоке все встречающиеся символы, перечисленные в заданном перечне, на соответствующие символы из второго заданного перечня |
| comm | Сравнивает два файла по строкам и выдает на стандартный вывод 3 колонки: в одной - строки, которые встречаются только в 1 файле, во второй - строки, которые встречаются только во 2-ом файле: и в третьей - строки, имеющиеся в обоих файлах |
| pr | Форматирует для печати текстовый файл или содержимое стандартного ввода |
| sed | Строковый редактор, использующийся для выполнения некоторых преобразований над входным потоком данных (берется из файла или со стандартного ввода) |
Особым фильтром является команда tee, которая "раздваивает" входной поток, с одной стороны направляя его на стандартный вывод, а с другой - в файл (имя которого вы должны задать). Легко видеть, что по своему действию команда tee аналогична оператору перенаправления 1>&file.
Возможности фильтров можно существенно расширить за счет использования регулярных выражений, позволяющих организовать, например, поиск по различным, зачастую очень сложным, шаблонам.
О перенаправлении и фильтрах можно было бы говорить очень много. Но этот материал имеется в большинстве книг по UNIX и Linux, например у Петерсена [П1.4] и Келли-Бутла [П1.8]. Поэтому ограничимся сказанным, и перейдем к рассмотрению так называемой среды или окружения, создаваемого оболочкой.
Функция вычисления факториала fact
Еще один пример:
fact() { if [ $1 = 0 ]; then echo 1; else { echo $(( $1 * $( fact $(( $1 - 1 )) ) )) }; fi }
Это функция факториала, пример рекурсивной функции. Обратите внимание на арифметическое расширение и подстановку команд.
Команда cat
Мы уже рассматривали кратко команду cat в предыдущем разделе. В данном разделе эта команда интересует нас в основном потому, что чаще всего она работает как раз с входным и выходным потоками. По умолчанию выход команды cat направляется в выходной поток. Чтобы убедиться, что эта команда по умолчанию воспринимает входной поток, запустите команду cat без аргументов. В результате курсор переместится в новую строку, и более как будто ничего не будет происходить. В это время команда ожидает поступления символов во входном потоке. Введите любой символ, и вы увидите, что он сразу же появился на экране, что говорит о том, что программа сразу же направила его в выходной поток. Можно продолжить ввод символов, и они также появятся на экране.
Обычно клавиатура настроена на построчный ввод, поэтому если вы нажмете клавишу <Enter>, последняя набранная строка передается команде cat, которая вновь выводит данные на монитор через стандартный вывод. Таким образом, каждая строка будет показана дважды: один раз при наборе и второй раз - командой cat.
Если нажать комбинацию клавиш <Ctrl>+<D>, которая служит командой окончания процедуры ввода, вы вновь вернетесь к подсказке в командной строке. Можно также использовать комбинацию клавиш <Ctrl>+<C>, которая является в оболочке командой завершения работы запущенной программы.
Если команде cat в качестве аргумента задать имя файла, это будет означать, что содержимое файла будет направлено во входной поток, откуда его примет команда cat и выдаст в выходной поток. Но это только частный случай перенаправления ввода, очень полезного механизма оболочки, который, безусловно, заслуживает более подробного рассмотрения.
Команда echo
Команда echo предназначена для выдачи на стандартный вывод строки символов, которая задана ей в качестве аргумента. После этого она выдает сигнал перевода строки и завершается. Попробуйте выполнить команду
[user]$ echo 'Привет, дружище!'
и, думаю, дальнейших пояснений не потребуется (только используйте именно одиночные кавычки, иначе результат может быть несколько иным).
Команда export
Когда оболочка запускает на выполнение какую-то программу или команду, она передает им часть переменных окружения. Для того, чтобы переменная окружения передавалась запускаемому из оболочки процессу, ее нужно задавать с помощью специальной команды export, т. е. вместо
[user]$ name=value
надо записать
[user]$ export name=value
В таком случае все запускаемые из оболочки программы (в том числе вторичные экземпляры самой оболочки) будут иметь доступ к заданным таким образом переменным, т. е. могут вызывать их значения по именам.
Команда sh
Вы всегда можете запустить новый экземпляр оболочки bash, дав команду bash или sh. При этом можно заставить новый экземпляр оболочки выполнить какой-то скрипт, если передать имя скрипта в виде аргумента команды bash. Так, для выполнения скрипта myscript надо дать команду "sh myscript".
Если вы заглянете в какой-нибудь файл, задающий скрипт (таких файлов в системе очень много), вы увидите, что первая строка в нем имеет вид: #!/bin/sh. Это означает, что когда мы запускаем скрипт на выполнение как обычную команду, /bin/sh будет выполнять ее для нас. Можно заменить эту строку ссылкой на любую программу, которая будет читать файл и исполнять соответствующие команды. Например, скрипты на языке Perl начинаются со строки вида #!/bin/perl.
Отметим также, что символ # служит для выделения в скриптах комментариев. Все, что стоит в текущей строке после этого символа и до символа конца строки, оболочка будет считать комментариями и игнорировать (т. е. оболочка не рассматривает этот текст как команды). Если хотите убедиться в действии этого символа, введите в командной строке любую команду, поставив перед ней символ #, например, "# ls", и вы увидите, что команда игнорируется оболочкой.
На этом мы завершим сокращенное описание оболочки bash. Конечно, за рамками этого описания остались многие важные вопросы, например, управление процессами, описания встроенных команд, история команд, описание библиотеки readline, сигналы и т. д. Часть этих вопросов будет отражена в последующих разделах, а остальное вы должны искать в других руководствах или на странице man bash.1)
Локальные переменные (local)
Если мы хотим создать локальный параметр, можно использовать ключевое слово local. Синтаксис ее задания точно такой же, как и для обычных параметров, только определению предшествует ключевое слово local: local name=value.
