Получение информации о процессах

Для получения информации о состоянии процессов используется команда ps. Она имеет следующий синтаксис:

ps [-acdelfjLP]

[-t список_терминалов]

   [-p список_идентификаторов_процессов]

   [-u|U список_идентификаторов_пользователей]

   [-g список_идентификаторов_лидеров_групп]

   [-G список_числовых_идентификаторов_групп]

Основные опции команды ps в системах SVR4 и BSD описаны в табл. 16.

Таблица 16. Опции команды ps

Опция	Назначение
-a	Предоставляет информацию обо всех процессах, кроме групповых, и не связанных с терминалом.
-d	Предоставляет информацию обо всех процессах, исключая лидеров сеанса.
-e	Предоставляет информацию обо всех процессах.
-l	Генерирует длинный листинг.
-f	Генерирует полный листинг.
-g список	Выводит информацию только о процессах, для которых указаны идентификаторы лидеров групп. Лидер группы - это процесс, номер которого идентичен его идентификатору группы. Командный интерпретатор, запускаемый при входе в систему, является стандартным примером лидера группы.
-G список	Предоставляет информацию обо всех процессах, имеющих отношение к указанным номерам групп.
-p список	Предоставляет информацию по процессам с указанными идентификаторами.
-t список	Предоставляет информацию по процессам, имеющим отношение к указанным терминалам.
-U список	Предоставляет информацию обо всех процессах, имеющих отношение к указанным идентификаторам пользователей.
-u список	Предоставляет информацию обо всех процессах, имеющих отношение к указанным именам пользователей.

Основные поля в результатах выполнения команды ps представлены в табл. 17.

Таблица 17. Основные характеристики процессов, предоставляемые командой ps

Заголовок	Значение
ADDR	Адрес процесса в памяти.
С	Доля выделенного планировщиком времени ЦП.
COMD	Имя команды и аргументы (для опции -f).
F	Флаги (шестнадцатеричные), логическая сумма которых дает следующие сведения о процессе: 00 - процесс терминирован; элемент таблицы процессов свободен; 01 - системный процесс: всегда в основной памяти; 02 - процесс трассируется родительским процессом; 04 - родительский трассировочный сигнал остановил процесс; родительский процесс ждет [см. ptrace(2)]; 08 - процесс не может быть разбужен сигналом; 10 - процесс в основной памяти; 20 - процесс в основной памяти; блокирован до завершения события; 40 - идет сигнал к удаленной системе; 80 - процесс в очереди на ввод-вывод.
NI	Поправка приоритета.
PID	Идентификатор процесса.
PPID	Идентификатор родительского процесса.
PRI	Текущий приоритет процесса.
S	Состояние процесса: B,W - процесс находиться в состоянии ожидания; I - создание процесса; O - процесс выполняется; R - находиться в очереди готовых к выполнению процессов; S - процесс не активен; T - процесс трассируется; X - ожидает дополнительной оперативной памяти; Z - процесс "зомби".
STIME	Время запуска процесса.
SZ	Размер (в блоках по 512 байт) образа процесса в памяти.
TIME	Общее время выполнения для процесса
TTY	Терминальная линия процесса
UID	Идентификатор пользователя владельца процесса
WCHAN	Адрес события, которого ожидает процесс. У активного процесса этот столбец - пустой.

В зависимости от переданных опций и реализации, команда ps может выдавать и другие атрибуты. Команду ps может выполнять любой пользователь. Рассмотрим простой пример:

[kravchuk@arturo 15:59:30 /]$ ps PID TTY TIME CMD 3697 pts/14 0:00 bash [kravchuk@arturo 15:59:33 /]$ ps -l F S UID PID PPID C PRI NI ADDR SZ WCHAN TTY TIME CMD 8 S 31061 3697 3679 0 51 20 e3110048 499 e31100b4 pts/14 0:00 bash [kravchuk@arturo 15:59:38 /]$ ps -p 5726 PID TTY TIME CMD 5726 pts/1 0:00 mc

Получение информации о текущем каталоге

Команда pwd выдает полное имя текущего (рабочего) каталога. Команда pwd не имеет параметров. Вот пример ее использования:

$ pwd /home/user01 $

Получение списка зарегистрировавшихся пользователей

Для получения списка пользователей, работающих сейчас в системе, используется команда who со следующим синтаксисом:

/usr/bin/who [ -abdHlmpqrstTu ] [ файл ]

/usr/bin/who -q [ -n x ] [ файл ]

/usr/bin/who am i

Последний вариант выдает строку, соответствующую запрашивающему сеансу, и может использоваться для самоидентификации.

Утилита who выдает имя пользователя, терминал, время регистрации, время, прошедшее после последней выполненной команды, а также идентификатор процесса командного интерпретатора. Для получения этой информации она просматривает файл /var/adm/utmp. Если указан файл (который должен иметь формат utmp(4)), информация берется из него.

В общем случае, результат имеет следующий вид:

имя [состояние] терминал время [ожидание] [pid] [комментарий] [статус выхода]

где:

имя

регистрационное имя пользователя

состояние

возможность записи на терминал

терминал

имя терминала из каталога /dev

время

время регистрации пользователя

ожидание

время, прошедшее после последнего действия пользователя

pid

идентификатор процесса командного интерпретатора

комментарий

строка комментария из файла /etc/inittab

(SVR4)

статус выхода

статус возврата для "мертвых" процессов

Опции команды who представлены в табл. 7.

Таблица 7. Опции команды who

Опция	Назначение
-a	Обрабатывает /var/adm/utmp или указанный файл с опциями -b, -d, -l, -p, -r, -t, -T и -u.
-b	Выдает дату и время последней перезагрузки.
-d	Выдает все процессы, прекращенные и не перезапущенные процессом init. Для "мертвых" процессов будет выдано поле статуса выхода. Это может пригодиться для выяснения причины прекращения процесса. Только для SVR4.
-H	Выдает заголовки столбцов.
-l	Выдает только терминалы, на которых система ожидает регистрации пользователей. В качестве имени для них выдается LOGIN. Остальные поля - такие же, как и для пользователей, но поле состояния не выводится.
-m	Выдает информацию только о текущем терминале.
-n x	Выдает по x пользователей в строке. Значение x должно быть не менее 1. Опция -n может использоваться только с опцией -q.
-p	Выдает информацию об активных процессах, запущенных ранее процессом init. В поле имени выдается имя программы, запущенной процессом init в соответствии с файлом /sbin/inittab. Поля состояния, терминала и ожидания в этом случае не имеют смысла. Поле комментария показывает идентфикатор строки из файла /sbin/inittab, запустившей этот процесс. Только для SVR4.
-q	(quick who) Выдает только имена и количество зарегистрированных пользователей. Если задана эта опция, другие опции игнорируются.
-r	Показывает текущий уровень выполнения процесса init. Только для SVR4.
-s	Выдает только поля имени, терминала и времени регистрации. Используется по умолчанию.
-T	То же, что и опция -s, но также выдаются поля состояния, времени ожидания, pid и комментарий. В поле состояния выдается один из следующих символов:

+	терминал разрешает запись другим пользователям;
-	терминал запрещает запись другим пользователям;
?	возможность записи на терминал не определена.

Рассмотрим примеры выполнения команды who в ОС Solaris 8:

[kravchuk@arturo 09:40:03 /]$ who -a | more . system boot Фев 23 15:39 . run-level 3 Фев 23 15:39 3 0 S rc2 . Фев 23 15:41 old 84 id= s2 term=0 exit=0 root + console Фев 27 21:34 0:28 4612 (:0) rc3 . Фев 23 15:41 old 359 id= s3 term=0 exit=0 sac . Фев 23 15:41 old 411 id= sc LOGIN console Фев 23 15:41 0:28 428 panaslog . Фев 23 15:41 old 413 id= e1 netwatch . Фев 25 12:02 old 415 id= up term=15 exit=0 zsmon . Фев 23 15:41 old 423 informix + pts/1 Мар 25 10:13 15:21 1796 (khomjak.profix.com) eugene + pts/3 Мар 22 18:23 15:24 23392 (khomjak.profix.com) serj + pts/4 Мар 18 10:41 old 13278 (sysadm.profix.com) serj + pts/15 Мар 25 11:32 14:51 3004 (sysadm.profix.com) kravchuk + pts/14 Мар 26 09:39 . 11615 (creator.profix.com) slavik + pts/2 Мар 21 14:18 16:13 14526 (slavik.profix.com) informix + pts/17 Мар 21 13:19 17:50 14012 (bachin.profix.com) informix pts/6 Мар 25 18:34 15:05 3572 id=t800 term=0 exit=0 (lyapota.profix.com) lyapota pts/7 Мар 25 18:34 17:58 3577 id=t900 term=0 exit=0 (lyapota.profix.com) informix + pts/5 Мар 5 14:48 15:33 27664 (slavik.profix.com) kravchuk pts/8 Мар 25 18:24 15:15 8916 id=tB00 term=0 exit=0 --More--

В простейшем случае программа who вызывается без параметров:

[kravchuk@arturo 09:45:35 /]$ who root console Фев 27 21:34 (:0) informix pts/1 Мар 25 10:13 (khomjak.profix.com) eugene pts/3 Мар 22 18:23 (khomjak.profix.com) serj pts/4 Мар 18 10:41 (sysadm.profix.com) serj pts/15 Мар 25 11:32 (sysadm.profix.com) kravchuk pts/14 Мар 26 09:39 (creator.profix.com) slavik pts/2 Мар 21 14:18 (slavik.profix.com) informix pts/17 Мар 21 13:19 (bachin.profix.com) informix pts/5 Мар 5 14:48 (slavik.profix.com) root pts/13 Фев 27 21:35 (:0.0) root pts/16 Мар 25 17:24 (:0.0)

Наконец, вот как используется команда who для самоидентификации:

[kravchuk@arturo 09:45:38 /]$ who am i kravchuk pts/14 Мар 26 09:39 (creator.profix.com)

Пользователи и группы

UNIX - многопользовательская операционная система. Пользователи, занимающиеся общими задачами, могут объединяться в группы. Каждый пользователь обязательно принадлежит к одной или нескольким группам. Все команды выполняются от имени определенного пользователя, принадлежащего в момент выполнения к определенной группе.

В многопользовательских системах необходимо обеспечивать защиту объектов (файлов, процессов), принадлежащих одному пользователю, от всех остальных. ОС UNIX предлагает базовые средства защиты и совместного использования файлов на основе отслеживания пользователя и группы, владеющих файлом, трех уровней доступа (для пользователя-владельца, для пользователей группы-владельца, и для всех остальных пользователей) и трех базовых прав доступа к файлам (на чтение, на запись и на выполнение). Базовые средства защиты процессов основаны на отслеживании принадлежности процессов пользователям.

Для отслеживания владельцев процессов и файлов используются числовые идентификаторы. Идентификатор пользователя и группы - целое число (обычно) в диапазоне от 0 до 65535. Присвоение уникального идентификатора пользователя выполняется при заведении системным администратором нового регистрационного имени. Значения идентификатора пользователя и группы - не просто числа, которые идентифицируют пользователя, - они определяют владельцев файлов и процессов. Среди пользователей системы выделяется один пользователь - системный администратор или суперпользователь, обладающий всей полнотой прав на использование и конфигурирование системы. Это пользователь с идентификатором 0 и регистрационным именем root.

При представлении информации человеку удобнее использовать вместо соответствующих идентификаторов символьные имена - регистрационное имя пользователя и имя группы. Соответствие идентификаторов и символьных имен, а также другая информация о пользователях и группах в системе (учетные записи), как и большинство другой информации о конфигурации системы UNIX, по традиции, представлена в виде текстовых файлов. Эти файлы - /etc/passwd, /etc/group и /etc/shadow (в системах с теневым хранением паролей) - детально описаны ниже.

Пользовательские процессы и процессы ядра

Пользовательские процессы образуют следующие два уровня и:

защищены от других пользовательских процессов;

не имеют доступа к процедурам ядра, кроме как через системные вызовы;

не могут непосредственно обращаться к пространству памяти ядра.

Пространство (памяти) ядра - это область памяти, в которой процессы ядра (процессы, работающие в контексте ядра) реализуют службы ядра. Любой процесс, выполняющийся в пространстве ядра, считается работающим в режиме ядра. Пространство ядра - привилегированная область; пользователь получает к ней доступ только через интерфейс системных вызовов. Пользовательский процесс не имеет прямого доступа ко всем инструкциям и физическим устройствам, - их имеет процесс ядра. Процесс ядра также может менять карту памяти, что необходимо для переключения процессов (смены контекста).

Пользовательский процесс работает в режиме ядра, когда начинает выполнять код ядра через системный вызов.

Помеченные регулярные выражения

Чтобы манипулировать не только целыми фрагментами, выбираемыми регулярными выражениями, но и их частями, используются помеченные регулярные выражения: если конструкция \(...\) появляется в регулярном выражении, то часть соответствующего ей фрагмента доступна как \1. Допускается использование до девяти помеченных выражений, на которые ссылаются \1, \2 и т.д.

Вот ряд примеров использования помеченных регулярных выражений:

s/\(...\)\(.*\)/\2\1/	Поместить 3 первых символа в конец строки
/\(..*\)\1/	Найти строки, содержащие повторяющиеся смежные цепочки символов
s/^\(..*\)\.\(..*\)/\1.\ \2/	Перенести остаток строки после первой точки на следующую строку

Понятие логической файловой системы

Логическая файловая система в ОС UNIX (или просто файловая система) - это иерархически организованная структура всех каталогов и файлов в системе, начинающаяся с корневого каталога. Файловая система UNIX обеспечивает унифицированный интерфейс доступа к данным, расположенным на различных носителях, и к периферийным устройствам. Логическая файловая система может состоять из одной или нескольких физических файловых (под)систем, являющихся разделами физических носителей (дисков, CD-ROM или дискет).

Файловая система контролирует права доступа к файлам, выполняет операции создания и удаления файлов, а также выполняет запись/чтение данных файла. Поскольку большинство прикладных функций выполняется через интерфейс файловой системы, следовательно, права доступа к файлам определяют привилегии пользователя в системе.

Файловая система обеспечивает перенаправление запросов, адресованных периферийным устройствам, соответствующим модулям подсистемы ввода-вывода.

Поправка приоритета (NI)

Относительный приоритет процесса, учитываемый планировщиком при определении очередности запуска. Фактическое же распределение процессорных ресурсов определяется приоритетом выполнения (атрибут PRI), зависящим от нескольких факторов, в частности от заданного относительного приоритета. Относительный приоритет не изменяется системой на всем протяжении жизни процесса (хотя может быть изменен пользователем или администратором) в отличие от приоритета выполнения, динамически изменяемого планировщиком.

