Загрузки системы. В процессе загрузки будет запущена основная управляющая программа ядро



страница4/16
Дата22.11.2016
Размер6.23 Mb.
Просмотров834
Скачиваний0
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16

Пример 15. Использование info -o

Здесь info запустилась не в качестве интерактивной программы, а как обработчик info-документа. Результат работы — текст узла info -> Expert info -> Cross-refs -> Help-Cross4, программа поместила в файл text. А программа cat вывела содержимое этого файла на терминал, пронумеровав все строки (по просьбе ключа “-n”, «number»).

Теперь стало более-менее понятно, что означают неудобочитаемые строки в поле SYNOPSIS руководства. Например [-smjy13] из руководства по cal ($ManCal) говорит о том, что команду можно запускать с необязательными ключами “-s”, “-m”, “-j”, “-y”, “-1” и “-3”.

В-четвёртых, есть некоторые менее жёсткие, но популярные договорённости о значении ключей. Ключ “-h” («Help») обычно (но, увы, не всегда) заставляет команды выдать краткую справку (нечто похожее на SYNOPSIS, иногда с короткими пояснениями). Если указать “-” вместо имени выходного файла в соответствующем параметрическом ключе (нередко это ключ “-o”), вывод будет производиться на терминал5. Наконец, бывает необходимо передать команде параметр, а не ключ, начинающийся с “-”. Для этого нужно использовать ключ “--”:


[methody@localhost methody]$ info -o -filename-with-

info: Запись ноды (dir)Top...

info: Завершено.

[methody@localhost methody]$ head -1 -filename-with-

head: invalid option -- f

Попробуйте `head --help' для получения более подробного описания.

[methody@localhost methody]$ head -1 -- -filename-with-

File: dir Node: Top This is the top of the INFO tree


Пример 16. Параметр-не ключ, начинающийся на “-”

Здесь Мефодий сначала создал файл -filename-with-, а потом пытался посмотреть его первую строку (команда head -количество_строк имя_файла выводит первые количество_строк из указанного файла). Ключ “--” (первый “-” — признак ключа, второй — сам ключ) обычно запрещает команде интерпретировать все последующие параметры командной строки как ключи, независимо от того, начинаются ли они на “-” или нет. Только после “--” head согласилась с тем, что -filename-with- — это имя файла.

Полнословные ключи

Аббревиативность ключей трудно соблюсти, когда их у команды слишком много. Некоторые буквы латинского алфавита (например, “s” или “o”) используются очень часто, и могли бы служить сокращением сразу нескольких команд, а некоторые (например, “z”) — редко, под них и название-то осмысленное трудно придумать. На такой случай существует другой, полнословный формат: ключ начинается на два знака “-”, за которыми следует полное имя обозначаемой им сущности. Таков, например, ключ “--help” (аналог “-h”):


[methody@localhost methody]$ head --help

Использование: head [КЛЮЧ]... [ФАЙЛ]...

Print the first 10 lines of each FILE to standard output.

With more than one FILE, precede each with a header giving the file name.

With no FILE, or when FILE is -, read standard input.
Аргументы, обязательные для длинных ключей, обязательны и для коротких.

-c, --bytes=[-]N print the first N bytes of each file;

with the leading `-', print all but the last

N bytes of each file

-n, --lines=[-]N print the first N lines instead of the first 10;

with the leading `-', print all but the last

N lines of each file

-q, --quiet, --silent не печатать заголовки с именами файлов

-v, --verbose всегда печатать заголовки с именами файлов

--help показать эту справку и выйти

--version показать информацию о версии и выйти

N may have a multiplier suffix: b 512, k 1024, m 1024*1024.


Об ошибках сообщайте по адресу .
Пример 17. Ключ–help

Мефодий сделал то, о чём просила его утилита head. Видно, что некоторые ключи head имеют и однобуквенный, и полнословный формат, а некоторые — только полнословный. Так обычно и бывает: часто используемые ключи имеют аббревиатуру, а редкие — нет. Значения параметрических полнословных ключей принято передавать не следующим параметром командной строки, а с помощью конструкции “=значение” непосредственно после ключа.