Вот пример задания функции, реализующей упоминавшуюся выше команду seq:
seq() { local I=$1; while [ $2 != $I ]; do { echo -n "$I "; I=$(( $I + 1 )) }; done; echo $2 }
Обратите внимание на опцию -n оператора echo, она отменяет переход на новую строку. Хотя это и несущественно для тех целей, которые мы здесь имеем в виду, это может оказаться полезным для использования функции в других целях.
Оператор ;
Хотя чаще всего пользователь задает команды в командной строке по одной, имеется возможность задать в одной строке несколько команд, которые будут выполнены последовательно, одна за другой. Для этого используется специальный символ -оператор ;. Если не поставить этот разделитель команд, то последующая команда может быть воспринята как аргумент предыдущей. Таким образом, если написать в командной строке что-то вроде:
[user]$ command1 ; command2
то оболочка вначале запустит на выполнение команду command1, дождется, пока ее выполнение завершится, после чего запустит command2, дождется ее завершения, после чего снова выведет приглашение командной строки, ожидая следующих действий пользователя.
Особым вариантом перенаправления вывода является организация программного канала (иногда называет трубопроводом или конвейером). Для этого две или несколько команд, таких, что вывод предыдущей служит вводом для следующей, соединяются (или разделяются, если вам это больше нравится) символом вертикальной черты - "|". При этом стандартный выходной поток команды, расположенной слева от символа |, направляется на стандартный ввод программы, расположенной справа от символа |. Например:
[user]$ cat myfile | grep Linux | wc -l
Эта строка означает, что вывод команды cat, т. е. текст из файла myfile, будет направлен на вход команды grep, которая выделит только строки, содержащие слово "Linux". Вывод команды grep будет, в свою очередь, направлен на вход команды wc -l, которая подсчитает число таких строк.
Программные каналы используются для того, чтобы скомбинировать несколько маленьких программ, каждая из которых выполняет только определенные преобразования над своим входным потоком, для создания обобщенной команды, результатом которой будет какое-то более сложное преобразование.
Надо отметить, что оболочка одновременно вызывает на выполнение все команды, включенные в конвейер, запуская для каждой из команд отдельный экземпляр оболочки, так что как только первая программа начинает что-либо выдавать в свой выходной поток, следующая команда начинает его обрабатывать. Точно так же каждая следующая команда выполняет свою операцию, ожидая данных от предыдущей команды и выдавая свои результаты на вход последующей. Если вы хотите, чтобы какая-то команда полностью завершилась до начала выполнения последующей, вы можете использовать в одной строке как символ конвейера |, так и точку с запятой ;. Перед каждой точкой с запятой оболочка будет останавливаться и ожидать, пока завершится выполнение всех предыдущих команд, включенных в конвейер.
Статус выхода (логическое значение, возвращаемое после завершения работы программы) из канала совпадает со статусом выхода, возвращаемым последней командой конвейера. Перед первой командой конвейера можно поставить символ "!", тогда статус выхода из конвейера будет логическим отрицанием статуса выхода из последней команды. Оболочка ожидает завершения всех команд конвейера, прежде чем установить возвращаемое значение.
Хотя чаще всего пользователь задает команды в командной строке по одной, имеется возможность задать в одной строке несколько команд, которые будут выполнены последовательно, одна за другой. Для этого используется специальный символ -оператор ;. Если не поставить этот разделитель команд, то последующая команда может быть воспринята как аргумент предыдущей. Таким образом, если написать в командной строке что-то вроде:
[user]$ command1 ; command2
то оболочка вначале запустит на выполнение команду command1, дождется, пока ее выполнение завершится, после чего запустит command2, дождется ее завершения, после чего снова выведет приглашение командной строки, ожидая следующих действий пользователя.
Оператор case
Формат оператора case таков:
case word in [ [(] pattern [ | pattern ] ... ) list ;; ] ... esac
Команда case вначале производит раскрытие слова word, и пытается сопоставить результат с каждым из образцов pattern поочередно. После нахождения первого совпадения дальнейшие проверки не производятся, выполняется список команд, стоящий после того образца, с которым обнаружено совпадение. Значение, возвращаемое оператором, равно 0, если совпадений с образцами не обнаружено. В противном случае возвращается значение, выдаваемое последней командой из соответствующего списка.
Следующий пример использования оператора case заимствован из системного скрипта /etc/rc.d/rc.sysinit.
case "$UTC" in yes|true) CLOCKFLAGS="$CLOCKFLAGS -u"; CLOCKDEF="$CLOCKDEF (utc)"; ;; no|false) CLOCKFLAGS="$CLOCKFLAGS --localtime"; CLOCKDEF="$CLOCKDEF (localtime)"; ;; esac
Если переменная принимает значение yes или true, то будет выполнена первая пара команд, а если ее значение равно no или false - вторая пара.
Оператор for
Оператор for работает немного не так, как в обычных языках программирования. Вместо того, чтобы организовывать увеличение или уменьшение на единицу значения некоторой переменной при каждом проходе цикла, он при каждом проходе цикла присваивает переменной очередное значение из заданного списка слов. В целом конструкция выглядит примерно так:
for name in words do list done
Правила построения списков команд (list) такие же, как и в операторе if.
Пример. Следующий скрипт создает файлы foo_1, foo_2 и foo_3:
for a in 1 2 3 ; do touch foo_$a done
В общем случае оператор for имеет формат:
for name [ in word; ] do list ; done
Вначале производится раскрытие слова word в соответствии с правилами раскрытия выражений, приведенными выше. Затем переменной name поочередно присваиваются полученные значения, и каждый раз выполняется список команд list. Если "in word" пропущено, то список команд list выполняется один раз для каждого позиционного параметра, который задан.