Посылка сигналов

Для посылки сигналов из командного интерпретатора используется команда kill. Она имеет следующий синтаксис:

kill [ -сигнал ] pid ...

Эта команда посылает указанный сигнал (по умолчанию - SIGTERM) всем процессам с указанными идентификаторами. Посылать сигнал можно и не существующему процессу - выдается предупреждение, но другим процессам сигнал посылается. Посылаемый сигнал задается по имени без префикса SIG или по номеру, например:

[kravchuk@arturo 16:56:55 /]$ echo $$ 3697 [kravchuk@arturo 16:56:58 /]$ kill -STOP 3697

В результате текущий сеанс зависает.

Права доступа к файлам

Каждый пользователь UNIX (не говоря уже о системном администраторе) должен управлять дисковым пространством. Пользователь несет ответственность за содержимое своего начального каталога и обеспечение целостности любых имеющихся у него данных. Целостность данных обеспечивается проверкой и изменением прав доступа. Защищая файлы и каталоги, пользователь предотвращает неавторизированный доступ.

Каждый файл в ОС UNIX содержит набор прав доступа, по которому определяется, как пользователь взаимодействует с данным файлом. Этот набор хранится в индексном дескрипторе данного файла в виде целого значения, из которого обычно используется 12 битов. Причем каждый бит используется как переключатель, разрешая (значение 1) или запрещая (значение 0) тот или иной доступ.

Три первых бита устанавливают различные виды поведения при выполнении. Оставшиеся девять делятся на три группы по три, определяя права доступа для владельца, группы и остальных пользователей. Каждая группа задает права на чтение, запись и выполнение.

Базовые биты прав доступа представлены в табл. 11. Там дано восьмеричное значение, задающее соответствующий бит, вид этого бита в первом столбце длинного листинга и право, задаваемое этим битом.

Таблица 11. Права доступа к файлам в ОС UNIX

Восьмеричное значение	Вид в столбце прав доступа	Право или назначение бита
4000	---s------	Установленный эффективный идентификатор владельца (бит SUID)
2000	------s---	Установленный эффективный идентификатор группы (бит SПID)
1000	---------t ---------T	Клейкий (sticky) бит. Вид для каталогов и выполняемых файлов, соответственно.
0400	-r--------	Право владельца на чтение
0200	--w-------	Право владельца на запись
0100	---x------	Право владельца на выполнение
0040	----r-----	Право группы на чтение
0020	-----w----	Право группы на запись
0010	------x---	Право группы на выполнение
0004	-------r--	Право всех прочих на чтение
0002	--------w-	Право всех прочих на запись
0001	---------x	Право всех прочих на выполнение

<


Бит чтения для всех типов файлов имеет одно и то же значение: он позволяет читать содержимое файла (получать листинг каталога командой ).

Бит записи также имеет одно и то же значение: он позволяет писать в этот файл, включая и перезапись содержимого. Если у пользователя отсутствует право доступа на запись в каталоге, где находится данный файл, то пользователь не сможет его удалить. Аналогично, без этого же права пользователь не создаст новый файл в каталоге, хотя может сократить длину доступного на запись файла до нуля.

Если для некоторого файла установлен бит выполнения, то файл может выполняться как команда. В случае установки этого бита для каталога, этот каталог можно сделать текущим (перейти в него командой ).

Установленный бит SUID означает, что доступный пользователю на выполнение файл будет выполняться с правами (с эффективным идентификатором) владельца, а не пользователя, вызвавшего файл (как это обычно происходит).

Установленный бит SGID означает, что доступный пользователю на выполнение файл будет выполняться с правами (с эффективным идентификатором) группы-владельца, а не пользователя, вызвавшего файл (как это обычно происходит).

Если бит SGID установлен для файла, не доступного для выполнения, он означает обязательное блокирование, т.е. неизменность прав доступа на чтение и запись пока файл открыт определенной программой.

Установленный клейкий бит для обычных файлов ранее (во времена PDP-11) означал необходимость сохранить образ программы в памяти после выполнения (для ускорения повторной загрузки). Сейчас при установке обычным пользователем он сбрасывается. Значение этого бита при установке пользователем root зависит от версии ОС и иногда необходимо. Так, в ОС Solaris необходимо устанавливать клейкий бит для обычных файлов, используемых в качестве области подкачки.

Установка клейкого бита для каталога означает, что файл в этом каталоге может быть удален или переименован только в следующих случаях:

пользователем-владельцем файла;

пользователем-владельцем каталога;



если файл доступен пользователю на запись;

пользователем root.

Для расчета прав доступа необходимо сложить восьмеричные значения всех необходимых установленных битов. В результате получится четырехзначное восьмеричное число. Если старший разряд имеет значение 0, его можно не указывать.

Например, если необходимо задать права доступа на чтение, запись и выполнение для владельца, на чтение и выполнение для группы и на выполнение для всех остальных пользователей, получаем следующее восьмеричное значение:

Чтение для владельца:	0400
Запись для владельца:	0200
Выполнение для владельца:	0100
Чтение для группы:	0040
Выполнение для группы:	0010
Выполнение для прочих:	0001
Сумма:	0751

Итак, соответствующие права доступа - 751. В длинном листинге эти права будут представлены в виде "-rwxr-x--x" (при "сложении" буквы с дефисом в символьном представлении остается буква).

Правила построения паролей

При создании паролей обычно необходимо выполнять следующие требования:

Пароль должен содержать не менее PASSLENGTH символов, как определено в файле /etc/default/passwd. Значение PASSLENGTH должно быть не менее 3. Учитываются только первые восемь символов пароля.

Пароль должен содержать не менее двух буквенных символов и одной цифры или специального символа. (В данном случае к буквенным символам относятся все прописные и строчные буквы.)

Пароль должен отличаться от регистрационного имени пользователя и от любого слова, получаемого циклическим (circular shift) или обратным (reverse shift) сдвигом этого регистрационного имени. (Соответствующие прописные и строчные буквы считаются совпадающими.)

Эти требования не распространяются на пользователя root.

Примеры регулярных выражений

Простые примеры регулярных выражений и задаваемых ими шаблонов поиска представлены в табл. 20.

Таблица 20. Примеры использования регулярных выражений

Образец	Соответствие
/^$/	пустая строка, т.е. только конец строки
/./	непустая строка, по крайней мере один символ
/^/	все строки
/thing/	thing где-либо в строке
/^thing/	thing в начале строки
/thing$/	thing в конце строки
/^thing$/	строка, состоящая лишь из thing
/thing.$/	thing плюс любой символ в конце строки
/\/thing\//	/thing/ где-либо в строке
/[tT]hing/	thing или Thing где-либо в строке
/thing[0-9]/	thing, за которой идет одна цифра
/thing[^0-9]/	thing, за которой идет не цифра
/thing1.*thing2/	thing1, затем любая строка, затем thing2
/^thing1.*thing2$/	thing1 в начале и thing2 в конце

Приоритеты процессов

Планирование процессов и UNIX основано на приоритете процесса. Планировщик всегда выбирает процесс с наивысшим приоритетом. Приоритет процесса не является фиксированным и динамически изменяется системой в зависимости от использования вычислительных ресурсов, времени ожидания запуска и текущего состояния процесса. Если процесс готов к запуску и имеет наивысший приоритет, планировщик приостановит выполнение текущего процесса (с более низким приоритетом), даже если последний не "выработал" свой временной квант.

Ядро UNIX является непрерываемым (nonpreemptive). Это означает, что процесс, находящийся в режиме ядра (в результате системного вызова или прерывания) и выполняющий системные инструкции, не может быть прерван системой, а вычислительные ресурсы переданы другому высокоприоритетному процессу. В этом состоянии выполняющийся процесс не может освободить процессор "по собственному желанию", в результате недоступности какого-либо ресурса перейдя в состояние сна. В противном случае система может прервать выполнение процесса только при переходе из режима ядра в пользовательский режим. Такой подход значительно упрощает решение задач синхронизации и поддержки целостности структур данных ядра.

Каждый процесс имеет два атрибута приоритета: текущий приоритет, на основании которого происходит планирование, и относительный приоритет, называемый также - nice number, который задается при порождении процесса и влияет на текущий приоритет.

Диапазон значений текущего приоритета различен, в зависимости от версии ОС UNIX и используемого планировщика. В любом случае, процессы, выполняющиеся в пользовательском режиме, имеют более низкий приоритет, чем работающие в режиме ядра.

Присваивание значения переменной при вызове

Переменные называют ключевыми параметрами, поскольку им можно передавать значение по имени при вызове. Рассмотрим пример:

$ echo 'echo $x' >echox $ cx echox $ echo $x Hello $ echox $ x=Hi echox Hi

По умолчанию ключевые параметры можно передавать только до имени команды. Если установить флаг интерпретатора -k (set -k), то можно будет передавать значения переменным и после имени команды.

Просмотр базы данных учетных записей

Для просмотра базы данных учетных записей системы предназначена команда logins. Команда logins выдает информацию о пользовательских и системных регистрационных именах. Содержание выдаваемой информации управляется опциями команды и может включать: регистрационное имя, идентификатор пользователя, описание учетной записи в файле /etc/passwd (реальное имя пользователя или другая информация), имя основной группы, идентификатор основной группы, имена групп, идентификаторы групп, начальный каталог, начальный командный интерпретатор и четыре параметра устаревания пароля.

По умолчанию выдается следующая информация: регистрационное имя, идентификатор пользователя, имя основной группы, идентификатор основной группы и поле описания учетной записи в файле /etc/passwd. Результат сортируется по идентификатору пользователя, в результате чего сначала идут системные регистрационные имена, а затем - пользовательские.

Команда logins имеет следующий синтаксис:

logins [-dmopstuxa] [-g группы] [-l рег_имена]

Действие опций команды logins представлено в табл. 6.

Таблица 6. Опции команды logins

Опция	Назначение
-d	Выбирает регистрационные имена с дублирующимися идентификаторами пользователя.
-m	Показывает все группы, к которым принадлежит пользователь.
-o	Форматирует вывод в виде одной строки полей, разделенных двоеточиями.
-p	Выбирает регистрационные имена без паролей.
-s	Выбирает все системные регистрационные имена.
-t	Сортирует результат по регистрационному имени, а не по идентификатору пользователя.
-u	Выбирает все пользовательские регистрационные имена.
-x	Выдает расширенную информацию о каждом выбранном пользователе. Эта расширенная информация включает начальный каталог, начальный командный интерпретатор и информацию об устаревании паролей, причем каждый элемент выдается в отдельной строке. Информация о пароле содержит статус пароля (PS при наличии пароля, NP при отсутствии пароля или LK для заблокированного регистрационного имени), дату последнего изменения пароля, количество дней, через которое потребуется изменить пароль, минимальное количество дней между изменениями и за сколько дней пользователь начнет получать (при регистрации) предупреждающее сообщение об устаревании пароля.
-a	Добавляет к результату два поля, связанных с устареванием пароля. Они показывают, сколько дней пароль можно не использовать, перед тем как он автоматически деактивируется, и дату устаревания пароля.
-g	Выбирает всех пользователей, принадлежащих указанной группе, сортируя список по идентификатору пользователя. Можно указывать несколько групп в виде списка через запятую.
-l	Выбирает указанное регистрационное имя. Можно указывать несколько регистрационных имен в виде списка через запятую.

При совместном использовании нескольких опций будут показаны учетные записи, удовлетворяющие любому из критериев. При совместном использовании опций -l и -g информация о пользователе будет выдаваться один раз, даже если он принадлежит к нескольким указанным группам.

Просмотр содержимого файлов

Стандартным средством просмотра содержимого файлов (помимо редакторов или команд типа od), является команда cat. Она читает файлы из командной строки в заданной последовательности и помещает их содержимое в стандартный выходной поток. Команда cat имеет следующий синтаксис:

cat [-u][-s][-v][-t][-e] [файл ...]

Если ни один файл не указан или указан символ дефиса (-), то команда читает стандартный входной поток.

Команда cat - полезный инструмент для конкатенации нескольких файлов.

Команда cat воспринимает следующие основные опции:

-u

Вывод не буферизуется (по умолчанию - буферизуется).

-s

Не сообщается о несуществующих файлах.

-v

Визуализация непечатных символов (кроме табуляций, переводов строк и переходов к новой странице). Управляющие символы изображаются в виде ^X (CTRL+X); символ DEL (восьмеричное 0177) - в виде ^?. Символы, не входящие в набор ASCII (то есть с ненулевым восьмым битом) выдаются в виде M-x, где x - определяемый младшими семью битами символ.

Рассмотрим несколько примеров использования команды cat:

[kravchuk@arturo 17:55:26 /tmp]$ ls *.txt > 1.txt [kravchuk@arturo 17:55:36 /tmp]$ cat 1.txt 1.txt [kravchuk@arturo 17:55:39 /tmp]$ cp 1.txt 2.txt [kravchuk@arturo 17:55:48 /tmp]$ cat 1.txt 2.txt > 3.txt [kravchuk@arturo 17:56:00 /tmp]$ ls -l *.txt -rw-r--r-- 1 kravchuk 50 6 Мар 26 17:55 1.txt -rw-r--r-- 1 kravchuk 50 6 Мар 26 17:55 2.txt -rw-r--r-- 1 kravchuk 50 12 Мар 26 17:56 3.txt [kravchuk@arturo 17:56:05 /tmp]$ cat 3.txt 1.txt 1.txt [kravchuk@arturo 17:56:10 /tmp]$ cat >4.txt Hello! ^D [kravchuk@arturo 17:56:29 /tmp]$ cat 4.txt Hello!

Просмотр состояния заданий

С помощью команды jobs пользователь имеет возможность просмотреть состояние своих заданий и получит список всех заданий запущенных в сеансе работы с терминалом.

$ jobs [1] Stopped (user) du [2]- Stopped (user) du -a /home/intdbi [3]+ Stopped (user) du -r /home/intdbi $

Команда jobs принимает два флага. Флаг -l включает идентификатор процесса с номером задания.

$ jobs -l [1] 1351 Stopped (user) du [2]- 1381 Stopped (user) du -a /home/intdbi [3]+ 1383 Stopped (user) du -r /home/intdbi $

Флаг -р заменяет номер задания на идентификатор процесса.

$ jobs -p 1351 1381 1383 $

Идентификатор процесса может использоваться при обращении к команде ps.

