Основы работы операционной системы linux

Основы Linux от основателя Gentoo. Часть 1 (1/4): BASH, основы навигации

Предисловие

Об этом руководстве

Добро пожаловать в первую из четырех частей обучающего руководства по основам Linux, разработанного чтобы подготовить вас к сдаче экзамена Linux Professional Institute 101. В нем вы познакомитесь с bash (стандартной оболочкой командного интерпретатора в Linux), узнаете о большинстве возможностей таких стандартных команд Linux, как ls, cp и mv, разберетесь в инодах, жестких и символьных ссылках, и многом другом. К концу этого руководства у вас сформируется некий фундамент знаний, и вы будете готовы к изучению основ администрирования Linux. К концу всего курса (8 частей), у вас будет достаточно навыков, чтобы стать системным администратором Linux и пройти сертификацию LPIC Level 1 от Linux Professional Institute, если конечно захотите.

Данная первая часть руководства отлично подходит для новичков в Linux, а также для тех пользователей, кто хочет освежить или улучшить свое понимание фундаментальных концепций Linux, таких, как копирование и перемещение файлов, создание символических и жестких ссылок, а также стандартных команд обработки текста, включая конвейеры и перенаправления. По ходу мы также дадим множество советов, подсказок и трюков, что делает это руководство насыщенным и практичным, даже для тех, кто уже имеет солидный опыт работы с Linux. Для начинающих большая часть этого материала будет новой, но более продвинутые пользователи Linux найдут это руководство отличным средством, чтобы разложить свои фундаментальные навыки по полочкам у себя в голове.

Тем, кто изучал первую версию этого руководства с целью, отличной от подготовки к экзамену LPI, возможно, что вам не нужно его перечитывать. Однако, тем же, кто планирует сдавать экзамены, стоит обязательно просмотреть данную исправленную версию.

Введение в bash

Оболочка

Если вы уже использовали Linux ранее, то наверняка знаете, что после входа в систему вас приветствует приглашение, которое выглядит примерно так:

На практике приглашение, которое вы видите, может немного отличаться. Например, оно может содержать имя хоста, имя текущей рабочей директории, или все вместе. Не зависимо от того, как выглядит ваше приглашение, есть одна несомненная вещь: программа, которая выводит это приглашение, называется оболочка интерпретатора команд (от англ. shell — оболочка, он же командная строка или терминал — прим. пер.), и, вероятнее всего, вашей командной оболочкой будет ‘bash’.

А у вас запущен bash?

Вы можете убедиться, что используете bash, набрав:

Если строчка выше выдает ошибку, или ответ не соответствует, возможно, что вы запустили другую оболочку. В этом случае большая часть этого руководства все еще будет полезна, но было бы значительно лучше для вас переключиться на bash, ради подготовки к экзамену 101.

О bash

Bash — это акроним от Bourne-again-shell, от англ. «ещё-одна-командная-оболочка-Борна» или «рождённая-вновь-командная оболочка» (тут игра слов Bourne/born — прим. пер.), и является оболочкой по умолчанию для большинства Linux-систем. Задача оболочки получать от вас команды, через которые вы взаимодействуете с Linux-системой. После того, как вы закончили ввод команд, вы можете выйти из оболочки (exit) или закончить сеанс (logout), в этом случае вы увидите приглашение входа в систему.

Кстати, вы также можете выйти из оболочки bash нажав control-D в приглашении.

Использование «cd»

Вы, возможно, уже обнаружили, что пялиться на приглашение bash — не самое впечатляющее занятие в мире. Ну что ж, давайте узнаем как путешествовать по нашей файловой системе. В приглашении введите пожалуйста следующую команду (без $):

Вы только что сообщили bash, что хотите работать в директории /, также известной, как корневая; все директории в системе имеют форму дерева, и / является его вершиной, т.е. корнем (в информатике деревья растут наоборот, корень вверху, а ветки спускаются вниз — прим. пер.). cd устанавливает директорию, в которой вы в данный момент работаете, также известную как «текущая рабочая директория».