В Linux имеется программа seq, которая воспринимает в качестве аргументов два числа и выдает последовательность всех чисел, расположенных между заданными. С помощью этой команды можно заставить for в bash работать точно так же, как аналогичный оператор работает в обычных языках программирования. Для этого достаточно записать цикл for следующим образом:
for a in $( seq 1 10 ) ; do cat file_$a done
Эта команда выводит на экран содержимое 10-ти файлов: "file_1", ..., "file_10".
Оператор select
Оператор select позволяет организовать интерактивное взаимодействие с пользователем. Он имеет следующий формат:
select name [ in word; ] do list ; done
Вначале из шаблона word формируется список слов, соответствующих шаблону. Этот набор слов выводится в стандартный поток ошибок, причем каждое слово сопровождается порядковым номером. Если шаблон word пропущен, таким же образом выводятся позиционные параметры. После этого выдается стандартное приглашение PS3, и оболочка ожидает ввода строки на стандартном вводе. Если введенная строка содержит число, соответствующее одному из отображенных слов, то переменной name присваивается значение, равное этому слову. Если введена пустая строка, то номера и соответствующие слова выводятся заново. Если введено любое другое значение, переменной name присваивается нулевое значение. Введенная пользователем строка запоминается в переменой REPLY. Список команд list выполняется с выбранным значением переменной name.
Вот небольшой скрипт:
#!/bin/sh echo "Какую ОС Вы предпочитаете?" select var in "Linux" "Gnu Hurd" "Free BSD" "Other"; do break done echo "Вы бы выбрали $var"
Если сохранить этот текст в файле, сделать файл исполняемым и запустить, на экран будет выдан следующий запрос:
Какую ОС Вы предпочитаете?
LinuxGnu HurdFree BSDOther
#?
Нажмите любую из 4 предложенных цифр (1,2,3,4). Если вы, например, введете 1, то увидите собщение:
"Вы бы выбрали Linux"
Оператор test и условные выражения
Условные выражения, используемые в операторе test, строятся на основе проверки файловых атрибутов, сравнения строк и обычных арифметических сравнений. Сложные выражения строятся из следующих унарных или бинарных операций ("элементарных кирпичиков"):
-a file
Верно, если файл с именем file существует.
-b file
Верно, если file существует и является специальным файлом блочного устройства.
-c file
Верно, если file существует и является специальным файлом символьного устройства.
-d file
Верно, если file существует и является каталогом.
-e file
Верно, если файл с именем file существует.
-f file
Верно, если файл с именем file существует и является обычным файлом.
-g file
Верно, если файл с именем file существует и для него установлен бит смены группы.
-h file или -L file
Верно, если файл с именем file существует и является символической ссылкой.
-k file
Верно, если файл с именем file существует и для него установлен "sticky'' bit.
-p file
Верно, если файл с именем file существует и является именованным каналом (FIFO).
-r file
Верно, если файл с именем file существует и для него установлено право на чтение
-s file
Верно, если файл с именем file существует и его размер больше нуля.
-t fd
Верно, если дескриптор файла fd открыт и указывает на терминал.
-u file
Верно, если файл с именем file существует и для него установлен бит смены пользователя.
-w file
Верно, если файл с именем file существует и для него установлено право на запись.
-x file
Верно, если файл с именем file существует и является исполняемым.
-O file
Верно, если файл с именем file существует и его владельцем является пользователь, на которого указывает эффективный идентификатор пользователя.
-G file
Верно, если файл с именем file существует и принадлежит группе, определяемой эффективным идентификатором группы.
-S file
Верно, если файл с именем file существует и является сокетом.
-N file
Верно, если файл с именем file существует и изменялся с тех пор, как был последний раз прочитан.
file1 -nt file2
Верно, если файл file1 имеет более позднее время модификации, чем file2.
file1 -ot file2
Верно, если файл file1 старше, чем file2.
file1 -ef file2
Верно, если файлы file1 и file2 имеют одинаковые номера устройств и индексных дескрипторов (inode).
-o optname
Верно, если задействована опция оболочки optname. Пояснения см. на странице man bash.
-z string
Верно, если длина строки равна нулю.
-n string
Верно, если длина строки не равна нулю.
string1 == string2
Верно, если строки совпадают. Вместо == может использоваться =.
string1 !== string2
Верно, если строки не совпадают.
string1 < string2
Верно, если строка string1 лексикографически предшествует строке string2 (для текущей локали).
string1 > string2
Верно, если строка string1 лексикографически стоит после строки string2 (для текущей локали).
arg1 OP arg2
Здесь OP - это одна из операций арифметического сравнения: -eq (равно), -ne (не равно), -lt (меньше чем), -le (меньше или равно), -gt (больше), -ge (больше или равно). В качестве аргументов могут использоваться положительные или отрицательные целые.
Из этих элементарных условных выражений можно строить сколь угодно сложные с помощью обычных логических операций ОТРИЦАНИЯ, И и ИЛИ:
!(expression)
Булевский оператор отрицания.
expression1 -a expression2
Булевский оператор AND (И). Верен, если верны оба выражения.
expression1 -o expression2
Булевский оператор OR (ИЛИ). Верен, если верно любое из двух выражений.
Такие же условные выражения используются и в операторах while и until, которые мы рассмотрим чуть ниже.
Операторы && и ||
Операторы && и || являются управляющими операторами. Если в командной строке стоит command1 && command2, то command2 выполняется в том, и только в том случае, если статус выхода из команды command1 равен нулю, что говорит об успешном ее завершении. Аналогично, если командная строка имеет вид command1 || command2, то команда command2 выполняется тогда, и только тогда, когда статус выхода из команды command1 отличен от нуля.
Сама техника организации запуска команд на выполнение не является предметом нашего рассмотрения. Можно только кратко сказать, что оболочка должна найти код команды, загрузить его в память, передать команде аргументы, заданные в командной строке, а после завершения выполнения соответствующего процесса передать каким-то образом пользователю или другому процессу результаты выполнения данной команды. Эти этапы мы кратко и рассмотрим.