Проверка и восстановление целостности файловых систем

Программа fsck ищет и, автоматически или в интерактивном режиме, исправляет противоречия в файловых системах. Если файловая система находится в несогласованном состоянии, которое нельзя однозначно исправить, у пользователя спрашивают подтверждения перед попыткой выполнить каждое исправление. Следует иметь в виду, что некоторые исправления приводят к определенным потерям данных. Объем и серьезность потери данных можно определить по диагностическому сообщению. Стандартным действием при каждом исправлении является ожидание от пользователя утвердительного (yes) или отрицательного (no) ответа.

При использовании fsck файловая система должна быть неактивной (размонтирована или смонтирована только для чтения). Если это невозможно, необходимо обеспечить, чтобы машина находилась в состоянии покоя (без работающих пользователей) и чтобы сразу после завершения команды она была перезагружена, если исправляется критическая файловая система, например, корневая.

Команда fsck имеет следующий синтаксис:

fsck [-F ТипФС] [-V] [-m] [устройство ...]

fsck [-F ТипФС] [-V] [-o специфические_опции] [устройство ...]

Основные опции и параметры команды fsck представлены в табл. 15.

Таблица 15. Основные опции команды fsck

Опция	Назначение
-F	Задает тип проверяемой файловой системы. Если тип не указан, команда обращается к таблице стандартных файловых систем.
-V	Выдает результирующую командную строку, но не выполняет команду. Командная строка генерируется с использованием опций и аргументов, указанных пользователем, путем добавления к ним информации, взятой из таблицы стандартных файловых систем.
-m	Проверять, но не восстанавливать. Эта опция позволяет проверить, может ли файловая система быть смонтирована.
-o	Позволяет задать опции, специфические для типа файловой системы.

Для работы команде fsck необходимо указывать специальное символьное устройство.

Корневая файловая система обычно проверяется при запуске автоматически. Система при запуске может автоматически проверять и другие физические файловые системы, для которых в таблице стандартных файловых систем указана необходимость такой проверки. Эта проверка может вестись параллельно, путем запуска отдельного процесса fsck для каждой проверяемой файловой системы с одним и тем же порядковым номером проверки. Параллельно имеет смысл проверять файловые системы, расположенные на разных физических дисках.

Проверка условий в командном интерпретаторе

Команда test имеет следующий синтаксис:

<команда test> ::=

test <выражение> | [ <выражение> ]

Выражение строится из примитивов, представленных в , при необходимости, с помощью следующих операторов:

!	Унарный оператор отрицания.
-a	Бинарный оператор "и".
-o	Бинарный оператор "или".
(<выражение>)	Скобки для группировки. Учтите, что скобки распознаются командным интерпретатором, поэтому их надо брать в кавычки.

Таблица 26. Основные примитивы команды test

Примитив	Условие
-r файл	файл существует и доступен для чтения
-w файл	файл существует и доступен для записи
-x файл	файл существует и является выполняемым
-f файл	истина, если файл существует и является обычным файлом (не каталогом)
-d файл	файл существует и является каталогом
-h файл	файл существует и является символьной связью
-s файл	файл существует и не пуст
-t [ дескриптор ]	истина, если открытый файл с указанным дескриптором (по умолчанию, 1) ассоциирован с терминалом
-z s1	истина, если строка s1 имеет нулевую длину
-n s1	истина, если строка s1 имеет ненулевую длину
s1 = s2	истина, если строки s1 и s2 идентичны
s1 != s2	истина, если строки s1 и s2 не совпадают
s1	истина, если строка s1 непустая
n1 -eq n2	сравнение целых чисел на равенство (=). Можно использовать также и другие сравнения: -ne (!=), -gt (>), -ge (>=), -lt (<) и -le (<=).

Рассмотрим пример использования условного оператора и команды test:

$ cat which # which cmd: Безопасная версия сценария для выдачи каталога, # из которого будет вызываться выполняемая программа

opath=$PATH PATH=/usr/bin

# Это гарантирует использование настоящих команд # echo, sed и test в любом случае!

case $# in 0) echo 'Usage: which command' 1>&2; exit 2 esac

for i in `echo $opath | sed 's/^:/.:/ s/::/:.:/g s/:$/:./ s/:/ /g'` do if test -x $i/$1 then echo $i/$1 exit 0 # команда найдена fi done exit 1 # не найдена $ which sed ./sed $ which which ./which

Работа в сети

Таблица 28. Основные сетевые команды

Утилита	Назначение
ftp	Клиент для обмена файлами с удаленной машиной по сети. Позволяет просматривать каталоги, создавать каталоги на удаленной машине, загружать и выгружать файлы с помощью стандартного набора команд. Допускает автоматизацию операций по обмену файлами.
netstat	Выдает разнообразную статистику о работе сети, содержимое таблиц маршрутизации и т.д.
ping	Посылает специальный пакет ICMP, требующий ответа от удаленного сервера. Позволяет проверить доступность удаленного хоста и скорость работы сети. Обычно доступна только пользователю root.
rlogin	Программа удаленной регистрации. Позволяет работать с удаленной машиной так же, как с локальной. Поддерживает доверительные отношения.
rsh	Удаленный командный интерпретатор. Позволяет выполнить любую команду интерпретатора на удаленной машине и получить ее выходной поток на локальной. Поддерживает доверительные отношения.
ssh	Защищенный командный интерпретатор, функционально аналогичный программам telnet, rsh и rlogin, но передающий пароли и данные в зашифрованном виде.
telnet	Программа удаленного подключения к указанной сетевой службе. Обычно используется для удаленной регистрации. Не поддерживает доверительные отношения.
traceroute	Программа трассировки пакетов. Показывает маршрут, по которому будут направляться пакеты на указанный удаленных хост и скорость передачи на каждом из переходов. Обычно доступна только пользователю root.

Реальный (GID) и эффективный (EGID) идентификаторы группы

Реальный идентификатор группы равен идентификатору основной или текущей группы пользователя, запустившего процесс. Эффективный идентификатор служит для определения прав доступа к системным ресурсам от имени группы. Обычно эффективный идентификатор группы совпадает с реальным. Но если для выполняемого файла установлен бит SGID, такой файл выполняется с эффективным идентификатором группы-владельца.

Реальный (UID) и эффективный (EUID) идентификаторы пользователя

Реальным идентификатором пользователя данного процесса является идентификатор пользователя, запустившего процесс. Эффективный идентификатор служит для определения прав доступа процесса к системным ресурсам (в первую очередь к ресурсам файловой системы). Обычно реальный и эффективный идентификаторы совпадают, т.е. процесс имеет в системе те же права, что и пользователь, запустивший его. Однако существует возможность задать процессу более широкие права, чем права пользователя, путем установки бита SUID, когда эффективному идентификатору присваивается значение идентификатора владельца выполняемого файла (например, пользователя root).

Редактор vi

vi (vedit) - экранно-ориентированный текстовый редактор. Он позволяет видеть одновременно целую страницу текста, перемещаться по нему курсором и непосредственно видеть вносимые изменения.

Редактор vi

является наследником строкового редактора ex, который, в свою очередь, является расширением базового текстового редактора ed. Тем самым, обеспечивается преемственность средств редактирования и использование эффективного механизма поиска и замены на базе регулярных выражений.

Регулярные выражения и сопоставление с образцом

Эффективность обработки текста определяется эффективностью поиска необходимых фрагментов. Для задания образцов поиска в ОС UNIX используется ряд метасимволов регулярных выражений, впервые появившихся в редакторе ed и представленных в табл. 19.

Таблица 19. Метасимволы регулярных выражений

Метасимвол	Описание
c	Любой конкретный символ задает совпадение с таким же символом
\c	Отменяет специальный смысл символа c
^	Соответствует началу строки, когда ^ начинает образец
$	Соответствует концу строки, когда $ заканчивает образец
.	Совпадает с любым одиночным символом
[...]	Соответствует одному любому символу в ...; допустимы диапазоны типа a-z
[^...]	Соответствует любому одиночному символу, не входящему в ...; допустимы диапазоны
r*	Соответствует нулевому или более числу вхождений r, где r - символ или [...]
&	Используется только в правой части команд замены (s); вставляет фрагмент, совпавший с образцом
\(...\)	Помечает регулярное выражение; найденные строки доступны как \1, \2 и т.д. до \9 в левой и правой частях соответствующей команды замены s, а также в шаблонах поиска сразу после закрытия соответствующей круглой скобки.

Резервное копирование и восстановление

Таблица 29. Основные средства резервного копирования и восстановления

Утилита	Назначение
compress	Сжимает (упаковывает) указанный файл, обычно удаляя исходный вариант. Сжатые файлы обычно имеют суффикс .Z и разжимаются командой uncompress.
cpio	Команда создания архивов. Помещает все указанные файлы, включая содержимое подкаталогов, в архив, выдаваемый в стандартный выходной поток. Получает архив из входного потока и раскрывает в текущем каталоге. Поддерживает различные платформы и форматы, в том числе, формат архивов tar.
dd	Команда копирования блоков данных с одного файла или устройства в другой. Позволяет выполнять преобразования при копировании.
gzip	Утилита GNU для сжатия указанного файла. Упаковывает файлы лучше, чем compress. Работает на всех платформах. Сжатые файлы обычно имеют суффикс .gz и разжимаются командой ungzip (gzip -d).
tar	Утилита архивирования. Помещает все указанные файлы, включая содержимое подкаталогов, в архив, записываемый в указанный файл. Создает необходимые каталоги и файлы при разархивировании. Первоначально предназначалась для архивирования на ленту.

Режимы работы

Редактор vi поддерживает несколько режимов работы:

Командный режим	Нормальный и начальный режим. По завершении других режимов происходит возврат в командный режим. Для форсированного перехода в этот режим используется клавиша Esc
Режим ввода	В режим ввода входят при задании одной из следующих команд: a A i I o O c C s S R. При этом может набираться произвольный текст. Из этого режима выходят либо по Esc, либо он автоматически прерывается редактором. При этом обычно подается звуковой сигнал.
Режим последней строки	Чтение ввода для команды : / ? или !; прекращается нажатием клавиши Enter.

Сигналы: посылка и обработка

Сигналы обеспечивают механизм вызова определенной процедуры при наступлении некоторого события (аналогично прерываниям). Каждое событие имеет свой числовой идентификатор (обычно в диапазоне от 1 до 36) и соответствующую символьную константу- имя. При работе с сигналами необходимо различать две фазы:

Генерация или посылка сигнала.

Доставка и обработка сигнала.

Сигнал отправляется, когда происходит определенное событие, о наступлении которого должен быть уведомлен процесс. Сигнал считается доставленным, когда процесс, которому был отправлен сигнал, получает его и выполняет его обработку. В промежутке между этими двумя событиями сигнал ожидает доставки.

Сигнал может посылаться одним процессом другому (с помощью соответствующего системного вызова ) и будет доставлен, если оба процесса - одного пользователя или сигнал послан от имени пользователя root. Сигналы посылаются также ядром.

Ядро генерирует и посылает процессу сигнал в ответ на ряд событий, которые могут быть вызваны самим процессом, другим процессом, прерыванием или каким либо внешним событием. Основные причины отправки сигнала:

Исключительные ситуации

Выполнение процесса вызывает исключительну ситуацию, например, деление на 0.

Терминальные прерывания

Нажатие клавиш терминала, например, <Del>, <Ctrl+C>, <Ctrl+\>, вызывает посылку сигнала текущему процессу, связанному с терминалом.

Другие процессы

Процесс может посылать сигнал другому процессу или группе процессов с помощью системного вызова kill. В этом случае сигналы являются элементарной формой межпроцессного взаимодействия.

Управление заданиями

Командные интерпретаторы, поддерживающие средства управления заданиями, используют сигналы для манипулирования фоновыми и текущими процессами. Когда процесс, выполняющийся в фоновом режиме, делает попытку чтения или записи на терминал, ему посылается сигнал останова. Когда порожденный процесс завершает свою работу, родительский процесс уведомляется об этом также с помощью сигнала.

Квоты

Когда процесс превышает выделенную ему квоту вычислительных ресурсов или ресурсов файловой системы, ему посылается соответствующий сигнал.

Уведомления

Процесс может запросить уведомление о наступлении тех или иных событий, например, готовности устройства и т.д. Такое уведомление посылается процессу в виде сигнала.

Будильники

Если процесс установил таймер, ему будет послан сигнал, когда значение таймера станет равным 0.

Символьное представление изменения прав доступа

Символьное изменение прав доступа задается в виде списка, через запятую, выражений следующего вида:

[пользователи] оператор [права]

Компонент пользователи определяет, для кого задаются или изменяются права. Он может иметь значения u, g, o и a, задающие изменения прав для владельца, группы, прочих пользователей и всех категорий пользователей. Если пользователи не указаны, права изменяются для всех категорий пользователей. Однако при этом не переопределяются установки, задаваемые маской создания файлов (umask).

Компонент оператор может иметь значения +, - или =, означающие добавление, отмену права доступа и установку в точности указанных прав, соответственно. Если после оператора = права не указаны, все права доступа для соответствующих категорий пользователей отменяются.

Компонент права задается в виде любой совместимой комбинации следующих символов:

r

право на чтение

w

право на запись

x

право на выполнение

l

блокирование изменения прав доступа

s

выполнение с эффективным идентификатором владельца или группы-владельца

t

клейкий бит

Не все сочетания символов для компонента пользователи и компонента права допустимы. Так, s можно задавать только для u или g, а t - только для u. Права x и s не совместимы с l и т.д.

Изменения прав доступа в списке выполняются последовательно, в порядке их перечисления.

