• 4.1. Файлы и их имена
  • 4.2. Каталоги
  • 4.4. Типы файлов
  • 4.4.1. Файлы физических устройств
  • 4.4.2. Именованные каналы (pipes)
  • 4.4.3. Доменные гнезда (sockets)
  • 4.4.4. Символические ссылки (еще раз об именах файлов)
  • 4.5. Права доступа к файлам и каталогам
  • 4.6. Команды для работы с файлами и каталогами
  • 4.6.1. Команды chown и chgrp
  • 4.6.2. Команда mkdir
  • 4.6.3. Команда cat
  • 4.6.4. Команда cp
  • 4.6.5. Команда mv
  • 4.6.6. Команды rm и rmdir
  • 4.6.7. Команды more и less
  • 4.6.8. Команда find и символы шаблонов для имен файлов
  • 4.6.9. Команда split - разбиваем файл на несколько частей
  • 4.6.10. Сравнение файлов и команда patch
  • 4.7. Команды архивирования файлов
  • 4.7.1. Программа tar
  • 4.7.2. Программа gzip
  • 4.7.3. Программа bzip2
  • 4.8. Создание и монтирование файловых систем
  • Глава 4. Знакомство с файловой системой ext2fs

    Теперь, когда вы научились запускать Linux и завершать работу с этой системой, надо познакомиться с устройством одной из основных ее частей - файловой системы. Файловая система - это структура, с помощью которой ядро операционной системы предоставляет пользователям (и процессам) ресурсы долговременной памяти системы, т. е. памяти на различного вида долговременных носителях информации - жестких дисках, магнитных лентах. CD-ROM и т. п.

    Подобно луне, которая обращена к нам всегда одной стороной, файловая система тоже обращена к пользователю (может быть, лучше сказать - к приложениям) постоянно одной стороной. С этой, видимой для пользователей стороны, файловая система выглядит как логическая структура каталогов и файлов. Но у нее есть и другая сторона, обращенная к носителям, образующая внутреннее (с точки зрения пользователя) устройство файловой системы. Эта невидимая сторона файловой системы устроена далеко не просто. Дело в том, что она реализует механизмы записи файлов на различные носители, алгоритмы доступа (выборки нужной информации) и многое другое.

    В настоящем разделе мы рассмотрим файловые системы только с той стороны, которая обращена к пользователям. Обратную, невидимую для пользователей, сторону файловой системы мы будем изучать в гл. 16. Надо еще, может быть, отметить, что речь пойдет конкретно о файловой системе типа ext2fs, основном на данный момент типе файловых систем для Linux (существуют и другие типы файловых систем, об этом тоже будет сказано в гл. 16).

    4.1. Файлы и их имена

    Компьютер есть не что иное, как инструмент для обработки информации. А информация в любой ОС хранится на носителях в виде файлов. С точки зрения ОС файл представляет собой непрерывный поток (или последовательность) байтов определенной длины. Внутренний формат файла операционную систему не интересует. Но ОС должна дать файлу какое-то имя, с помощью которого пользователь, а точнее, программы-приложения, будут обращаться к файлу. Как организовать это обращение - дело файловой системы, пользователя это чаще всего не интересует. Поэтому с точки зрения пользователя файловая система выглядит как логическая структура каталогов и файлов.

    Имена файлов в Linux могут иметь длину до 255 символов и состоять из любых символов, кроме символа с кодом 0 и символа / (слэша). Однако имеется еще ряд символов, которые имеют в оболочке shell специальное значение и которые поэтому не рекомендуется включать в имена. Это следующие символы:

    ! @ # $ ~ %* () [] {} ' " \:; › ‹ ` пробел.

    Если имя файла содержит один из этих символов (это не рекомендуется, но возможно), то вы должны перед этим символом поставить символ обратного слэша "\" (в том числе и перед самим этим слэшем, т. е. повторить его дважды).

    [user]$ mkdir \\my\his

    Можно также заключить имя файла или каталога с такими символами в двойные кавычки. Например, для создания каталога с именем "My old files" следует использовать команду:

    [user]$ mkdir "My old files"

    так как команда

    [user]$ mkdir My old files

    создаст каталог с именем "My".

    Аналогичным образом можно поступать и с другими символами, перечисленными выше, т. е. их можно включать в имена файлов, если имя файла взять в двойные кавычки или отменить специальное значение символа с помощью обратного слэша. Но все же предпочтительнее не использовать эти символы, включая пробел, в именах файлов и каталогов, потому что могут возникнуть проблемы при обращении к таким файлам из некоторых приложений, а также при переносе таких файлов в другие файловые системы.

    Но к точке сказанное не относится, и в Linux часто ставят более одной точки в именах файлов, например, This_is.a.forth-chapter_of_my_book.about.Linux. При этом теряет смысл такое понятие (принятое в DOS), как расширение имени файла, хотя все же часто последние части имени, отделенные точками, используют для обозначения файлов каких-то особых типов (например,.tar.gz используется для обозначения сжатых архивов). Но исполняемые и неисполняемые файлы в Linux распознаются не по расширениям имен файлов. Для этого существуют другие признаки, о которых мы скажем чуть позже. Точка имеет особое значение в именах файлов. Если она является первым символом имени, то данный файл считается скрытым для некоторых команд, например, он не показывается при выполнении команды ls.

    В Linux различаются символы верхнего и нижнего регистра в именах файлов. Поэтому FILENAME.tar.gz и filename.tar.gz вполне могут существовать одновременно и являться именами разных файлов.

    Мы привыкли считать, что файл полностью определяется его именем. Однако с точки зрения ОС и файловой системы это немного не так (точнее, совсем не так). Хотя мы будем говорить о внутреннем устройстве файловой системы только в конце книги (гл. 16), кое-что надо сказать уже сейчас.

    Каждому файлу в Linux соответствует так называемый "индексный дескриптор" файла, или "inode", (однозначного перевода этого термина на русский язык не существует, в разных книгах эту структуру называют по-разному). Именно индексный дескриптор содержит всю необходимую файловой системе информацию о файле, включая информацию о расположении частей файла на носителе, типе файла и многое другое. Индексные дескрипторы файлов содержатся в специальной таблице (inode table), которая создается при создании файловой системы на носителе. Каждый логический и физический диск имеет собственную таблицу индексных дескрипторов. Дескрипторы в этой таблицы пронумерованы последовательно, и именно номер дескриптора файла является его истинным именем в системе (этот номер мы будем называть индексом файла). Однако для человека такая система имен неудобна. Сможете ли вы вспомнить, что сохранили в файле с номером 56734? Поэтому файлам даются еще "человеческие" имена, и помимо этого файлы группируются в каталоги.

    Приведенная выше информация нужна здесь только для того, чтобы сказать, что имя любого файла в Linux является ни чем иным, как ссылкой на индексный дескриптор файла. Поэтому каждый файл может иметь сколько угодно разных имен. Эти имена называют еще "жесткими" ссылками. Когда вы удаляете файл, имеющий несколько разных имен - жестких ссылок, то фактически удаляется только одна ссылка - та, которую вы указали в команде удаления файла. Даже когда вы удаляете последнюю ссылку, это еще может не означать удаления содержимого файла - если файл еще используется системой или каким-то приложением, то он сохраняется до тех пор, пока он не "освободится".

    Для того, чтобы дать файлу (или каталогу) дополнительное имя (создать жесткую ссылку), используется команда ln в следующем формате:

    ln имя_существующего_файла новое_имя

    Пример:

    [user]$ ln /home/howto/font-HOWTO-ru/Font-HOWTO.html ~/fonts.html

    (специальный символ ~ здесь и вообще в системе означает домашний каталог пользователя, о котором будет сказано чуть дальше). Теперь можно вместо длинного имени /home/howto/font-HOWTO-ru/Font-HOWTO.html использовать просто ~/fonts.html. Подробнее о команде ln вы можете прочитать на странице интерактивного руководства man.

    Число жестких ссылок на файл (т. е. разных имен файла) можно узнать, выполнив команду ls с параметром -l. Сразу за перечислением прав доступа к файлу следует число, которое и обозначает число жестких ссылок на файл:

    [user]# ls -l total 9 drwxr-xr-x 2 user users 1024 Jul 1 2000 Autostart

    - rw-r-r- 1 user users 230 Sep 14 1999 Printer.kdelnk

    - rw-r-r- 1 user users 159 Sep 15 1999 Red Hat

    4.2. Каталоги

    Если бы файловая структура не позволяла использовать ничего кроме просто имен файлов, даже сколь угодно длинных (т. е. все файлы располагались бы в одном общем списке), то обращаться к ним было бы чрезвычайно трудно. Вообразите себе список из нескольких тысяч файлов! Поэтому файлы группируются в каталоги, которые, в свою очередь, могут быть включены в другие каталоги. В результате получается иерархическая структура каталогов, начинающаяся с корневого каталога. Каждый (под)каталог может содержать как отдельные файлы, так и подкаталоги.

    Иерархическую структуру каталогов обычно иллюстрируют рисунком "дерева каталогов", в котором каждый каталог изображается узлом "дерева", а файлы - "листьями". В MS Windows или DOS каталоговая структура строится отдельно для каждого физического носителя (т. е., имеем не отдельное "дерево", а целый "лес") и корневой каталог каждой каталоговой структуры обозначается какой-нибудь буквой латинского алфавита (отсюда уже возникает некоторое ограничение). В Linux (и UNIX вообще) строится единая каталоговая структура для всех носителей, и единственный корневой каталог этой структуры обозначается символом "/". В эту единую каталоговую структуру можно подключить любое число каталогов, физически расположенных на разных носителях (как говорят, "смонтировать файловую систему" или "смонтировать носитель").

    Имена каталогов строятся по тем же правилам, что и имена файлов. И, вообще, каталоги в принципе ничем, кроме своей внутренней структуры (до которой ОС уже есть дело) не отличаются от "обычных" файлов, например, текстовых.

    Полным именем файла (или путем к файлу) называется список имен вложенных друг в друга подкаталогов, начинающийся с корневого каталога и оканчивающийся собственно именем файла. При этом имена подкаталогов в этом списке разделяются тем же символом "/", который служит для обозначения корневого каталога. Например, на моем компьютере /home/kos/ve/book/filesystem1.htm является полным именем того файла, в котором я сохранил первый вариант данного текста.

    В каждый момент времени пользователь работает с одним экземпляром оболочки shell и эта оболочка хранит значение так называемого "текущего" каталога, т. е. того каталога, в котором пользователь сейчас работает. Имеется специальная команда, которая сообщает вам значение текущего каталога - pwd.

    Примечание

    Если быть более точным, то следует сказать, что текущий каталог - это понятие, относящееся к каждому запущенному в системе процессу (в частности к оболочке); поэтому иногда запуск какой-то программы в shell может привести к тому, что после завершения работы этой программы текущий каталог сменится.

    Кроме текущего каталога для каждого пользователя определен еще его "домашний каталог" - каталог, в котором пользователь имеет все права: может создавать и удалять файлы, менять права доступа к ним и т. д. В каталоговой структуре Linux домашние каталоги пользователей обычно размещаются в каталоге /home и имеют имена, совпадающие с именем пользователя. Например, /home/jim. Каждый пользователь может обратиться к своему домашнему каталогу с помощью значка ~, т. е., например, пользователь jim может обратиться к каталогу /home/jim/doc как к ~/doc. Когда пользователь входит в систему, текущим каталогом становится домашний каталог данного пользователя.

    Для изменения текущего каталога служит команда cd. В качестве параметра этой команде надо указать полный или относительный путь к тому каталогу, который вы хотите сделать текущим. Понятие полного пути уже было пояснено, а понятие относительного пути требует дополнительного пояснения. Относительным путем называется перечисление тех каталогов, которые нужно пройти в "дереве каталогов", чтобы перейти от текущего каталога к какому-то другому каталогу (назовем его целевым). Если целевой каталог, т. е. каталог, который вы хотите сделать текущим, расположен ниже текущего в структуре каталогов, то сделать это просто: вы указываете сначала подкаталог текущего каталога, затем подкаталог того каталога и т. д., вплоть до имени целевого каталога. Если же целевой каталог расположен выше в каталоговой структуре, или вообще на другой "ветви" дерева, то ситуация несколько сложнее. Конечно, можно было бы пользоваться полным путем, но тогда придется записывать очень длинные маршруты.