Итак, первый этап - поиск кода команды. Команды бывают встроенные (те, код которых включен в код самой оболочки) и внешние (код которых расположен в отдельном файле на диске). Встроенную команду оболочка всегда найдет, а для поиска внешней команды пользователь, в принципе, должен указать оболочке полный путь до соответствующего файла. Однако для облегчения жизни пользователей оболочка умеет искать внешние команды в каталогах, которые перечислены в специально заданных "путях поиска". Только если она не находит нужных файлов в таких каталогах, она решает, что пользователь ошибся при вводе имени команды. О том, как включить каталог в пути поиска, будет сказано ниже, а сейчас рассмотрим, как оболочка организует передачу данных исполняемой команде и выдачу результатов пользователю.
Однако сам по себе (без какой- либо команды, для которой определены стандартные потоки) символ перенаправления не может использоваться, так что нельзя, например, введя в командной строке
[user]$ file1 > file2
получить копию какого-то файла. Но это не уменьшает значения данного механизма, ведь стандартные потоки определены для любой команды. При этом перенаправить можно не только стандартный ввод и вывод, но и другие потоки. Для этого надо указать перед символом перенаправления номер перенаправляемого потока. Стандартный ввод stdin имеет номер 0, стандартный вывод stdout - номер 1, стандартный поток сообщений об ошибках stderr - номер 2. То есть полный формат команды перенаправления имеет вид (напомним, что пробелы возле > не обязательны):
command N > M
где N и M - номера стандартных потоков (0,1,2) или имена файлов. Употребление в некоторых случаях символов <, > и >> без указания номера канала или имени файла возможно только потому, что вместо отсутствующего номера по умолчанию подставляется 1, т. е. стандартный вывод. Так, оператор > без указания номера интерпретируется как 1 >.
Кроме простого перенаправления стандартных потоков существует еще возможность не просто перенаправить поток в тот или иной канал, а сделать копию содержимого стандартного потока. Для этого служит специальный символ &, который ставится перед номером канала, на который перенаправляется поток:
command N > &M
Такая команда означает, что выход канала с номером N направляется как на стандартный вывод, так и дублируется в канал с номером M. Например, для того, чтобы сообщения об ошибках дублировались на стандартный вывод, надо дать команду 2>&1, в то время как 1>&2 дублирует stdout в stderr. Такая возможность особенно полезна при перенаправлении вывода в файл, так как мы тогда одновременно и видим сообщения на экране, и сохраняем их в файле.
Операторы if и test (или [ ])
Конструкция условного оператора в слегка упрощенном виде выглядит так:
if list1 then list2 else list3 fi
где list1, list2 и list3 - это последовательности команд, разделенные запятыми и оканчивающиеся точкой с запятой или символом новой строки. Кроме того, эти последовательности могут быть заключены в фигурные скобки: {list}.
Оператор if проверяет значение, возвращаемое командами из list1. Если в этом списке несколько команд, то проверяется значение, возвращаемое последней командой списка. Если это значение равно 1, то будут выполняться команды из list2; если это значение нулевое, будут выполнены команды из list3. Значение, возвращаемое таким составным оператором if, совпадает со значением, выдаваемым последней командой выполняемой последовательности.
Полный формат команды if имеет вид:
if list then list [ elif list then list ] ... [ else list ] fi
(здесь квадратные скобки означают только необязательность присутствия в операторе того, что в них содержится).
В качестве выражения, которое стоит сразу после if или elif, часто используется команда test, которая может обозначаться также квадратными скобками [ ]. Команда test выполняет вычисление некоторого выражения и возвращает значение 0, если выражение истинно, и 1 в противном случае. Выражение передается программе test как аргумент. Вместо того, чтобы писать
test expression,
можно заключить выражение в квадратные скобки:
[ expression ]
Заметьте, что test и [ - это два имени одной и той же программы, а не какое-то магическое преобразование, выполняемое оболочкой bash (только синтаксис [ требует, чтобы была поставлена закрывающая скобка). Заметьте также, что вместо test в конструкции if может быть использована любая программа.
В заключение приведем пример использования оператора if:
if [ -e textmode2.htm ] ; then ls textmode* else pwd fi
Об операторе test (или [:]) надо бы поговорить особо.
Операторы while и until
Оператор while работает подобно if, только выполнение операторов из списка list2 циклически продолжается до тех пор, пока верно условие, и прерывается, если условие не верно. Конструкция выглядит следующим образом:
while list1 do list2 done
Пример:
while [ -d mydirectory ] ; do ls -l mydirectory >> logfile echo -- SEPARATOR -- >> logfile sleep 60 done
Такая программа будет протоколировать содержание каталога "mydirectory" ежеминутно до тех пор, пока директория существует.
Оператор until аналогичен оператору while:
until list1 do list2 done
Отличие заключается в том, что результат, возвращаемый при выполнении списка операторов list1, берется с отрицанием: list2 выполняется в том случае, если последняя команда в списке list1 возвращает ненулевой статус выхода.
Параметры и переменные. Окружение оболочки
Понятие параметра в оболочке bash подобно понятию переменной в обычных языках программирования. Именем (или идентификатором) параметра может быть слово, состоящее из алфавитных символов, цифр и знаков подчеркивания (только первый символ этого слова не может быть цифрой), а также число или один из следующих специальных символов: *, @, #, ?, - (дефис), $, !, 0, _ (подчеркивание).
Говорят, что параметр задан или установлен, если ему присвоено значение. Значением может быть и пустая строка. Чтобы вывести значение параметра, используют символ $ перед его именем. Так, команда
[user]$ echo name
выдаст на экран слово name, а команда
[user]$ echo $name
выдаст значение переменной name (если таковое, конечно, задано).