Рассмотрим пример изменения прав доступа:

[kravchuk@arturo 10:51:43 /]$ cd /tmp [kravchuk@arturo 10:51:46 /tmp]$ >f1.txt [kravchuk@arturo 10:52:01 /tmp]$ chmod +w f1.txt [kravchuk@arturo 10:52:13 /tmp]$ ls -l *.txt -rw-r--r-- 1 kravchuk 50 0 Мар 27 10:52 f1.txt [kravchuk@arturo 10:52:17 /tmp]$ chmod a+w f1.txt [kravchuk@arturo 10:52:32 /tmp]$ ls -l *.txt -rw-rw-rw- 1 kravchuk 50 0 Мар 27 10:52 f1.txt [kravchuk@arturo 10:52:33 /tmp]$ chmod u+x,g=x,o= f1.txt [kravchuk@arturo 10:53:18 /tmp]$ ls -l *.txt -rwx--x--- 1 kravchuk 50 0 Мар 27 10:52 f1.txt [kravchuk@arturo 10:53:20 /tmp]$ chmod ug-x,og+r,u=rwx f1.txt [kravchuk@arturo 10:54:46 /tmp]$ ls -l *.txt -rwxr--r-- 1 kravchuk 50 0 Мар 27 10:52 f1.txt [kravchuk@arturo 10:55:15 /tmp]$ chmod 644 f1.txt [kravchuk@arturo 10:55:23 /tmp]$ ls -l *.txt -rw-r--r-- 1 kravchuk 50 0 Мар 27 10:52 f1.txt

Рассмотрим еще один пример, показывающий значение и изменение прав доступа к каталогу:

[kravchuk@arturo 11:05:38 /tmp]$ ls -l | grep d1 drw-r--r-- 2 kravchuk 50 108 Мар 26 17:39 d1 [kravchuk@arturo 11:05:47 /tmp]$ cd d1 bash: cd: d1: Permission denied [kravchuk@arturo 11:05:57 /tmp]$ chmod 744 d1 [kravchuk@arturo 11:06:26 /tmp]$ cd d1 [kravchuk@arturo 11:06:27 /tmp/d1]$ cd .. [kravchuk@arturo 11:06:39 /tmp]$ chmod -w d1 [kravchuk@arturo 11:06:51 /tmp]$ cd d1 [kravchuk@arturo 11:06:58 /tmp/d1]$ ls f3.txt [kravchuk@arturo 11:06:59 /tmp/d1]$ rm f3.txt rm: f3.txt not removed: Permission denied

Синхронизация структуры файловой системы

При открытии файла ядро помещает копию дискового индексного дескриптора в соответствующую таблицу в памяти, которая содержит дополнительные атрибуты. В дальнейшем изменение индексного дескриптора происходит в памяти, и измененная структура файловой системы сбрасывается на диск только при выполнении специальной команды, sync. Эта команда выполняется при штатной остановке системы или явно администратором.

Если произошло нештатное прекращение работы системы, структура суперблока и массива индексных дескрипторов на диске не соответствует структуре блоков данных и может быть несогласованной.

Отсутствие синхронизации между образом файловой системы в памяти и ее данными на диске (в случае аварийной остановки системы) может привести к появлению следующих ошибок в файловой системе:

Один блок адресуется несколькими дескрипторами (принадлежит нескольким файлам).

Блок помечен как свободный, но в тоже время занят (на него ссылается дескриптор).

Блок помечен как занятый, но в то же время свободен (ни один дескриптор на него не ссылается).

Неправильное количество ссылок в дескрипторе.

Несовпадение между размером файла и суммарным размером адресуемых дескриптором блоков.

Недопустимые адресуемые блоки (например, расположенные за пределами файловой системы).

"Потерянные" файлы (правильные дескрипторы, на которые не ссылаються записи каталогов).

Недопустимые номера дескрипторов в записях каталогов.

Часть этих проблем может быть устранена специальной утилитой, (см. далее в разделе, посвященном управлению файловой системой). Но принципиальное решение проблемы согласованности и целостности данных в файловых системах UNIX возможно только при использовании журнализации- предварительной записи всех изменений дисковой структуры в отдельную область на диске.

Синтаксис определения функции

Для определения функций используется ключевое слово function. Функции читаются и хранятся внутренне командным интерпретатором. Функции выполняются как команды, причем аргументы передаются как позиционные параметры. Синтаксис определения функции следующий:

<определение функции> ::=

function <идентификатор> { <список команд> } |

<идентификатор> () { <список команд> }

где список команд задает команды, выполняемые в качестве тела функции. Команды обычно разделяются точкой с запятой или переводами строк.

Системное программное обеспечение

ОС UNIX обеспечивает ряд стандартных системных программ для решения задач администрирования, переконфигурирования и поддержки файловой системы, в частности:

для настройки параметров конфигурации системы;

для перекомпоновки ядра (если она необходима) и добавления новых драйверов устройств;

для создания и удаления учетных записей пользователей;

создания и подключения физических файловых систем;

установки параметров контроля доступа к файлам.

Для решения этих задач системное ПО (работающее в пользовательском режиме) часто использует системные вызовы.

Системные регистрационные имена

Каждая версия ОС UNIX резервирует несколько специальных регистрационных имен для предопределенных системных целей. Так, в UNIX SVR4 системными считаются регистрационные имена, соответствующие идентификаторам от 0 до 100. Наиболее часто резервируются регистрационные имена, представленные в табл. 4.

Таблица 4. Системные регистрационные имена в ОС UNIX SVR4

Регистрационное имя	Назначение
root	Регистрационное имя суперпользователя, администратора системы, соответствующее идентификатору 0. Единственное имя, обязательно имеющееся в любой UNIX-системе. Пользователь root не связан никакими ограничениями по доступу. Для выполнения большинства программ администрирования используется регистрационное имя root, обеспечивающее гарантированный доступ к необходимым ресурсам.
daemon	Владелец процессов, реализующих пользовательские службы.
sys	Владелец выполняемых пользовательских системных команд UNIX (часто соответствует идентификатору 0).
bin	Владелец стандартных пользовательских утилит UNIX (часто соответствует идентификатору 0).
adm	Псевдопользователь, владеющий файлами системы журнализации.
cron	Псевдопользователь, владеющий соответствующими файлами, от имени которого выполняются процессы подсистемы запуска программ по расписанию.
news	Псевдопользователь, от имени которого выполняются процессы системы телеконференций (дискуссионных групп или групп новостей).
nobody	Псевдопользователь, используемый при работе сетевой файловой системы NFS.
uucp	Псевдопользователь подсистемы UUCP, позволяющий передавать почтовые сообщения и файлы между UNIX-хостами.
lp, lpd	Псевдопользователь, от имени которого выполняются процессы системы печати, владеющий соответствующими файлами.

Точно так же задаются и системные группы в файле /etc/group. В SVR4 зарезервированными считаются имена групп с идентификаторами от 0 до 100.

Системные вызовы

Системные вызовы обеспечивают:

сопоставление действий пользователя с запросами драйверов устройств;

создание и прекращение процессов;

реализацию операций ввода-вывода;

доступ к файлам и дискам;

поддержку функций терминала.

Системные вызовы преобразуют процесс, работающий в режиме пользователя, в защищенный процесс, работающий в режиме ядра. Это позволяет процессу вызывать защищенные процедуры ядра для выполнения системных функций.

Системные вызовы обеспечивают программный интерфейс для доступа к процедурам ядра. Они обеспечивают управление системными ресурсами, такими как память, пространство на дисках и периферийные устройства. Системные вызовы оформлены в виде библиотеки времени выполнения. Многие системные вызовы доступны через командный интерпретатор.

Сокет

Сокеты позволяют представить в виде файла в логической файловой системе сетевое соединение. Создание сокетов выходит за пределы данного курса, хотя понятно, что для этого ядро предлагает соответствующий системный вызов.

В длинном листинге признаком сокета является символ s в первой позиции первого столбца. Вот какие сокеты можно найти в Solaris 8:

[kravchuk@arturo 15:38:05 /tmp]$ find / -type s -print 2>/dev/null /var/spool/prngd/pool /tmp/.X11-unix/X0 ^C [kravchuk@arturo 15:41:54 /tmp]$ ls -l /var/spool/prngd/pool srwxrwxrwx 1 root other 0 Мар 14 11:25 /var/spool/prngd/pool

Сон и пробуждение

Процесс обычно переводится в состояние сна при обработке системной функции. Если для завершения обработки запроса требуется недоступный ресурс, процесс снимается с процессора и переводится в состояние сна.

Состояние сна - это логическое состояние процесса, при этом он не перемещается физически в памяти. Переход в состояние сна, в первую очередь, определяется занесением в системную таблицу процессов соответствующего флага состояния и события, пробуждающего процесс.

События информируют о доступности того или иного ресурса. Как правило, события связаны с работой периферийных устройств. Наступление одного и того же события может ожидать несколько процессов. Поскольку переход из состояния в состояние акт скорее логический, то и пробуждаются все процессы ожидающие данное событие. Это приводит к смене состояния со "сна" на "готов к выполнению", и соответствующие процессы помещаются в очередь на запуск. Задачу выбора процесса для запуска решает планировщик.

Поскольку планировщик принимает решение о запуске процесса, основываясь на приоритетах, единственным способом установить "справедливый" порядок запуска процессов является присвоение определенного приоритета каждому событию.

Современные версии ОС UNIX

Итак, в настоящее время (начало 2004 года - В.К.) мы имеем на платформе Intel x86 следующие основные версии UNIX:

FreeBSD 5.2;

OpenBSD 3.4;

NetBSD 1.6.2;

Linux 2.0, 2.2, 2.4, 2.6 в виде множества различных дистрибутивов;

Solaris 9;

SCO OpenServer 5.0.7 и UnixWare 7.1.3

На других платформах (основные версии):

Linux 2.6.x (практически все платформы);

NetBSD 1.6.2 (практически все платформы);

Mac OS X 10.3.2 (PowerPC);

AIX 5L v5.2 (PowerPC);

Solaris 9, 10 (SPARC);

HP-UX 11i (PA-RISC, Intel Itanium);

Tru64 Unix V.5.1B-1 (Alpha);

IRIX 6.5.23 (MIPS)

Создание физической файловой системы

Команда mkfs создает файловую систему путем записи на указанное устройство (необходимо указать специальное символьное устройство). Файловая система создается на основе указанных в командной строке типа файловой системы (ТипФС), специфических_опций и операндов. Команда имеет следующий синтаксис:

mkfs [-F ТипФС][-V][-m] [-o специфические_опции]

устройство размер [операнды]

Специфические опции и операнды зависят от конкретного типа создаваемой файловой системы. Их можно посмотреть на соответствующей странице справочного руководства (например, man mkfs_ufs для файловой системы ufs).

Основные опции и параметры команды mkfs представлены в табл. 14.

Таблица 14. Основные опции и параметры команды mkfs

Опция	Назначение
-F	Указывает тип файловой системы, которую необходимо создать. Тип файловой системы должен быть либо указан здесь, либо находится в файле таблицы стандартных файловых систем (/etc/vfstab в SVR4, /etc/fstab в других версиях UNIX) путем сопоставления устройства с записью в таблице.
-V	Выдает результирующую командную строку, но не выполняет команду. Командная строка генерируется с использованием опций и аргументов, указанных пользователем, путем добавления к ним информации, взятой из таблицы стандартных файловых систем. Эта опция используется для проверки правильности командной строки.
-m	Возвращает командную строку, использованную для создания файловой системы. Файловая система должна уже существовать. Эта опция обеспечивает средства получения команды, использованной при создании файловой системы. Для нее не применимы специфические_опции, размер и операнды.
-o	Задает опции, специфические для указанного типа физической файловой системы.
устройство	Задает специальное символьное устройство, на котором будет создана файловая система.
размер	Задает количество 512-байтовых блоков в файловой системе. Максимальный размер многих физических файловых систем в UNIX - 4194304 блока размером 512 байт (или 2 Гбайта).

Создание процесса

Новый процесс создается в UNIX только путем системного вызова fork. Процесс, сделавший вызов fork, называется родительским, а вновь созданный процесс- порожденным. Новый процесс является точной копией родительского. При порождении (разветвлении) процесса проверяется, достаточно ли памяти и места в таблице процессов для данного процесса. Если да, то образ текущего процесса копируется в новый образ процесса, и в таблице процессов возникает новый элемент. Новому процессу присваивается новый уникальный идентификатор (PID). Когда изменение таблицы процессов ядра завершается, процесс добавляется к списку процессов, доступных для выполнения и ожидающих в очереди планировщика подобно другим процессам.

Порожденный процесс наследует от родительского процесса следующие основные характеристики:

Способы обработки сигналов (адреса функций обработки сигналов).

Реальные и эффективные идентификаторы пользователя и группы.

Значение поправки приоритета.

Все присоединенные разделяемые сегменты памяти.

Идентификатор группы процессов.

Терминальную линию.

Текущий каталог.

Корневой каталог.

Маска создания файлов (umask).

Ограничения ресурсов (ulimit).

Порожденный процесс отличается от родительского процесса следующими основными характеристиками:

Порожденный процесс имеет свой уникальный идентификатор.

Порожденный процесс имеет другой идентификатор родительского процесса, равный идентификатору породившего процесса.

Порожденный процесс имеет свои собственные копии дескрипторов файлов (в частности, стандартных потоков), открытых родительским процессом. Каждый дескриптор файла порожденного процесса имеет первоначально такое же значение текущей позиции в файле, что и соответствующий родительский.

У порожденного процесса обнуляются счетчики времени, потраченного системой для его обслуживания.

Системный вызов fork завершается неудачей и новый процесс не порождается, если:

Создать процесс запрещает системное ограничение на общее количество процессов.

Создать процесс запрещает системное ограничение на количество процессов у одного пользователя.

Общее количество системной памяти, предоставленной для физического ввода-вывода, временно оказалось недостаточным.

При успешном завершении порожденному процессу возвращается значение 0, а родительскому процессу возвращается идентификатор порожденного процесса. В случае ошибки родительскому процессу возвращается -1, новый процесс не создается и переменной errno присваивается код ошибки.

Обычно после порождения порожденный процесс выполняет системный вызов exec, перекрывающий сегменты текста и данных процесса новыми сегментами текста и данных, взятыми из указанного выполняемого файла. При этом аппаратный контекст процесса инициализируется заново.

Выполняемый файл состоит из заголовка, сегмента команд и сегмента данных. Данные (глобальные переменные) состоят из инициализированной и неинициализированной частей.

Если системный вызов exec закончился успешно, то он не может вернуть управление, так как вызвавший процесс уже заменен новым процессом. Возврат из системного вызова exec свидетельствует об ошибке. В таком случае результат равен -1, а переменной errno присваивается код ошибки.

Новый процесс наследует у процесса, вызвавшего exec, следующие основные характеристики:

Значение поправки приоритета.

Идентификатор процесса.

Идентификатор родительского процесса.

Идентификатор группы процессов.

Терминальную линию.

Текущий каталог.

Корневой каталог.

Маску создания файлов.

Ограничения ресурсов.

Счетчики времени, потраченного системой на обслуживание этого процесса.

Блокировки доступа к сегментам файлов.

Создание сценариев

Имея последовательность команд, которую придется многократно использовать, преобразуем ее для удобства в "новую" команду со своим именем и будем использовать ее как обычную команду. Предположим, что вам как администратору предстоит часто подсчитывать количество пользователей, работающих в настоящий момент в системе, при помощи простого конвейера

$ who | wc -l

и для этой цели нужна новая программа nu.