    Эта трудность преодолевается следующим образом. Для каждого каталога (кроме корневого) в дереве каталогов однозначно определен "родительский каталог". В каждом каталоге имеются две особых записи. Одна из них обозначается просто точкой и является указанием на этот самый каталог, а вторая запись, обозначаемая двумя точками, - указатель на родительский каталог. Эти имена из двух точек и используются для записи относительных путей. Чтобы сделать текущим родительский каталог, достаточно дать команду

    [user]$ cd..

    А чтобы перейти по дереву каталогов на два "этажа" вверх, откуда спуститься в подкаталог kat1/kat2 надо дать команду

    [user]$ cd../../kat1/kat2

    Команда ls служит для вывода на экран списка имен файлов и подкаталогов текущего каталога. Нужно отметить, что фактически команда ls просто выводит содержимое файла, который описывает данный каталог, и не происходит никаких обращений к самим файлам. Любой каталог, как уже говорилось, - это обычный файл, в котором перечислены все файлы и подкаталоги этого каталога.

    Примечание.

    Задумайтесь, кстати: нет никаких особых "ящиков с файлами", есть просто файлы-списки, которые причисляют данный файл к определенному каталогу.

    Если дать команду ls без параметров, то выводятся только имена файлов текущего каталога. Если нужно просмотреть содержимое не текущего, а какого-то другого каталога, надо указать команде ls полный или относительный путь к этому каталогу.

    Кроме имени файла (или подкаталога) запись о нем в соответствующем каталоге содержит еще массу информации об этом файле. Для того, чтобы получить эту информацию, надо использовать дополнительные параметры команды ls. Если дать команду ls с параметром -l, то будут выданы не только имена файлов, но также данные о правах доступа к файлу (подробнее о правах будет рассказано ниже), количество жестких ссылок или имен файла (для каталога указывается число дополнительных блоков)[11], имя владельца файла и группы файла, его размер и дата последней модификации. Вот небольшой пример.

    [user]$ ls -l

    итого 1171

    drwxrwxr-x 2 kos kos  1024 Jun 20 22:42 NotR

    drwx------ 2 kos kos  1024 Jun 27 21:02 Star

    -rw-rw-r-- 1 kos kos 17351 Nov  2 23:59 arch.htm

    -rw-rw-r-- 1 kos kos 19847 Dec 11 20:23 contents.htm

    -rw-rw-r-- 1 kos kos 48866 Nov  2 23:59 edit.htm

    -rw-rw-r-- 1 kos kos 38867 Dec 12 20:58 filesystem1.htm

    -rw-rw-r-- 1 kos kos 29545 Dec 11 20:23 first_start.htm

    drwxr-xr-x 3 kos kos  2048 Sep 24 21:33 img

    -rw-rw-r-- 1 kos kos 21590 Dec 11 19:42 init.htm

    drwxrwxr-x 2 kos kos  1024 Sep 27 22:35 pic

    -rw-rw-r-- 1 kos kos 11084 Nov  8 21:26 preface.htm

    Если дополнительно задать параметр -i, то в первой колонке будут отображены индексы файлов (номера соответствующих inode). При задании параметра -t сортировка файлов будет производиться не по именам, а по времени модификации файла. Задание параметра -u приводит к тому, что вместо времени модификации файла будет выводиться время последнего доступа к файлу. Параметр -r меняет порядок сортировки на обратный (используется вместе с параметрами -l и -t). Заметим еще, что параметры можно перечислять как отдельно:

    [user]$ ls -l -i - r

    так и объединять:

    [user]$ ls -lir

    На этом мы закончим краткое описание команды ls (подробнее см. соответствующую man- или info-страницу) и перейдем к рассмотрению основных каталогов в каталоговой структуре Linux. 4.3. Назначение основных системных каталогов

    Если вы работали, например, с Windows 95, то вы знаете, что, хотя пользователь имеет полную свободу в организации структуры каталогов, некоторые "обычаи" все же сохраняются. Так системные файлы располагаются обычно в подкаталоге C:\Windows, вновь устанавливаемые программы по умолчанию размещаются в каталоге C:\Program Files и т. д.. В Linux типовая структура каталогов выдерживается, пожалуй, даже более строго. Более того, существует даже стандарт на структуру каталогов для UNIX-подобных ОС, так называемый Filesystem Hierarchy Standart (FHS), полный текст которого можно найти по адресу http://www.pathname.com/fhs/[12]. Дистрибутив Red Hat в основном придерживается стандарта FHS.

    В табл. 4.1 дан краткий перечень основных стандартно создаваемых каталогов той файловой структуры, которая создается при установке дистрибутива Red Hat (и его последователей).

    В левом столбце перечислены подкаталоги корневого каталога, во втором столбце - некоторые основные (далеко не все!) подкаталоги второго уровня, а в третьем столбце даны краткие пояснения о назначении всех этих каталогов. Пояснения по необходимости очень краткие, более подробно с основными каталогами вы можете познакомиться по тексту стандарта FHS (http://www.pathname.com/fhs/).

    Таблица 4.1. Структура каталогов Red Hat Linux

    Каталог Подкаталоги Назначение
    /bin Этот каталог содержит в основном готовые к исполнению программы, большинство из которых необходимы во время старта системы (или в однопользовательском системном режиме, используемом для отладки). Здесь хранится значительное количество общеупотребительных команд Linux
    /boot Содержит основные постоянные файлы для загрузки системы, в частности загружаемое ядро. Файлы из этого каталога нужны только во время загрузки системы
    /dev Каталог специальных файлов или файлов устройств. О них мы поговорим чуть подробнее в одном из следующих подразделов. Можете также заглянуть в man mknod(1)
    /etc Этот каталог и его подкаталоги содержат большинство данных, необходимых для начальной загрузки системы и основные конфигурационные файлы. В /etc находятся, например, файл inittab, определяющий загружаемую конфигурацию, и файл паролей пользователей passwd. Часть конфигурационных файлов может находится и в /usr/etc. Каталог /etc не должен содержать двоичных файлов (их следует перенести в /bin или /sbin). Ниже приводится назначение основных (но далеко не всех!) подкаталогов каталога /etc
    /etc/rc.d Этот подкаталог содержит файлы, которые используются в процессе начальной загрузки системы. Подробнее о них и вообще о процессе загрузки будет рассказано в разд. 8.2
    /etc/skel Когда создается новый пользователь и account для него, то файлы из этого каталога копируются во вновь созданный домашний каталог пользователя
    /etc/sysconfig Каталог, содержащий некоторые (но не все) конфигурационные файлы системы
    /etc/X11 Каталог для конфигурационных файлов подсистемы X11 (например, XF86Config)
    /home Обычно в этом каталоге находятся домашние каталоги пользователей
    /lib Этот каталог содержит разделяемые библиотеки функций, необходимых компилятору языка C и модули (драйверы устройств). Даже если в системе не установлен компилятор языка C, разделяемые библиотеки необходимы, поскольку они используются многими прикладными программами. Они загружаются в память по мере необходимости выполнения каких-то функций, что позволяет уменьшить объем кода программ - в противном случае один и тот же код многократно повторялся бы в различных программах
    /lost+found Этот каталог используется при восстановлении файловой системы командой fsck. Если fsck обнаруживает файл, родительский каталог которого определить невозможно, она помещает такой файл в каталог /lost+found. Поскольку родительский каталог потерян, то таким файлам присваиваются имена, совпадающие с номерами их индексных дескрипторов
    /mnt Это точка монтирования для временно монтируемых файловых систем. Если на компьютере запускается поочередно Linux и MS DOS, то этот каталог обычно используется, чтобы монтировать файловую систему MS DOS. Если вы имеете привычку монтировать несколько дополнительных носителей, например, дискеты, CD-ROM, дополнительный жесткий диск и т. д., то можно создать в нем соответственно дополнительные подкаталоги для каждого носителя
    /proc Это точка монтирования для файловой системы proc, которая обеспечивает информацию о выполняющихся процессах, ядре, оборудовании вычислительной установки и т. д. Это псевдо-файловая система, подробности о которой можно узнать по команде man 5 proc. Специальные файлы из этого каталога используются для получения и передачи данных ядру
    /root Это домашний каталог суперпользователя. Обратите внимание на то, что он расположен не там, где располагаются личные каталоги остальных пользователей (в /home)
    /sbin Подобно каталогу /bin содержит в основном исполняемые файлы - программы и утилиты ОС, используемые в процессе загрузки и запускаемые системным администратором. В стандарте FHS говорится, что в этот каталог надо помещать те исполняемые файлы, которые используются после успешного подключения файловой системы /usr. Минимальное содержимое этого каталога включает программы clock, getty, init, update, mkswap, swapon, swapoff, halt, reboot, shutdown, fdisk, fsck.*, mkfs.*, lilo, arp, ifconfig, route
    /tmp Каталог для временных файлов. В любой момент суперпользователь может удалить файлы из этого каталога без большого ущерба для остальных пользователей. Однако, не стоит удалять файлы из этого каталога, если вам не стало ясно, что конкретный файл или группа файлов мешают продолжению продуктивной работе на машине. Система сама периодически очищает этот каталог, поэтому не следует хранить тут файлы, которые вам могут понадобиться в дальнейшем
    /usr Этот каталог огромен и его структура в основном повторяет структуру корневого каталога. В его подкаталогах находятся все основные приложения. В соответствии со стандартом FHS рекомендуется выделять для этого каталога отдельный раздел диска или вообще располагать его на сетевом диске, общем для всех компьютеров в сети. Такой раздел или диск монтируют только для чтения и располагают в нем общие конфигурационные и исполняемые файлы, документацию, системные утилиты и библиотеки, а также включаемые файлы (файлы типа include)
    /usr/bin Готовые к исполнению программы - утилиты и приложения, которые часто вызывают обычные пользователи.
    /usr/bin/X11 Обычное место для расположения готовых к исполнению программ из X-Window в Linux. Часто это символическая ссылка на /usr/X11R6/bin
    /usr/dict Этот каталог содержит файлы со словарным запасом для программ проверки корректности написания слов.
    /usr/etc Здесь содержатся конфигурационные файлы для группы машин. Однако, команды и программы должны смотреть в каталог /etc, в котором должны быть линки к файлам в каталоге /usr/etc
    /usr/include Этот каталог содержит исходный код стандартных библиотек языка C, подставляемый в программы директивой препроцессора include. Поэтому пользователю надо иметь, по крайней мере, право на чтение из этого каталога. Ни в коем случае не следует модифицировать файлы в этом каталоге, потому что они тщательно отлажены разработчиком системы (разве что вы знаете систему лучше разработчика)
    /usr/lib В данном каталоге содержится объектные библиотеки подпрограмм, динамические библиотеки, некоторые готовые к исполнению программы, которые не вызываются непосредственно. Сложные программные системы могут иметь свои подкаталоги в этом каталоге.
    /usr/lib/X11 Обычное место для помещения файлов связанных с X-Window, а также конфигурационных файлов самой системы X-Window. В Linux это обычно символическая ссылка на каталог /usr/X11R6/lib/X11.
    /usr/lib/gcc-lib Содержит готовые к исполнению программы и файлы типа include для компилятора GNU C (gcc).
    /usr/lib/groff Файлы для системы форматирования текстов groff.
    /usr/lib/uucp Файлы для UUCP. usr/lib/zoneinfo - Файлы для определения временной зоны. Смотрите также страницы руководств named-xfer (8), tzfile (5), tzselect (8), zdump (8), zic (8)
    /usr/local Обычно здесь помещают программы и подкаталоги, которые являются локальными (уникальными) для данной машины.
    /usr/local/bin Обычно здесь помещают готовые к исполнению программы, которые являются локальными (уникальными) для данной машины.
    /usr/local/doc Здесь располагается документация ко всем установленным на Вашем компьютере пакетам прикладного ПО.
    /usr/local/etc Конфигурационные файлы для локально установленных программ.
    /usr/local/lib Библиотеки и файлы для локально установленных программ и систем.
    /usr/local/info Страницы описаний, которые просматриваются посредством программы info, для локально установленных программ.
    /usr/local/man Страницы описаний, которые просматриваются посредством программы man, для локально установленных программ
    /usr/local/sbin Локальные программы системного администратора.
    /usr/local/src Исходные тексты программ, установленных на данной машине
    /usr/man Страницы интерактивного руководства man в исходном формате (не подготовленные для просмотра).
    /usr/man/‹locale›/man[1-9] Эти каталоги содержат страницы руководств на различных языках (в зависимости от значения locale). Системы, которые используют один язык и один кодовый набор, могут не использовать подстроку ‹locale›
    /usr/sbin Этот каталог содержит готовые к исполнению программы для системного администрирования, которые не используются во время загрузки
    /usr/src Исходные тексты для различных частей Linux.
    /usr/src/linux исходные тексты для ядра Linux
    /usr/tmp Еще одно место для хранения временных файлов. Обычно это символическая ссылка на каталог /var/tmp
    /usr/X11R6 Файлы относящиеся к системе X-Window (версии 11, релиз 6).
    /usr/X11R6/bin Готовые к исполнению программы системы X-Window
    /usr/X11R6/lib Файлы и библиотеки, связанные с системой X-Window
    /var Этот каталог содержит файлы, в которых сохраняются различные переменные данные, определяющие конфигурацию некоторых программ при следующем запуске или временно сохраняемую информацию, которая будет использоваться позже в ходе текущего сеанса. Объем данных в этом каталоге может сильно изменяться, поскольку он содержит, например, файлы протоколов (логи), файлы спулинга и блокировки (locking), временные файлы и т. д.
    /var/adm Содержит учетную и диагностическую информацию, необходимую системному администратору
    /var/backups Этот каталог используется, чтобы сохранить резервную копию важных системных файлов
    /var/catman/cat[1-9] Этот каталог используется, чтобы хранить уже сформированные страницы руководств в соответствии с номером главы
    /var/lock Здесь содержатся управляющие файлы системы, которые используются для резервирования использования тех или иных ресурсов системы
    /var/log Различные файлы протоколов (логи)
    /var/run Переменные файлы времени выполнения различных программ. Они содержат идентификаторы процессов (PIDs) и записывают текущую информацию (utmp). Файлы в этом каталоге обычно очищаются во время загрузки системы
    /var/spool Файлы различных программ, поставленные в очередь на обслуживание
    /var/spool/at Файлы заданий, запущенных посредством команды at
    /var/spool/cron Файлы системы cron
    /var/spool/lpd Файлы, ожидающие вывода на печать
    /var/spool/mail Пользовательские почтовые ящики
    /var/spool/news Файлы системы news
    /var/spool/uucp Файлы системы uucp
    /var/tmp Временные файлы 