Интерпретатор командной строки (shell)

В Linux нет отдельного объекта под именем «система». Система — она на то и система, чтобы состоять из многочисленных компонентов, взаимодействующих друг с другом. Главный из системных компонентов — пользователь. Это он командует машиной, а та его команды выполняет. В руководствах второго и третьего разделов описаны системные вызовы (функции ядра) и библиотечные функции. Они-то и есть непосредственные команды системе. Правда, воспользоваться ими можно только написав программу (чаще всего — на языке Си), нередко — программу довольно сложную. Дело в том, что функции ядра реализуют низкоуровневые операции, и для решения даже самой простой задачи пользователя необходимо выполнить несколько таких операций, преобразуя результат работы одной для нужд другой. Возникает необходимость выдумать для пользователя другой — более высокоуровневый и более удобный в использовании — язык управления системой. Все команды, которые использовал Мефодий в работе, были частью именно этого языка.

Из чего несложно было заключить, что обрабатывать эти команды, превращать их в последовательность системных и библиотечных вызовов должна тоже какая-нибудь специальная программа, и именно с ней непрерывно ведёт диалог пользователь сразу после входа в систему. Так оно и оказалось: программа эта называется интерпретатор командной строки или командная оболочка («shell»). «Оболочкой» она названа как раз потому, что всё управление системой идёт как бы «изнутри» неё: пользователь общается с нею на удобном ему языке (с помощью текстовой командной строки), а она общается с другими частями системы на удобном им языке (вызывая запрограммированные функции).

Таким образом, упомянутые выше правила разбора командной строки — это правила, действующие именно в командном интерпретаторе: пользователь вводит с терминала строку, shell считывает её, иногда — преобразует по определённым правилам, получившуюся строку разбивает на команду и параметры, а затем выполняет команду, передавая ей эти параметры. Команда, в свою очередь, анализирует параметры, выделяет среди них ключи, и делает что попросили, попутно выводя на терминал данные для пользователя, после чего завершается. По завершении команды возобновляется работа «отступившего на задний план» командного интерпретатора, он снова считывает командную строку, разбирает её, вызывает команду... Так продолжается до тех пор, пока пользователь не скомандует оболочке завершиться самой (с помощью logout или управляющего символа “^D”, который для shell значит то же, что и для других программ: больше с терминала ввода не будет).

Конечно, командных интерпретаторов в Linux несколько. Самый простой из них, появившийся в ранних версиях UNIX, назывался sh, или «Bourne Shell» — по имени автора, Стивена Борна (Stephen Bourne). Со временем его — везде, где только можно — заменили на более мощный, bash, «Bourne Again Shell»6. bash превосходит sh во всём, особенно в возможностях редактирования командной строки. Помимо sh и bash в системе может быть установлен «The Z Shell», zsh, самый мощный на сегодняшний день командный интерпретатор (шутка ли, 22 тысячи строк документации), или tcsh, обновлённая и тоже очень мощная версия старой оболочки «C Shell», синтаксис команд которой похож на язык программирования Си.

Когда Гуревич добавлял учётную запись Мефодия в систему, он не стал спрашивать того, какой командный интерпретатор ему нужен, потому что знал: для новичка имя командного интерпретатора — пустой звук. Тем не менее имя оболочки, запускаемой для пользователя сразу после входа в систему — т. н. стартовый командный интерпретатор (login shell), — это часть пользовательской учётной записи, которую пользователь может изменить командой chsh (change shell).

Какая бы задача, связанная с управлением системой, ни встала перед пользователем Linux, она должна иметь решение в терминах командного интерпретатора. Фактически, решение пользовательской задачи — это описание её на языке shell. Язык общения пользователя и командного интерпретатора — это высокоуровневый язык программирования, дополненный, с одной стороны, средствами организации взаимодействия команд и системы, а с другой стороны — средствами взаимодействия с пользователем, облегчающими и ускоряющими работу с командной строкой.