Первым шагом будет создание обычного текстового файла, содержащего текст конвейера. Можно воспользоваться вашим любимым текстовым редактором, а можно проявить изобретательность:

$ echo 'who | wc -l' >nu

Интерпретатор является такой же программой, как редактор, who или wc. Раз это программа, ее можно вызвать и переключить ее входной поток. Итак, запускаем интерпретатор с входным потоком, поступающим из файла nu, а не с терминала:

$ who oracle pts000 Aug 20 10:08 root console Aug 20 09:03 intdbi pts004 Aug 20 12:45 $ cat nu who | wc -l $ sh < nu 3 $

Результат получился таким же, как и при вводе команды с терминала. Как и многие другие программы, интерпретатор обрабатывает файл, если он указан в качестве аргумента; вы с тем же успехом могли бы задать:

$ sh nu

На самом деле, этот вызов отличается, так как входной поток sh остается связанным с терминалом.

Не хотелось бы вводить sh каждый раз, кроме того, это создает различие между командами, написанными на языке shell, и другими выполняемыми файлами. Поэтому, если текстовый файл предназначен для выполнения, то интерпретатор считает, что он состоит из команд (интерпретатор csh требует, чтобы файл начинался с #).

Примечание

Если в первой строке выполняемого текстового файла указано:

#!/полный_путь_к_программе опции_программы

то данный текстовый файл будет интерпретироваться указанной программой, при вызове которой будут установлены заданные опции. Так можно выполнять, например, программы командного интерпретатора csh, не выходя из sh. Точно так же можно автоматически вызвать и интерпретаторы других языков сценариев, например, Perl.

Все, что вам нужно сделать, это объявить файл nu выполняемым, задав:

$ chmod +x nu

а затем вы можете вызывать его посредством

$ nu

На самом деле, при выполнении команды nu создается новый процесс интерпретатора (порожденный интерпретатор), который и выполняет команды, содержащиеся в nu. Чтобы команда выполнялась в том же интерпретаторе, необходимо поставить перед вызовом команды точку (.). Заметьте, что

$ . nu

выполняется быстрее, чем простой вызов nu.

В большинстве программ надо использовать аргументы - файлы, флаги и т.д. В соответствии с синтаксисом командной строки, это можно сделать, передавая их после имени команды через пробелы.

Предположим, необходимо программу cx для установки права доступа к файлу на выполнение, так что

$ cx nu

есть сокращенная запись для

$ chmod +x nu

Создать такой сценарий не сложно. Остается только один вопрос - как получить в программе доступ к имени файла-аргумента. Для этого в командном интерпретаторе используются позиционные параметры.

При выполнении командного файла, каждое вхождение $1 заменяется первым аргументом, $2 - вторым и так далее до $9. $0 заменяется именем выполняемой команды. Поэтому, если файл cx содержит строку

chmod +x $1

то при выполнении команды

$ cx nu

порожденный интерпретатор заменит $1 первым аргументом команды nu.

Значения позиционным параметрам присваиваются при вызове сценария, при вызове функции в сценарии или явно, с помощью команды set.

Как быть, если нужно работать с несколькими аргументами, например, заставить программу cx делать выполняемыми несколько файлов? Можно включить девять аргументов в командный файл (явно можно задавать только девять аргументов, так как конструкция $10 распознается как "первый аргумент, за которым следует 0"):

chmod +x $1 $2 $3 $4 $5 $6 $7 $8 $9

Если пользователь такого командного файла задаст менее девяти аргументов, то оставшиеся окажутся пустыми строками и только настоящие аргументы будут переданы chmod порожденным интерпретатором. Но такое решение не подходит, если количество аргументов превышает девять.



Интерпретатор предоставляет специальный параметр $*, который заменяется всеми аргументами команды, независимо от их количества. С учетом этого, правильное определение cx будет таким:

chmod +x $*

Все позиционные и специальные параметры, поддерживаемые командным интерпретатором, представлены в табл. 24.

Таблица 24. Позиционные и специальные параметры командного интерпретатора

Параметр	Назначение
$0	Имя выполняемой команды
$1,$2,...$9	Заменяются аргументами командного файла
$#	Количество аргументов
$*	Все аргументы, передаваемые интерпретатору. "$*" является единым словом, образованным из всех аргументов, объединенных вместе с пробелами.
$@	Аналогично $*. "$@" идентично аргументам: пробелы в аргументах игнорируются, и получается список слов, идентичных исходным аргументам.
$-	Флаги, установленные в интерпретаторе.
$?	Значение, возвращенное последней выполненной командой (статус выхода).
$$	Номер процесса интерпретатора.
$!	Номер процесса последней команды, запущенной асинхронно с помощью &.

Специальный файл устройства

Обеспечивает доступ к физическим устройствам. В UNIX различают символьные (character special device) и блочные (block special device) файлы устройств. Доступ к устройствам осуществляется путем открытия, чтения и записи в специальный файл устройства.

Символьные файлы устройств используются для небуферизованного обмена данными с устройством. Блочные файлы устройств позволяют производить обмен данными в виде пакетов фиксированной длины - блоков.

В длинном листинге признаком специального символьного и блочного устройств являются символы с и b в первой позиции первого столбца, соответственно:

$ cd /devices/pci\@0,0/pci-ide\@7,1/ide\@0 $ ls -l | more total 0 crw------- 1 root sys 77, 0 Фев 14 14:03 nv@0,0:0 brw-r----- 1 root sys 29, 0 Апр 20 2001 sd@0,0:a crw-r----- 1 root sys 29, 0 Апр 20 2001 sd@0,0:a,raw brw-r----- 1 root sys 29, 1 Апр 20 2001 sd@0,0:b crw-r----- 1 root sys 29, 1 Апр 20 2001 sd@0,0:b,raw brw-r----- 1 root sys 29, 2 Апр 20 2001 sd@0,0:c crw-r----- 1 root sys 29, 2 Апр 20 2001 sd@0,0:c,raw ...

Специальные файлы устройство создаются командой mknod:

mknod имя b главный_номер второстепенный_номер

mknod имя c главный_номер второстепенный_номер

Главный номер устройства задает драйвер (индекс в таблице драйверов системы), или тип устройства, а второстепенный - экземпляр устройства.

Создавать специальные файлы устройств обычно может только пользователь root. Вот как можно создать новый специальный файл устройства для одного из представленных в листинге выше устройств:

# mknod slice1 b 29 1 # ls -l slice1 brw-r----- 1 root sys 29, 1 Мар 25 2001 slice1

Справочные руководства по командам:

http://opennet.ru

Ну, кто же их не знает... Основной источник информации о UNIX на русском языке.

http://ln.com.ua/~openxs/projects/man

Проект "Страницы справочного руководства ОС UNIX на русском". Мой.

http://www.gnu.org/manual/manual.html

Справочные руководства по утилитам проекта GNU

Средства обработки текста

Редактирование и вообще обработка текстов- одна из основных операций, выполняемых на компьютерах. Стандартные средства редактирования в ОС UNIX появились давно и ориентированы на простейшие текстовые терминалы. К таким средствам можно отнести строковый редактор ed и экранный редактор vi. При первом знакомстве они могут показаться сложными и явно устаревшими с точки зрения "дружественности", однако в мире UNIX хорошо не то, что является самым новым и "красивым", а, скорее, то, что используется давно, многими людьми и есть в любой версии. Это в полной мере относится к стандартным средствам обработки текстов.

Средства создания, изменения и удаления групп

Для создания, изменения и удаления групп все версии ОС UNIX предлагают три команды, groupadd, groupmod и groupdel, соответственно. Они имеют следующий синтаксис:

groupadd [-g идентификатор [-o]] группа

groupmod [-g идентификатор [-o]] [-n имя] группа

groupdel группа

Эти команды позволяют выполнить только согласованные и допустимые изменения в файле /etc/group. Команды управления группами, в общем случае, может выполнять только пользователь root. Опции и операнды команд управления группами представлены в табл. 9.

Таблица 9. Опции команд управления группами

Опция	Назначение
-g идентификатор	Идентификатор новой группы (GID). Этот идентификатор группы должен быть неотрицательным десятеричным целым числом, не превышающим значения MAXUID, определенного в заголовочном файле <param.h>. По умолчанию выделяется уникальный идентификатор группы, не относящийся к зарезервированным. В UNIX SVR4 идентификаторы групп в диапазоне 0-100 зарезервированы.
-o	Эта опция позволяет задавать дублирующийся (не уникальный) идентификатор группы.
-n имя	Строка печатных символов, задающая новое имя для группы при изменении. Строка не должна содержать двоеточия (:) или переводы строк (\n).
группа	Имя создаваемой, изменяемой или удаляемой группы. Имя группы не должно содержать символы двоеточия (:) или перевода строки (\n).

Учтите, что при удалении группы просто удаляется строка из файла /etc/group. Никакие изменения в файловой системе и в учетных записях пользователей команды groupmod и groupdel не производят. Соответствующие действия по согласованию, при необходимости, должен выполнять системный администратор - пользователь root.

Рассмотрим ряд простых примеров управления группами:

# groupadd -g 101 informix # groupmod -g 102 -o -n ixusers informix # groupdel ixusers

Средства создания, изменения и удаления учетных записей пользователей

Поскольку база данных учетных записей организована в виде обычных текстовых файлов, основные задачи управления учетными записями могут решаться с помощью обычного текстового редактора, например, vi. Однако поскольку при этом требуется согласованное изменение нескольких файлов, в системе для управления учетными записями предлагается ряд утилит командной строки, средства на основе меню или на основе графического пользовательского интерфейса.

Для создания, изменения и удаления учетных записей все версии ОС UNIX предлагают три команды, useradd, usermod и userdel, соответственно. Они в большинстве систем имеют следующий синтаксис:

useradd [-u идентификатор [-o] [-i]] [-g группа]

[-G группа[[,группа]...]] [-d каталог] [-s shell]

   [-c комментарий] [-m [-k skel_dir]] [-f inactive]

   [-e expire] рег_имя

usermod [-u идентификатор [-o]] [-g группа]

   [-G группа[[,группа]...]] [-d каталог [-m]]

   [-s shell] [-c комментарий] [-l новое_рег_имя]

   [-f inactive] [-e expire] рег_имя

userdel [-r] рег_имя

Эти команды позволяют выполнить только согласованные и допустимые изменения в файлах /etc/passwd, /etc/shadow и /etc/group. Команды управления учетными записями, в общем случае, может выполнять только пользователь root. Основные опции команд управления учетными записями представлены в табл. 8.

Таблица 8. Основные опции команд управления учетными записями

Опция	Назначение
-u идентификатор	Идентификатор пользователя (UID). Должен быть неотрицательным целым числом, не превосходящим MAXUID, определенный в sys/param.h. По умолчанию используется следующий доступный (уникальный) не устаревший UID в диапазоне пользовательских идентификаторов.
-o	Эта опция позволяет продублировать UID (сделать его не уникальным). Поскольку защита системы в целом, а также целостность контрольного журнала (audit trail) и регистрационной информации (accounting information) в частности, зависит от однозначного соответствия каждого UID определенному физическому лицу, использовать эту опцию не рекомендуется.
-i	Позволяет использовать устаревший идентификатор UID.
-g группа	Целочисленный идентификатор или символьное имя существующей группы. Эта опция задает основную группу (primary group) для нового пользователя. По умолчанию в SVR4 используется стандартная группа, указанная в файле /etc/default/useradd. В ОС FreeBSD и Linux обычно принято по умолчанию создавать для каждого пользователя отдельную приватную основную группу, имя которой совпадает с именем пользователя.
-G группа[[,группа] ...]	Один или несколько элементов в списке через запятую, каждый из которых представляет собой целочисленный идентификатор или символьное имя существующей группы. Этот список определяет принадлежность к дополнительным группам (supplementary group membership) для пользователя. Повторения игнорируются. Количество элементов в списке не должно превосходить NGROUPS_MAX-1, поскольку общее количество дополнительных групп для пользователя плюс основная группа не должно превосходить NGROUPS_MAX.
-d каталог	Начальный каталог (home directory) нового пользователя. Длина этого поля не должна превосходить определенного предела (обычно - от 256 до 1024 символов). По умолчанию используется HOMEDIR/рег_имя, где HOMEDIR - базовый каталог для начальных каталогов новых пользователей, а рег_имя - регистрационное имя нового пользователя.
-s shell	Полный путь к программе, используемой в качестве начального командного интерпретатора для пользователя сразу после регистрации. Длина этого поля не должна превосходить определенного предела (обычно - от 256 до 1024 символов). По умолчанию в этом поле используется стандартный командный интерпретатор /bin/sh. В качестве значения shell должен быть указан существующий выполняемый файл. В противном случае, пользователь не сможет зарегистрироваться в системе.
-c комментарий	Любая текстовая строка. Обычно, это краткое описание регистрационного имени, например, фамилия и имя реального пользователя. Эта информация хранится в записи пользователя в файле /etc/passwd. Длина этого поля не должна превосходить 128 символов.
-m	Создает начальный каталог нового пользователя, если он еще не существует. Если каталог уже существует, добавляемый пользователь должен иметь права на доступ к указанному каталогу.
-k skel_dir	Копирует содержимое скелетного каталога skel_dir в начальный каталог нового пользователя, вместо содержимого стандартного скелетного каталога, /etc/skel. Каталог skel_dir должен существовать. Стандартный скелетный каталог содержит стандартные файлы, определяющие среду работы пользователя. Заданный администратором каталог skel_dir может содержать аналогичные файлы и каталоги, созданные для определенной цели.
-f inactive	Максимально допустимое количество дней между регистрациями, когда это имя еще не объявляется недействительным. Обычно в качестве значений используются положительные целые числа.
-e expire	Дата, начиная с которой регистрационное имя больше нельзя будет использовать; после этой даты никакой пользователь не сможет получить доступ под этим регистрационным именем. (Эта опция удобна при создании временных регистрационных имен.) Вводить значение аргумента expire (представляющего собой дату) можно в любом поддерживаемом локалью формате (кроме Julian date). Например, можно ввести 10/6/99 или October 6, 1999.
-l новое_рег_имя	Строка печатных символов, задающая новое регистрационное имя для пользователя. Она не должна содержать двоеточий (:) и переводов строк (\n). Кроме того, она не должна начинаться с прописной буквы.
-r	При удалении учетной записи удалить начальный каталог пользователя из системы. Этот каталог должен существовать. После успешного выполнения команды файлы и подкаталоги в начальном каталоге будут недоступны.
рег_имя	Строка печатных символов, задающая регистрационное имя для нового пользователя. В ней не должно быть двоеточий (:) и символов перевода строки (\n). Она также не должна начинаться с прописной буквы.

Учтите, что вновь созданная учетная запись блокируется до тех пор, пока не будет выполнена команда , задающая пароль новому пользователю.