    4.4. Типы файлов

    В предыдущих разделах мы рассмотрели два типа файлов: обычные файлы и каталоги. Но в Linux существует еще несколько типов файлов. С ними мы познакомимся в этом разделе.

    Как уже было сказано, с точки зрения операционной системы файл представляет собой просто поток байтов. Такой подход позволяет распространить концепцию файла на физические устройства и некоторые другие объекты. Это позволяет упростить организацию данных и обмен ими, потому что аналогичным образом осуществляется запись данных в файл, передача их на физические устройства и обмен данными между процессами. Во всех этих случаях используется один и тот же подход, основанный на идее байтового потока. Поэтому наряду с обычными файлами и каталогами, файлами с точки зрения Linux являются также:

    • файлы физических устройств;

    • именованные каналы (named pipes);

    • гнезда (sockets);

    • символические ссылки (symlinks).

    4.4.1. Файлы физических устройств

    Как уже говорилось, с точки зрения ОС Linux, все подключаемые к компьютеру устройства (жесткие и съемные диски, терминал, принтер, модем и т. д.), представляются файлами. Если, например, надо вывести на экран какую-то информацию, то система как бы производит запись в файл /dev/tty01.

    Физические устройства бывают двух типов: символьными (или байт-ориентированными) и блочными (или блок-ориентированными). Различие между ними состоит в том, как производится считывание и запись информации в эти устройства. Взаимодействие с символьными устройствами производится посимвольно, в режиме потока байтов. К таким устройствам относятся, например, терминалы. На блок-ориентированных устройствах информация записывается (и, соответственно, считывается) блоками. Примером устройств этого типа являются жесткие диски. На диск невозможно записать или считать с него один байт: обмен с диском производится только блоками.

    Взаимодействием с физическими устройствами в Linux управляют драйверы устройств, которые либо встроены в ядро, либо подключаются к нему как отдельные модули. Для взаимодействия с остальными частями операционной системы каждый драйвер образует коммуникационный интерфейс, который выглядит как файл. Большинство таких файлов для различных устройств как бы "заготовлены заранее" и располагаются в каталоге /dev.

    Если вы заглянете в каталог /dev, то увидите там огромное количество файлов физических устройств. ("Заглянуть в каталог" означает выполнить последовательно две команды cd и ls.) В табл. 4.2 приведена небольшая справка по именам наиболее часто используемых специальных файлов.

    Таблица 4.2. Основные специальные файлы.

    Имя Значение
    /dev/console Системная консоль, т. е. монитор и клавиатура, физически подключенные к компьютеру
    /dev/hd Жесткие диски с IDE-интерфейсом. Устройство /dev/hda1 соответствует первому разделу на первом жестком диске (/dev/hda), т. е. на диске, подключенном как Primary Master
    /dev/sd Жесткие диски с SCSI-интерфейсом
    /dev/fd Файлы дисководов для гибких дисков. Первому дисководу соответствует /dev/fd0, второму /dev/fd1
    /dev/tty Файлы поддержки пользовательских консолей. Название сохранилось с тех пор, когда к системе UNIX подключались телетайпы в качестве терминалов. В Linux эти файлы устройств обеспечивают работу виртуальных консолей (переключаться между которыми можно с помощью ‹Alt›+‹F1› - ‹Alt›+‹F6›)
    /dev/pty Файлы поддержки псевдо-терминалов. Применяются для удаленных рабочих сессий с использованием telnet
    /dev/ttS Файлы, обеспечивающие работу с последовательными портами. /dev/ttS0 соответствует COM1 в MS-DOS, /dev/ttS1 - COM2. Если ваша мышь подключается через последовательный порт, то /dev/mouse является символической ссылкой на соответствующий /dev/ttSN
    /dev/cua Специальные устройства для работы с модемами
    /dev/null Это устройство - просто черная дыра. Все, что записывается в /dev/null, навсегда потеряно. На это устройство можно перенаправить вывод ненужных сообщений. Если /dev/null используется как устройство ввода, то оно ведет себя как файл нулевой длины

    Каждому типу устройств в системе может соответствовать несколько файлов устройств. Поэтому файлы устройств характеризуются двумя номерами: старшим и младшим. Старший номер устройства говорит ядру о том, к какому драйверу относится данный файл, а младший номер показывает, к какому именно устройству данного типа следует обращаться.

    Для файлов устройств команда ls -l вместо размера файла выдает старший и младший номера данного устройства.

    4.4.2. Именованные каналы (pipes)

    Еще один тип специальных файлов - именованные каналы, или буферы FIFO (First In - First Out). Файлы этого типа служат в основном для того, чтобы организовать обмен данными между разными приложениями (pipe переводится с английского как труба).

    Канал - это очень удобное и широко применяемое средство обмена информацией между процессами. Все, что один процесс помещает в канал, другой может оттуда прочитать. Если два процесса, обменивающиеся информацией, порождены одним и тем же родительским процессом (а так чаще всего и происходит), канал может быть неименованным. В противном случае требуется создать именованный канал, что можно сделать с помощью программы mkfifo. При этом собственно файл именованного канала участвует только в инициации обмена данными.

    4.4.3. Доменные гнезда (sockets)

    Гнезда - это соединения между процессами, которые позволяют им взаимодействовать, не подвергаясь влиянию других процессов. Вообще гнезда (и взаимодействие программ при помощи гнезд) играют очень важную роль во всех Unix-системах, включая и Linux: они являются ключевым понятием TCP/IP и соответственно на них целиком строится Интернет. Однако с точки зрения файловой системы гнезда практически неотличимы от именованных каналов: это просто метки, позволяющие связать несколько программ. После того как связь установлена, общение программ происходит без участия файла гнезда: данные передаются ядром ОС непосредственно от одной программы к другой.

    Несмотря на то, что другие процессы могут видеть файлы гнезд как элементы каталога, процессы, не участвующие в данном конкретном соединении, не могут осуществлять над файлами гнезд операции чтения/записи. Среди стандартных средств, использующих гнезда - система X Window, система печати и система syslog.

    4.4.4. Символические ссылки (еще раз об именах файлов)

    В разделе об именах файлов уже говорилось о том, что файл в Linux может иметь несколько имен или "жестких ссылок".

    Жесткая ссылка является просто еще одним именем для исходного файла. Она прописывается в индексном дескрипторе исходного файла. После создания жесткой ссылки невозможно различить, где исходное имя файла, а где ссылка. Если вы удаляете один из этих файлов (точнее одно из этих имен), то файл еще сохраняется на диске (пока у него есть хоть одно имя-ссылка).

    Очень трудно различить первоначальное имя файла и позже созданные жесткие ссылки на него. Поэтому жесткие ссылки применяются там, где отслеживать различия и не требуется. Одно из применений жестких ссылок состоит в том, чтобы предотвратить возможность случайного удаления файла.

    Особенностью жестких ссылок является то, что они прямо указывают на номер индексного дескриптора, а, следовательно, такие имена могут указывать только на файлы внутри той же самой файловой системы (т. е., на том же самом носителе, на котором находится каталог, содержащий это имя).

    Но в Linux имеется другой тип ссылок, так называемые символические ссылки. Эти ссылки тоже могут рассматриваться как дополнительные имена файлов, но в то же время они представляются отдельными файлами - файлами типа символических ссылок. В отличие от жестких ссылок символические ссылки могут указывать на файлы, расположенные в другой файловой системе, например, на монтируемом носителе, или даже на другом компьютере. Если исходный файл удален, символическая ссылка не удаляется, но становится бесполезной. Используйте символические ссылки в тех случаях, когда хотите избежать путаницы, связанной с применением жестких ссылок.

    Создание любой ссылки внешне подобно копированию файла, но фактически как исходное имя файла, так и ссылка указывают на один и тот же реальный файл на диске. Поэтому, например, если вы внесли изменения в файл, обратившись к нему под одним именем, вы обнаружите эти изменения и тогда, когда обратитесь к файлу по имени-ссылке. Для того, чтобы создать символическую ссылку, используется уже упоминавшаяся команда ln с дополнительной опцией -s:

    ln -s имя_файла_или_каталога имя_ссылки

    Пример:

    [user]$ ln -s /home/kos/ve/HOWTO/font-HOWTO-ru/ ~/FONTS

    После выполнения такой команды в моем домашнем каталоге появился подкаталог FONTS. Если теперь мы просмотрим список файлов в каталоге /home/kos с помощью команды ls -l, то среди прочих увидим такую строку:

    lrwxrwxrwx 1 kos kos 31 Dec 13 21:13 FONTS -› /home/kos/ve/HOWTO/font-HOWTO-ru/

    Обратите внимание на самый первый символ в этой строке: он показывает, что данная запись соответствует символической ссылке. Впрочем, это видно и в поле имени, где после нового имени и стрелки указано исходное имя файла (в данном случае - каталога).

    Если вы создали в каталоге kat1 символическую ссылку, которая указывает на какой-то другой каталог, то вы можете переместить каталог kat1 куда угодно, символическая ссылка при этом будет оставаться корректной. Точно так же можно перемещать сами символические ссылки. Но остерегайтесь использовать ".." (т. е. ссылку на родительский каталог) в полных именах файлов, включающих символические ссылки, поскольку по символической ссылке нельзя проследовать в обратном направлении, а ".." всегда означает истинный родительский каталог данного каталога.

    4.5. Права доступа к файлам и каталогам

    Поскольку Linux - система многопользовательская, вопрос об организации разграничения доступа к файлам и каталогам является одним из существенных вопросов, которые должна решать операционная система. Механизмы разграничения доступа, разработанные для системы UNIX в 70-х годах (возможно, впрочем, они предлагались кем-то и раньше), очень просты, но они оказались настолько эффективными, что просуществовали уже более 30 лет и по сей день успешно выполняют стоящие перед ними задачи.

