Рисунок 1.3 только приблизительно отображает устройство пространства пользователя. В действительности в пространстве пользователя нет правил. Например, большинство приложений и служб записывают диагностические сообщения, которые называются журналами. Большинство программ использует стандартную службу syslog для записи сообщений в журнал, но некоторые предпочитают вести журнал самостоятельно.
Рис. 1.3. Типы процессов и взаимодействий
Кроме того, некоторые компоненты пространства пользователя бывает трудно отнести к какой-либо категории. Серверные компоненты, например веб-сервер или сервер базы данных, можно рассматривать как приложения очень высокого уровня, поскольку они выполняют довольно сложные задачи. Такие приложения можно поместить в верхней части рис. 1.3. В то же время пользовательские приложения могут зависеть от серверных, когда необходимо выполнять задачи, с которыми они не могут справиться самостоятельно. В таком случае серверные компоненты следовало бы поместить на средний уровень.
1.5. Пользователи
Ядро системы Linux поддерживает традиционную концепцию пользователя системы Unix. Пользователь — это сущность, которая может запускать процессы и обладать файлами. С пользователем связано имя пользователя. Например, в системе может быть пользователь billyjoe. Однако ядро не работает с именами пользователей, вместо этого оно идентифицирует пользователя с помощью простого числового идентификатора пользователя (в главе 7 рассказывается о том, как идентификаторы сопоставляются с именами пользователей).
Пользователи существуют главным образом для того, чтобы соблюдались права доступа и ограничения. У каждого процесса из пространства пользователя существует пользователь-владелец, а о процессах говорят, что они запущены в качестве владельцев. Пользователь может прервать или изменить ход принадлежащих ему процессов (в определенных пределах), но не может вмешаться в процессы других пользователей. Кроме того, пользователи могут обладать файлами и предоставлять совместный доступ к ним для других пользователей.
В системе Linux обычно присутствуют дополнительные пользователи помимо тех, которые соответствуют реальным людям, работающим в системе. Более подробно об этом рассказывается в главе 3, но самым важным пользователем является root. Этот пользователь — исключение из приведенных выше правил, поскольку он может прерывать и изменять ход процессов другого пользователя, а также выполнять чтение любого локального файла. По этой причине пользователь root известен как superuser. О человеке, который может работать как пользователь root, говорят, что у него есть root-доступ. В традиционной системе Unix это администратор.
примечание
Работать с правами root может оказаться опасно. Будет сложно выявить и исправить ошибки, поскольку система позволит вам выполнить что угодно, даже если вы пытаетесь причинить ей вред. Системщики постоянно стараются сделать так, чтобы root-доступ не был необходим, насколько это возможно. Например, при переключении между сетями беспроводного доступа на ноутбуке. В то же время, каким бы могущественным ни был пользователь root, он все-таки работает в режиме пользователя системы, а не в режиме ядра.
Группы состоят из пользователей. Основная цель групп заключается в том, чтобы пользователь мог предоставлять файлы для совместного доступа другим пользователям группы.
1.6. Заглядывая вперед
Итак, вы увидели, из чего состоит работающая система Linux. Пользовательские процессы создают среду, с которой вы непосредственно взаимодействуете. Ядро управляет процессами и аппаратными средствами. Обе эти составляющие — ядро и процессы — располагаются в памяти.
Теоретическая информация — это замечательно, но вы не сможете изучить детали системы Linux, только читая о ней. В следующей главе вы начнете свое путешествие, освоив некоторые основы пространства пользователя. Попутно вы узнаете о более обширных частях системы Linux, о которых не говорилось в этой главе: о долговременных запоминающих устройствах (жестких дисках, файлах и т. п.). Вам ведь необходимо где-то хранить свои программы и данные.
2. Основные команды и структура каталогов
Эта глава является справочником по командам и утилитам операционной системы Unix. Вероятно, вы уже знаете большинство этих команд, но для подкрепления уверенности, в особенности в том, что касается структуры каталогов (см. раздел 2.19), прочитайте данную главу до конца. Здесь представлен вводный материал, на который я буду ссылаться на протяжении всей книги.
Почему речь пойдет о командах Unix? Разве эта книга не о том, как работает Linux? Да, конечно же, об этом, но в самой сердцевине Linux заложена система Unix.
В этой главе вы встретите слово Unix чаще, чем слово Linux, поскольку полученные сведения можно тут же применить к Solaris, BSD и к другим системам, связанным с Unix. Я попытался уйти от рассмотрения излишнего числа расширений пользовательского интерфейса, специфичных для Linux, не только ради того, чтобы у вас появился прочный фундамент для использования других систем, но и потому, что такие расширения довольно нестабильны. Вы сможете адаптировать новые выпуски системы Linux быстрее, если будете знать основные команды.
примечание
Дополнительные подробности для начинающих изучать Linux можно найти в книгах The Linux Command Line («Командная строка Linux») (No Starch Press, 2012), UNIX for the Impatient («UNIX для нетерпеливых») (Addison-Wesley Professional, 1995) и Learning the UNIX Operating System («Осваиваем операционную систему UNIX»), 5-е издание (O’Reilly, 2001).
2.1. Оболочка Bourne shelclass="underline" /bin/sh
Оболочка является одной из важнейших частей системы Unix. Оболочка — это программа, запускающая команды (например, те, которые вводит пользователь). Оболочка выступает также в роли небольшой среды программирования. Программисты, работающие в Unix, часто разбивают обычные задачи на несколько небольших компонентов, а затем используют оболочку, чтобы управлять задачами и собирать части воедино.
Многие важные части системы в действительности являются сценариями оболочки — текстовыми файлами, которые содержат последовательность команд оболочки. Если вам до этого приходилось работать в системе MS-DOS, то вы можете представлять сценарии оболочки как очень мощные файлы .BAT. Поскольку эти файлы очень важны, их рассмотрению полностью посвящена глава 11.
По мере чтения этой книги и приобретения практических навыков вы пополните свои знания командами, использующими оболочку. Одно из свойств оболочки позволяет, если вы совершили ошибку, сразу же увидеть, что именно набрано неверно, и попробовать заново.
Существуют различные варианты оболочки Unix, но все они заимствуют некоторые функции от оболочки Bourne shell (/bin/sh) — стандартной оболочки, разработанной в компании Bell Labs для ранних версий системы Unix.
Каждой системе Unix для правильной работы необходимо наличие оболочки Bourne shell. Система Linux использует улучшенную версию оболочки Bourne shell — bash, или «заново рожденную»1 оболочку. Оболочка bash является оболочкой по умолчанию в большинстве дистрибутивов Linux, а путь /bin/sh, как правило, — ссылка на эту оболочку. При запуске примеров из книги следует применять оболочку bash.
примечание
Возможно, оболочка bash не является установленной у вас по умолчанию, если вы используете эту главу как справочник для учетной записи Unix в организации, где вы не являетесь системным администратором. Можно изменить оболочку с помощью команды chsh или попросить помощи у вашего системного администратора.