Навигация в файловой системе #

Андрей Михайлович Васильев,

Версии презентации

Структура команд Bash #

После ввода команды в эмулятора терминала и нажатия клавиши Enter строка передаётся в командный интерпретатор

Общая структура простого запроса интерпретатору

команда --аргумент1 аргумент2 аргумент3

Интерпретатор разбивает пришедшую строку на слова по непечатным символам

Команда определяет действие, которое вы хотите выполнить, а аргументы уточняют поведение. Точное воздействие аргументов зависит от разработчиков конкретной команды, один и тот же аргумент по названию может по-разному интерпретироваться

Команда cd меняет рабочий каталог, её необязательный аргумент говорит куда надо его изменить
Команда touch создаёт файлы, аргументы указывают какие файлы надо создать и в каком состоянии

Аргументы, параметры и ключи #

На первом месте в выражении, которое передаётся интерпретатору, находится команда для исполнения
Все остальные элементы называются аргументами или параметрами
Аргументы делятся на 2 группы: позиционные аргументы и ключи
- Ключи обычно не являются обязательными для указания
- Ключи модифицируют поведение приложения
- Смысл ключа зависит от его названия и его значения
- Смысл позиционного аргумента зависит от его значения
- Позиционные аргументы часто являются обязательными, например указывают путь к файлу с данными для обработки
Разработчик может использовать каждый из этих элементов на своё усмотрение
Порядок аргументов зачастую важен, следует уделять этому внимание

Команду в Bash можно рассмотреть как вызов функции: на первом месте находится её название, а далее перечислены аргументы

Короткие ключи #

Короткий, однобуквенный ключ: -l -a

Состоит из одного символа
Перед символом ставится один дефис
Обычно служит для включения или выключения одного аспекта поведения приложения
Короткие ключи можно комбинировать: ls -l -a, ls -al

Длинные ключи #

Длинный ключ: --size --width=100

Состоит из одного слова
Перед словом стоит двойной дефис
Может служить переключателем, как и короткий ключ
Может принимать значение
Обычно человек может воспринять без чтения документации
Для указания значения такому ключу необходимо его передать с помощью символа = или указать его после пробела

Некоторые ключи имеют как короткую, так и длинную форму

Короткие ключи позволяют экономить время на набор
Значение длинных ключей зачастую легче понять при считывании

Разные типы команд #

В первой части запроса к интерпретатору находится команда, которую можно отнести к одной из следующих категорий

Внутренние команды интерпретатора
Внешний по отношению к интерпретатору исполняемый файл

flowchart TB user["Пользователь"] interpreter("Командный интерпретатор") os("Операционная система") user -- Отправка команды --> interpreter interpreter -- Изменение внутреннего\nсостояния --> interpreter interpreter -- Выполнение системных вызовов \n запуск процессов --> os

Внутренние команды интерпретатора зачастую изменяют его внутреннее состояние и не изменяют ничего вне своего процесса

Определение типа команд #

В Bash для определения типа команд можно воспользоваться встроенной командой type

Типичные примеры использования type:

$ type cd
cd — это встроенная команда bash
$ type mkdir
mkdir является /bin/mkdir
$ type ls
ls — это псевдонимом для «ls --color=auto»

Внутренние команды Bash #

Внутри интерпретатора Bash можно выделить следущие 3 категории доступных команд

Встроенные команды интерпретатора, builtin
Функции интерпретатора, function
Псевдонимы интерпретатора, alias

Встроенные команды интерпретатора `builtin` #

Данные команды направлены для управления состоянием интерпретатора, а не на прямое взаимодействие с внешним окружением

Перечислим знакомые нам встроенные команды:

cd — изменение рабочего каталога интерпретатора
exit — завершение работы интерпретатора
type — определение типа команды

Получение помощи по встроенной команде #

Для получения информации о функционировании встроенной команды используется встроенная команда help:

$ help cd
...
$ help help
...

Разбор описания помощи для встроенных команд #

$ help cd
cd: cd [-L|[-P [-e]] [-@]] [каталог]
    Change the shell working directory.