    В основе механизмов разграничения доступа лежат имена пользователей и имена групп пользователей. Вы уже знаете, что в Linux каждый пользователь имеет уникальное имя, под которым он входит в систему (логируется). Кроме того, в системе создается некоторое число групп пользователей, причем каждый пользователь может быть включен в одну или несколько групп. Создает и удаляет группы суперпользователь, он же может изменять состав участников той или иной группы. Члены разных групп могут иметь разные права по доступу к файлам, например, группа администраторов может иметь больше прав, чем группа программистов.

    В индексном дескрипторе каждого файла записаны имя так называемого владельца файла и группы, которая имеет права на этот файл. Первоначально, при создании файла его владельцем объявляется тот пользователь, который этот файл создал. Точнее - тот пользователь, от чьего имени запущен процесс, создающий файл. Группа тоже назначается при создании файла - по идентификатору группы процесса, создающего файл. Владельца и группу файла можно поменять в ходе дальнейшей работы с помощью команд chown и chgrp (подробнее о них будет сказано чуть позже).

    Теперь давайте еще раз выполним команду ls -l. Но зададим ей в качестве дополнительного параметра имя конкретного файла, например, файла, задающего саму команду ls. (Обратите, кстати, внимание на эту возможность команды ls -l - получить информацию о конкретном файле, а не о всех файлах каталога сразу).

    [user]$ ls -l /bin/ls

    - rwxr-xr-x 1 root root 49940 Sep 12 1999 /bin/ls

    Вы видите, что в данном случае владельцем файла является пользователь root и группа root. Но нас сейчас в выводе этой команды больше интересует первое поле, определяющее тип файла и права доступа к файлу. Это поле в приведенном примере представлено цепочкой символов -rwxr-xr-x. Эти символы можно условно разделить на 4 группы.

    Первая группа, состоящая из единственного символа, определяет тип файла. Этот символ в соответствии с возможными типами файлов, рассмотренными в предыдущем разделе, может принимать такие значения:

    • - = - обычный файл;

    • d = - каталог;

    • b = - файл блочного устройства;

    • c = - файл символьного устройства;

    • s = - доменное гнездо (socket);

    • p = - именованный канал (pipe);

    • l = - символическая ссылка (link).

    Далее следуют три группы по три символа, которые и определяют права доступа к файлу соответственно для владельца файла, для группы пользователей, которая сопоставлена данному файлу, и для всех остальных пользователей системы. В нашем примере права доступа для владельца определены как rwx, что означает, что владелец (root) имеет право читать файл (r), производить запись в этот файл (w), и запускать файл на выполнение (x). Замена любого из этих символов прочерком будет означать, что пользователь лишается соответствующего права. В том же примере мы видим, что все остальные пользователи (включая и тех, которые вошли в группу root) лишены права записи в этот файл, т. е. не могут файл редактировать и вообще как-то изменять.

    Вообще говоря, права доступа и информация о типе файла в UNIX-системах хранятся в индексных дескрипторах в отдельной структуре, состоящей из двух байтов, т. е. из 16 бит (это естественно, ведь компьютер оперирует битами, а не символами r, w, x). Четыре бита из этих 16-ти отведены для кодированной записи о типе файла. Следующие три бита задают особые свойства исполняемых файлов, о которых мы скажем чуть позже. И, наконец, оставшиеся 9 бит определяют права доступа к файлу. Эти 9 бит разделяются на 3 группы по три бита. Первые три бита задают права пользователя, следующие три бита - права группы, последние 3 бита определяют права всех остальных пользователей (т. е. всех пользователей, за исключением владельца файла и группы файла).

    При этом, если соответствующий бит имеет значение 1, то право предоставляется, а если он равен 0, то право не предоставляется. В символьной форме записи прав единица заменяется соответствующим символом (r, w или x), а 0 представляется прочерком.

    Право на чтение (r) файла означает, что пользователь может просматривать содержимое файла с помощью различных команд просмотра, например, командой more или с помощью любого текстового редактора. Но, подредактировав содержимое файла в текстовом редакторе, вы не сможете сохранить изменения в файле на диске, если не имеете права на запись (w) в этот файл. Право на выполнение (x) означает, что вы можете загрузить файл в память и попытаться запустить его на выполнение как исполняемую программу. Конечно, если в действительности файл не является программой (или скриптом shell), то запустить этот файл на выполнение не удастся, но, с другой стороны, даже если файл действительно является программой, но право на выполнение для него не установлено, то он тоже не запустится.

    Вот мы и узнали, какие файлы в Linux являются исполняемыми! Как видите, расширение имени файла тут не при чем, все определяется установкой атрибута "исполняемый", причем право на исполнение может быть предоставлено не всем!

    Если выполнить ту же команду ls -l, но в качестве последнего аргумента ей указать не имя файла, а имя каталога, мы увидим, что для каталогов тоже определены права доступа, причем они задаются теми же самыми символами rwx. Например, выполнив команду ls -l /, мы увидим, что каталогу bin соответствует строка:

    drwxr-xr-x 2 root root 2048 Jun 21 21:11 bin

    Естественно, что по отношению к каталогам трактовка понятий "право на чтение", "право на запись" и "право на выполнение" несколько изменяется. Право на чтение по отношению к каталогам легко понять, если вспомнить, что каталог - это просто файл, содержащий список файлов в данном каталоге. Следовательно, если вы имеете право на чтение каталога, то вы можете просматривать его содержимое (этот самый список файлов в каталоге). Право на запись тоже понятно - имея такое право, вы сможете создавать и удалять файлы в этом каталоге, т. е. просто добавлять в каталог или удалять из него запись, содержащую имя какого-то файла и соответствующие ссылки. Право на выполнение интуитивно менее понятно. Оно в данном случае означает право переходить в этот каталог. Если вы, как владелец, хотите дать доступ другим пользователям на просмотр какого-то файла в своем каталоге, вы должны дать им право доступа в каталог, т. е. дать им "право на выполнение каталога". Более того, надо дать пользователю право на выполнение для всех каталогов, стоящих в дереве выше данного каталога. Поэтому в принципе для всех каталогов по умолчанию устанавливается право на выполнение как для владельца и группы, так и для всех остальных пользователей. И, уж если вы хотите закрыть доступ в каталог, то лишите всех пользователей (включая группу) права входить в этот каталог. Только не лишайте и себя такого права, а то придется обращаться к суперпользователю![13]

    После прочтения предыдущего абзаца может показаться, что право на чтение каталога не дает ничего нового по сравнению с правом на выполнение. Однако разница в этих правах все же есть. Если задать только право на выполнение, вы сможете войти в каталог, но не увидите там ни одного файла (этот эффект особенно наглядно проявляется в том случае, если вы пользуетесь каким-то файловым менеджером, например, программой Midnight Commander). Если вы имеете право доступа в каком-то из подкаталогов этого каталога, то вы можете перейти в него (командой cd), но, как говорится "вслепую", по памяти, потому что списка файлов и подкаталогов текущего каталога вы не увидите.

    Алгоритм проверки прав пользователя при обращении к файлу можно описать следующим образом. Система вначале проверяет, совпадает ли имя пользователя с именем владельца файла. Если эти имена совпадают (т. е. владелец обращается к своему файлу), то проверяется, имеет ли владелец соответствующее право доступа: на чтение, на запись или на выполнение (не удивляйтесь, суперпользователь может лишить некоторых прав и владельца файла). Если право такое есть, то соответствующая операция разрешается. Если же нужного права владелец не имеет, то проверка прав, предоставляемых через группу или через группу атрибутов доступа для остальных пользователей, уже даже не проверяются, а пользователю выдается сообщение о невозможности выполнения затребованного действия (обычно что-то вроде "Permission denied").

    Если имя пользователя, обращающегося к файлу, не совпадает с именем владельца, то система проверяет, принадлежит ли владелец к группе, которая сопоставлена данному файлу (далее будем просто называть ее группой файла). Если принадлежит, то для определения возможности доступа к файлу используются атрибуты, относящиеся к группе, а на атрибуты для владельца и всех остальных пользователей внимания не обращается. Если же пользователь не является владельцем файла и не входит в группу файла, то его права определяются атрибутами для остальных пользователей. Таким образом, третья группа атрибутов, определяющих права доступа к файлу, относится ко всем пользователям, кроме владельца файла и пользователей, входящих в группу файла.

    Для изменения прав доступа к файлу используется команда chmod. Ее можно использовать в двух вариантах. В первом варианте вы должны явно указать, кому какое право даете или кого этого права лишаете:

    [user]$ chmod wXp имя-файла

    где вместо символа w подставляется

    • либо символ u (т. е. пользователь, который является владельцем);

    • либо g (группа);

    • либо o (все пользователи, не входящие в группу, которой принадлежит данный файл);

    • либо a (все пользователи системы, т. е. и владелец, и группа, и все остальные).

    Вместо X ставится:

    • либо + (предоставляем право);

    • либо - (лишаем соответствующего права);

    • либо = (установить указанные права вместо имеющихся),

    Вместо p - символ, обозначающий соответствующее право:

    • r (чтение);

    • w (запись);

    • x (выполнение).

    Вот несколько примеров использования команды chmod:

    [user]$ chmod a+x file_name

    предоставляет всем пользователям системы право на выполнение данного файла.

    [user]$ chmod go-rw file_name

    удаляет право на чтение и запись для всех, кроме владельца файла.

    [user]$ chmod ugo+rwx file_name

    дает всем права на чтение, запись и выполнение.

    Если опустить указание на то, кому предоставляется данное право, то подразумевается, что речь идет вообще обо всех пользователях, т. е. вместо [user]$ chmod a+x file_name можно записать просто

    [user]$ chmod +x file_name

    Второй вариант задания команды chmod (он используется чаще) основан на цифровом представлении прав. Для этого мы кодируем символ r цифрой 4, символ w - цифрой 2, а символ x - цифрой 1. Для того, чтобы предоставить пользователям какой-то набор прав, надо сложить соответствующие цифры. Получив, таким образом, нужные цифровые значения для владельца файла, для группы файла и для всех остальных пользователей, задаем эти три цифры в качестве аргумента команды chmod (ставим эти цифры после имени команды перед вторым аргументом, который задает имя файла). Например, если надо дать все права владельцу (4+2+1=7), право на чтение и запись - группе (4+2=6), и не давать никаких прав остальным, то следует дать такую команду:

    [user]$ chmod 760 file_name

    Если вы знакомы с двоичным кодированием восьмеричных цифр, то вы поймете, что цифры после имени команды в этой форме ее представления есть не что иное, как восьмеричная запись тех самых 9 бит, которые задают права для владельца файла, группы файла и для всех пользователей.

    Выполнять смену прав доступа к файлу с помощью команды chmod может только сам владелец файла или суперпользователь. Для того, чтобы иметь возможность изменить права группы, владелец должен дополнительно быть членом той группы, которой он хочет дать права на данный файл.

    Чтобы завершить рассказ о правах доступа к файлам, надо рассказать еще о трех возможных атрибутах файла, устанавливаемых с помощью той же команды chmod. Это те самые атрибуты для исполняемых файлов, которые в индексном дескрипторе файла в двухбайтовой структуре, определяющей права на файл, занимают позиции 5-7, сразу после кода типа файла.

    Первый из этих атрибутов - так называемый "бит смены идентификатора пользователя". Смысл этого бита состоит в следующем.

    Обычно, когда пользователь запускает некоторую программу на выполнение, эта программа получает те же права доступа к файлам и каталогам, которые имеет пользователь, запустивший программу. Если же установлен "бит смены идентификатора пользователя", то программа получит права доступа к файлам и каталогам, которые имеет владелец файла программы (таким образом, рассматриваемый атрибут лучше называть "битом смены идентификатора владельца"). Это позволяет решать некоторые задачи, которые иначе было бы трудно выполнить. Самый характерный пример - команда смены пароля passwd. Все пароли пользователей хранятся в файле /etc/passwd, владельцем которого является суперпользователь root. Поэтому программы, запущенные обычными пользователями, в том числе команда passwd, не могут производить запись в этот файл. А, значит, пользователь как бы не может менять свой собственный пароль. Но для файла /usr/bin/passwd установлен "бит смены идентификатора владельца", каковым является пользователь root. Следовательно, программа смены пароля passwd запускается с правами root и получает право записи в файл /etc/passwd (уже средствами самой программы обеспечивается то, что пользователь может изменить только одну строку в этом файле).