Чтобы узнать текущую рабочую директорию в bash нужно набрать:

В примере с cd, аргумент / называется путь. Он сообщает cd куда мы хотим отправиться. В частности, аргумент / это абсолютный путь, что значит, что он задает расположение относительно корня дерева файловой системы.

Абсолютные пути

Ниже несколько из них:

/dev
/usr
/usr/bin
/usr/local/bin

Как можно заметить, у всех абсолютных путей есть одна общая черта, они начинаются с /. Указывая, допустим, /usr/local/bin в качестве аргумента для cd, мы сообщаем, что хотим попасть в / директорию, затем в usr директорию внутри нее, и так далее в local и bin, вниз по дереву. Абсолютные пути всегда отсчитываются начиная от / сперва.

Относительные пути

Другой тип пути называется «относительный путь». bash, cd, и другие команды всегда интерпретируют их относительно текущей директории. Относительные пути НИКОГДА не начинаются с /. Так, если мы сначала переместимся в /usr:

То, затем мы можем использовать относительный путь local/bin, чтобы попасть в директорию /usr/local/bin:

Использование ..

Относительные пути могут также содержать одну или более «..» директории. Директория «..» специальная; она указывает на родительскую директорию. Так, продолжая с примера выше:

Как видно, наша текущая директория теперь /usr/local. Мы смогли переместиться «назад» на одну директорию относительно текущей, где были до того.

Кроме того, мы также можем использовать «..» в существующем относительном пути, позволяющем нам переместиться в директорию «рядом» с той, в которой находимся:

Примеры относительных путей

Относительные пути могут быть чуточку более сложными. Ниже несколько примеров, попробуйте самостоятельно догадаться, где вы окажитесь после набора каждой из этих команд.

А теперь наберите их и проверьте свои предположения. 😉

Понимание .

Перед тем как мы закончим изучение cd, есть несколько моментов, которые необходимо прояснить. Во-первых, есть еще одна специальная директория «.», которая означает «текущая директория». Хотя она и не используется с командой cd, но часто используется для выполнения программы из текущей директории, как в следующем примере:

В данном случае будет запущена исполняемая программа myprog, находящаяся в текущей рабочей директории.

cd и домашняя директория

Если бы мы хотели переместиться в нашу домашнюю директорию, то могли бы набрать:

Без каких либо аргументов cd переместит в вашу домашнюю директорию, которая будет /root для суперпользователя, или обычно /home/username (где username — имя пользователя в системе — прим.пер.) для любого другого пользователя. Но, что если мы хотим указать файл в нашей домашней директории? Может быть мы хотим передать путь к файлу в качестве аргумента нашей программе myprog. Если файл расположен в нашей домашней директории, мы можем набрать:

Однако, использования абсолютного пути вроде этого, не всегда удобно. К счастью, мы можем использовать символ

(тильда), чтобы проделать то же самое:

Другие домашние директории пользователей

Bash воспримет одиночную

как указатель на вашу домашнюю директорию, но вы также можете использовать её для указания на домашние директории других пользователей. Например, если мы хотели сослаться на файл под названием fredsfile.txt в домашней директории пользователя fred, то могли бы набрать:

Об авторах

Daniel Robbins

Дэниэль Роббинс — основатель сообщества Gentoo и создатель операционной системы Gentoo Linux. Дэниэль проживает в Нью-Мехико со свой женой Мэри и двумя энергичными дочерьми. Он также основатель и глава Funtoo, написал множество технических статей для IBM developerWorks, Intel Developer Services и C/C++ Users Journal.

Chris Houser

Крис Хаусер был сторонником UNIX c 1994 года, когда присоединился к команде администраторов университета Тэйлора (Индиана, США), где получил степень бакалавра в компьютерных науках и математике. После он работал во множестве областей, включая веб-приложения, редактирование видео, драйвера для UNIX и криптографическую защиту. В настоящий момент работает в Sentry Data Systems. Крис также сделал вклад во множество свободных проектов, таких как Gentoo Linux и Clojure, стал соавтором книги The Joy of Clojure.