Первая строка кратко описывает какие аргументы можно передавать команде

[-@] указывает, что аргумент -@ является опциональным: его можно указывать, а можно и не указывать
| указывает на то, что есть 2 взаимоисключающих варианта

Порядок аргументов зачастую важен! Например для команды cd нельзя указать каталог до других аргументов

У команды cd нет ни одного обязательного аргумента

Разбор описания помощи. Продолжение #

После текстового описания команды идёт блок с описанием каждого поддерживаемого аргумента

Options:
 -L	force symbolic links to be followed: resolve symbolic
    links in DIR after processing instances of `..'
 -P	use the physical directory structure without following
    symbolic links: resolve symbolic links in DIR before
    processing instances of `..'
 -e	if the -P option is supplied, and the current working
    directory cannot be determined successfully, exit with
    a non-zero status

Работа с псевдонимами `alias` #

При долгой работе с командным интерфейсом иногда хочется выполнять ряд действий быстрее. Для решения этой задачи можно ввести псевдоним команды

Для управления псевдонимами используется команда alias

$ type alias
alias — это встроенная команда bash

Для отображения списка псевдонимов вызовите команду без аргументов

Для определения псевдонимов надо воспользоваться

alias: alias [-p] [имя[=значение] ... ]

    Если не указать аргументы, alias выводит список псевдонимов
    в виде «alias имя=значение» на стандартный вывод.

Определение и использование псевдонимов #

Например нам необходимо часто просматривать права доступа к файлам и вызывать ls -l. Мы хотим сэкономить время на набор команды, поэтому добавляем псевдоним ll:

$ alias ll='ls -l'
$ alias
alias ll='ls -l'
alias ls='ls --color=auto'
$ ll
итого 20
drwx------  3 root   root   60 сен 12 07:41 alsa
drwxr-xr-x  2 avahi  avahi  80 сен 12 07:41 avahi-daemon
...

Время жизни псевдонима #

Определение псевдонима — действие по настройке интерпретатора Bash, как и изменение текущего рабочего каталога

При завершении сессии, при старте новой сессии состояние сбрасывается на начальное и все команды, которые были определены с помощью alias, будут недоступны

Чтобы эти псевдонимы были доступны всегда, их надо описать внутри конфигурационного файла bash, который считывается при каждом старте интерпретатора:

~/.bashrc

Удаление псевдонима #

Для удаления псевдонима используется команда unalias

Получение помощи по функциям и псевдонимам #

Функции и псевдонимы не предоставляют средств для получения документации по своей работе

Единственный способ — это прочитать исходный их исходный код

Вывод:

при написании функций на любом языке программирования стоит документировать её поведение
псевдонимы хороши для каждого конкретного человека или компании

Получение помощи по приложениям #

$ type touch
touch является /bin/touch

Хорошие консольные приложения предоставляют встроенную помощь по использованию, которую можно посмотреть с помощью аргумента --help

$ mkdir --help
Использование: mkdir [КЛЮЧ]… КАТАЛОГ…
Создает КАТАЛОГ(и), если он ещё не существует.

Аргументы, обязательные для длинных ключей, обязательны
и для коротких.
  -m, --mode=РЕЖИМ   установить права доступа к файлу
                     (как в chmod), а не a=rwx - umask
  -p, --parents      не выдавать ошибку, если существует,
                     создавать родительские каталоги,
                     если необходимо
  -v, --verbose      печатать сообщение о каждом созданном
                     каталоге

Не все приложения поддерживают данный аргумент, но большинство хороших поддерживают (встроенная функциональность

Получение информации из руководства #

Много приложений предоставляют информацию о своём использовании в формате руководства в системе man

Для получения руководства с названием program достаточно запустить приложение и в качестве аргумента передать ему program

man program

Если руководство будет найдено, то оно будет отображено с помощью приложения для просмотра текстовых документов less

flowchart LR command("Команда\nman program") bash["bash"] man["man"] less["less"] command ---> bash -- запуск\nприложения --> man -- происк\nруководства\nprogram --> man -- запуск программы\nпросмотра текста --> less

Задача просмотра текста #

При появлении текстовых терминалов встала задача: просмотреть большой текстовый документ при наличии всего 24 строк в выводе

Решение: использовать приложение-пейджер для постраничного просмотра текстовых файлов

Пользователь открывает текстовый файл для чтения
Приложение показывает первую страницу, 25 строк
Пользователь нажимает пробел
Приложение показывает вторую страницу

Классическая реализация приложения — more

Интерактивное приложение `less` #

less — интерактивное приложение для просмотра текстов, less is more

less data.txt

Приложение после запуска продолжает работать, предоставляя возможности по навигации с текстом

Поддерживаемые горячие клавиши:

Page UP, b подняться на страницу вверх
Page Down, space, d опуститься на страницу вниз
Стрелка ввех подняться на одну строку
Стрелка вниз опуститься на одну строку
G перейти к концу текстового файла
1G или g перейти к началу файла
/СТРОКА начать поиск вниз до следующего вхождения строки СТРОКА
n повторить поиск и переход
h показать поиск
q завершить работу less