    Установить "бит смены идентификатора владельца" может суперпользователь с помощью команды

    [root]# chmod +s file_name

    Аналогичным образом работает "бит смены идентификатора группы".

    Еще один возможный атрибут исполняемого файла - это "бит сохранения задачи" или "sticky bit" (дословно - "бит прилипчивости"). Этот бит указывает системе, что после завершения программы надо сохранить ее в оперативной памяти. Удобно включить этот бит для задач, которые часто вызываются на выполнение, так как в этом случае экономится время на загрузку программы при каждом новом запуске. Этот атрибут был необходим на старых моделях компьютеров. На современных быстродействующих системах он используется редко.

    Если используется цифровой вариант задания атрибутов в команде chmod, то цифровое значение этих атрибутов должно предшествовать цифрам, задающим права пользователя:

    [root]# chmod 4775 file_name

    При этом веса этих битов для получения нужного суммарного результата задаются следующим образом:

    • 4 - "бит смены идентификатора пользователя",

    • 2 - "бит смены идентификатора группы",

    • 1 - "бит сохранения задачи (sticky bit)".

    Если какие-то из этих трех битов установлены в 1, то несколько изменяется вывод команды ls -l в части отображения установленных атрибутов прав доступа. Если установлен в 1 "бит смены идентификатора пользователя", то символ "x" в группе, определяющей права владельца файла, заменяется символом "s". Причем, если владелец имеет право на выполнение файла, то символ "x" заменяется на маленькое "s", а если владелец не имеет права на выполнение файла (например, файл вообще не исполняемый), то вместо "x" ставится "S". Аналогичные замены имеют место при задании "бита смены идентификатора группы", но заменяется символ "x" в группе атрибутов, задающих права группы. Если равен 1 "бит сохранения задачи (sticky bit)", то заменяется символ "x" в группе атрибутов, определяющей права для всех остальных пользователей, причем "x" заменяется символом "t", если все пользователи могут запускать файл на выполнение, и символом "T", если они такого права не имеют.

    Таким образом, хотя в выводе команды ls -l не предусмотрено отдельных позиций для отображения значений битов смены идентификаторов и бита сохранения задачи, соответствующая информация выводится. Вот небольшой пример того, как это будет выглядеть:

    [root]# ls -l prim1

    - rwSrwsrwT 1 kos root 12 Dec 18 23:17 prim1

    4.6. Команды для работы с файлами и каталогами

    В предыдущих разделах мы уже упоминали некоторые команды для работы с файлами и каталогами: pwd, cd, ls, ln, chmod. В этом разделе рассмотрим (очень кратко) еще несколько часто используемых команд.

    4.6.1. Команды chown и chgrp

    Эти команды служат для смены владельца файла и группы файла. Выполнять смену владельца может только суперпользователь, смену группы может выполнить сам владелец файла или суперпользователь. Для того, чтобы иметь право сменить группу, владелец должен дополнительно быть членом той группы, которой он хочет дать права на данный файл. Формат этих двух команд аналогичен:

    [root]# chown vasja имя-файла

    [root]# chgrp usersgrp имя-файла

    4.6.2. Команда mkdir

    Команда mkdir позволяет создать подкаталог в текущем каталоге. В качестве аргумента этой команде надо дать имя создаваемого каталога. Во вновь созданном каталоге автоматически создаются две записи: . (ссылка на этот самый каталог) и .. (ссылка на родительский каталог). Чтобы создать подкаталог, вы должны иметь в текущем каталоге право записи. Можно создать подкаталог не в текущем, а в каком-то другом каталоге, но тогда необходимо указать путь к создаваемому каталогу:

    [user]$ mkdir /home/kos/book/glava5/part1

    Команда mkdir может использоваться со следующими опциями:

    • -m mode - задает режим доступа для нового каталога (например, -m 755);

    • -p - создавать указанные промежуточные каталоги (если они не существуют).

    4.6.3. Команда cat

    Команда cat часто используется для создания файлов (хотя можно воспользоваться и командой touch). По команде cat на стандартный вывод (т. е. на экран) выводится содержимое указанного файла (или нескольких файлов, если их имена последовательно задать в качестве аргументов команды). Если вывод команды cat перенаправить в файл, то можно получить копию какого-то файла:

    [user]$ cat file1 › file2

    Собственно, первоначальное предназначение команды cat как раз и предполагало перенаправление вывода, так как эта команда создана для конкатенации, т. е. объединения нескольких файлов в один:

    [user]$ cat file1 file2… fileN › new-file

    Именно возможности перенаправления ввода и вывода этой команды и используются для создания новых файлов. Для этого на вход команды cat направляют данные со стандартного ввода (т. е. с клавиатуры), а вывод команды - в новый файл:

    [user]$ cat › newfile

    После того, как вы напечатаете все, что хотите, нажмите комбинацию клавиш ‹Ctrl›+‹D› или ‹Ctrl›+‹C›, и все, что вы ввели, будет записано в newfile. Конечно, таким образом создаются, в основном, короткие текстовые файлы.

    4.6.4. Команда cp

    Хотя для копирования файлов иногда пользуются командой cat, но в Linux существует для этого специальная команда cp. Ее можно применять в одной из двух форм:

    [user]$ cp [options] source destination

    [user]$ cp [options] source_directory new_directory

    В первом случае файл или каталог source копируется, соответственно, в файл или каталог destination, а во втором случае файлы, содержащиеся в каталоге source_directory копируются в каталог new_directory. Для копирования надо иметь права на чтение файлов, которые копируются, и права на запись в каталог, в который производится копирование.

    Если в качестве целевого указывается существующий файл, то его содержимое будет затерто, поэтому при копировании надо соблюдать осторожность. Впрочем, можно использовать команду cp с опцией -i, тогда перед перезаписью существующего файла будет запрашиваться подтверждение (очень рекомендую вам всегда использовать эту опцию!).

    У команды cp имеется еще несколько полезных опций (табл. 4.3).

    Таблица 4.3. Основные опции команды cd.

    Опция Значение
    -p Сохраняет время модификации файла и максимально возможные полномочия. Без этой опции для нового файла задаются полномочия, соответствующие полномочиям запустившего команду пользователя
    -R или -r Если source - каталог, то копируется как он, так и все входящие в него подкаталоги, т. е. сохраняется исходная форма дерева каталогов
    -d Если задать эту опцию, то символические ссылки будут оставаться ссылками (а иначе вместо ссылки копируется файл, на который дается ссылка)
    -f Перезаписывать файлы при копировании (если такие уже есть) без дополнительных предупреждений

    4.6.5. Команда mv

    Если вам необходимо не скопировать, а переместить файл из одного каталога в другой, вы можете воспользоваться командой mv. Синтаксис этой команды аналогичен синтаксису команды cp. Более того, она сначала копирует файл (или каталог), а только потом удаляет исходный файл (каталог). И опции у нее такие же, как у cp.

    Команда mv может использоваться не только для перемещения, но и для переименования файлов и каталогов (т. е. перемещения их внутри одного каталога). Для этого надо просто задать в качестве аргументов старое и новое имя файла:

    [user]$ mv oldname newname

    Но учтите, что команда mv не позволяет переименовать сразу несколько файлов (используя шаблон имени), так что команда mv*.xxx*.yyy не будет работать.

    При использовании команды mv, также как и при использовании cp, не забывайте применять опцию -i для того, чтобы получить предупреждение, когда файл будет перезаписываться.

    4.6.6. Команды rm и rmdir

    Для удаления ненужных файлов и каталогов в Linux служат команды rm (удаляет файлы) и rmdir (удаляет пустой каталог). Для того, чтобы воспользовался этими командами, вы должны иметь право записи в каталоге, в котором расположены удаляемые файлы или каталоги. При этом полномочия на изменение самих файлов не обязательны. Если хотите перед удалением файла получить дополнительный запрос на подтверждение операции, используйте опцию -i.

    Если вы попытаетесь использовать команду rm (без всяких опций) для удаления каталога, то будет выдано сообщение, что это каталог, и удаления не произойдет. Для удаления каталога надо удалить в нем все файлы, после чего удалить сам каталог с помощью команды rmdir. Однако можно удалить и непустой каталог со всеми входящими в него подкаталогами и файлами, если использовать команду rm с опцией -r.

    Если вы дадите команду rm*, то удалите все файлы в текущем каталоге. Подкаталоги при этом не удалятся. Для удаления как файлов, так и подкаталогов текущего каталога надо тоже воспользоваться опцией -r. Однако всегда помните, что в Linux нет команды восстановления файлов после их удаления (даже если вы спохватились сразу же после ошибочного удаления файла или каталога)!

    Так что дважды подумайте до удаления чего-либо и не пренебрегайте опцией -i.

    4.6.7. Команды more и less

    Команда cat позволяет вывести на стандартный вывод (на экран) содержимое любого файла, однако она используется для этих целей очень редко, разве что для вывода очень небольших по объему файлов. Дело в том, что содержимое большого файла мгновенно проскакивает на экране, и пользователь видит только последние строки файла. Поэтому cat используется в основном по ее прямому назначению - для конкатенации файлов, а для просмотра содержимого файлов (конечно, текстовых) используются команды more и less (или текстовые редакторы).

    Команда-фильтр more выводит содержимое файла на экран отдельными страницами, размером как раз в целый экран. Для того, чтобы увидеть следующую страницу, надо нажать на клавишу пробела. Нажатие на клавишу ‹Enter› приводит к смещению на одну строку. Кроме клавиш пробела и ‹Enter› в режиме паузы еще некоторые клавиши действуют как управляющие (например, клавиша ‹B› возвращает вас на один экран назад), но мы здесь не будем приводить полного их перечня, как и перечня опций команды. Вам для начала надо еще только запомнить, что выйти из режима просмотра можно с помощью клавиши ‹Q›, так как если вы этого не знаете, то вам придется долго и нудно нажимать пробел, пока вы не доберетесь до конца длинного файла. Обо всех опциях команды more вы можете прочитать в интерактивном руководстве man или info.

    Утилита less, разработанная в рамках проекта GNU, содержит все функции и команды управления выводом, имеющиеся в программе more, и некоторые дополнительные, например, позволяет использовать клавиши управления курсором (‹Стрелка вверх›, ‹Стрелка вниз›, ‹PgUp›, ‹PgDown›) для перемещения по тексту. Вспомните, мы уже говорили об этом, когда рассматривали интерактивную подсказку man.

    Команды more и less позволяют производить поиск подстроки в просматриваемом файле, причем команда less позволяет производить поиск как в прямом, так и в обратном направлении. Для организации поиска строки символов string надо набрать в командной строке программы в нижней части экрана (там, где двоеточие) /string. Если искомая строка будет найдена, будет отображен соответствующий кусок текста, причем найденная строка будет находиться в самом верху экрана.

    4.6.8. Команда find и символы шаблонов для имен файлов

    Еще одной часто используемой командой для работы с файлами в Linux является команда поиска нужного файла find. Команда find может искать файлы по имени, размеру, дате создания или модификации и некоторым другим критериям.

    Общий синтаксис команды find имеет следующий вид:

    find [список_каталогов] критерий_поиска

    Параметр "список_каталогов" определяет, где искать нужный файл. Проще всего задать в качестве начального каталога поиска корневой каталог /, однако, в таком случае поиск может затянуться очень надолго, так как будет просматриваться вся структура каталогов, включая смонтированные файловые системы (в том числе сетевые, если таковые есть). Можно сократить объем поиска, если задать вместо одного корневого каталога список из нескольких каталогов (естественно, тех, в которых может находиться искомый файл):

    [user]$ find /usr/share/doc /usr/doc /usr/locale/doc -name instr.txt

    Началом "критерия_поиска", определяющего, что именно должна искать программа find, считается первый аргумент, начинающийся на "-", "(", ")"', "," или "!". Все аргументы, предшествующие "критерию_поиска", трактуются как имена каталогов, в которых надо производить поиск. Если не указано ни одного пути, поиск производится только в текущем каталоге и его подкаталогах.