Переменная IFS
Эта переменная задает разделители полей (Internal Field Separator), которые используются при операции разделения слов при преобразованиях командной строки, выполняемых оболочкой перед тем, как запустить командную строку на исполнение. Значение этой переменной по умолчанию - "<Пробел><Tab><Символ_новой_строки>".
Переменная PATH
Еще одна очень важная переменная имеет имя PATH. Она задает перечень путей к каталогам, в которых bash осуществляет поиск файлов (в частности, файлов с командами) в тех случаях, когда полный путь к файлу не задан в командной строке. Отдельные каталоги в этом перечне разделяются двоеточиями. По умолчанию переменная PATH включает каталоги /usr/local/bin, /bin, /usr/bin, /usr/X11R6/bin, т. е. имеет вид:
/usr/local/bin:/bin:/usr/bin:/usr/X11R6/bin:
Для того, чтобы добавить каталог в этот список, нужно выполнить следующую команду:
[root]# PATH=$PATH:new_path
При осуществлении поиска оболочка просматривает каталоги именно в том порядке, как они перечислены в переменной PATH.
Отметим, что можно включить в этот список и текущий каталог, добавив в переменную PATH точку. Однако этого не рекомендуется делать по соображениям безопасности: злоумышленник может положить в общедоступный каталог команду, имя которой совпадает с одной из часто выполняемых суперпользователем команд, но выполняющую совершенно другие действия (особенно если текущий каталог стоит в начале перечня путей поиска).
Перенаправление ввода/вывода, каналы и фильтры
Хотя обычно, как было сказано, ввод/вывод программы связаны со стандартными потоками, в оболочке существуют специальные средства для перенаправления ввода/вывода.
Подстановка команд
Подстановка команд является очень мощным инструментом bash. Она заключается в замене имени команды на результат ее выполнения. Существует две формы подстановки команд:
$(command) и `command`
Если применяется вторая из этих форм, то обратный слэш внутри кавычек трактуется как литерал, кроме тех случаев, когда за ним следует $, `, или \. Если же используется форма $(command), все символы внутри скобок составляют команду и ни один из них не считается специальным символом.
Если подстановка производится внутри двойных кавычек, то в результатах подстановки не осуществляется разделение слов и раскрытие шаблонов имен файлов и каталогов.
Подстановка параметров и переменных
Символ $ используется для обозначения операций подстановки параметров, подстановки команд и подстановок арифметических выражений. Выражение или имя, следующее за $, может быть заключено в скобки; что не обязательно, но удобно, так как позволяет отделить заменяемое выражение от следующих за ним слов или символов. Таким образом, чтобы в командной строке вызвать значение параметра (в частности, любой переменной), нужно вставить выражение вида ${parameter}.
Скобки необходимы только в том случае, если имя параметра состоит из нескольких цифр, или когда за именем следует символ, который не должен интерпретироваться как часть имени.
Все значения переменных подвергаются подстановке знака тильды, раскрытию параметров и переменных, подстановке команд, подстановкам арифметических выражений, а также удалению специальных символов цитирования (см. ниже). Разделение слов не производится, за исключением случая "$@" (объяснение см. выше в табл. 5.3). Раскрытие шаблонов имен файлов и каталогов не производится.
Потоки ввода-вывода
Когда программа запускается на выполнение, в ее распоряжение предоставляются три потока (или канала):
стандартный ввод (standard input или stdin). По этому каналу данные передаются программе;стандартный вывод (standard output или stdout). По этому каналу программа выводит результаты своей работы;стандартный поток сообщений об ошибках (standard error или stderr). По этому каналу программы выдают информацию об ошибках.
Из стандартного входа программа может только читать, а два других потока могут использоваться программой только для записи.
По умолчанию входной поток связан с клавиатурой, а выходной поток и поток сообщений об ошибках направлены на терминал пользователя. Другими словами, вся выходная информация запущенной пользователем команды или программы, а также все сообщения об ошибках, выводятся в окно терминала. Однако, как мы увидим чуть ниже, можно перенаправить выходные сообщения (например, в файл).
Для того, чтобы продемонстрировать, как работает стандартный поток ошибок, выполните команду ls с неверным аргументом, например, задав в качестве аргумента имя несуществующего файла. В таком случае ls выведет сообщение об ошибке в стандартный поток ошибок. Для нас, однако, в данном случае стандартный поток ошибок неотличим от выходного потока, поскольку сообщение об ошибке мы видим в окне терминала.
Работу со стандартными входным и выходным потоками лучше всего проиллюстрировать на примере команд echo и cat.
Приглашения оболочки
Одна из очень важных переменных имеет имя PS1. Эта переменная задает вид приглашения, которое bash выводит, когда ожидает ввода очередной команды пользователем. По умолчанию этой переменной присвоено значение "\s-\v\$ ". Вообще-то в bash существует четыре приглашения, которые используются в разных ситуациях. Переменная PS1 задает вид строки приглашения, которая выдается тогда, когда оболочка ждет ввода команды. Вторичное приглашение, задаваемое переменной PS2, появляется тогда, когда оболочка ожидает от пользователя ввода еще каких-то данных, необходимых для продолжения работы запущенной команды или программы. По умолчанию переменная PS2 имеет значение ">". Вы уже имели возможность видеть это приглашение, когда запускали команду cat для ввода данных с клавиатуры в файл. Другой пример - команда ftp, после запуска которой приглашение тоже принимает такой вид.
Приглашение, задаваемое переменной PS3, используется в команде select. Приглашение, задаваемое переменной PS4, выводится перед каждой командой, в то время, когда bash отслеживает процесс выполнения. Значение по умолчанию - "+".