Aron Griffis

Эйрон Гриффис живет на территории Бостона, где провел последнее десятилетие работая в Hewlett-Packard над такими проектами, как сетевые UNIX-драйвера для Tru64, сертификация безопасности Linux, Xen и KVM виртуализация, и самое последнее — платформа HP ePrint. В свободное от программирования время Эйрон предпочитает размыщлять над проблемами программирования катаясь на своем велосипеде, жонглируя битами, или болея за бостонскую профессиональную бейсбольную команду «Красные Носки».

Источник

Изучите необходимый минимум Linux, чтобы быть продуктивным

Разные операционные системы длительное время обслуживают различные аудитории: Windows — бизнес-профессионалов, Mac — творческих, а Linux — разработчиков. Разработчикам ОС такой тип рыночного спектра сильно упростил концепцию продукта, технические требования, пользовательский опыт и направление рынка. Однако, он также ужесточил нормы рабочего пространства, что деформировало отдельных пользователей под узкие, непересекающиеся области: у бизнесменов нет возможности заглянуть в творческий процесс, а у разработчиков нет представления о проблемах бизнеса.

В реальности знания и опыт — динамичны, они охватывают несколько дисциплин и сфер деятельности. Представление о том, что «можно иметь способности только к чему-то одному» — это не руководство к овладению мастерством, а попытка справиться с преждевременной оптимизацией. Узнать о том, в чём вы хорошо разбираетесь можно только когда вы попробовали себя в нескольких разных вопросах. И может оказаться, что у вас есть способности ко многим видам деятельности.

Для современных бизнес-аналитиков особенно актуален вопрос ликвидации пробела между бизнесом и разработкой. Бизнес-аналитики должны быть двухплатформенными, способными использовать командную строку, доступную только на Linux (или в macOS), но при этом уметь извлекать широкие возможности из Microsoft Office в Windows. Очевидно, что мир Linux пугает тех, у кого образование в сфере бизнеса. К счастью, как и в большем количестве вопросов, вам необходимо изучить 20% информации, чтобы выполнить 80% работы. Вот мои 20%.

Почему современные бизнес-аналитики должны знать Linux

Благодаря своим open source корням, Linux выиграл от вкладов тысяч разработчиков за всё время его существования. Они построили программы и утилиты, чтобы упростить работу не только себе, но и тем программистам, которые последовали за ними. В результате open source разработка создала эффект сетевой выгоды: чем больше разработчики строили утилиты на оригинальной платформе, тем больше других разработчиков могло влиять на эти утилиты, чтобы писать собственные программы.

В результате получился огромный пакет программ и утилит (то есть софт), который был написан на Linux и под Linux. Большая часть его никогда не портировалась в Windows. Один из примеров — популярная система контроля версий (VCS), которая называется git. Разработчики могли написать софт под Windows, но они этого не сделали. Они написали его для работы в командной строке, для Linux, потому что Linux — экосистема, в которой уже были все необходимые инструменты.

Если вдаваться в подробности, разработка на Windows ведёт к двум основным проблемам:

1. Базовые задачи, вроде парсинга файлов, рабочего планирования и поиска текста используются чаще, чем запуск утилиты командной строки.
2. Языки программирования (Python, C++) и связанные с ними библиотеки выкидывают ошибки, потому что они ожидают конкретных параметров Linux или специфических локаций файловой системы.

Если собрать всё вместе, это выльется в трату времени на переписывание базовых инструментов, которые уже доступны в Linux, они позволят избежать ошибок совместимости с ОС. Тут нет никаких сюрпризов — экосистема Windows просто не была задумана и спроектирована под нужды разработки софта.

Теперь давайте рассмотрим базовые идеи Linux.