Рассмотрим ряд простых примеров управления учетными записями:

# useradd -с "Student 1" -d /home/user01 -g ixusers -m -s /bin/bash user01 # usermod -с "Student 1 of UNIX Course" -G others -s /bin/ksh user01 # userdel -r user01

Стандартные значения атрибутов

Присваивая значения набору параметров в файле /etc/default/passwd, администратор может управлять устареванием и длиной паролей. Можно задать следующие параметры:

MINWEEKS

Минимальное количество недель перед тем, как пароль можно будет изменить. Сразу после установки системы этот параметр имеет значение 0.

MAXWEEKS

Максимальное количество недель, в течение которых пароль можно не изменять. Сразу после установки системы этот параметр имеет значение 24.

WARNWEEKS

Количество недель перед устареванием пароля, когда необходимо предупреждать пользователя. Сразу после установки системы этот параметр имеет значение 1.

PASSLENGTH

Минимальное количество символов в пароле. Сразу после установки системы этот параметр имеет значение 6.

Обратите внимание, что аргументы опций команды passwd (min, max и warn), а также соответствующие поля файла /etc/shadow задают параметры устаревания в днях; тогда как соответствующие поля файла /etc/default/passwd (MINWEEKS, MAXWEEKS и WARNWEEKS) - в неделях.

Структура командной строки

Командные строки рассматриваются по одной и имеют определенную структуру. Чтобы понять ее, рассмотрим ряд синтаксических определений:

<пробел> ::=

<символ пробела> | <символ табуляции>

<имя> ::=

<буква или подчеркивание> {<допустимый символ имени>}

<буква или подчеркивание> ::=

<буква> | _

<допустимый символ имени> ::=

<буква> | <цифра> | _

<параметр> ::=

<имя> | <цифра> | * | @ | # | ? | - | $ | !

<слово> ::=

<не пробел> {<не пробел>}

<простая команда> ::=

<слово> {<пробел> <слово>}

Итак, простая команда - это последовательность слов через пробел. Нажатие клавиши Enter при вводе команды или перевод строки при обработке сценария являются для командного интерпретатора признаком завершения команды. Она обрабатывается и выполняется.

Значением простой команды является ее статус выхода (см. ) в случае нормального завершения или (восьмеричное) 200+статус при ненормальном завершении.

Пример простой команды:

$ who oracle pts000 Aug 20 10:08 root console Aug 20 09:03 intdbi pts004 Aug 20 12:45 $

Из простых команд строятся более сложные конструкции: конвейеры и списки.

<конвейер> ::=

<команда> {| <команда>}

<список> ::=

<конвейер> {<разделитель> <конвейер>} [<терминатор команды>]

<разделитель> ::=

&& | | <терминатор команды>

<терминатор команды> ::=

; | &

Конвейер - это последовательность одной или более команд, разделенных |. Стандартный выходной поток каждой команды, кроме последней, соединяется при помощи программного канала со стандартным входным потоком следующей команды. Каждая команда выполняется как отдельный процесс; интерпретатор ожидает окончания последней команды. Статусом выхода конвейера является статус выхода его последней команды. Вот пример простого конвейера:

$ ls | tee save | wc 15 15 100 $

Список - это последовательность одного или более конвейеров, разделенных ;, &, && или и, возможно, заканчивающаяся ; или &. Из этих четырех символов, ; и & имеют равный приоритет, который ниже, чем у && и (эти символы тоже имеют равный приоритет). Точка с запятой (;) вызывает последовательное выполнение предшествующего конвейера (т.е. командный интерпретатор ожидает окончания конвейера перед выполнением любых команд, следующих за точкой с запятой). Амперсанд (&) вызывает асинхронное выполнение предшествующего конвейера (т.е. командный интерпретатор не ожидает окончания работы конвейера). Символ && () ведет к тому, что следующий за ним список выполняется только в том случае, когда предыдущий конвейер вернул нулевой (ненулевой) статус выхода. В список может входить произвольное количество переводов строк и точек с запятой, разделяющих команды.

Теперь можно дать общее определение команды:

<команда> ::=

<простая команда> |

<оператор управления> |

<определение функции> |

<список> | (<список>) | { <список>; }

Список в круглых скобках выполняется в порожденном командном интерпретаторе. Круглые скобки обычно используют для группировки команд.

Список в фигурных скобках выполняется в текущем командном интерпретаторе, без порождения дополнительного процесса, и замещает образ командного интерпретатора (это аналог системного вызова exec).

Операторы управления и синтаксис определения функций рассматривается далее.

Рассмотрим пример сложной команды:

bash$ (sleep 5; date) & date [1] 1148 Wed Aug 20 15:00:11 ???? 1997 bash$ Wed Aug 20 15:00:16 ???? 1997

Фоновый процесс начинается, но сразу "засыпает"; тем временем вторая команда date выдает текущее время, а интерпретатор - приглашение для ввода новой команды. Через пять (примерно, зависит от загрузки системы и т.п.) секунд прекращается выполнение команды sleep и первая команда date выдает новое время.

Суперблок

Суперблок содержит информацию, необходимую для монтирования и управления файловой системой в целом. В каждой файловой системе существует только один суперблок, который располагается в начале раздела. Суперблок считывается в память ядра при монтировании файловой системы и находиться там до ее отключения- демонтирования.

Суперблок содержит:

тип файловой системы;

размер файловой системы в логических блоках, включая сам суперблок, массив индексных дескрипторов и блоки хранения данных;

размер массива индексных дескрипторов;

количество свободных блоков;

количество свободных индексных дескрипторов;

флаги;

размер логического блока файловой системы (512, 1024, 2048, 4096, 8192).

список номеров свободных индексных дескрипторов;

список адресов свободных блоков.

Поскольку количество свободных индексных дескрипторов и блоков хранения данных может быть значительным, хранение двух последних списков целиком в суперблоке непрактично. Для индексных дескрипторов храниться только часть списка. Когда число свободных дескрипторов приближается к 0, ядро просматривает список и вновь формирует список свободных дескрипторов.

Такой подход неприемлем в отношении свободных блоков хранения данных, поскольку по содержимому блока нельзя определить, свободен он или нет. Поэтому необходимо хранить список адресов свободных блоков целиком. Список адресов свободных блоков может занимать несколько блоков хранения данных, но суперблок содержит только один блок этого списка. Первый элемент этого блока указывает на блок, хранящий продолжение списка.

Выделение свободных блоков для размещения файла производиться с конца списка суперблока. Когда в списке остается единственный элемент, ядро интерпретирует его как указатель на блок, содержащий продолжение списка. В этом случае содержимое этого блока считывается в суперблок, и блок становится свободным. Такой подход позволяет использовать дисковое пространство под списки, пропорциональное свободному месту в файловой системе. Когда свободного места практически не остается, список адресов свободных блоков целиком помещается в суперблоке.

Связь

Каталог содержит имена файлов и указатели на их метаданные. Такая архитектура позволяет одному файлу иметь несколько имен в файловой системе. Имена жестко связаны с метаданными и, соответственно, с данными файла, в то время как сам файл существует независимо от того, как его называют в файловой системе.

Стандарт POSIX (Portable Operating System Interface) требует реализовать поддержку двух типов связей - жестких и символических. Жесткой связью (hard link) считается элемент каталога, указывающий непосредственно на некоторый индексный дескриптор. Жесткие связи очень эффективны, но у них существуют определенные ограничения, так как они могут создаваться только в пределах одной физической файловой системы. Когда создается такая связь, связываемый файл должен уже существовать. Кроме того, каталоги не могут связываться жесткой связью.

Символическая связь (symbolic link) - это специальный файл, который содержит путь к другому файлу. Указание на то, что данный элемент каталога является символической связью, находится в индексном дескрипторе. Поэтому обычные команды доступа к файлу вместо получения данных из физического файла, берут их из файла, имя которого приведено в связи. Этот путь может указывать на что угодно: это может быть каталог, он может даже находиться в другой физической файловой системе, более того, указанного файла может и вовсе не быть.

Некоторые системы накладывают ограничение на количество символических связей в пути. POSIX требует, чтобы их поддерживалось не менее 20, но действительное значение зависит от конкретной реализации. Конечно, в описании пути можно использовать сочетание символических и жестких связей.

Количество жестких связей файла (а также количество файлов в каталоге, если файл является каталогом) отображается во втором поле длинного листинга:

[kravchuk@arturo 15:27:22 /tmp]$ ls >f2.txt [kravchuk@arturo 15:37:22 /tmp]$ ln f3.txt f2.txt ln: cannot access f3.txt [kravchuk@arturo 15:37:31 /tmp]$ ln f2.txt f3.txt [kravchuk@arturo 15:37:59 /tmp]$ ls -l f?.txt -rw-r--r-- 1 kravchuk 50 0 Мар 26 14:40 f1.txt -rw-r--r-- 2 kravchuk 50 643 Мар 26 15:37 f2.txt -rw-r--r-- 2 kravchuk 50 643 Мар 26 15:37 f3.txt [kravchuk@arturo 15:38:05 /tmp]$

В этом примере мы создали текстовый файл с листингом текущего каталога, а затем создали на него жесткую связь. Для этого используется команда ln со следующим синтаксисом:

ln [ -fns ] исходный_файл [ цель ]

ln [ -fns ] исходный_файл ... цель

Если в качестве цели указан несуществующий файл, или файл, не являющийся каталогом, используется первая форма. При этом количество операндов должно быть не более двух. В результате выполнения создается жесткая (по умолчанию) или символическая (если указана опция -s) связь с заданным именем цель. Если файл с таким именем уже существует, он перезаписывается. При вызове с одним аргументом создается связь на указанный исходный_файл с таким же именем в текущем каталоге.

Если цель задает существующий каталог, создается связь с таким же именем в этом каталоге. При наличии более двух аргументов используется вторая форма команды, причем цель должна ссылаться на существующий каталог.

Опции -f и -n требуют, соответственно, принудительно создать связь или не создавать ее, если цель задает существующий файл.

Обратите внимание, что первый аргумент команды ln должен указывать существующий файл или каталог.

В длинном листинге признаком символической связи является символ l в первой позиции первого столбца. Рассмотрим простой пример создания символической связи:

[kravchuk@arturo 15:57:41 /tmp]$ ln -s f2 f4 [kravchuk@arturo 15:57:50 /tmp]$ ls -l f* -rw-r--r-- 1 kravchuk 50 0 Мар 26 14:40 f1.txt -rw-r--r-- 2 kravchuk 50 643 Мар 26 15:37 f2.txt -rw-r--r-- 2 kravchuk 50 643 Мар 26 15:37 f3.txt lrwxrwxrwx 1 kravchuk 50 2 Мар 26 15:57 f4 -> f2

Таблица смонтированных файловых систем

Команда mount по умолчанию добавляет запись в таблицу смонтированных файловых систем (файл /etc/mnttab в SVR4); umount удаляет запись из этой таблицы. Поля в таблице смонтированных устройств разделены пробелами и представляют блочное специальное устройство, точку монтирования, тип смонтированной файловой системы, опции монтирования и время, когда файловая система была смонтирована.

Таблица стандартных файловых систем

Таблица стандартных файловых систем (в файле /etc/vfstab или /etc/fstab, в зависимости от разновидности UNIX) описывает стандартные параметры для физических файловых систем. Поля в таблице (их 7) разделены пробелами и символами табуляции, и представляют, соответственно:

специальное блочное устройство или имя монтируемого ресурса;

неформатированное (специальное символьное) устройство для проверки утилитой fsck;

стандартный каталог монтирования;

тип файловой системы;

число, используемое fsck для принятия решения об автоматической проверке файловой системы и о порядке этой проверки по отношению к другим файловым системам;

признак автоматического монтирования файловой системы;

опции монтирования.

Если в поле нет значения, используется дефис (-). Рассмотрим пример записей из таблицы стандартных файловых систем из ОС Solaris 8:

#device device mount FS fsck mount mount #to mount to fsck point type pass at boot options /dev/dsk/c1t0d0s0 /dev/rdsk/c1t0d0s0 / ufs 1 no logging /dev/dsk/c1t0d0s3 /dev/rdsk/c1t0d0s3 /usr ufs 1 no logging /dev/dsk/c1t0d0s1 /dev/rdsk/c1t0d0s1 /var ufs 1 no - /dev/dsk/c1t0d0s4 /dev/rdsk/c1t0d0s4 /home ufs 2 yes logging ...

Терминальная линия (TTY)

Терминал или псевдотерминал, связанный с процессом. С этим терминалом по умолчанию связаны стандартные потоки: входной, выходной и поток сообщений об ошибках. Потоки (программные каналы) являются стандартным средством межпроцессного взаимодействия в ОС UNIX.

Процессы-демоны не связаны с терминалом.

Типы файлов

В UNIX существует несколько типов файлов, различающихся по функциональному назначению и действиям операционной системы при выполнении тех или иных операций над ними. В следующих подразделах кратко представлены основные типы файлов, их признаки в длинных листингах, а также способы их создания.

Типы процессов

В ОС UNIX выделяется три типа процессов: системные, процессы-демоны и прикладные процессы.

Системные процессы являются частью ядра и всегда расположены в оперативной памяти. Системные процессы не имеют соответствующих им программ в виде исполняемых файлов и запускаются особым образом при инициализации ядра системы. Выполняемые инструкции и данные этих процессов находятся в ядре системы, таким образом, они могут вызывать функции и обращаться к данным, недоступным для остальных процессов.

К системным процессам можно отнести и процесс начальной инициализации, init, являющийся прародителем всех остальных процессов. Хотя init не является частью ядра, и его запуск происходит из выполняемого файла, его работа жизненно важна для функционирования всей системы в целом.

Демоны - это не интерактивные процессы, которые запускаются обычным образом - путем загрузки в память соответствующих им программ, и выполняются в фоновом режиме. Обычно демоны запускаются при инициализации системы, но после инициализации ядра и обеспечивают работу различных подсистем UNIX: системы терминального доступа, системы печати, сетевых служб и т.д. Демоны не связаны ни с одним пользователем. Большую часть времени демоны ожидают, пока тот или иной процесс запросит определенную услугу.

К прикладным процессам относятся все остальные процессы, выполняющиеся в системе. Как правило, это процессы, порожденные в рамках пользовательского сеанса работы. Важнейшим пользовательским процессом является начальный командный интерпретатор, который обеспечивает выполнение команд пользователя в системе UNIX.

Пользовательские процессы могут выполняться как в интерактивном (приоритетном), так и в фоновом режимах. Интерактивные процессы монопольно владеют терминалом, и пока такой процесс не завершит свое выполнение, пользователь не имеет доступа к командной строке.