    Чаще всего поиск проводится по именам файлов, как это показано в предыдущем примере, т. е. "критерий_поиска" задается как "-name имя_файла". Вместо опции -name можно использовать опцию -path, тогда команда будет искать совпадения в полном имени файла, с указанием пути. Например, команда

    [user]$ find. -path './sr*sc'

    найдет в текущем каталоге подкаталог './src/misc'. Вместо полного имени файла или каталога в этом примере использован так называемый "шаблон имени". Поскольку шаблоны имен файлов могут использоваться не только с командой find, но и со многими другими командами (включая уже рассмотренные команды chmod, chown, chgrp, cp, rm, cat, mv), то правилам составления шаблонов стоит уделить некоторое внимание.

    Чаще всего шаблоны имен файлов строятся с помощью специальных символов "*" и "?". Значок "*" используется для замены произвольной строки символов. В Linux

    • "*" - соответствует всем файлам, за исключением скрытых;

    • ".*" - соответствует всем скрытым файлам (но также текущему каталогу "." и каталогу уровнем выше "..": не забывайте об этом!);

    • "*.*" - соответствует только тем файлам и каталогам, которые имеют "." в середине имени, или оканчиваются на точку;

    • "p*r" - соответствует и "peter" и "piper";

    • "*c*" - соответствует и "picked" и "peck".

    Значок ? заменяет один произвольный символ, поэтому index?.htm будет соответствовать именам index0.htm, index5.htm и indexa.htm.

    Кроме "*" и "?" в Linux при задании шаблонов имен можно использовать квадратные скобки [], в которых дается либо список возможных символов, либо интервал, в который должны попадать возможные символы. Например, [abc]* соответствует всем именам файлов, начинающимся с a, b, c; *[I-N1-3] соответствует файлам, имена которых оканчиваются на I, J, K, L, M, N, 1, 2, 3.

    А теперь вернемся к команде find и расскажем подробнее о том, какие критерии поиска возможны. Несколько примеров простых критериев поиска перечислены в табл. 4.4.

    Таблица 4.4. Критерии поиска для команды find.

    Опция Значение
    -name шаблон Ищет файлы, имена которых соответствуют шаблону
    -group имя Ищет файлы, принадлежащие указанной группе
    -size число[c] Ищет файлы, размером в число 512-байтных блоков. Если после числа стоит символ c, значит размер указан в байтах (символах)
    -mtime число Ищет файлы, которые в последний раз изменялись указанное число дней назад
    -newer образец Ищет файлы, которые изменялись после изменения файла, указанного в образце
    -type тип_файла Ищет файлы указанного типа. Тип задается одним из символов b (блок-ориентированные устройства), c (байт-ориентированные устройства), d (файл каталога), f (обычный файл), p (именованный канал) либо l (символическая ссылка)

    Другие простые критерии вы можете узнать, если просмотрите man-страницу о команде find. Здесь же надо только сказать, что из простых критериев можно строить более сложные с помощью логических операций and, or или операции отрицания, знаком которой служит восклицательный знак. Например, если вы хотите найти все файлы, имена которых оканчиваются на.txt и.doc, то критерий можно записать как (-name*.txt -or -name*.doc). Можно комбинировать таким образом любое число критериев (и не только простых!). Если операция не указана явно, то подразумевается -and, т. е. вместо (-name*.txt -and -name*.doc) можно записать просто (-name*.txt -name*.doc). Если применяется только одна операция -and или !, то скобки обычно можно опустить, а с операцией -or и в сложных выражениях скобки необходимы. Перед скобкой нужно поставить обратную косую черту, а после скобки - пробел. Например, если вы хотите найти каталог по его имени, то можно сделать это командой

    [user]$ find /usr -name doc -type d

    или (с соблюдением правил построения сложных критериев)

    [user]$ find /usr \(-name doc -and -type d \)

    В следующем примере мы ищем файлы по такому критерию: либо имя файла оканчивается на*.tmp, либо размер файла больше 100 Кбайт.

    [user]$ find /home/kos \(\(-name*.tmp \) -or \(-size +200 \) \)

    В последнем примере стоит обратить внимание на то, что перед значением размера стоит знак "+". Такой знак можно использовать с любым числовым параметром в критериях поиска команды find. Он означает, что нужно искать файлы, у которых значение параметра больше заданного. Соответственно, знак "-" означает, что надо искать файлы, у которых значение параметра меньше заданного. Если знаки + или - отсутствует, ищутся файлы, у которых значение параметра равно заданному.

    Чтобы закончить рассмотрение команды find, надо сказать еще о том, что после критерия поиска в этой команде можно сразу же задать операцию, которая будет применяться ко всем файлам, найденным по указанному критерию. Простейшим примером использования такой возможности является указание команды -print.

    [user]$ find /home/kos -name*.tmp -print

    по которой выдается на экран список имен всех найденных файлов с указанием полного пути к файлу. Эта операция применяется по умолчанию, т. е. когда никаких операций вообще не указано (как это было во всех приведенных выше примерах). Другим примером операции, применяемой ко всем найденным файлам, может служить операция -exec cmd {} \;, где cmd - произвольная команда оболочки shell. То есть в этом случае ко всем найденным файлам (их именами заменяются поочередно фигурные скобки) применяется команда cmd. За cmd {} в этом случае должна следовать точка с запятой, экранированная обратной косой чертой.

    Например, если вы хотите удалить в текущем каталоге все файлы, к которым пользователи не обращались в течение 30 дней, дайте команду:

    [root]# find. -type f -atime +30 -exec rm {} \;

    Вместо -exec можно поставить -ok, тогда перед выполнением указанной команды cmd применительно к каждому файлу будет запрашиваться подтверждение.

    В общем, команда find является очень мощным, полезным и чрезвычайно адаптируемым инструментом поиска в файловой системе. Все ее возможности здесь не перечислены, изучайте соответствующую man-страницу. И будьте очень осторожны с применением таких возможностей команды, как вызов других команд, применяемых ко всем найденным файлам. Помните, что изменения часто необратимы!

    4.6.9. Команда split - разбиваем файл на несколько частей

    Иногда бывает необходимо разбить один большой файл на несколько файлов меньшего объема. Для примера рассмотрим ситуацию, когда вы хотите перенести на свой домашний компьютер файл song.mp3 формата "MP3", размером в 4,894,425 байт. Возможности перекачать этот файл по сети у вас нет, и единственно возможный способ переноса - воспользоваться дискетами. Но, поскольку на одну дискету файл не помещается, требуется разбить его на несколько маленьких файлов, а потом "собрать" снова. Для решения этой задачи можно воспользоваться командой split.

    Команда split копирует файл, разбивая его на отдельные файлы заданной длины. В качестве аргументов ей надо указать имя исходного файла и префикс имен выходных файлов. Имена выходных файлов будут составляться из этого префикса и двух дополнительных букв `aa', `ab', `ac' и т. д. (без пробелов и точек между префиксом и буквами). Если префикс имен файлов не задан, то по умолчанию используется ‘x’, так что выходные файлы будут называться `xaa', `xab' и т. д..

    Кроме аргументов можно задать опцию -b, определяющую размер выходных файлов в байтах. Вслед за -b должно стоять число, а за ним - буква k (показывающая, что размер выходного файла указан в килобайтах) или m (значит размер задан в мегабайтах). Если опция не задана, то по умолчанию размер выходных файлов принимается равным 1 Мбайту. Таким образом, чтобы перенести на дискетах файл song.mp3 надо вначале дать команду

    [user]$ split -b1400k song.mp3 song

    скопировать полученные файлы song.aa, song.ab, song.ac, song.ad, song.ae на отдельные дискеты, перенести их на домашний компьютер, скопировать в какой-нибудь каталог и восстановить исходный файл с помощью команды

    [user]$ cat song.* › song.mp3

    после чего можно удалить временные файлы song.xx.

    4.6.10. Сравнение файлов и команда patch

    Вы не замечали, что задача сравнения содержимого двух различных файлов возникает при работе с компьютером удивительно часто? Конечно, ведь так легко скопировать файл, а потом забываешь, какая же из версий новее или качественнее (по одному автору ведомым критериям). Так что инструменты для сравнения файлов просто необходимы и Linux такие инструменты предоставляет.

    Простейший из них - команда cmp. Эта команда просто сравнивает содержимое двух файлов по-байтно:

    [user]$ cmp file1 file2

    Если файлы полностью совпадают, она молча заканчивает свою работу (происходит возврат к командной строке без каких-либо дополнительных сообщений), а если файлы различаются, выдаются номер строки и номер байта в строке, где имеет место первое различие.

    Конечно, информации, выдаваемой командой cmp, маловато для того, чтобы принять, например, решение о том, какой из двух файлов нам более ценен. Поэтому стоит воспользоваться командой diff для получения полного отчета о том, каковы же различия в интересующих нас файлах. Для получения отчета достаточно указать команде, какие именно файлы сравнивать:

    [user]$ diff paper.old paper.new

    Отчет о выявленных различиях будет выдан на стандартный выход. Естественно, его лучше перенаправить в файл:

    [user]$ diff paper.old paper.new ›paper.diff

    Для оценки версий одного и того же файла более удобна может оказаться команда sdiff, которая выдает результат сравнения в виде двух столбцов, разделенных пробелами. Если строки с одинаковыми номерами в файлах различаются, то в выводе команды sdiff они разделены вертикальной чертой |. Если строка имеется только в первом файле, она отмечена знаком ‹. Соответственно, строка, встречающаяся только во втором файле, помечена знаком ›.

    Существует также команда diff3, которая позволяет сравнить сразу 3 файла.

    Но все же наиболее часто используется традиционная для UNIX-систем команда diff. Эта ее востребованность объясняется тем, что создаваемый ею отчет о различиях двух файлов может быть использован командой patch. Чаще всего эти возможности используются при распространении обновлений программного обеспечения. Предположим, что некоторое программное приложение было разослано пользователям в виде файла program.c, содержащего исходный код программы на языке Си. После этого разработчик внес в программу некоторые исправления и сохранил текст в виде файла program.c.new. Требуется довести исправленный текст программы до пользователей. Очевидно, что пользователям достаточно сообщить только исправления, т. е. отчет об изменениях, создаваемый по команде

    [user]$ diff program.c program.c.new › program.c.diff

    Естественно, объем файла program.c.diff существенно меньше объема файла program.c.new, так что можно было бы получить существенную экономию на передаче файлов, если отправлять пользователям только файл program.c.diff (ведь объемы современных программных приложений составляют десятки мегабайт). Однако пользователи должны иметь возможность внести эти исправления в имеющуюся у них версию программы. Эту задачу позволяет решить команда patch. Имея файлы program.c и program.c.diff, пользователь может дать команду

    [user]$ patch program.c program.c.diff › program.c.new

    в результате выполнения которой он получит файл program.c.new.

    4.7. Команды архивирования файлов

    При работе с Linux вы, может быть, еще не скоро встретитесь с необходимостью работать с большинством консольных команд, поскольку имеются такие оболочки, как Midnight Commander или графические оболочки типа KDE. Но с командами архивирования (точнее, разархивирования) вам работать придется обязательно, хотя бы потому, что вы будете часто встречать архивированные файлы в Интернете.

    Основным средством архивирования в UNIX (а, следовательно, и в Linux) является комплекс из двух программ - tar и gzip. Хотя никто не запрещает пользоваться arj, pkzip, lha, rar и т. д. - версии этих программ для Linux общедоступны. Просто уж исторически сложилось, что пользователи Unix чаще применяют именно tar и gzip, и именно в таком формате распространяется большая часть программного обеспечения для Unix. Поэтому овладеть работой с tar и gzip - дело чести любого пользователя Linux.

    4.7.1. Программа tar

    У читателя, привыкшего к архиваторам типа arj, которые собирают файлы в единый архив и сразу "сжимают" их, может возникнуть вопрос "А зачем использовать две программы?” Все дело в том, что tar расшифровывается как Tape ARchiver, он не сжимает данные, а лишь объединяет их в единый файл с последовательным доступом для последующей записи на ленту. По умолчанию этот архивный файл создается на ленточном накопителе, точнее на устройстве /dev/rmt0. Если вы хотите создать архивный файл на диске, то необходимо использовать команду tar с опцией f, после которой указывается имя архивного файла.

