Знакомство с Linux

2. Базовые концепции UNIX

• Регистрация в системе (открытие счета)
• Вход в систему
• Виртуальные консоли
• Shells и команды
• Выход из системы
• Смена пароля
• Файлы и каталоги
• Дерево каталогов
• Текущий рабочий каталог
• Обращение к домашнему каталогу

    UNIX это многозадачная, многопользовательская операционная система. Это означает, что много людей может одновременно использовать один компьютер, выполняя много различных задач. (Это существенное отличие от MS-DOS, где только один человек может использовать в данный момент операционную систему). В UNIX пользователи должны себя идентифицировать при входе, что состоит из двух шагов: ввода имени (имя, по которому вас идентифицирует система) и входной пароль, который является вашим секретным словом для открытия вашего счета (регистрации в системе). Поскольку только вы знаете пароль, никто не может войти в систему под вашим именем.

В традиционных UNIX-системах системный администратор присвоит вам имя и начальный пароль при вашей регистрации в системе (при заведении в системе нового пользователя). Но поскольку на своем персональном компьютере вы и системный администратор, вы должны себя (как пользователя) зарегистрировать в системе, прежде чем в нее войдете (смотрите Раздел 3.2.1 ниже). Для дальнейших разговоров возьмем условное имя ``larry''.

Кроме прочего, каждая система UNIX имеет приписанное ей hostname (хозяйское имя). Это хозяйское имя добавляет машине характера и очарования. Hostname используется для идентификации отдельных машин в сети, но даже если ваша машина не в сети, она все равно должна иметь hostname. В Разделе 4.10.2 мы подробно расскажем об установке hostname на вашей машине. Например, имя машины, обсуждаемой ниже - ``mousehouse'' (мышинная норка).

В начало страницы

Прежде, чем вы сможете использовать систему, вы должны зарегистрировать себя в системе. Это необходимо потому, что неразумно использовать имя суперпользователя (root) для обычных нужд. Пользователь root нужен для выполнения привилегированных команд и сопровождения системы, как это описывается в Разделе 4.1.

Для того, чтобы зарегистрировать себя, вам необходимо зайти в систему под именем root и использовать команду useradd или adduser. Об этой процедуре смотрите подробней в Разделе 4.4.

При входе вы увидите на экране подсказку, например, такого вида:

    mousehouse login:

Введите свое имя и нажмите клавишу Return. Наш герой larry напечатает следующее:

    mousehouse login:  larry
    Password:

Теперь введите ваш пароль (password). При вводе пароль не будет отображаться на экране, так что набирайте внимательнее. Если вы неправильно набрали пароль, то увидите на экране сообщение

    Login incorrect

Когда вы наконец правильно введете имя пользователя и пароль, вы официально будете допущены в систему и можете в ней свободно путешествовать.

В начало страницы

Системная консоль - это монитор и клавиатура, связанные непосредственно с системой. (Поскольку UNIX многопользовательская система, вы можете иметь дополнительные терминалы, связанные через последовательные порты с вашей системой, но они не будут консолями). Linux, как и некоторые другие версии UNIX, обеспечивает доступ к виртуальным консолям (или VC), которые позволяют войти в систему под несколькими именами в одно время.

Для демонстрации этого войдите в систему (как было показано ранее). Теперь нажмите alt-F2. Вы должны снова увидеть подсказку login: , то есть перед вами вторая виртуальная консоль, а вы вошли через первую. Чтобы переключиться обратно на первую VC, нажмите alt-F1. Оп-ля! Вы снова на первой консоли.

Свежеинсталлированный Linux возможно позволит вам работать с четырьмя первыми VC, используя от alt-F1 до alt-F4. Но возможно обеспечить работу с 12-ю VC - по одной на каждую функциональную клавишу. Как видите, использование VC может быть очень эффективным - вы можете работать на нескольких VC одновременно.

В то время, как использование виртуальных консолей ограничено (кроме прочего, в каждый момент времени вы можете видеть только одну виртуальную консоль) оно дает вам представление о многопользовательских возможностях UNIX. Пока вы работаете на VC #1, вы можете переключиться на VC #2 и начать работу над чем-то другим.

В начало страницы

В большинстве ваших исследований мира UNIX вы будете общаться с ним через оболочку shell. Shell - это просто программа, которая воспринимает введенное пользователем, (т.е. команды, которые вы напечатаете) и транслирует это в команды системе. Это можно сравнить с программой COMMAND.COM под MS-DOS, которая делает нечто похожее. Shell - это лишь один из интерфейсов UNIX. Существует много различных интерфейсов, таких как X Window System, которая позволяет выполнять команды используя мышь и клавиатуру в сочетании.