В следующем примере, показывающем часть списка процессов в ОС Solaris 8, полужирным выделены системные процессы. В этой ОС системными являются процесс- планировщик (sched), процесс откачки страниц виртуальной памяти (pageout) и процесс, синхронизирующий файловые системы (fsflush). Пользовательские процессы представлены на более темном фоне. Все остальные процессы - это демоны, реализующие те или иные службы. Имена команд, начинающиеся с дефиса, представляют начальные командные интерпретаторы пользователей.

[kravchuk@arturo 13:48:53 /]$ ps -ecf | more UID PID PPID CLS PRI STIME TTY TIME CMD root 0 0 SYS 96 тЕБ 23 ? 0:19 sched

root 1 0 TS 58 тЕБ 23 ? 0:04 /etc/init - root 2 0 SYS 98 тЕБ 23 ? 0:08 pageout

root 3 0 SYS 60 тЕБ 23 ? 87:49 fsflush

root 411 1 TS 58 тЕБ 23 ? 0:00 /usr/lib/saf/sac -t 300 root 259 1 TS 50 тЕБ 23 ? 2:20 /usr/sbin/nscd root 184 1 TS 46 тЕБ 23 ? 0:00 /usr/lib/netsvc/yp/ypxfrd root 68 1 TS 58 тЕБ 23 ? 0:02 /usr/lib/sysevent/syseventd root 144 1 TS 59 тЕБ 23 ? 0:00 /usr/sbin/in.rdisc -s root 161 1 TS 58 тЕБ 23 ? 0:41 /usr/sbin/rpcbind ... markov 5724 5723 TS 48 12:07:16 pts/1 0:00 -bash root 3705 215 TS 54 09:46:57 ? 0:00 in.telnetd root 6804 6803 IA 48 лЮП 25 ?? 0:00 /usr/dt/bin/dtterm root 87 310 TS 59 лЮП 19 ? 0:02 /usr/local/samba/bin/smbd -D -s/usr/local/samba/lib/smb.conf root 27210 215 TS 54 лЮП 27 ? 0:00 in.telnetd root 3918 215 TS 54 10:11:00 ? 0:00 in.telnetd kravchuk 3697 3679 TS 38 09:46:39 pts/14 0:00 -bash ...

Удаление файлов

Для удаления файлов используется команда rm со следующим синтаксисом:

rm [ -firR] файл...

При этом происходит удаление записи файла из соответствующего каталога и уменьшение на 1 количества связей в индексном дескрипторе. Если количество связей в результате становится равным 0, файл уничтожается (после его закрытия всеми открывшими процессами) - соответствующий индексный дескриптор становится свободным, и блоки данных файла также освобождаются.

Для удаления файла пользователь должен обладать правом записи в соответствующий каталог. Если нет права на запись в файл и входной поток связан с терминалом, на терминал выдаются (в восьмеричном виде) права доступа к файлу и запрашивается подтверждение; если введен ответ y - файл удаляется, иначе - нет.

Команда rm воспринимает следующие основные опции:

-f

Удаляет без запросов подтверждения все файлы, независимо от прав доступа к ним, если имеется право записи для каталога.

-i

Запрашивает подтверждения, прежде чем удалить файл. Опция -i отменяет действие опции -f; она действует даже тогда, когда стандартный входной поток не связан с терминалом.

-r

Рекурсивное удаление, с подкаталогами, в том числе, не пустыми.

-R

То же, что и опция -r.

Команда rm без опций рекурсивного удаления не удаляет каталоги. Для удаления пустых каталогов предназначена команда rmdir. Если в каталоге есть другие файлы, кроме ссылок на текущий и родительский каталог, команда rmdir его не удаляет. Эта команда имеет следующий синтаксис:

rmdir [-p][-s] каталог...

Команда rmdir воспринимает следующие опции:

-p

Позволяет удалить каталог и его родительские каталоги, если они - пустые. В стандартный выходной поток выдается сообщение об удалении всех указанных каталогов или о сохранении части из них по каким-либо причинам.

-s

Подавляет выдачу сообщений при использовании опции -p.

Рассмотрим ряд примеров удаления файлов и каталогов (продолжая предыдущие примеры):

[kravchuk@arturo 17:23:09 /tmp]$ ls f* d* dogovor_trg.sql f1.txt f3.txt dtdbcache_:0 f2.txt f5.txt

d1: f1.txt f2.txt f3.txt

d2: f1.txt f2.txt f3.txt [kravchuk@arturo 17:23:17 /tmp]$ rm -r d1 [kravchuk@arturo 17:23:28 /tmp]$ rm f1.txt f2.txt [kravchuk@arturo 17:23:47 /tmp]$ ls -l f* lrwxrwxrwx 1 kravchuk 50 6 Мар 26 16:54 f3.txt -> f1.txt -rw-r--r-- 1 kravchuk 50 639 Мар 26 16:55 f5.txt [kravchuk@arturo 17:23:51 /tmp]$ mkdir d2/d3 [kravchuk@arturo 17:24:12 /tmp]$ rm d2/* rm: d2/d3 is a directory [kravchuk@arturo 17:24:19 /tmp]$ ls -l d2 total 8 drwxr-xr-x 2 kravchuk 50 69 Мар 26 17:24 d3 [kravchuk@arturo 17:24:26 /tmp]$ rmdir -p d2/d3 [kravchuk@arturo 17:25:24 /tmp]$ ls -l d2 d2: No such file or directory

Управление файловой системой

Основными задачами администрирования файловых систем являются создание, монтирование и демонтирование физических файловых систем, а также проверка их целостности. В следующих подразделах мы рассмотрим соответствующие команды и обобщенно опишем выполняемые ими действия.

Управление приоритетом процессов

Во всех UNIX-системах пользователи могут при запуске процесса задавать значение поправки приоритета с помощью команды nice. (Говорят, что команда запускается "из- под" nice.) Эта команда имеет следующий синтаксис:

nice [-инкремент | -n [-|+]инкремент] команда [аргумент...]

Диапазон значений инкремента в большинстве систем - от -20 до 20. Если инкремент не задан, используется стандартное значение 10. Положительный инкремент означает снижение текущего приоритета. Обычные пользователи могут задавать только положительный инкремент и, тем самым, только снижать приоритет.

Пользователь root может задать отрицательный инкремент, который повышает приоритета процесса и, тем самым, способствует его более быстрой работе:

# nice -n -10 make

Управление процессами

Основным ресурсом компьютера является его процессор (или процессоры). В каждый момент времени один процессор может выполнять только один процесс. Организация планирования процессов так, чтобы за счет их переключения создавалась иллюзия одновременной работы нескольких процессов - одна из основных задач любой многопользовательской и многозадачной операционной системы.

В ОС UNIX основным средством организации и единицей многозадачности является процесс - уникальным образом идентифицируемая программа, которая нуждается в получении доступа к ресурсам компьютера. Операционная система манипулирует образом процесса, который представляет собой программный код, а также разделами данных процесса, определяющими среду выполнения. Сегмент кода содержит реальные инструкции процессора, включающие как строки, скомпилированные и написанные пользователем, так и стандартный код, сгенерированный компилятором для системы. Этот системный код обеспечивает взаимодействие между программой и операционной системой.

Основой операционной системы UNIX является ядро. Ядро представляет собой специальную программу (или несколько программных модулей, в случае модульного ядра), которая постоянно находится в оперативной памяти и работает, пока работает операционная система. Ядро управляет всеми таблицами, используемыми для отслеживания процессов и других ресурсов. Ядро загружается в память во время начальной загрузки и немедленно запускает необходимые процессы, в частности процесс инициализации операционной системы - init.

Данные, связанные с процессом, также являются частью образа процесса. Некоторые из них хранятся в регистрах, обычно представленных регистрами процессора. Кроме того, существуют динамические области хранения данных (куча), выделяемые процессом по ходу работы при необходимости.

Еще у процесса есть стек, содержащийся в памяти и используемый для хранения локальных переменных программы и передачи параметров. Когда процесс выполняет обращение к функции или подпрограмме, в стек отправляется новый фрейм. Одной из частей каждого фрейма является указатель на базу предыдущего фрейма, который позволяет легко вернуться из вызова функции. При этом важно знать местоположение текущего фрейма и вершину стека.

Регистры играют важную роль в работе процессов. Обычно выделяется четыре регистра, имеющих специальное значение:

Регистр	Назначение
PC	Программный счетчик - указывает на текущую строку кода.
PS	Указывает состояние процессора.
SP	Указывает на вершину стека.
FP	Указывает на текущий фрейм стека.

Во время исполнения или в ожидании "своего часа" процессы содержатся в виртуальной памяти со страничной организацией. Часть этой виртуальной памяти сопоставляется с физической. Часть физической памяти резервируется для ядра операционной системы. Пользователи могут получить доступ только к оставшейся для процессов памяти. При необходимости, страницы памяти процессов откачиваются из физической памяти на диск, в область подкачки. При обращении к странице в виртуальной памяти, если она не находится в физической памяти, происходит ее подкачка с диска.

Виртуальная память реализуется и автоматически поддерживается ядром ОС UNIX.

Управление заданиями

Управление заданиями - это механизм для отслеживания процессов, которые порождаются из текущего сеанса работы с терминалом. Можно запустить любое число заданий. Они могут работать, завершиться или находиться в других состояниях. Для управления заданиями можно использовать несколько команд, чтобы проследить результаты их работы или потребовать от системы уведомления об окончании задания.

Условный оператор

Командный интерпретатор поддерживает условный оператор следующего общего вида:

<условный оператор> ::=

if <команды> then <команды>

{elif <команды> then <команды>}

[else <команды>]

fi

Выполняются команды после if и проверяется код возврата последней из них. Если это 0 (истина) выполняются соответствующие команды после then и выполнение оператора завершается. Если же это не 0 (ложь), то при наличии конструкций elif выполняются последовательно соответствующие команды-условия и, если они возвращают код 0, команды после then, а затем оператор завершается. Если ни одно из условий не было истинным, выполняются команды в части else и оператор завершается.

В качестве условия в условном операторе может использоваться любая команда. Однако, имеется стандартная команда для проверки условий в традиционном понимании. Это команда test, представленная в следующем разделе.

Установка режима создания файла

Новый файл создается с правами доступа, определяемыми пользовательской маской режима создания файлов. Команда umask (встроенная команда интерпретатора) присваивает пользовательской маске режима создания файлов указанное восьмеричное значение. Три восьмеричные цифры соответствуют правам на чтение/запись/выполнение для владельца, членов группы и прочих пользователей, соответственно.

Команда umask имеет следующий синтаксис:

umask [ -S ] [ маска ]

Если параметры не указаны, команда umask выдает текущее значение маски. По умолчанию, значение выдается и задается в восьмеричном виде как число, которое необходимо "вычесть" из максимальных прав доступа (777 для выполняемых файлов, которые создаются компиляторами, и 666 для обычных файлов):

[kravchuk@arturo 11:22:55 /tmp/d1]$ umask 022

При такой маске обычные текстовые файлы будут создаваться с правами 666 - 022 = 644:

[kravchuk@arturo 11:33:43 /tmp]$ >f5.txt [kravchuk@arturo 11:33:48 /tmp]$ ls -l f5* -rw-r--r-- 1 kravchuk 50 0 Мар 27 11:33 f5.txt

Операция "вычитания" для значения маски формально выполняется как побитовое логическое И дополнения маски и максимальных прав доступа. Рассмотрим пример расчета:

Двоичное значение маски:	000010010
Дополнение маски:	111101101
Максимальное значение прав:	110110110
Логическое И предыдущих двух строк:	110100100
Результирующие биты прав:	110100100 (644)

Для выполняемых файлов, создаваемых, например, компилятором языка C:

Двоичное значение маски:	000010010
Дополнение маски:	111101101
Максимальное значение прав:	111111111
Логическое И предыдущих двух строк:	111101101
Результирующие биты прав:	111101101 (755)

Опция -S требует выдавать маску в символьном виде, показывая, какие биты прав доступа будут установлены у создаваемого файла (также с учетом того, создается ли выполняемый или обычный текстовый файл):

[kravchuk@arturo 11:23:00 /tmp/d1]$ umask -S u=rwx,g=rx,o=rx

Команду umask целесообразно включить в файлы начального запуска, задающие среду для начального командного интерпретатора.

Рассмотрим еще один пример создания файла при другом значении маски:

[kravchuk@arturo 11:33:52 /tmp]$ umask 257 [kravchuk@arturo 11:41:39 /tmp]$ umask -S u=rx,g=w,o= [kravchuk@arturo 11:41:43 /tmp]$ >f6.txt [kravchuk@arturo 11:41:55 /tmp]$ ls -l f6* -r---w---- 1 kravchuk 50 0 Мар 27 11:41 f6.txt

Устаревание паролей

Пароли действительны в течение ограниченных периодов времени (определяемых системным администратором), после чего их необходимо изменить. Поэтому необходимо хранить информацию о периоде активности для каждого пароля. Когда приближается дата истечения срока действия пароля, его владельцу предлагается выбрать новый пароль в течение определенного количества ближайших дней. Процесс отслеживания сроков действия паролей и уведомления пользователей о необходимости сменить пароль называется устареванием паролей (password aging).

Информация о паролях всех пользователей системы хранится в файле , который могут читать только привилегированные пользователи. Каждая строка пользователя в файле /etc/shadow содержит четыре параметра, определяющих устаревание пароля (поля 3-6, ). Последние три из этих параметров можно установить опциями командной строки -n, -x и -w, соответственно. При отсутствии опций, их значения берутся из файла /etc/default/passwd.

практические занятия) вводный курс предназначен

Этот краткий (предположительно, 16 часов, из которых 6 - практические занятия) вводный курс предназначен для ознакомления с архитектурой, особенностями и основными средствами ОС UNIX. При успешном освоении, курс позволит свободно и продуктивно работать в ОС UNIX в качестве пользователя и продолжить изучение администрирования или программирования этой операционной системы.
Изложение ведется, в основном, без привязки к особенностям какой-либо версии UNIX, но при необходимости конкретизации, она делается для систем SVR4, в частности, ОС Solaris 8.
В последней версии (1.2, 11 марта 2004 года) обновлена хронология основных событий в истории ОС UNIX.

Вычисления в командном интерпретаторе

Вычисления можно выполнять с помощью любой программы, воспринимающей свои параметры как выражение, значение которого необходимо вычислить, и выдающей результат вычисления в стандартный выходной поток. Одна из таких программ, expr, рассмотрена далее. Но современные командные интерпретаторы включают встроенную команду для выполнения простейших арифметических действий. Это команда let:

<команда let> ::=

let <аргумент> {<аргумент>}

Вот как ее можно использовать:

$ let a=5 $ echo $a 5 $ let a=a*a+34/2 $ echo $a 42 $ let "a = 7" $ echo $a 7

Обратите внимание, что если вокруг знака равенства идут пробелы, необходимо брать выражение в кавычки. Команда let требует, чтобы выражение было одним словом. Кроме того, для обращения к значению переменной в этой команде не нужно использовать метасимвол $.