Иллюстрация 2. Интерфейс командной строки. Издание второе, переработанное и дополненное. Взаимодействие пользователя с компьютером посредством терминала и оболочки.

Команды и утилиты


[methody@localhost methody]$ apropos s

. . . (четыре с половиной тысячи строк!)
Пример 18. Бессмысленная команда

Одного неудачного запуска apropos Мефодию было достаточно для того, чтобы понять: команд в Linux очень много. Ему пришло в голову, что никакая программа — пусть даже и оболочка — не может самостоятельно разбираться во всех задокументированных командах. Кроме того, Гуревич называл большинство команд утилитами, то есть полезными программами. Стало быть, командный интерпретатор не обязан уметь выполнять всё, что вводит пользователь. Ему достаточно разобрать командную строку, выделить из неё команду и параметры, а затем запустить утилиту — программу, имя которой совпадает с именем команды.

В действительности собственных команд в командном интерпретаторе немного. В основном это — операторы языка программирования и прочие средства управления самим интерпретатором. Все знакомые Мефодию команды, даже echo, существуют в Linux в виде отдельных утилит. shell занимается только тем, что подготавливает набор параметров в командной строке (например, раскрывая шаблоны), запускает программы и обрабатывает результаты их работы.

[methody@localhost methody]$ type info

info is /usr/bin/info

[methody@localhost methody]$ type echo

echo is a shell builtin

[methody@localhost methody]$ type -a echo

echo is a shell builtin

echo is /bin/echo

[methody@localhost methody]$ type -a -t echo

builtin


file

[methody@localhost methody]$ type -a -t date

file

[methody@localhost methody]$ type -at cat



file
Пример 19. Определение типа команды

В bash тип команды можно определить с помощью команды type. Собственные команды bash называются builtin (встроенная команда), а для утилит выводится путь, содержащий название каталога, в котором лежит файл с соответствующей программой, и имя этой программы. Некоторые — самые нужные — команды встроены в bash, даже несмотря на то, что они имеются в виде утилит (например, echo). Работает встроенная команда так же, но так как времени на её выполнение уходит существенно меньше, командный интерпретатор выберет именно её, если будет такая возможность. Ключ “-a” («all», конечно), заставляет type вывести все возможные варианты интерпретации команды, а ключ “-t” — вывести тип команды вместо пути.

По совету Гуревича Мефодий сгруппировал ключи, написав “-at” вместо “-a -t”. Многие утилиты позволяют так делать, уменьшая длину командной строки. Если встречается параметрический ключ, он должен быть последним в группе, а его значение — следовать, как и полагается, после. Группировать можно только однобуквенные ключи.

Слова и разделители

При разборе командной строки shell использует понятие разделитель (delimiter). Разделитель — это символ, разделяющий слова; таким образом командная строка — это последовательность слов (которые имеют значение) и разделителей (которые значения не имеют). Для shell разделителями являются символ пробела, символ табуляции и символ перевода строки (который всё-таки может попасть между словами способом, описанным в лекциях Работа с текстовыми данными и Возможности командной оболочки). Количество разделителей между двумя соседними словами значения не имеет.

Первое слово в тройке передаётся команде как первый параметр, второе — как второй и т. д. Для того, чтобы разделитель попал внутрь слова (и получившаяся строка с разделителем передалась как один параметр), всю нужную подстроку надо окружить одинарными или двойными кавычками:


[methody@localhost methody]$ echo One Two Three

One Two Three

[methody@localhost methody]$ echo One "Two Three"

One Two Three

[methody@localhost methody]$ echo 'One

>

> Ой. И что дальше?



> А, кавычки забыл!'

One
Ой. И что дальше?

А, кавычки забыл!