Если у вас есть такое желание, вы можете изменить вид переменных PS1 и PS2. При этом можно использовать как любые символы, вводимые с клавиатуры, так и некоторое число специальных символов, которые при формировании строки приглашения декодируются в соответствии с табл. 5.3 (приводим только некоторые из них, для примера; полный список см. в man-странице по утилите bash).
| \a | Звуковой сигнал (ASCII-код 07) |
| \d | Дата в формате "День, месяц, число", например, Срд, Окт, 17 |
| \h | Имя хоста (hostname) до первой точки |
| \H | Полное имя хоста |
| \t | Текущее время в 24-часовом формате: HH:MM:SS (часы:минуты:секунды) |
| \T | Текущее время в 12-часовом формате: HH:MM:SS |
| \@ | Текущее время в 12-часовом формате am/pm |
| \u | Имя пользователя, запустившего оболочку |
| \w | Полное имя текущего рабочего каталога (начиная с корня) |
| \W | Текущий рабочий каталог (без указания пути) |
| \$ | Символ #, если оболочка запущена суперпользователем, и символ $, если оболочка запущена обычным пользователем |
| \nnn | Символ, имеющий восьмеричный код nnn |
| \n | Новая строка (перевод строки) |
| \s | Имя оболочки |
| \# | Текущий номер команды |
| \\ | Обратный слэш (a backslash) |
| \[ | Начало последовательности не печатаемых символов (этот символ может быть использован для того, чтобы включить в текст подсказки последовательность управляющих символов терминала) |
| \] | Конец последовательности не печатаемых символов |
| \! | Порядковый номер данной команды в истории команд |
Текущий номер команды (порядковый номер выполняемой команды в рамках текущей сессии) может отличаться от номера данной команды в списке истории команд, поскольку последний включает в себя команды, которые были сохранены в файле истории команд.
После того, как значение переменной, определяющей подсказку, прочитано оболочкой, в нем могут быть произведены подстановки в соответствии с правилами расширения параметров, подстановок в именах команд и арифметических выражениях, а также разбиения слов (word splitting). Об этих правилах будет рассказано чуть ниже.
Например, после выполнения команды (поскольку в строке имеется пробел, кавычки обязательны)
[root]# PS1="[\u@\h \W]\$"
в стандартном приглашении будет выводиться квадратная скобка, имя пользователя, символ @, имя компьютера, пробел, название текущего каталога (без указания пути), закрывающая квадратная скобка и символ $ (если в оболочке работает простой пользователь) или # (если оболочка запущена от имени пользователя root).
Раскрытие шаблонов имен файлов и каталогов (Pathname Expansion)
Подстановки имен путей и файлов (Pathname expansion) используются для того, чтобы с помощью краткого образца или шаблона указать несколько имен файлов (или каталогов), соответствующих данному шаблону. После разделения слов, если не была задана опция -f, bash производит поиск в каждом слове командной строки символов *, ?, и [. Если будет найдено слово с одним или несколькими вхождениями таких символов, то это слово рассматривается как шаблон, который должен быть заменен словами из лексикографически упорядоченного списка имен путей, соответствующих данному шаблону. Если имен, соответствующих шаблону, не найдено, и переменная nullglob не задана, слово не изменяется. Если эта переменная установлена, а путей, соответствующих шаблону не найдено, слово удаляется из командной строки.
Специальные символы шаблонов имеют следующее значение.
| * | Соответствует произвольной строке символов, включая пустую строку. Например, my*.txt будет заменено на myday.txt, myweek.txt и mymonth.txt (если такие файлы существуют), а *.jpg соответствует всем файлам с расширением jpg в указанном каталоге |
| ? | Соответствует любому одиночному символу. Например, вместо шаблона file?.txt будут подставлены имена file1.txt и filex.txt, но не file10.txt |
| [...] | Соответствует любому символу из числа символов, указанных в скобках. Пары символов, разделенные знаком минуса, обозначают интервал; любой символ стоящий лексически между этими двумя символами, включая и символы, задающие интервал, соответствует шаблону. Если первым символом внутри скобок является ! или ^, то считается, что шаблону (в данной позиции) соответствуют все символы, не указанные в скобках |
Шаблоны имен файлов очень часто применяются в командных строках, содержащих команду ls. Представьте себе, что вы хотите просмотреть информацию о содержимом каталога, в котором находится огромное количество разных файлов различных форматов, например, файлов с изображениями форматов gif, jpeg, avi и т. д.. Чтобы получить только список файлов формата jpeg, вы можете использовать команду
[user]$ ls *.jpg
Если в каталоге имеется множество файлов, имена которых представлены четырехзначными номерами, то следующей командой можно вывести только список файлов с номерами от 0200 до 0499:
[user]$ ls -l 0[2-4]??.*
Раскрытие скобок
Раскрытие скобок проще всего пояснить на примере. Предположим, что нам нужно создать сразу несколько подкаталогов в каком-то каталоге, или поменять владельца сразу у нескольких файлов. Эти действия можно выполнить с помощью следующих команд:
[user]$ mkdir /usr/local/src/bash/{old,new,dist,bugs} [root]# chown root /usr/{ucb/{ex,edit},lib/{ex?.?*,how_ex}}
В первом случае в каталоге /usr/local/src/bash/ будут созданы подкаталоги old, new, dist и bugs. Во втором случае владелец будет изменен у файлов
/usr/ucb/ex/usr/lib/ex?.?*/usr/ucb/edit/usr/lib/ex?.?*/usr/ucb/ex/usr/lib/how_ex/usr/ucb/edit/usr/lib/how_ex
То есть для каждой пары скобок генерируются несколько отдельных строк (их число равно числу слов, стоящих внутри скобок) путем приписывания к каждому слову из скобок (спереди) того, что стоит перед скобкой, и приписывания в конец каждого полученного слова того, что стоит после скобки. Еще один пример: строка a{d,c,b}e при раскрытии скобок превращается в три слова "ade ace abe".
Раскрытие скобок выполняется до выполнения других видов подстановок в командной строке, причем все специальные символы, встречающиеся в командной строке, в том числе внутри скобок, сохраняются неизменными (они будут интерпретированы на следующих этапах анализа строки).