Фундаментальная единица Linux: «оболочка»

Shell (оболочка, также известная как терминал, консоль или командная строка) — это текстовый интерфейс пользователя, через который команды отправляются машине. На Linux, по-умолчанию, язык оболочки называется bash. В отличие от Windows-пользователей, которые в своём большинстве используют навигацию «навести-кликнуть» по окну, Linux-разработчики привязаны к клавиатуре и пишут команды в оболочке. Хоть этот переход далёк от естественного для тех, у кого нет бэкграунда в программировании, плюсы разработки в Linux сильно перевешивают изначальное вложение в обучение.

Изучаем несколько важных концептов

В сравнении с достаточно зрелым языком программирования, bash имеет всего несколько основных концептов, которые необходимо выучить. Как только вы охватите это, остаток bash — простое запоминание. Я переформулирую понятней: хорошо разбираться в bash значит запомнить 20-30 команд и их часто используемые аргументы.

Linux кажется непроницаемым для тех, кто не касается разработки, из-за способа, которым разработчики (не напрягаясь) извергают эзотерические команды терминала, когда им захочется. Правда в том, что они хорошо знают только несколько десятков команд — за всем более сложным они так же (как и все смертные) обращаются в Google.

Опуская мелкие загвоздки, стоящие на пути, вот главные концепты в bash.

Командный синтаксис

Команды соответствуют синтаксису:

Например, в ‘grep -inr’, grep — это команда (для поиска текстовой строки) и -inr это флаги/аргументы, которые меняют то, что grep выполняет по умолчанию. Единственный способ понять, что это значит, поискать что-то о них через Google или просто ввести ‘man grep’. Я рекомендую выучить команды и их самые используемые аргументы: слишком обременительно помнить, что делает каждый флаг.

Псевдонимы директорий

• Текущая директория (где я?): .
• Родительская директория текущей директории: ..
• Домашняя директория пользователя:

Корень файловой системы (или родитель всех родителей): /

Например, чтобы поменять текущую директорию на родительскую директорию нужно ввести: cd ..

Таким же способом, чтобы скопировать файл, расположенный в «/path/to/file.txt» в текущую директорию, нужно ввести cp /path/to/file.txt . (заметьте, что в конце команды точка). Поскольку это всего лишь псевдонимы, вместо них может использоваться реальное имя пути.

Полезная информация

У нас есть курс по операционным системам. Зарегистрированные пользователи могут пройти его бесплатно. Другие бесплатные курсы можно найти по ссылке.

STDIN / STDOUT

Всё, что вы пишите в окне и подтверждаете (с помощью ENTER), называется стандартным вводом (STDIN).

Всё, что программа выводит в ответе в терминал (например текст из файла), называется стандартным выводом (STDOUT)

Конвейер (piping)

Pipe принимает STDOUT от команды слева от pipe и превращает его в STDIN для команды справа от pipe.

пример: echo ‘test text’ | wc -l

Символ «больше» принимает STDOUT от команды слева и записывает/перезаписывает в новый файл справа

пример: ls > tmp.txt

Два символа «больше» принимают STDOUT от команды слева и добавляют к новому или существующему файлу справа.

пример: date >> tmp.txt

Шаблоны поиска (wildcards)

Можете представить это как символ % в SQL. Например, можно написать WHERE first_name LIKE ‘John%’ , чтобы найти любые позиции, где данные начинаются с имени John.

В bash можно написать John* . Если вы хотите вывести список всех файлов в какой-то папке, заканчивающихся на «.json», пишете : ls *.json

Завершение с помощью tab

Bash часто завершает команды сам, по определённой логике, если вы начинаете вводить команду и нажимаете TAB.

Однако, стоит попробовать что-то вроде zsh или fish для автозаполнения, потому что запоминать команды и все их параметры очень сложно. Более того, эти инструменты применят автозаполнение, основываясь на вашей истории используемых команд.

Выход

Иногда вы застреваете в какой-нибудь программе и не можете оттуда выйти. Это очень часто повторяющееся событие для новичков в Linux, которое невероятно демотивирует. Часто выход происходит с помощью чего-то, содержащего q. Хорошо бы запомнить то, что будет написано ниже и использовать, когда вы в ловушке.