[methody@localhost methody]$


Пример 20. Закавычивание в командной строке

В первом случае команде echo было передано три параметра — “One”, “Two” и “Three”. Она их и вывела, разделяя пробелом. Во втором случае параметров было два: “One” и “Two Three”. В результате эти два параметра были также выведены через пробел. В третьем случае параметр был всего один — от открывающего апострофа “'One” до закрывающего “...забыл!'”. Всё время ввода bash услужливо выдавал Мефодию подсказку “> ” — в знак того, что набор командной строки продолжается, но в режиме ввода содержимого кавычек.


1 Некоторые терминалы умеют и так. Следует ещё иметь в виду, что терминалы разных типов имеют разные управляющие последовательности.

2 «Apropos» по-французски означает «кстати», а «whatis» — по-английски — «чтотакое».

3 Кстати, с незапамятных времён who поддерживает один нестандартный набор параметров: who am i делает то же, что и who -m.

4 Странное слово «нода» Мефодий решил оставить на совести неизвестного переводчика сообщений info.

5 Точнее, на стандартный вывод, см. лекцию Работа с текстовыми данными.

6 Игра слов: «Bourne Again» вслух читается как «born again», т. е. «возрождённый».



Организация файловой системы

Файл



Файл — это понятие, привычное любому пользователю компьютера. Для пользователя каждый файл — это отдельный предмет, у которого есть начало и конец и который отличается от всех остальных файлов именем и расположением («как называется» и «где лежит»). Как и любой предмет, файл можно создать, переместить и уничтожить, однако без внешнего вмешательства он будет сохраняться неизменным неопределенно долгое время. Файл предназначен для хранения данных любого типа — текстовых, графических, звуковых, исполняемых программ и многого другого. Аналогия файла с предметом позволяет пользователю быстро освоиться при работе с данными в операционной системе.

Для операционной системы Linux файл — не менее важное понятие, чем для её пользователя: все данные, хранящиеся на любых носителях, обязательно находятся внутри какого-нибудь файла, в противном случае они просто недоступны ни для операционной системы, ни для её пользователей. Более того, все устройства, подключённые к компьютеру (начиная клавиатурой и заканчивая любыми внешними устройствами, например, принтерами и сканерами) Linux представляет как файлы (так называемые файлы-дырки). Конечно, файл, содержащий обычные данные, сильно отличается от файла, предназначенного для обращения к устройству, поэтому в Linux определены несколько различных типов файлов. В основном пользователь имеет дело с файлами трёх типов: обычными файлами, предназначенными для хранения данных, каталогами и файлами-ссылками, именно о них и пойдёт речь в данной лекции, о файлах других типов см. лекцию Работа с внешними устройствами.


файл

Отдельная область данных на одном из носителей информации, у которой есть собственное имя.


Система файлов: каталоги

Файловая система с точки зрения пользователя — это «пространство», в котором размещаются файлы, наличие файловой системы позволяет определить не только «как называется файл», но и «где он находится». Различать файлы только по имени было бы слишком неэффективным: про каждый файл приходилось бы помнить, как он называется и при этом заботиться о том, чтобы имена никогда не повторялись. Более того, необходим механизм, позволяющий работать с группами тематически связанных между собой файлов (например, компонентов одной и той же программы или разных главы одной диссертации). Иначе говоря, файлы нужно систематизировать.
файловая система

Способ хранения и организации доступа к данным на информационном носителе или его разделе. Классическая файловая система имеет иерархическую структуру, в которой файл однозначно определяется полным путём к нему.


Linux может работать с различными типами файловых систем, которые различаются списком поддерживаемых возможностей, производительностью в разных ситуациях, надёжностью и другими признаками. Подробнее о работе Linux с разными файловыми системами речь пойдёт в лекции Работа с внешними устройствами. В этой лекции будут описаны возможности файловой системы Ext2/Ext3, на сегодня de facto стандартной файловой системы для Linux.