    У программы tar имеется 8 опций, отличающихся от остальных тем, что при вызове программы должна обязательно задаваться одна из этих опций. Эти опции определяют основные функции программы.

    Таблица 4.5. Основные опции программы tar

    Опция Значение
    -A, --catenate, --concatenate Добавляет файлы в существующий архив
    -c, --create Создает новый архив
    -d, --diff, --compare Найти различия между архивом и файловой системой
    --delete Удалить из архива (не может использоваться с магнитной лентой!)
    -r, --append Дописывает файлы в конец архива
    -t, --list Выводит список файлов архива
    -u, --update Добавляет только файлы, которые новее, чем имеющаяся в архиве копия
    -x, --extract, --get Извлечь файлы из архива

    Если вы работаете с файлами архивов на дисках, а не с ленточным устройством, то, очевидно, обязательной будет и опция f. Другие опции не являются обязательными, они служат только для конкретизации задания программе. Например, опция v заставляет программу выводить список обрабатываемых файлов.

    Однобуквенные опции программы tar могут перечисляться друг за другом (вы увидите это в приводимых ниже примерах).

    Я не буду давать здесь описание всех опций команды tar, просто приведу несколько командных строк для выполнения самых необходимых действий с архивами.

    Чтобы создать один tar-архив из нескольких файлов, используется команда:

    [user]$ tar -cf имя_архива файл1 файл2 …

    где опция -c сообщает программе, что необходимо создать (create) архив, а опция f говорит о том, что архив должен создаваться в виде файла (имя которого должно следовать сразу за этой опцией).

    В именах файлов, которые сохраняются в архиве, можно использовать шаблоны имен файлов, в том числе просто символы-заместители* и?. Благодаря этому можно очень короткой командой отправить в архив сразу много файлов. Например, для того, чтобы создать архив, содержащий все файлы одного из подкаталогов (пусть это будет sub_dir) текущего каталога, достаточно дать команду

    [user]$ tar -cvf имя_архива./sub_dir/*

    или даже просто

    [user]$ tar -cvf имя_архива sub_dir

    По этой команде в архиве будут сохранены не только файлы, расположенные непосредственно в подкаталоге sub_dir, но и рекурсивно все файлы из подкаталогов каталога sub_dir. При этом в архиве сохраняется вся структура подкаталогов каталога sub_dir.

    Заметим, что если в только что приведенном примере вместо * поставить *.*, то будут сохранены только те файлы, которые расположены непосредственно в подкаталоге sub_dir, а подкаталоги каталога sub_dir архивированы не будут[14]. Если в том же примере не указать имя подкаталога, то будут архивироваться все файлы (и подкаталоги) текущего каталога. Но если вы дадите команду следующего вида

    [user]$ tar -cvf имя_архива./.*

    то в архиве будут сохранены не только все файлы (и подкаталоги) текущего каталога, но и файлы из родительского каталога, а хотели ли вы этого?

    Теперь вы знаете как создать архив, а для того, чтобы распаковать (извлечь) файлы из архива, нужно дать команду:

    [user]$ tar -xvf имя_архива файлы

    Получить список файлов архива можно командой:

    [user]$ tar -tf имя_архива | less

    Программа tar является удобным средством для создания резервных копий файлов. Конечно, существуют специальные утилиты резервного архивирования, но даже если вы о них еще не знаете, то по меньшей мере, вы можете сделать следующее:

    [user]$ tar -Mcvf /dev/fd0H1440 /каталог

    Такая команда создаст на дискетах архив с содержимым каталога, разбивая его на тома. Монтировать дискеты перед запуском команды не нужно, программа просто пишет на устройство потоком (в данном случае на дискету по секторам). При этом никакой файловой системы на дискете не создается. После заполнения дискеты вам будет выдан запрос на смену дискеты. Только, прежде чем запускать такую команду на выполнение, приготовьте достаточное число свободных дискет (помните, что tar не сжимает файлы), которые лучше всего соответствующим образом пометить и обязательно пронумеровать. Кроме того, имейте в виду, что вся информация на дискетах будет молча уничтожена.

    Чтобы восстановить сохраненные данные, воспользуйтесь командой:

    [user]$ tar -Mxpvf /dev/fd0H1440

    Если вы ошибетесь в порядке вставляемых дискет, программы сообщит вам об этом и попросит заменить том.

    В заключение раздела заметим, что всегда можно получить подсказку по использованию программы tar, дав команду

    [user]$ tar -help

    При этом, если вы используете русифицированный дистрибутив Linux, например, Black Cat 6.02, то подсказка будет выдаваться по-русски.

    4.7.2. Программа gzip

    Хотя программа tar создает архивы, она, как было сказано, не сжимает архивы, а просто соединяет отдельные файлы в единый архивный файл. Для сжатия этого файла часто применяют команду gzip. В простейшем случае она вызывается в следующем формате:

    [user]$ gzip файл

    В командной строке можно указать сразу несколько имен файлов или шаблон имени файла. Но в этом случае каждый из указанных файлов будет заархивирован отдельно (общий архив не создается).

    Для того, чтобы распаковать архив, используйте команду

    [user]$ gzip -d файл_архива

    или

    [user]$ gunzip файл_архива

    Исходные файлы после сжатия удаляются, остается только архивный файл (файлы перемещаются в архив), а при разархивации удаляется архив.

    Перечислим кратко другие полезные опции программы gzip.

    Таблица 4.6. Основные опции программы gzip

    Опция Значение
    -h, --help Вызов краткой помощи по использованию программы
    -l, --list Выдает имя файла, содержащегося в архиве, его объем и степень сжатия
    -L, --license Отображает номер версии и лицензию на программу
    -N, --name Сохранять (или восстанавливать) исходное имя и время создания файла
    -n, --no-name Не сохранять (не восстанавливать) исходное имя и время создания файла
    -q, --quiet Подавляет выдачу на экран предупреждающих сообщений
    -r, --recursive Рекурсивно обрабатывать подкаталоги (используется в случае. когда задан шаблон имен обрабатываемых файлов)
    -S suf, --suffix .suf Добавить суффикс .suf к имени сжатого файла (вместо добавляемого по умолчанию суффикса gz; но учтите, что при разархивации файлов с суффиксами, отличными от gz, программа вас не поймет)
    -t, --test Протестировать архивный файл
    -v, --verbose Выдача дополнительных сообщений в процессе работы программы
    -V, --version Отобразить версию программы
    -1, --fast Быстрое сжатие
    -9, --best Более высокая степень сжатия

    Поскольку программа gzip не умеет сохранять в одном архиве несколько файлов, то обычно ее применяют для сжатия архивов, созданных программой tar. Более того, среди опций программы tar имеется специальная опция -z, позволяющая сразу после создания сжать его с помощью программы gzip. Для выполнения такого сжатия надо использовать команду tar примерно следующим образом:

    [user]$ tar -czf имя_архива шаблон_имен_файлов (или имя_каталога)

    Только имейте в виду, что в этом случае суффикс .gz не добавляется автоматически к имени создаваемого архива, поэтому лучше сразу задать имя архива с указанием обеих суффиксов: имя.tar.gz.

    4.7.3. Программа bzip2

    В последнее время все чаще вместо программы gzip используется архиватор bzip2, который обеспечивает более высокую степень сжатия и работает несколько быстрее. Команда bzip2 обычно не устанавливается автоматически при инсталляции Linux. Но она имеется на дистрибутивном диске в виде rpm-пакета и ее легко установить. (Как это сделать, см. в гл. 10.)

    Работает bzip2 примерно так же, как команда gzip, т. е. замещает каждый файл, имя которого задано в командной строке, сжатой версией, добавляя к имени файла суффикс .bz2.

    Сжатый файл имеет то же самое время модификации, права доступа и, по возможности, того же владельца, что и исходный файл, что дает возможность восстановить эти атрибуты при извлечении файлов из архива.

    В некоторых случаях сжатый файл может оказаться даже больше по размеру, чем исходный. Это происходит, например, для файлов длиной менее 100 байт, потому что механизм сжатия использует заголовок длиной около 50 байт. Для файлов, представляющих собой случайную последовательность символов (в том числе для выходных файлов большинства файловых архиваторов) длина файла увеличивается примерно на 0.5%.

    Команда bunzip2 (или bzip2 -d) разархивирует указанные в командной строке файлы. Если эти файлы не были созданы программой bzip2, они не будут разархивироваться, будет выдано соответствующее предупреждение. При разархивации bzip2 пытается угадать имя разархивируемого файла по следующим правилам:

    • filename.bz2 заменяется на filename;

    • filename.bz заменяется на filename;

    • filename.tbz2 заменяется на filename.tar;

    • filename.tbz заменяется на filename.tar;

    • любое другое "имя" заменяется на "имя.out".

    Опции командной строки для bzip2 очень похожи на опции команды gzip, но все же они не идентичны. Приведу краткую сводку наиболее необходимых в работе опций.

    Таблица 4.7. Основные опции программы bzip2

    Опция Значение
    -d, --decompress Принудительная разархивация. Эта опция необходима в силу того, что bzip2, bunzip2 и bzcat - это на самом деле одна и та же программа, которая сама по расширению имени файла принимает решение о том, какое действие надо выполнить над указанным файлом. Опция -d отключает этот механизм и заставляет программу разархивировать указанные файлы
    -z, --compress Принудительная архивация
    -t, --test Проверка целостности указанного файла(ов) без разархивации
    -f, --force Перезапись существующего файла. По умолчанию bzip2 не перезаписывает существующие файлы. Если вы хотите перезаписать существующий файл, надо задать опцию -f
    -k, --keep Сохранять (не удалять) исходные файлы при архивации или разархивации
    -s, --small Снижает требования к объему используемой оперативной памяти за счет снижения скорости архивации. Эту опцию рекомендуется применять на компьютерах с малым объемом ОЗУ (8 Мбайт и меньше)
    -q, --quiet Не выводить малосущественные сообщения
    -v, --verbose Выводить дополнительную информацию в процессе работе (представляет интерес в диагностических целях)
    -L, --license, -V, --version Отобразить версию программы и лицензионное соглашение

    Аргументы командной строки, которым предшествует двойное тире и пробел, трактуются как имена файлов, даже если они начинаются с тире. Например,

    [user]$ bzip2 -- -myfilename

    Я думаю, что приведенных данных достаточно для квалифицированного применения архиваторов tar, gzip и bzip2. За дополнительными сведениями, как всегда, обращайтесь к интерактивной подсказке man. По утилите bzip2 имеется "Bzip2-HOWTO”, который даже переведен на русский язык [П6.4].

    4.8. Создание и монтирование файловых систем

    В предыдущих разделах мы кратко рассмотрели основные команды для работы с уже сформированной файловой системой. Теперь надо остановиться на вопросе о том, как создать файловую систему и модифицировать ее.

    Общее дерево файлов и каталогов системы Linux формируется из отдельных "ветвей", соответствующих различным физическим носителям. Часто говорят, что оно формируется из отдельных файловых систем. Говорить так позволяет тот факт, что в UNIX нет понятия "форматирования диска" (и команды форматирования), а используется понятие "создание файловой системы". Когда мы получаем новый носитель, например, жесткий диск, мы должны создать на нем файловую систему. То есть каждому носителю ставится в соответствие отдельная файловая система. Чтобы эту файловую систему использовать для записи в нее файлов, надо ее вначале подключить в общее дерево каталогов ("смонтировать"). Вот и получается, что можно говорить о монтировании файловых систем или о монтировании носителей (с созданными на них файловыми системами).

    Можно еще в виде предисловия отметить, что обычно жесткий диск предварительно разбивается на разделы (особенно современные диски, имеющие емкость, исчисляемую десятками гигабайт). Создание разделов облегчает выполнение резервного копирования, решение задач разграничения полномочий, повышает производительность и ограничивает потенциальный ущерб, наносимый вышедшими из-под контроля программами. Поэтому в дальнейшем будем говорить о создании файловой структуры в одном разделе (диск, не имеющий разделов, можно тоже рассматривать как один раздел).