Раскрытие выражений (expansion)
Когда оболочка получает какую-то командную строку на выполнение, она до начала выполнения команды осуществляет "грамматический разбор" полученной командной строки. Одним из этапов такого "разбора" является раскрытие или подстановка выражений (expansion). В bash имеется семь типов подстановки выражений:
раскрытие скобок (brace expansion);замена знака тильды (tilde expansion);подстановка параметров и переменных;подстановка команд;арифметические подстановки (выполняемые слева направо);разделение слов (word splitting);раскрытие шаблонов имен файлов и каталогов (pathname expansion).
Все эти операции выполняются именно в том порядке, как они здесь перечислены. Рассмотрим их последовательно.
Разделение слов (word splitting)
После завершения подстановок параметров, команд и арифметических выражений оболочка снова анализирует командную строку (в том виде, который она приобрела к этому моменту) и осуществляет разделение слов (word splitting).
Эта операция заключается в том, что в командной строке ищутся все вхождения символов-разделителей, определенных в переменой IFS, и в соответствующих местах строки разделяются на отдельные слова. Если значение IFS равно пустой строке, разделение слов не производится.
Если в командной строке не производилось никаких подстановок, то разбиение на слова не производится.
Разновидности параметров
Параметры разделяются на три класса: позиционные параметры, специальные параметры (именами которых как раз и служат перечисленные только что специальные символы) и переменные оболочки.
Имена (идентификаторы) позиционных параметров состоят из одной или более цифр (только не из одиночного нуля). Значениями позиционных параметров являются аргументы, которые были заданы при запуске оболочки (первый аргумент является значением позиционного параметра 1, и т. д.). Изменить значение позиционного параметра можно с помощью встроенной команды set. Значения этих параметров изменяются также на время выполнения оболочкой одной из функций (об этом будет рассказано ниже).
Специальные параметры являются шаблонами, замена (подстановка) которых производится следующим образом.
| * | Заменяется позиционными параметрами, начиная с первого. Если замена производится внутри двойных кавычек, то этот параметр заменяется на одно единственное слово, составленное из всех позиционных параметров, разделенных первым символом специальной переменной IFS (о ней будет сказано ниже). То есть ``$*'' эквивалентно ``$1c$2c...'', где c - первый символ в значении переменной IFS. Если IFS присвоено пустое значение или ее значение не установлено, параметры разделяются пробелами |
| @ | Заменяется позиционными параметрами, начиная с первого. Если замена производится внутри двойных кавычек, то каждый параметр заменяется отдельным словом. Так, ''$@'' эквивалентно ''$1'' ''$2'' ... Если позиционных параметров нет, то значение не присваивается (параметр @ просто удаляется) |
| # | Заменяется десятичным значением числа позиционных параметров |
| ? | Заменяется статусом выхода последнего из выполнявшихся на переднем плане программных каналов |
| -(дефис) | Заменяется текущим набором значений флагов, установленных с помощью встроенной команды set или при запуске самой оболочки |
| $ | Заменяется идентификатором процесса (PID) оболочки |
| ! | Заменяется идентификатором процесса (PID) последней из выполняющихся фоновых (асинхронно выполнявшихся) команд |
| 0 | Заменяется именем оболочки или запускаемого скрипта. Если bash запускается для выполнения командного файла, $0 равно имени этого файла. В противном случае это значение равно полному пути к оболочке |
| _ (подчеркивание) | Заменяется последним аргументом предыдущей из выполнявшихся команд (если это параметр или переменная, то подставляется ее значение) |
Специальные параметры, перечисленные в приведенной выше таблице, отличаются тем, что на них можно только ссылаться; присваивать им значения нельзя.
Переменная с точки зрения оболочки - это параметр, обозначаемый именем. Значения переменным присваиваются с помощью оператора следующего вида
[user]$ name=value
где name - имя переменной, а value - присваиваемое ей значение (может быть пустой строкой). Имя переменой может состоять только из цифр и букв и не может начинаться с цифры. Значением может быть любой текст. Если значение содержит специальные символы, то его надо взять в кавычки. Присвоенное значение этих кавычек не содержит, естественно. Если переменная задана, то ее можно удалить, используя встроенную команду оболочки unset.
Набор всех установленных переменных оболочки с присвоенными им значениями называется окружением (environment) или средой оболочки. Вы можете просмотреть его с помощью команды set без параметров (только, может быть, следует организовать конвейер "set | less"). В выводе этой команды все переменные окружения перечисляются в алфавитном порядке. Для того чтобы просмотреть значение одной конкретной переменной, можно вместо команды set (в выводе которой нужную переменную еще искать и искать) можно воспользоваться командой
[user]$ echo $name
(правда, в этом случае вы должны знать имя интересующей вас переменной).
Среди переменных, которые вы увидите в выводе команды set, встречаются очень интересные переменные. Обратите, например, внимание на переменную RANDOM. Если вы несколько раз подряд выполните команду
[user]$ echo $RANDOM
вы каждый раз будете получать новое значение. Дело в том, что эта переменная возвращает случайное целое из интервала 0 - 32 768.
Shell как язык программирования
Как уже говорилось выше, для построения произвольных алгоритмов необходимо иметь операторы проверки условий. Оболочка bash поддерживает операторы выбора if : then : else и case, а также операторы организации циклов for, while, until, благодаря чему она превращается в мощный язык программирования.
Оболочка bash позволяет пользователю создавать
Оболочка bash позволяет пользователю создавать собственные функции. Функции ведут себя и используются точно так же, как обычные команды оболочки, т. е. мы можем сами создавать новые команды. Функции конструируются следующим образом:
function name () { list }
Причем слово function не обязательно, name определяет имя функции, по которому к ней можно обращаться, а тело функции состоит из списка команд list, находящегося между { и }. Этот список команд выполняется каждый раз, когда имя name задано как имя вызываемой команды. Отметим, что функции могут задаваться рекурсивно, так что разрешено вызывать функцию, которую мы задаем, внутри нее самой.