Выполнение и использование функций

Функции выполняются вызвавшим их процессом и используют все его файлы и текущий рабочий каталог. Сигналы, перехватываемые вызывающим процессом, внутри фунции обрабатываются стандартным образом. Сигналы, не перехватываемые или игнорируемые функцией, прекращают ее выполнение и передаются вызвавшей команде.

Обычно переменные совместно используются вызывающей программой и функцией. Однако, специальная команда typeset, используемая внутри функции, позволяет определять локальные переменные, область действия которых- текущая функция и все вызываемые ею функции.

Для выхода из функции используется специальная команда return. В случае ошибки в функции, управление передается вызывающей команде.

Идентификаторы определенных функций можно получить с помощью опций -f или +f

специальной команды typeset. Текст функций показывается при использовании опции -f. Определение функции можно отменить с помощью опции -f специальной команды unset.

Обычно при выполнении сценария командным интерпретатором никакие функции не заданы. Опция -xf команды typeset позволяет экспортировать функцию для использования сценариями, выполняемыми без отдельного вызова интерпретатора. Функции, которые должны быть определены для всех вызовов интерпретатора, необходимо задавать в файле начального запуска с помощью опций -xf команды typeset.

Рассмотрим классический пример итеративной реализации функции вычисления факториала:

# test.sh - test shell functions

factorial () { typeset i typeset n

i=1; n=1 while [ $i -le $1 ] do let n=n*i let i=i+1 done echo $n return }

a=`factorial $11` echo $a

При вызове эта программа, как и ожидалось, вычислит факториал своего первого параметра:

bash$ test.sh 5 120

Часто в виде функций оформляется выдача сообщений о параметрах вызова программы. В любом случае, если задача может быть разбита на подзадачи, решение этих подзадач имеет смысл оформлять в виде отдельной команды, если они полезны не только в контексте решаемой задачи, или в виде функции в противном случае.

Вызов

Для вызова редактора vi в простейшем случае используется следующий синтаксис:

vi [+строка] [ файл ]

В результате, указанный файл открывается в окне редактора. Если файл не указан, редактируется первоначально пустой буфер (т.е. новый файл, имя которого первоначально не задано).

Строку, на которой открывается файл, можно задавать следующим образом:

+номер	Строка с указанным номером
+	Последняя строка файла
+/re	Строка, соответствующая указанному регулярному выражению re

Указанная строка будет находиться в центре экрана (если только файл не меньше, чем размер экрана) и в ее начале будет установлен курсор.

Вызов программы grep

Вызов команды grep имеет следующий синтаксис:

grep [опции] [регулярное_выражение] [файл ...]

Команда ищет строки, задаваемые шаблоном в виде ограниченного регулярного выражения (используют подмножество допустимых алфавитно-цифровых и специальных символов), аналогичного используемым в ed, в указанных файлах или во входном потоке. Возможные опции приведены в табл. 21.

Таблица 21. Опции командной строки grep

Опция	Назначение
-b	Перед каждой строкой выдавать номер блока, в котором она найдена. Это может пригодиться при определении номера блока по контексту
-c	Выдавать только количество строк, соответствующих шаблону
-i	Игнорировать разницу между прописными и строчными буквами
-h	Предотвращает выдачу имени файла перед совпавшей строкой. Используется при многофайловом поиске.
-l	Выдавать имена файлов, содержащих совпавшие строки, один раз, разделяя их переводом строки. Не повторяет имена файлов, если шаблон найден более одного раза.
-n	Предваряет каждую строку ее порядковым номером (первая строка имеет номер 1)
-s	Подавляет выдачу сообщений об ошибках, связанных с не существованием файлов или недоступностью для чтения
-v	Выдает все строки, кроме тех, что содержат шаблон
-e se	Ищет специальное выражение se (полное регулярное выражение, начинающееся с -)
-f файл	Берет список полных регулярных выражений из файла

Будьте внимательны при использовании символов $, *, [, ^, |, (, ) и \ в шаблоне, так как они также имеют значение для командного интерпретатора. Лучше заключать искомый шаблон в апострофы: '...'.

Статус выхода равен 0, если найдены совпадающие строки, 1 - если строки не найдены и 2 если имеется синтаксическая ошибка или недоступные файлы (даже если совпадения найдены).

Рассмотрим простые примеры:

[kravchuk@arturo 17:30:29 /]$ echo abc abc | grep '\([abc][abc]*\) \1' abc abc [kravchuk@arturo 17:31:13 /]$ echo abc abc | grep 'c a' abc abc [kravchuk@arturo 17:31:22 /]$ echo abc abc | grep '^c a' [kravchuk@arturo 17:31:26 /]$ cd $INFORMIXDIR/etc [kravchuk@arturo 17:31:45 /usr/inf.731/etc]$ grep -n $INFORMIXDIR ^C [kravchuk@arturo 17:32:03 /usr/inf.731/etc]$ grep -n tmp *.sh beta_evidence.sh:306: DUMPDIR=/tmp bldutil.sh:40:# remove tmp salvage_file bldutil.sh:55: RESFILE=/tmp/bldutil.$$ evidence.sh:302: DUMPDIR=/tmp logevent.sh:46:TMPFILE=${TMPDIR:-/tmp}/$PROG.`date +%y-%m-%d-%H%M-%S`

о файлах, изменение прав доступа

Регистрация в системе. Изменение пароля (passwd). Просмотр информации о работающих пользователях (who).
Работа со справочным руководством (man).
Просмотр содержимого файлов (cat, more).
Создание файлов различных типов (cat, mkdir, mknod, ln). Копирование, перемещение и удаление файлов и каталогов (cp, mv, rm, rmdir).
Просмотр информации о файлах, изменение прав доступа и владельца файлов (ls, chmod, chown, chgrp, umask).
Просмотр информации о процессах и установка поправки приоритета (ps, nice).
Посылка сигналов процессам (kill).

Поиск файлов по различным критериям

Поиск файлов по различным критериям (find).
Использование утилиты grep для поиска в текстах по образцу
Практическая работа с редактором vi.
Управление заданиями (jobs, bg, fg).

Создание простых конвейеров. Запуск процесса

Создание простых конвейеров. Запуск процесса в приоритетном и фоновом режиме. Динамическое формирование командной строки.
Использование цикла for в командном интерпретаторе.
Проверка условий в командном интерпретаторе.
Создание цикла по счетчику в командном интерпретаторе.
Создание и использование функций в командном интерпретаторе.
Создание простого сценария командного интерпретатора.
Файлы начального запуска командного интерпретатора. Настройка среды.
Использование утилит tar, dd, gzip для резервного копирования.
Практическое использование утилит telnet и ftp.

Запрос информации у пользователя

Командный интерпретатор позволяет, при необходимости, запрашивать у пользователя информацию, которая помещается в указанную переменную. Для этого используется команда read:

$ read greeting Hello, world! $ echo $greeting Hello, world! $

На практике имеет смысл перед запросом выдать приглашение с помощью команды echo. Например, вот так:

$ cat pick # pick: select arguments

PATH=/bin:/usr/bin

for i # for each argument, try $*, "$*" and "$@" do echo -n "$i? " > /dev/tty read responce case $responce in y*) echo $i;; q*) break esac done </dev/tty $

Представленная выше программа pick выдает каждое указанное в качестве аргумента слово в отельной строке со знаком вопроса и требует от пользователя подтвердить необходимость его выдачи в стандартный выходной поток. Поскольку эта программа может использоваться в других сценариях, входной и выходной потоки которых перенаправлены, она взаимодействует непосредственно с текущим терминалом (через устройство /dev/tty).

Запуск задания в фоновом режиме

Фоновый режим позволяет продолжить использование сеанса работы с терминалом, пока выполняется команда. Для запуска команды в фоновом режиме, достаточно к команде добавить символ амперсанд (&). Командный интерпретатор вернет номер задания и идентификатор процесса:

$ make & [2] 254 $

Если задание не требует от пользователя ввода, оно продолжает свою работу до полного завершения. Если команде нужен ввод, она переходит в состояние ожидания, на экран выводится соответствующее уведомление, которое выглядит примерно так:

[1] + Suspended (tty input) programm 0

В данном случае в ожидании ввода приостановилось выполнение программы programm. Пользователю необходимо перевести из фонового режима в привилегированный и выполнить ввод.

Завершение выполнения процесса

Процесс завершает работу при выполнении системного вызова exit. Процесс может сам завершить свою работу, в соответствии с алгоритмом, либо может быть прекращен ядром.

При завершении процесса последовательно выполняются следующие действия:

Отключаются все сигналы.

В вызвавшем процессе закрываются все дескрипторы открытых файлов.

Если родительский процесс находится в состоянии вызова wait, то системный вызов wait завершается, выдавая родительскому процессу в качестве результата идентификатор завершившегося процесса, и младшие 8 бит его кода завершения.

Если родительский процесс не находится в состоянии вызова wait, то завершающийся процесс переходит в состояние зомби.

У всех существующих потомков завершенных процессов, а также у зомби-процессов идентификатор родительского процесса устанавливается равным 1. Таким образом, они становятся потомками процесса инициализации (init).

Если идентификатор процесса, терминальная линия и идентификатор группы процессов у завершающегося процесса совпадают, то всем процессам с тем же идентификатором группы процессов посылается сигнал SIGHUP. Тем самым, завершаются и все порожденные в приоритетном режиме процессы.

Родительскому процессу посылается сигнал SIGCHLD (завершение порожденного процесса). Этот сигнал пробуждает родительский процесс, если тот ожидает завершения порожденных процессов.

Жизненный цикл процесса в UNIX и основные системные вызовы

Жизненный цикл процесса в ОС UNIX может быть разбит на несколько состояний. Переход из одного состояния в другое происходит в зависимости от наступления определенных событий в системе.

Возможны следующие состояния процесса:

Процесс выполняется в пользовательском режиме. При этом процессором выполняются прикладные инструкции данного процесса.

Процесс выполняется в режиме ядра. При этом процессом выполняются системные инструкции ядра от имени процесса.

Процесс не выполняется, но готов к запуску, как только планировщик выберет его (состояние runnable). Процесс находиться в очереди на выполнение и обладает всеми необходимыми ему ресурсами, кроме процессора.

Процесс находиться в состоянии сна (asleep), ожидая недоступного в данный момент ресурса, например завершения операции ввода-вывода.

Процесс возвращается из режима ядра в режим задачи, но ядро прерывает его и производит переключение контекста для запуска более приоритетного процесса.

Процесс только что создан системным вызовом fork и находится в переходном состоянии: он существует, но не готов к запуску и не находиться в состоянии сна.

Процесс выполнил системный вызов exit и перешел в состояние зомби (zombie, defunct). Как такового процесса не существует, но остаются записи, содержащие код возврата и временную статистику его выполнения, доступную для родительского процесса. Это состояние является конечным в жизненном цикле процесса.

Процесс начинает свой жизненный путь с состояния 6, когда родительский процесс выполняет системный вызов fork. После того как создание процесса полностью завершено, процесс завершает "дочернюю часть" вызова fork и переходит в состояние 3 готовности к запуску, ожидая своей очереди на выполнение. Когда планировщик выбирает процесс для выполнения, он переходит в состояние 1 и выполняется в пользовательском режиме.

Выполнение в пользовательском режиме завершается в результате системного вызова

или прерывания, и процесс переходит в режим ядра, в котором выполняется код системного вызова или прерывания. После этого процесс опять может вернуться в пользовательский режим. Однако во время выполнения системного вызова процесса в режиме ядра процессу может понадобиться недоступный в данный момент ресурс. Для ожидания доступа к такому ресурсу, процесс делает системный вызов sleep и переходит в состояние 4 - сна. При этом процесс добровольно освобождает вычислительные ресурсы, которые предоставляются следующему наиболее приоритетному процессу. Когда ресурс становиться доступным, ядро "пробуждает процесс", используя вызов wakeup, помещает его в очередь на выполнение, и процесс переходит в состояние 3 готовности к запуску.

При предоставлении процессу вычислительных ресурсов происходит переключение контекста, в результате которого сохраняется образ, или контекст, текущего процесса, и управление передается новому. Переключение контекста может произойти, например, если процесс перешел в состояние сна, или если в состоянии готовности к запуску находится процесс с более высоким приоритетом, чем текущий. В последнем случае ядро не может немедленно прервать текущий процесс и произвести переключение контекста. Дело в том, что переключение контекста при выполнении в режиме ядра может произвести к нарушению целостности самой системы. Поэтому переключение контекста откладывается до момента перехода процесса из режима ядра в пользовательский режим, когда все системные операции завершены, и структуры данных ядра находятся в нормальном состоянии.

Таким образом, после того как планировщик выбрал процесс на запуск, последний начинает свое выполнение в режиме ядра, где завершает переключение контекста. Далее состояние процесса зависит от предыстории.

Наконец, процесс выполняет системный вызов exit и заканчивает свое выполнение. Процесс может быть также завершен вследствие получения сигнала. В обоих случаях ядро освобождает ресурсы, принадлежащие процессу, за исключением кода возврата и статистики его выполнения, и переводит процесс в состояние зомби. В этом состоянии процесс находится до тех пор, пока родительский процесс не выполнит системный вызов wait, после чего вся информация о процессе будет уничтожена, а родитель получит код возврата завершившегося процесса.

Журнализируемые файловые системы

В журнализируемой файловой системе после того, как транзакция (изменение) записана, она может быть выполнена повторно, что предотвращает возникновение ошибок и несогласованностей в файловой системе и необходимость запуска программы fsck. Тем самым, уменьшается время перезагрузки в случае сбоя или некорректной остановки системы.

Журнал выделяется из свободных блоков файловой системы и, обычно, имеет размер порядка 1 Мбайта на каждый 1 Гбайт файловой системы. Журнал сбрасывается по мере заполнения, после синхронизации структуры файловой системы с диском.

Различные версии ОС UNIX поддерживают разные реализации журнализируемых файловых систем. Это, например, файловая система ufs (Solaris), vxfs (Solaris, UnixWare), RaisorFS и ext3 (Linux), jfs (AIX и Linux) и другие. Некоторые файловые системы позволяют включать и отключать журнализацию (ufs, ext2/ext3). Естественно, журнализация несколько замедляет работу файловой системы, но, в большинстве случаев, гарантирует целостность данных.

---

---