Большинство современных файловых систем (но не все!) используют в качестве основного организационного принципа каталоги. Каталог — это список ссылок на файлы или другие каталоги. Принято говорить, что каталог содержит в себе файлы или другие каталоги, хотя в действительности он только ссылается на них, физическое размещение данных на диске обычно никак не связано с размещением каталога. Каталог, на который есть ссылка в данном каталоге, называется подкаталогом или вложенным каталогом. Каталог в файловой системе более всего напоминает библиотечный каталог, содержащий ссылки на объединённые по каким-то признакам книги и другие разделы каталога (файлы и подкаталоги). Ссылка на один и тот же файл может содержаться в нескольких каталогах одновременно, это может сделать доступ к файлу более удобным. В файловой системе Ext2 каждый каталог — это отдельный файл особого типа (“d”, от англ. «directory»), отличающийся от обычного файла с данными: в нём могут содержаться только ссылки на другие файлы и каталоги.


В файловой системе Linux нет папок и документов. Есть каталоги и файлы, возможности которых куда шире.
Довольно часто вместо термина каталог можно встретить папка (англ. folder). Этот термин хорошо вписывается в представление о файлах как о предметах, которые можно раскладывать по папкам, однако часть возможностей файловой системы, которая противоречит этому представлению, таким образом затемняется. В частности, с термином «папка» плохо согласуется то, что ссылка на файл может присутствовать одновременно в нескольких каталогах, файл может быть ссылкой на другой файл и т. д. В Linux эти возможности файловой системы весьма важны для эффективной работы, поэтому будем всюду использовать более подходящий термин «каталог».

В файловой системе, организованной при помощи каталогов, на любой файл должна быть ссылка как минимум из одного каталога, в противном случае файл просто не будет доступен внутри этой файловой системы, иначе говоря, не будет существовать.

Имена файлов и каталогов

Допустимые имена

Главные отличительные признаки файлов и каталогов — их имена. В Linux имена файлов и каталогов могут быть длиной не более 256 символов, и могут содержать любые символы, кроме “/”. Причина этого ограничения очевидна: этот символ используется как разделитель имён в составе пути, поэтому не должен встречаться в самих именах. Причём Linux всегда различает прописные и строчные буквы в именах файлов и каталогов, поэтому “methody”, “Methody” и “METHODY” будут тремя разными именами.

Есть несколько символов, допустимых в именах файлов и каталогов, которые, при этом, нужно использовать с осторожностью. Это — так называемые спецсимволы “*”, “\”, “&”, “<”, “>”, “;”, “(”, “)”, “|”, а также пробелы и табуляции. Дело в том, что эти символы имеют особое значение для любой командной оболочки, поэтому нужно будет специально позаботиться о том, чтобы командная оболочка воспринимала эти символы как часть имени файла или каталога. О специальном значении символа “-” для команд Linux уже шла речь в лекции Терминал и командная строка, там же обсуждалось, как изменить его интерпретацию1. О том, зачем командной оболочке нужны спецсимволы, речь пойдёт в лекции Возможности командной оболочки.

Кодировки и русские имена

Как можно было заметить, пока во всех встречавшихся именах файлов и каталогов употреблялись только символы латинского алфавита и некоторые знаки препинания. Это не случайно и вызвано желанием обеспечить, чтобы приводимые примеры совершенно одинаково выглядели на любых системах. В Linux в именах файлов и каталогов допустимо использовать любые символы любого языка, однако такая свобода требует жертв, на которые Мефодий, например, пойти не смог.