Как только вы вошли, система запускает shell и вы можете вводить для него команды. Вот короткий пример. Как раз Larry вошел в систему и система вновь выдала подсказку:

    mousehouse login:  larry
    Password:  larry's password
    Welcome to Mousehouse!
    /home/larry#

``/home/larry#'' это подсказка shell, показывающая, что он готов принимать команды. (Подробнее про подсказкy позже). Давайте попросим систему сделать что-нибудь интересненькое:

    /home/larry# make love
    make:  *** No way to make target `love'.  Stop.
    /home/larry#

Хм, как оказалось, "make" - это имя существующей в системе программы и shell пытался выполнить эту команду. (Жаль, но система отнеслась к просьбе недружественно).

Это подводит нас к жгучему вопросу: Что такое команды? Что происходит, когда вы вводите ``make love''? Первое слово командной строки ``make'' это имя команды, которую предполагается выполнить. Все остальное в командной строке воспринимается как аргументы команды.

Примеры:

    /home/larry# cp foo bar

Здесь имя команды ``cp'', а аргументы ``foo'' и ``bar''.

Когда вы вводите команду, shell делает несколько вещей. Во-первых, смотрит на то, что может (должно) быть именем команды и является ли это внутренней для shell командой. (Внутренняя, это команда, которую shell знает как выполнять. Существует ряд таких команд, мы о них поговорим позже). Shell также проверяет, не является ли команда синонимом другой или требуется подстановка имени. Если этого не надо делать, shell ищет соответствующую этому имени программу на диске. Если shell находит такую программу, он ее выполняет, передавая ей аргументы из командной строки.

В нашем примере shell ищет программу по имени make и пытается выполнить ее с аргументом love. make - это программа, которая часто используется при компиляции больших программ, она берет в качестве аргумента имя "целевого" файла компиляции. В случае ``make love'' мы приказали команде make откомпилировать love. Поскольку make не смог найти файла с таким именем, он сообщил (несколько забавным образом) о невозможности выполнить команду и вернулся в подсказку.

Что случится, если мы введем команду, а shell не сможет найти программу с этой командой? Давайте попробуем:

    /home/larry# eat dirt
    eat:  command not found
    /home/larry#

Все очень просто, если shell не может найти программу с именем данным в командной строке (здесь ``eat''), он выдает сообщение об ошибке, которое об'ясняет причину невыполнения команды. Вы часто будете видеть это сообщение, если будете вводить имена команд с ошибками. (например, напечатаете ``mkae love'' вместо ``make love'').

В начало страницы

Прежде, чем идти дальше, мы расскажем, как выйти из системы. При наличии подсказки shell используйте команду

    /home/larry# exit

Вы также должны представлять, как можно менять пароль. Команда "passwd" прим. переводчика: именно с пропущенными буквами она и пишется спросит вас про старый пароль и про новый. Она попросит дважды ввести новый пороль для надежности. Внимание! Не забывайте свой пароль, иначе вам придется просить системного администратора уничтожить его и установить новый (Если вы и есть системный администратор, смотрите Раздел 4.4).

Во многих операционных системах (включая UNIX) существует концепция файла, по которой его можно рассматривать просто, как набор информации, которому дано имя. Примерами файлов будут: программа, которая может выполняться, письмо, полученное по электронной почте, написанная вами статья. Существенно то, что все, что хранится на диске, хранится в отдельных файлах.

Файлы идентифицируются по именам. Например, файл, содержащий вашу статью может быть сохранен под именем my-paper. Эти имена обычно каким-то образом отражают содержание. Не существует стандартного формата имен файлов, как в MS-DOS и других операционных системах; в общем случае имена файлов могут содержать любые символы (кроме / - смотрите ниже обсуждение формирования "путей") и ограничены 256 символами по длине.

Одновременно с концепцией файла рассмотрим и концепцию каталога. Каталог - это совокупность файлов. Его можно рассматривать как "папку", содержащую множество различных файлов. Каталоги сами по себе также получают имена, по которым вы их различаете. Каталоги организованы в древовидную структуру, т.е. каталоги могут содержать другие каталоги.