Что я помню из команд bash

Это те команды, которые я использую чаще всего в Linux (начиная от самых часто используемых к самым редко используемым). Как я уже писал раньше, знание всего горстки команд поможет выполнять большой набор необходимых программируемых задач.

• cd изменить директорию
• ls -lha вывести директорию в виде списка (подробного)
• vim или nano редактор командной строки
• touch создать новый пустой файл
• cp -R скопировать файл или директорию (и всё их содержимое)
• mv переместить или переименовать файл
• rm удалить файл
• rm -rf удалить файл или папку без возможности восстановления [использовать аккуратно!]
• pwd вывести текущую рабочую директорию
• cat или less или tail или head -n10 вывести в STDOUT содержимое файла
• mkdir создать пустую директорию
• grep -inr найти строку в любом файле этой директории или дочерних директориях

column -s, -t отобразить разделенный запятыми файл в виде столбцов

ssh @ соединиться с удалённой машиной

tree -LhaC 3 показать структуру директории на 3 уровнями вглубь (с размерами файлов и включая скрытые директории)

htop (или top ) диспетчер задач

pip install —user пакетный менеджер Python для установки пакетов в

pushd . ; popd ; dirs; cd — push/pop/view директорию в стек + изменить обратно на последнюю директорию

sed -i «s///g» заменить строку в файле

find . -type f -name ‘*.txt’ -exec sed -i «s///g» <> \; заменить строку для каждого файла в этой и дочерней папках с именем типа *.txt

tmux new -s session, tmux attach -t session создать новую сессию терминала без создания нового окна [продвинутый уровень]

wget загрузить веб-страницу или веб-ресурс

curl -X POST -d «» http://www.google.com отправить HTTP-запрос на веб-сервер

find вывести список всего содержимого директории и её дочерних директорий рекурсивно

Читайте также

Продвинутые и не часто используемые команды

Я считаю хорошей практикой хранить список команд, которые полезны в определённых ситуациях, даже если подобные ситуации случаются редко (например, какой процесс блокирует конкретный сетевой порт). Вот несколько нестандартных команд, которые у меня всегда под рукой:

• lsof -i :8080 вывести список дескрипторов открытых файлов ( -i — флаг для сетевых интерфейсов)
• netstat | head -n20 вывести список открытых интернет/UNIX сокетов и связанной с ними информации
• dstat -a транслировать текущий диск, сеть, активность CPU и другое
• nslookup найти hostname для удалённого IP-адреса
• strace -f -e отследить системные вызовы программы ( -e — флаг для фильтрования конкретных системных вызовов)
• ps aux | head -n20 вывести текущие активные процессы
• file проверить тип файла (например исполняемый, бинарный, текстовый файл с кодировкой ASCII)
• uname -a информация о ядре ОС
• lsb_release -a информация об ОС
• hostname проверить hostname текущего компьютера (например, название, чтобы другие компьютеры могли иметь доступ к вашему)
• pstree визуализировать форки процессов
• time исполнить команду и составить статистику о том, сколько времени потребовалось на исполнение
• CTRL + z ; bg; jobs; fg отправить процесс в текущий tty в background и обратно на передний план
• cat file.txt | xargs -n1 | sort | uniq -c посчитать количество уникальных слов в файле
• wc -l количество строк в файле
• du -ha показать размер на диске для директорий и их содержимого
• zcat вывести содержимое заархивированного текстового файла
• scp скопировать файл с удалённого на локальный сервер или наоборот
• man показать инструкцию, (т.е. документацию) для команды (но скорее всего легче использовать Google)

Никогда не останавливайтесь:

В программировании говорят, что нужно постоянно учиться даже для того, чтобы просто находиться на месте. Развивайтесь с нами — на Хекслете есть сотни курсов по разработке на разных языках и технологиях

С нуля до разработчика. Возвращаем деньги, если не удалось найти работу.

Источник