    Еще один момент, существенный в контексте этого раздела, связан с тем, что Linux может работать с разными типами файловых систем. "Родной" файловой системой для него в настоящее время является "вторая расширенная файловая система" (second extended filesystem) ext2fs. Ho в Linux можно работать и с 16-разрядной файловой системой FAT, создаваемой в MS-DOS, и с 32-разрядной FAT32, разработанной для MS Windows 95, и с файловой системой ISO9660, используемой для записи информации на CD-ROM, и с другими типами файловых систем (в число которых пока, правда, не входит NFTS). То есть, при рассмотрении вопросов создания и монтирования файловых систем надо постоянно помнить о том, что типы файловых систем на разных носителях могут различаться.

    Итак, вначале рассмотрим случай, когда требуется создать в каком-то разделе диска файловую систему. Будем предполагать, что создается файловая система типа ext2fs (создание файловых систем других типов - тема для книг, посвященных другим операционным системам). Создание файловой системы типа ext2fs подразумевает создание в данном разделе на диске суперблока, таблицы индексных дескрипторов и совокупности блоков данных. Делается все это все с помощью команды mkfs. В простейшем случае достаточно дать эту команду в следующем формате:

    [root]# mkfs -t ext2 /dev/hda5

    где /dev/hda5 надо, естественно, заменить указанием на соответствующее устройство или раздел. Например, если вы хотите создать файловую систему на дискете, то команда примет вид:

    [root]# mkfs -t ext2 /dev/fd0

    (Можно сказать, что мы "отформатировали дискету", но учтите, что в DOS или Windows такие дискеты не читаются. Для создания под Linux дискет, которые бы читались в DOS или Windows, служат специальные утилиты.)

    После выполнения команды mkfs в указанном разделе будет создана файловая система ext2fs (еще раз повторю, что подробнее об этом вы узнаете в гл. 16). В новой файловой системе автоматически создается один каталог с именем lost+found. Он используется в экстренных случаях программой fsck, поэтому не удаляйте его. Для того, чтобы начать работать с новой файловой системой (например, переписать какие-то файлы на новый носитель), необходимо подключить ее в общее дерево каталогов, что делается с помощью команды mount.

    В качестве параметров команде mount надо, как минимум, указать устройство и "точку монтирования". Точкой монтирования называется тот каталог в уже существующем и известном системе дереве каталогов, который будет теперь служить корневым каталогом для подключаемой файловой системы. Пример: команда

    [root]# mount /dev/hdb1 /mnt/disk2

    подсоединяет файловую систему первого раздела на втором жестком диске к каталогу /mnt/disk2 (этот каталог должен существовать!).

    Отметим, что после монтирования файловой системы в каталог /mnt/disk2 прежнее содержимое этого каталога станет для вас недоступно (так же, как информация о прежнем владельце и правах доступа к этому каталогу) до тех пор, пока вы не размонтируете вновь подключенную файловую систему. Прежнее содержимое не уничтожается, а просто становится временно недоступным. Поэтому в качестве точек монтирования лучше использовать пустые каталоги (заранее заготовленные).

    В той простейшей форме, которую мы использовали в приведенном выше примере, команда mount будет работать только при условии, что все недостающие ей для выполнения параметры она найдет в файле /etc/fstab. Если же такого файла не существует, или он не содержит необходимых данных, надо применять более полную форму команды mount:

    [root]# mount -t type device path

    где type задает тип файловой системы, device указывает, на каком устройстве (в каком разделе) она находится, а path задает точку монтирования.

    Конфигурационный файл /etc/fstab используется в основном для того, чтобы обеспечить автоматическое монтирование файловых систем в процессе загрузки. Каждая строка этого файла содержит описание одной файловой системы и состоит из 6 полей, разделяемых пробелами (для удобочитаемости поля обычно выравнивают, но делать это не обязательно):

    • имя устройства. В качестве имени может использоваться как имя локального устройства, например, /dev/hda5, так и путевое имя сетевой файловой системы NFS, например, pc21:/home/jim, что указывает на каталог /home/jim на машине с именем pc21;

    • точка монтирования (полное имя каталога, в который будет монтироваться файловая система);

    • тип файловой системы;

    • опции монтирования (по умолчанию подразумевается rw - чтение, запись);

    • уровень дампа. Это поле используется программой dump, предназначенной для создания резервных копий. Если файловая система должна участвовать в процессе резервного копирования, то здесь должно стоять число 1, если нет - 0. Возможны и другие значения (см. руководство к программе dump);

    • порядок (приоритет) проверки файловых систем программой fsck. Системы с меньшими значениями этого поля проверяются раньше. Системы с одинаковыми номерами проверяются, если это возможно, параллельно.

    В настоящее время Linux поддерживает следующие типы файловых систем (см. страницу man fs, где дано их краткое описание): minix, ext, ext2, xia, msdos, umsdos, vfat, proc, nfs, iso9660, hpfs, sysv, smb, ncpfs. Вместо типа файловой системы в поле "тип файловой системы" (и в опции -t команды mount) можно задать значение auto. В таком случае команда mount попытается самостоятельно определить тип монтируемой файловой системы. Однако это во многих случаях приводит к ошибкам, поэтому лучше указать тип явно. Можно перечислить несколько типов (через запятую). В команде mount можно также вначале задать список типов файловых систем, которые не надо монтировать. Этот список задается с помощью флага no. Такая возможность может оказаться полезной в том случае, когда используется команда mount с аргументом -a. По этой команде производится монтирование всех файловых систем, перечисленных в файле /etc/fstab. С помощью дополнительного аргумента -t type в этом случае можно ограничиться монтированием файловых систем только определенного типа, а с помощью флага no можно указать типы, которые не надо монтировать. Например, команда

    [root]# mount -a -t nomsdos,ext

    монтирует все файловые системы, за исключением тех, которые относятся к типам msdos и ext.

    Когда монтируется файловая система, упомянутая в файле /etc/fstab, то в команде монтирования достаточно указать только один аргумент - либо имя устройства, либо точку монтирования. Все остальные параметры команда mount возьмет из файла /etc/fstab.

    Обычно монтировать файловые системы может только суперпользователь, но если в поле опций монтирования файла /etc/fstab указать опцию user, то соответствующую файловую систему смогут смонтировать все пользователи. Так, если в /etc/fstab имеется строка

    /dev/cdrom /cd iso9660 ro,user,noauto,unhide

     то любой пользователь сможет смонтировать файловую систему на своем CDROM, используя команду

    [user]$ mount /dev/cdrom

    или

    [user]$ mount /cd

    В табл. 4.8 приведены еще некоторые опции, которые могут использоваться в команде mount и в файле /etc/fstab.

    Таблица 4.8. Основные опции команды mount

    Опция Значение
    async Весь ввод-вывод в файловую систему должен производиться асинхронно
    auto Файловая система может монтироваться командой mount c опцией -a
    defaults Использовать набор опций, задаваемый по умолчанию: rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async
    dev Файлы байт-ориентированных и блок-ориентированных устройств в файловой системе интерпретируются как специальные файлы
    noauto Файловая система может монтироваться только явно. Опция -a не приведет к монтированию файловой системы
    exec Разрешает выполнение двоичных файлов
    remount Позволяет перемонтировать уже смонтированную файловую систему. Обычно используется для изменения опций монтирования файловой системы, особенно для того, чтобы расширить права доступа (вместо прав только на чтение установить права на чтение/запись)
    ro Монтирует файловую систему только на чтение
    rw Монтирует файловую систему для чтения и записи
    suid Позволяет задействовать биты смены идентификатора пользователя и смены идентификатора группы
    sync Весь ввод-вывод в файловую систему должен производиться синхронно
    user Позволяет непривилегированному пользователю монтировать файловую систему. Для таких пользователей монтирование всегда выполняется с опциями noexec, nosuid, nodev
    nodev Файлы байт-ориентированных и блок-ориентированных устройств в файловой системе не интерпретируются как специальные файлы
    nosuid Не позволяет задействовать биты смены идентификатора пользователя и смены идентификатора группы
    nouser Запрещает непривилегированному пользователю монтировать файловую систему

    Команды mount и umount (см. ниже) поддерживают в актуальном состоянии таблицу (или перечень) смонтированных файловых систем. Этот перечень сохраняется на диске в виде файла /etc/mtab. Этот файл можно просмотреть непосредственно, или вывести на экран командой mount без аргументов.

    Если вы хотите монтировать какую-то систему только для чтения из нее, то в соответствующей строке файла /etc/fstab надо либо указать опцию r (read only, по умолчанию подразумевается rw, т. е. и чтение, и запись), либо использовать команду mount с параметром -r.

    Перед тем как отключить от компьютера носитель, на котором расположена файловая система, (чаще всего это требуется делать с дискетами в дисководе, но иногда и с носителями других типов), необходимо "размонтировать" файловую систему (другими словами, "размонтировать носитель"). Эта операция выполняется с помощью команды umount (замечание для тех, кто знает английский язык: имя команды не является правильным английским словом, так что не вставляйте в него лишнюю букву "n"). В качестве аргумента команде umount надо дать либо имя устройства, либо точку монтирования.

    Демонтировать файловую систему может только тот пользователь, который ее смонтировал (и суперпользователь, конечно). Для того, чтобы операцию демонтирования мог выполнить любой пользователь, в поле параметров соответствующей строки файла /etc/fstab надо указать опцию users (вместо user).

    Демонтирование файловой системы возможно только тогда, когда в ней нет открытых файлов (в частности, не должно быть запущено программ, файлы которых расположены в данной системе) и в системе нет процессов, использующих эту файловую систему (т. е. демонтируемая файловая система не должна быть занятой).

    Надо признать, что, в сравнении с DOS или Windows, работа с дискетами и другими сменными носителями (CD-ROM, Iomega Zip и т.п.) в ОС типа UNIX менее удобна. Для того, чтобы обратиться к дискете, вы должны вначале смонтировать ее в какой-то каталог в файловой структуре. А для смены дискеты требуется вначале размонтировать предыдущую дискету, а затем смонтировать новую. То же самое с другими сменными носителями. Поскольку с дискетами и другими сменными носителями так или иначе приходиться работать, лучше сразу заготовить в файловой структуре стандартные каталоги для монтирования всех имеющихся в вашем распоряжении типов сменных носителей. Например, создать каталог /mnt, а в нем подкаталоги floppy, cdrom, zip и т. д.

    Пожалуй, это все, что нужно знать начинающему пользователю системы Linux о файловых системах. Еще раз повторю, что здесь была рассмотрена только одна сторона файловой системы ext2fs, обращенная к пользователям, т. е. в основном, логика построения структуры каталогов и файлов. Обратная сторона файловой системы, ее внутреннее устройство, а также различные типы файловых систем, в настоящем разделе только упоминались по мере необходимости. Всем этим вопросам будет посвящена гл. 16.


    Примечания:



    1

    Надо иметь в виду, что данный текст был написан в 2001 году.



    11

    Не помню, откуда я взял, что для каталога это число означает число дополнительных блоков и что это за блоки. Небольшой эксперимент с созданием подкаталогов в текущем каталоге и последующим просмотром результата выполнения команды ll в родительском каталоге показывает, что для каталога это тоже есть число ссылок на него. А учитывая, что для любого каталога изначально существует две ссылки (. и ..), это число есть увеличенное на 2 число подкаталогов в данном каталоге.



    12

    Перевод версии 2.2 "Стандарта на структуру каталогов файловой системы (Filesystem Hierarchy Standard) для UNIX-подобных операционных систем" вы найдете на страничке моих статей и переводов. Но перевод этот был сделан в январе 2003 г., а в настоящее время уже выпущена следующая версия этого стандарта, перевести которую на русский язык ни я, ни кто-либо другой еще не удосужился.



    13

    Тут я погорячился! Суперпользователь не нужен, каждый пользователь может изменять права доступа на принадлежащие ему файлы.



    14

    (Замечание прислано М.Зотовым) Неверно. Будут архивированы те и только те файлы, которые удовлетворяют шаблону *.*. Например, файл sub_dir/something архивирован не будет, а подкаталог sub_dir/sub_dir.2/ - будет!







     


    Главная | В избранное | Наш E-MAIL | Добавить материал | Нашёл ошибку | Наверх