К файлу можно обращаться по пути (pathname), формируемой из имени файла, которому предшествует имя каталога, содержащего файл Например, скажем, Larry имеет каталог, названный papers, который содержит три файла: history-final, english-lit, и masters-thesis. (Каждый из этих трех файлов содержит информацию о проводимых Larry работах). Для того, чтобы обратиться к файлу english-lit, Larry может указать маршрут:

    papers/english-lit

Как вы видите, имена каталогов и файлов разделяются единичным слэшем (/). Поэтому имена файлов сами по себе не могут содержать этот символ. Пользователи MS-DOS увидят в этом что-то знакомое, поскольку в MS-DOS для этого используется бэкслэш (\).

Как уже говорилось, каталоги могут быть вставлены друг в друга. Например, пусть Larry в каталоге papers имеет другой каталог с названием notes. Этот каталог содержит файлы с именами math-notes и cheat-sheet. Путь файла cheat-sheet будет

    papers/notes/cheat-sheet

Поэтому путь - это маршрут, который надо проделать, чтобы добраться до конкретного файла. Каталог выше данного (под)каталога называется родительским каталогом. Здесь каталог papers является родительским для каталога notes.

В начало страницы

Большинство систем UNIX имеет стандартную структуру каталогов, что облегчает конкретную установку системы. Структура представляет из себя дерево каталогов, начинающееся с каталога ``/'', известного под названием "корневой каталог". Каталоги ниже / относятся к числу важнейших подкаталогов: среди них /bin, /etc, /dev, и /usr. Эти каталоги в свою очередь содержат другие каталоги, которые содержат системные конфигурационные файлы, программы и т.д.

В частности, каждый пользователь имеет домашний каталог, который выделяется пользователю для хранения его файлов. В вышеприведенном примере все файлы Larry (такие как cheat-sheet и history-final) содержались в домашнем каталоге Larry. Обычно пользовательский домашний каталог находится под каталогом /home и называется именем пользователя. Так домашний каталог Larry будет /home/larry.

На Рис. 3.2.8 представлено простое дерево каталогов. Оно даст вам некоторое представление о том, как организуется дерево каталогов в вашей системе.

Команды, которые вы даете shell, выдаются из вашего текущего каталога. Вы можете думать о вашем рабочем каталоге, как о каталоге в котором вы находитесь. При начальном входе в систему вашим рабочим каталогом автоматически становится домашний каталог (в нашем случае /home/larry). При обращении к файлу вы можете обращаться к нему с учетом вашего местоположения, вместо того, чтобы указывать полный путь.

/_____bin
    |_dev
    |_etc
    |_home_____larry
    |        |_sam
    |_lib
    |_proc
    |_tmp
    |_usr__X386
         |_bin
         |_emacs
         |_etc
         |_g++-include
         |_include
         |_lib
         |_local_____bin
         |         |_emacs
         |         |_etc
         |         |_lib
         |_man
         |_spool
         |_src_____linux
         |_tmp



     Рис 3.1: Типичное (урезанное) дерево каталогов Unix

Вот например, у Larry есть каталог papers, а papers содержит файл history-final. Если Larry хочет посмотреть этот файл, он может использовать команду

    /home/larry# more /home/larry/papers/history-final

Команда more просто показывает файл на экране порциями. Поскольку текущий рабочий каталог Larry /home/larry, он вместо этого может обратиться к файлу с учетом своего текущего местоположения. Команда будет

    /home/larry# more papers/history-final

Так что вы можете начинать имя файла (такого как papers/final) с символа, отличного от ``/'', система предполагает, что вы обращаетесь к файлу с учетом вашего текущего рабочего каталога. Это называют относительным именем (а полный маршрут - полное (абсолютное) имя - т.е. путь от корня до данного имени).

В начало страницы

Оболочки (shell), т.е. программы, которые читают и выполняют команды пользователя, могут использоваться (одновременно в одной системе) разные. В большинстве систем Linux используются tcsh или bash при начальной регистрации в системе. В tcsh и bash вы можете обратиться к своему домашнему каталогу, используя тильду (``~''). Например, команда

    /home/larry# more ~/papers/history-final

эквивалентна

    /home/larry# more /home/larry/papers/history-final

Символ ``~'' просто заменяет имя вашего домашнего каталога.

Вы также можете обратиться к домашнему каталогу другого пользователя с помощью тильды. Имя ``~karl/letters'' будет интерпретировано shell, как ``/home/karl/letters'' (если /home/karl - домашний каталог для пользователя karl). Использование тильды упрощает обращение; не существует каталога с именем ``~'' - так что это просто "синтаксический сахар", который имеется в распоряжении shell.