Разбор структуры man-страниц #

Посмотрим на руководство по приложению cp

$ man cp

CP(1)                                       User Commands
NAME
       cp - copy files and directories
SYNOPSIS
       cp [OPTION]... [-T] SOURCE DEST
       cp [OPTION]... SOURCE... DIRECTORY
       cp [OPTION]... -t DIRECTORY SOURCE...
DESCRIPTION
       Copy SOURCE to DEST, or multiple SOURCE(s) to
       DIRECTORY.
       -a, --archive
              same as -dR --preserve=all

Разделы man-руководств #

Исполняемые программы или команды оболочки (shell)
Системные вызовы (функции, предоставляемые ядром)
Библиотечные вызовы (функции, предоставляемые программными библиотеками)
Специальные файлы (обычно находящиеся в каталоге /dev)
Форматы файлов и соглашения, например о /etc/passwd
Игры
Разное (включает пакеты макросов и соглашения), например man(7), groff(7)
Команды администрирования системы (обычно, запускаемые только суперпользователем)
Процедуры ядра [нестандартный раздел]

Просмотр руководства из нужного раздела #

man man

СИНТАКСИС
       man [параметры man] [[раздел] страница ...] ...

Просмотр информации об использовании приложения passwd

$ man 1 passwd
passwd(1)                             Пользовательские команды
НАЗВАНИЕ
       passwd - изменяет пароль пользователя

Просмотр информации о конфигурационном файле passwd

$ man 5 passwd
passwd(5)                                  Форматы файлов
НАЗВАНИЕ
       passwd - файл паролей

Поиск информации по man-страницам #

Существует множество страниц с разными названиями, которые могут не совпадать с названием приложения

Для поиска руководств можно воспользоваться:

приложением apropos: apropos passwd
приложением man: man -k passwd

chpasswd (8)         - обновляет пароли в пакетном режиме
gpasswd (1)          - administer /etc/group and /etc/gshadow
passwd (1)           - изменяет пароль пользователя

Руководства в файловой системе #

Руководства справочной системы man находятся в файловой системе

Каталоги, в которых происходит их поиск, описаны в конфигурационном файле /etc/man_db.conf

MANDATORY_MANPATH                       /usr/man
MANDATORY_MANPATH                       /usr/share/man
MANDATORY_MANPATH                       /usr/local/share/man

Дополнительная документация #

Множество приложений помимо установки могут поставлять документацию в любом удобном для них формате. Обычно документация располагается в каталоге /usr/share/doc/, в подкаталоге с именем приложения.

Для простых приложений там может располагаться текстовый файл README, который можно посмотреть с помощью less

Некоторые файлы могут иметь расширение .gz, что обозначает что они заархивированы. less тоже может их открыть и просмотреть, если они текстовые

Запуск приложений #

Если пользователь хочет запустить приложение, то существуют 2 пути:

Указание пути к исполняемому файлу на файловой системе
Указание названия исполняемого файла для поиска по списку директорий

При указании пути необходимо явно сообщить, что мы указали путь:

/usr/bin/mkdir — абсолютный путь, первый символ /
./app.py — относительный путь, первый символ .

Вы не можете использовать относительные пути без указания локального имени каталога

Если не задан символ / или ., то будет происходить поиск по директориям

Где Bash ищет исполняемые файлы #

Переменная окружения PATH определяет список директорий, в котором Bash ищет исполняемые файлы, которые мы можем вызвать

Для просмотра текущего значения переменной PATH можно воспользоваться

$ echo $PATH
/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/games

Пути в списке разделены двоеточием

Поиск исполняемых файлов происходит в порядке указания каталогов:

/usr/local/bin
/usr/bin
/bin
/usr/games

Перекрытие одних исполняемых файлов другими #

Если в каталогах /usr/bin и /bin есть исполняемые файлы с одинаковыми именами, то будет запущен файл из /usr/bin, так как в списке он идёт раньше /bin

/usr/bin/application
/bin/application

Если пользователь запустит приложение application в командном интерфейсе, то будет запущен исполняемый файл /usr/bin/application, а не /bin/application

Определение пути к исполняемому файлу #

Для определения абсолютного пути к исполняемому файлу используйте which

$ man which
NAME
       which - locate a command
SYNOPSIS
       which [-a] filename ...

Троеточие обозначает, что команде можно передать несколько названий приложений одновременно

$ which mkdir which
/usr/bin/mkdir
/usr/bin/which