Функции выполняются в контексте текущей оболочки: для интерпретации функции новый процесс не запускается (в отличие от выполнения скриптов оболочки).
Скрипты оболочки и команда source
Скрипт оболочки - это просто файл, содержащий последовательность команд оболочки. Подобно функциям, скрипты можно выполнять как обычные команды. Синтаксис доступа к аргументам такой же, как и для функций.
В общем случае при запуске скрипта запускается новый процесс. Для того, чтобы выполнить скрипт внутри текущей сессии bash, необходимо использовать команду source, синонимом которой является просто точка ".". Скрипт оболочки служит просто аргументом этой команды. Ее формат:
source filename [arguments]
или
filename [arguments]
Эта команда читает и выполняет команды из файла с именем filename в текущем окружении и возвращает статус, определяемый последней командой из файла filename. Если filename не содержит слэша, то пути, перечисленные в переменной PATH, используются для поиска файла с именем filename. Этот файл не обязан быть исполняемым. Если в каталогах, перечисленных в PATH, нужный файл не найден, его поиск производится в текущем каталоге.
Если заданы аргументы, на время выполнения скрипта они становятся позиционными параметрами. Если аргументов нет, позиционные параметры не изменяются. Значение (статус), возвращаемое командой source, совпадает со значением, возвращаемым последней командой, выполненной в скрипте. Если ни одна команда не выполнялась, или файл filename не найден, то статус выхода равен 0.
Специальные символы
Оболочка bash использует несколько символов из числа 256 символов набора ASCII в специальных целях, либо для обозначения некоторых операций, либо для преобразования выражений. В число таких символов входят символы:
` ~ ! @ # $ % ^ & * ( ) _ - [ ] { } : ; ' " / \ > <
а также символ с кодом 0, символ возврата каретки (генерируемый клавишей <Enter>) и пробел. В зависимости от ситуации эти специальные символы могут трактоваться либо в их специальном значении, либо в буквальном, т. е. как литералы. Но мы в основном будем предполагать, что все эти символы зарезервированы и не должны использоваться в качестве литералов. Это касается в первую очередь использования их в именах файлов и каталогов, о чем мы уже говорили в лекции 4. Однако символы _, - и . (знак подчеркивания, дефис и точка) часто используются в именах файлов, так что именно этот пример показывает, что специальное значение эти символы имеют не всегда. В именах файлов только символы точки (.) и слэша (/) имеют специальное значение. Символ слэша служит для разделения имен отдельных каталогов, а точка имеет специальное значение только если она является первым символом в имени файла (что означает, что файл является "скрытым").
Давать сейчас точное определение того, какое специальное значение и в каких ситуациях имеет тот или иной специальный символ, нецелесообразно. Мы будем рассматривать их постепенно в следующих разделах, по мере того, как они потребуются. Однако есть три символа, которые имеют особое значение и которые поэтому необходимо рассмотреть в первую очередь.
Символ \ (обратный слэш) можно назвать "символом отмены специального значения" для любого из специальных символов, который стоит сразу вслед за \. Например, если мы хотим использовать символ пробела в имени файла, мы должны вместо простого пробела поставить \. Например, возможна следующая команда:
[user]$ cp two_words two\ words
Символы ' и " (одинарные и двойные кавычки) могут быть названы "символами цитирования". Любой из этих символов всегда используется в паре с его копией для обрамления какого-то выражения, совсем как в обычной прямой речи. Если какой-то текст взят в одинарные кавычки, то все символы внутри этих кавычек воспринимаются как литералы, никаким из них не придается специального значения. Если вернуться к тому же примеру с пробелами в имени файла, то можно сказать, что для того, чтобы дать файлу имя "two words" надо взять имя в кавычки:
[user]$ cp two_words 'two words'
Различие в использовании символов ' и " состоит в том, что внутри одинарных кавычек теряют специальное значение все символы, а внутри двойных кавычек - все специальные символы кроме $, ' и \ (знака доллара, одинарных кавычек и обратного слэша).
Текущий и домашний каталоги
Имя текущего каталога сохраняется в переменной окружения (с именем PWD), и значение этой переменной изменяется при каждом запуске программы cd (а также при смене текущего каталога любым другим способом, например, через Midnight Commander).
Аналогичным образом полное имя (с указанием пути) домашнего каталога пользователя, запустившего данный процесс, сохраняется в переменной HOME.
Удаление специальных символов
После того, как все подстановки в командной строке сделаны, из нее еще удаляются все вхождения символов \, ` и ", которые служили для отмены специального значения других символов.
Выполнение команд
Как было отмечено выше, одна из основных функций оболочки состоит в том, чтобы организовать исполнение команд пользователя, вводимых им в командной строке. В частности, оболочка предоставляет пользователю два специальных оператора для организации задания команд в командной строке: ; и &.
Замена тильды (Tilde Expansion)
Если слово начинается с символа тильды ('~'), все символы до первого слэша (или все символы, если слэша нет) трактуются как имя пользователя (login name).
Если это имя есть пустая строка (т. е. вслед за тильдой идет сразу слэш), то тильда заменяется на значение переменной HOME. Если значение переменной HOME не задано, тильда заменяется на полный путь к домашнему каталогу пользователя, запустившего оболочку.
Если вслед за знаком тильды (до слэша) стоит слово, совпадающее с именем одного из легальных пользователей, тильда и имя пользователя заменяются полным именем домашнего каталога этого пользователя. Если слово, следующее за тильдой, не является именем пользователя (и не пусто), то оно остается неизменным.
Если вслед за знаком тильды стоит "+", эти два знака заменяются на полное имя текущего каталога (т. е. значение переменной PWD). Если за знаком тильды следует "-", подставляется значение переменой OLDPWD.