Дело в том, что с давних пор каждый символ (буква) каждого языка традиционно представлялся в виде одного байта. Такое представление накладывает очень жёсткие ограничения на количество букв в алфавите: их может быть не больше 256, а за вычетом управляющих символов, цифр, знаков препинания и прочего — и того меньше. Обширные алфавиты (например, иероглифические японский и китайский) пришлось заменять упрощённым их представлением. Вдобавок, первые 128 символов из этих 256 лучше всегда оставлять неизменными, соответствующими стандарту ASCII, включающему латиницу, цифры, знаки препинания и наиболее популярные символы из тех, что встречаются на клавиатуре печатной машинки. Интерпретация остальных 128 символов зависит от того, какая кодировка установлена в системе. Например, в русской кодировке KOI8-R 228-й символ такой таблицы соответствует букве «Д», а в западноевропейской кодировке ISO-8859-1 этот же символ соответствует букве «a» с двумя точками на ней (как у нашей буквы «ё»).

Имена файлов, записанные на диск в одной кодировке, выглядят нелепо, если при просмотре каталога была установлена другая. Хуже того. Многие кодировки заполняют диапазон символов с номерами от 128 то 255 не полностью, поэтому соответствующего символа может вообще не быть! Это означает, что ввести такое искажённое имя файла с клавиатуры (например, для того, чтобы его переименовать) напрямую не удастся, придётся пускаться на разные ухищрения, описанные в лекции Возможности командной оболочки. Наконец, многие языки, в том числе и русский, исторически имеют несколько кодировок2. К сожалению, в настоящее время нет стандартного способа указывать кодировку прямо в имени файла, поэтому в рамках одной файловой системы стоит придерживаться единой кодировки при именовании файлов.

Существует универсальная кодировка, включающая символы всех письменностей мира — UNICODE. Стандарт UNICODE в настоящее время получает всё бОльшее распространение и претендует на статус общего для всех текстов, хранящихся в электронной форме. Однако пока он не достиг желаемой универсальности, особенно в области имён файлов. Один символ в UNICODE может занимать больше одного байта — и в этом главный его недостаток, так как множество полезных прикладных программ, отлично работающих с однобайтными кодировками, необходимо основательно или даже полностью перерабатывать для того, чтобы научить их обращаться с UNICODE. Возможно, причина недостаточной распространённости этой кодировки также и в том, что UNICODE — очень громоздкий стандарт, и он может оказаться неэффективным при работе с файловой системой, где скорость и надёжность обработки — очень существенные качества.

Это не означает, что называя файлы, не следует использовать языки, отличные от английского. Пока точно известно, в какой кодировке задано имя файла — проблем не возникнет. Однако Мефодий решил, что гарантий в передаче названного по-русски файла на какую-нибудь другую систему можно добиться только передавая вместе с ним настройку кодировки, даже две: в своей системе и в системе адресата (неизвестно какой!). Другой, гораздо более лёгкий, способ передать файл — использовать в его названии только символы ASCII.

Расширения

Многим пользователям знакомо понятие расширение — часть имени файла после точки, обычно ограничивающаяся несколькими смволами и указывающая на тип содержащихся в файле данных. В файловой системе Linux нет никаких предписаний по поводу расширения: в имени файла может быть любое количество точек (в том числе и ни одной), а после последней точки может быть любое количество символов3. Хотя расширения не обязательны и не навязываются технологией в Linux, они широко используются: расширение позволяет человеку или программе, не открывая файл, только по его имени определить, какого типа данные в нём содержатся. Однако нужно учитывать, что расширение — это только набор соглашений по наименованию файлов разных типов. Строго говоря, данные в файле могут не соответствовать заявленному расширению по той или иной причине, поэтому всецело полагаться на расширение просто нельзя.

Определить тип содержимого файла можно и на основании самих данных. Многие форматы предусматривают указание в начале файла, как следует интерпретировать дальнейшую информацию: как программу, исходные данные для текстового редактора, страницу HTML, звуковой файл, изображение или что-то другое. В распоряжении пользователя Linux всегда есть утилита file, которая предназначена именно для определения типа данных, содержащихся в файле.

[methody@localhost methody]$ file -- -filename-with-

-filename-with-: ASCII English text

[methody@localhost methody]$ file /home/methody

/home/methody: directory



Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал