Книга «Командная строка Linux. Полное руководство»
Уильям Шоттс знакомит вас с истинной философией Linux. Вы уже знакомы с Linux, и настала пора нырнуть поглубже и познакомиться с возможностями командной строки. Командная строка всегда с вами, от первого знакомства до написания полноценных программ в Bash — самой популярной оболочке Linux. Познакомьтесь с основами навигации по файловой системе, настройки среды, последовательностями команд, поиском по шаблону и многим другим.
Прочитав эту книгу, вы легко научитесь создавать и удалять файлы, каталоги и символьные ссылки; администрировать систему, включая сетевое оборудование, установку пакетов и управление процессами; редактировать файлы; писать скрипты для автоматизации общих или рутинных задач; выполнять любые работы с текстовыми файлами.
Преодолев начальный страх перед оболочкой Linux, вы поймете, что командная строка — это естественный, логичный и простой способ общения с компьютером. И не забывайте протирать пыль с мышки.
О чем эта книга
Эта книга представляет обширный обзор «жизни» в командной строке Linux. В отличие от других книг, посвященных одной программе, такой как командный интерпретатор bash, в этой книге я попытаюсь рассказать, как поладить с интерфейсом командной строки в более широком аспекте. Как он работает? Что можно сделать с его помощью? Как лучше его использовать?
Эта книга не об администрировании системы Linux. Даже при том, что любое серьезное обсуждение командной строки неизменно ведет к обсуждению тем администрирования системы, эта книга затрагивает лишь узкий круг задач, имеющих отношение к администрированию. Но она готовит читателя к дополнительным исследованиям, закладывая основы знаний, необходимых для использования командной строки как основного инструмента для решения любых серьезных задач системного администрирования.
Эта книга исключительно о Linux. Многие книги пытаются расширить свою целевую аудиторию, включая в обсуждение другие платформы, такие как Unix и Mac OS X. По этой причине в них обсуждаются лишь общие темы. Эта книга, напротив, посвящена только современным дистрибутивам Linux. И хотя девяносто пять процентов сведений будут полезны пользователями других Unix-подобных систем, основной целевой аудиторией этой книги являются пользователи командной строки современных версий Linux.
Кому адресована эта книга
Эта книга адресована новым пользователям Linux, мигрирующим с других платформ. Весьма вероятно, что вы — «опытный пользователь» определенной версии Microsoft Windows. Возможно, руководитель дал вам задание освоить администрирование Linux-сервера или, может быть, вы обычный пользователь, уставший от нескончаемых проблем безопасности и решивший попробовать Linux. Кем бы вы ни были, здесь вас ждет радушный прием.
Однако следует отметить, что в освоении Linux нет простых путей. Изучение командной строки — непростая задача, требующая определенных усилий. Не то чтобы это чересчур сложно, скорее очень многообразно. Обычная система Linux содержит тысячи программ, которые можно использовать в командной строке. Поэтому имейте в виду, что желание изучить командную строку должно быть осознанным и целенаправленным.
С другой стороны, изучение командной строки Linux чрезвычайно полезно. Если вы считаете себя опытным пользователем, подождите немного, и вы узнаете, что такое действительно опытный пользователь. Кроме того, в отличие от других навыков работы с компьютером, умение работать в командной строке еще долго будет оставаться полезным. Навыки, приобретенные сегодня, останутся полезными и через 10 лет. Командная строка выдержала испытание временем. Если у вас нет опыта программирования — не волнуйтесь, мы поможем в его приобретении.
Что дается в этой книге
В этой книге материал излагается в тщательно выверенной последовательности, как в школе, где учитель руководит вами и направляет вас по правильному пути. Многие авторы грешат тем, что подают материал в «систематическом» порядке, имеющем определенный смысл для писателя, но способном вызывать путаницу у начинающих пользователей.
Цель данной книги — познакомить вас с идеологией Unix, которая отличается от идеологии Windows. По пути мы иногда будем отклоняться в сторону, чтобы попытаться понять, почему то или иное работает именно так, а не иначе. Linux — это не просто программное обеспечение, это также часть обширной культуры Unix, имеющей свой язык и историю. Здесь я мог бы добавить еще пару напыщенных фраз. Но воздержусь от этого.
Книга делится на четыре части, каждая из которых охватывает определенный аспект владения командной строкой:
Часть I «Командная оболочка» вводит в курс основ языка командной строки: структура команд, приемы навигации в файловой системе, редактирование командной строки и поиск справочной информации с описанием команд.
Часть II «Окружение и настройка» посвящена редактированию конфигурационных файлов, управляющих работой командной строки.
Часть III «Типичные задачи и основные инструменты» исследует множество типовых задач, часто выполняемых в командной строке. Unix-подобные операционные системы, такие как Linux, имеют множество «классических» программ командной строки, помогающих выполнять различные операции с данными.
Часть IV «Сценарии командной оболочки» знакомит с программированием на языке командной оболочки, который, по общему мнению, обладает не слишком широкими возможностями, но прост в изучении и позволяет автоматизировать многие вычислительные задачи. Изучая программирование на языке командной оболочки, вы познакомитесь с идеями, которые сможете применять в других языках программирования.
Для Хаброжителей скидка 25% по купону — Шоттс
Описание книги «Командная строка Linux. Полное руководство»
Описание и краткое содержание «Командная строка Linux. Полное руководство» читать бесплатно онлайн.
Книга Уильяма Шоттса «Командная строка Linux: Полное руководство» представляет обширный обзор «жизни» в командной строке Linux. В отличие от других книг, посвященных одной программе, такой как командный интерпретатор bash, в этой книге автор попытается рассказать, как поладить с интерфейсом командной строки в более широком аспекте. Как он работает? Что можно сделать с его помощью? Как лучше его использовать? Эта книга не об администрировании системы Linux. Эта книга исключительно о Linux.
В книге материал излагается в тщательно выверенной последовательности, как в школе, где учитель руководит вами и направляет вас по правильному пути. Многие авторы грешат тем, что подают материал в «систематическом» порядке, имеющем определенный смысл для писателя, но способном вызывать путаницу у начинающих пользователей. Цель данной книги — познакомить вас с идеологией Unix, которая отличается от идеологии Windows.
Командная строка Linux [Полное руководство]
У. Шоттс Рекомендовано Linux Foundation
Переводчик А. Макарова
Технический редактор Н. Суслова
Литературный редактор А. Пасечник
Художники С. Заматевская, С. Маликова
Корректоры С. Беляева, Н. Викторова
Верстка Л. Соловьева
Командная строка Linux. Полное руководство. — СПб.: Питер, 2016.
© ООО Издательство «Питер», 2016
Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.
Я хочу поблагодарить всех, кто помог появиться на свет этой книге.
В первую очередь тех, кто вдохновил меня: Дженни Уотсон (Jenny Watson), рецензента издательства Wiley Publishing, — она первая предложила написать книгу о языке сценариев командной оболочки. Несмотря на то что издательство Wiley не приняло мое предложение, именно это обстоятельство можно назвать причиной появления на прилавках книжных магазинов этой книги. Я благодарен Джону Двораку (John C. Dvorak), известному колумнисту и большому эрудиту, — в эпизоде своего видеоподкаста «Cranky Geeks» он дал великолепный посыл творческому процессу: «Черт! Пишите по 200 слов в день в течение года, и получите роман». Следуя его совету, я писал по одной странице в день до тех пор, пока не получил книгу. Не могу не упомянуть и Дмитрия Попова (Dmitri Popov), написавшего статью в журнале «Free Software Magazine» под названием «Creating a book template with Writer», — именно она вдохновила меня использовать OpenOffice.org Writer для набора текста. Результат получился изумительным.
Далее, спасибо добровольцам, которые помогли выпустить оригинал, свободно распространяемую версию этой книги (доступна на LinuxCommand.org): Марк Полески (Mark Polesky) выполнил большую редакторскую работу и проверил текст книги. Джесси Беккер (Jesse Becker), Томаш Хщонович (Tomasz Chrzczonowicz), Майкл Левин (Michael Levin) и Спенс Майнер (Spence Miner) также проверили отдельные фрагменты книги и представили свои рецензии. Карен М. Шоттс (Karen M. Shotts) много часов посвятила правке моей оригинальной рукописи.
Кроме того, спасибо добрым людям из No Starch Press, которые серьезно потрудились над созданием коммерческой версии книги: Серене Янг (Serena Yang), управляющей производством; Киту Фанчеру (Keith Fancher), моему редактору; и остальным сотрудникам No Starch Press.
И наконец, спасибо читателям LinuxCommand.org, приславшим мне так много добрых писем. Их поддержка помогла поверить, что я действительно чего-то стою!
Я хочу поведать вам историю. Нет, не о том, как в 1991-м Линус Торвальдс создал первую версию ядра Linux. Эту историю вы прочитаете в других книгах о Linux. Я не стану рассказывать вам, как несколькими годами ранее Ричард Столлман начал проект GNU по созданию свободной Unix-подобной операционной системы. И эту апокрифическую историю можно узнать из других книг о Linux. Но я хочу рассказать, как можно вернуть управление своим компьютером.
В конце 1970-х, когда я, будучи студентом колледжа, только начинал заниматься компьютерами, еще продолжалась IT-революция. Появление микропроцессора сделало возможным приобретение компьютеров простыми людьми, такими как вы или я. Сегодня многим трудно представить себе мир, в котором компьютеры (огромные вычислительные машины) принадлежали только крупным компаниям и правительствам, а обычным людям они были недоступны.
Современный мир сильно изменился. Компьютеры повсюду, от крошечных наручных часов до гигантских вычислительных центров, разбросанных по всему миру. Вдобавок к вездесущим компьютерам у нас появились и сети, связывающие их друг с другом, и, благодаря всему этому, для нас начался новый век небывалых личных возможностей и творческой свободы. Но обратили ли вы внимание, что за последние два десятилетия стало происходить кое-что еще? Одна гигантская корпорация захватила контроль над большинством компьютеров в мире и стала решать за вас, что можно и что нельзя делать с ним. Множество людей по всему миру противостоят этому. Они борются за сохранение контроля над своими компьютерами, создавая собственное программное обеспечение. Они строят Linux.
Сейчас принято употреблять термин «свобода» в отношении Linux, но я не думаю, что большинство знает, что в действительности подразумевается под свободой. Свобода — это возможность самому решать, что будет делать ваш компьютер, и единственный путь к достижению этой свободы — знание того, что он делает. Свобода — это компьютер без секретов, в котором все можно узнать, если только не лениться.
Зачем нужна командная строка?
Обращали ли вы внимание, что в фильмах, когда «суперхакер» — парень, способный за 30 секунд взломать суперзащищенную военную систему, — садится за компьютер, он никогда не берется за мышь? Создатели фильмов инстинктивно понимают, что мы, будучи людьми, можем сделать за компьютером что-то действительно стоящее, только вводя команды с клавиатуры.
Большинство современных пользователей компьютеров знакомы только с графическим интерфейсом (Graphical User Interface, GUI) и верят производителям и экспертам, что интерфейс командной строки (Command Line Interface, CLI) — это раннее средневековье. Открою тайну: интерфейс командной строки — удобный и выразительный способ общения с компьютером, во многом напоминающий способ письменного общения между людьми. Как однажды было подмечено, «графический пользовательский интерфейс делает простые задачи еще проще, а интерфейс командной строки делает сложные задачи выполнимыми», — это высказывание остается истинным и по сей день.
Поскольку операционная система Linux создавалась на основе семейства операционных систем Unix, она унаследовала богатое разнообразие инструментов командной строки Unix. ОС Unix заняла ведущее положение в начале 1980-х (хотя появилась на десяток лет раньше), еще до повсеместного распространения графического интерфейса, и, соответственно, широко использовала интерфейс командной строки. Фактически одной из основных причин, по которой первопроходцы Linux выбрали эту ОС, а не, скажем, Windows NT, была мощная поддержка интерфейса командной строки, который «делает сложные задачи выполнимыми».
Эта книга представляет обширный обзор «жизни» в командной строке Linux. В отличие от других книг, посвященных одной программе, такой как командный интерпретатор bash, в этой книге я попытаюсь рассказать, как поладить с интерфейсом командной строки в более широком аспекте. Как он работает? Что можно сделать с его помощью? Как лучше его использовать?
Эта книга не об администрировании системы Linux. Даже при том, что любое серьезное обсуждение командной строки неизменно ведет к обсуждению тем администрирования системы, эта книга затрагивает лишь узкий круг задач, имеющих отношение к администрированию. Но она готовит читателя к дополнительным исследованиям, закладывая основы знаний, необходимых для использования командной строки как основного инструмента для решения любых серьезных задач системного администрирования.
Эта книга исключительно о Linux. Многие книги пытаются расширить свою целевую аудиторию, включая в обсуждение другие платформы, такие как Unix и Mac OS X. По этой причине в них обсуждаются лишь общие темы. Эта книга, напротив, посвящена только современным дистрибутивам Linux. И хотя девяносто пять процентов сведений будут полезны пользователями других Unix-подобных систем, основной целевой аудиторией этой книги являются пользователи командной строки современных версий Linux.
Кому адресована эта книга
Эта книга адресована новым пользователям Linux, мигрирующим с других платформ. Весьма вероятно, что вы — «опытный пользователь» определенной версии Microsoft Windows. Возможно, руководитель дал вам задание освоить администрирование Linux-сервера или, может быть, вы обычный пользователь, уставший от нескончаемых проблем безопасности и решивший попробовать Linux. Кем бы вы ни были, здесь вас ждет радушный прием.
Однако следует отметить, что в освоении Linux нет простых путей. Изучение командной строки — непростая задача, требующая определенных усилий. Не то чтобы это чересчур сложно, скорее очень многообразно. Обычная система Linux содержит тысячи программ, которые можно использовать в командной строке. Поэтому имейте в виду, что желание изучить командную строку должно быть осознанным и целенаправленным.
С другой стороны, изучение командной строки Linux чрезвычайно полезно. Если вы считаете себя опытным пользователем, подождите немного, и вы узнаете, что такое действительно опытный пользователь. Кроме того, в отличие от других навыков работы с компьютером, умение работать в командной строке еще долго будет оставаться полезным. Навыки, приобретенные сегодня, останутся полезными и через 10 лет. Командная строка выдержала испытание временем. Если у вас нет опыта программирования — не волнуйтесь, мы поможем в его приобретении.
Книга «Командная строка Linux. Полное руководство. 2-е межд. изд.»
Отрывок. Глава 25. Начало проекта
В этой главе мы приступаем к созданию программы. Цель данного проекта — показать, как можно использовать разные возможности командной оболочки для создания программ и, что особенно важно, для создания хороших программ.
Далее мы напишем генератор отчетов. Он будет выводить разнообразную информацию о системе и ее состоянии в формате HTML, благодаря чему ее можно будет просматривать в веб-браузере.
Обычно создание программ выполняется в несколько этапов, на каждом из которых добавляются новые функции и возможности. По окончании первого этапа наша программа будет воспроизводить минимальную HTML-страницу без какой-либо информации. Эту информацию мы добавим на следующих этапах.
Этап первый: минимальный документ
Прежде всего, определим, как выглядит формат правильно сформированного HTML-документа. Он имеет следующий вид:
Если ввести этот текст в текстовом редакторе и сохранить в файле с именем foo.html, мы сможем открыть его, введя следующий адрес URL в Firefox: file:///home/username/foo.html.
На первом этапе создадим программу, которая будет выводить эту разметку HTML в стандартный вывод. Написать такую программу очень просто. Откройте текстовый редактор и создайте файл с именем
А затем введите следующую программу:
Наша первая версия содержит строку-шебанг (shebang), комментарий (можно только приветствовать) и последовательность команд echo, по одной для вывода каждой строки. После сохранения файла сделайте его выполняемым и попробуйте запустить:
После запуска на экране должен появиться текст HTML-документа, потому что команды echo в сценарии посылают свои строки в стандартный вывод. Запустите программу снова и перенаправьте вывод программы в файл sys_info_page.html, чтобы затем посмотреть результат в веб-браузере:
Пока все идет неплохо.
Разрабатывая программы, всегда следует помнить о простоте и ясности. Сопровождение дается проще, когда программа легко читается и доступна для понимания, не говоря уже о том, что программу легче писать, когда есть возможность уменьшить объем ручного ввода. Текущая версия программы работает замечательно, но ее можно упростить. Если объединить все команды echo в одну, это определенно упростит в будущем добавление новых строк в вывод программы. Поэтому изменим программу, как показано ниже:
Строки в кавычках могут включать символы перевода строки и, соответственно, содержать несколько строк текста. Командная оболочка будет продолжать читать текст, пока не встретит закрывающую кавычку. Это правило действует также в командной строке:
Символ > в начале каждой строки — это приглашение к вводу командной оболочки, определяемое ее переменной PS2. Оно появляется всякий раз, когда происходит ввод многострочной инструкции. Эта особенность пока малопонятна, но потом, когда мы познакомимся с многострочными программными инструкциями, ее преимущества станут очевидными.
Этап второй: добавление некоторых данных
Теперь, когда программа способна сгенерировать минимальный документ, добавим в отчет немного данных. Для этого внесите следующие изменения:
Здесь добавлено название страницы и заголовок в теле отчета.
Переменные и константы
В нашем сценарии возникла проблема. Обратили внимание, что строка System Information Report повторяется дважды? Вообще, для такого крохотного сценария это не такая большая проблема, но представьте по-настоящему длинный сценарий, в котором эта строка повторяется много раз. Если в таком сценарии понадобится изменить название, придется внести изменения во множестве мест, а это масса ручной работы. Можно ли изменить сценарий так, чтобы строка определялась в нем только один раз? Это существенно упростило бы сопровождение сценария в будущем. Да, это возможно, например, так:
Создав переменную с именем title и присвоив ей значение System Information Report, мы воспользовались преимуществами подстановки параметров и поместили строку во множество мест.
Но как создать переменную? Просто — достаточно использовать ее. Когда командная оболочка встречает переменную, она автоматически создает ее. Этим она отличается от многих языков программирования, в которых переменные должны явно объявляться или определяться до ее использования. Командная оболочка слишком либеральна в этом отношении, что в итоге приводит к некоторым проблемам. Например, рассмотрим следующий сценарий, выполненный в командной строке:
Мы сначала присвоили значение yes переменной foo и затем вывели ее значение командой echo. Далее, мы попробовали вновь вывести значение переменной, но допустили опечатку, указав имя fool, и получили пустую строку. Такой результат объясняется тем, что командная оболочка благополучно создала переменную fool, встретив ее, и присвоила ей пустое значение по умолчанию. Из этого примера следует, что нужно внимательно следить за правописанием! Также важно понять, что в действительности произошло в этом примере. Из предыдущего знакомства с особенностями работы механизма подстановки мы знаем, что команда
подвергается действию механизма подстановки параметров, в результате чего приобретает вид
С другой стороны, команда
На место пустой переменной ничего не подставляется! Это может вызвать ошибку в командах, требующих наличия аргументов. Например:
Мы присвоили значения двум переменным, foo и foo1. А затем попытались выполнить команду cp, но допустили опечатку в имени второго аргумента. После обработки механизмом подстановки команда cp получила только один аргумент, хотя требует двух.
Ниже приводятся несколько правил именования переменных:
Попутно мы дополнили название, добавив в конец значение переменной командной оболочки HOSTNAME. Это — сетевое имя машины.
ПРИМЕЧАНИЕ
командная оболочка не допустит повторного присваивания значения переменной TITLE. Этот механизм редко используется на практике, но он имеется и его можно применять в особенно строгих сценариях.
Присваивание значений переменным и константам
Мы подошли к моменту, когда наше знание особенностей работы механизма подстановки начинает приносить свои плоды. Как мы видели, присваивание значений переменным производится так:
Обратите внимание на отсутствие пробелов в операторе присваивания между именем переменной, знаком «равно» и значением. А из чего может состоять значение? Из всего что угодно, что можно развернуть в строку.
В одной строке можно выполнить присваивание сразу нескольким переменным:
При использовании подстановки имена переменных можно заключать в необязательные фигурные скобки <>. Это пригодится в том случае, когда имя переменной становится неоднозначным в окружающем контексте. В следующем примере выполняется попытка переименовать файл myfile в myfile1 с использованием переменной:
Эта попытка не увенчалась успехом, потому что командная оболочка интерпретировала второй аргумент команды mv как имя новой (и пустой) переменной. Ниже показано, как решается подобная проблема:
Добавив фигурные скобки, мы гарантировали, что командная оболочка не будет интерпретировать последний символ 1 как часть имени переменной.
Примечание
Выполняя подстановку, имена переменных и команды рекомендуется заключать в двойные кавычки, чтобы исключить разбиение строк на слова оболочкой. Особенно важно использовать кавычки, когда переменная может содержать имя файла.
Воспользуемся этой возможностью, чтобы добавить в отчет дополнительные данные, а именно дату и время составления отчета, а также имя пользователя, составившего отчет:
Встроенные документы
Мы рассмотрели два разных метода вывода текста, и оба используют команду echo. Однако существует еще один, третий метод, который называется встроенным документом (here document), или встроенным сценарием (here script). Встроенный документ — это дополнительная форма перенаправления ввода/вывода, которая передает текст, встроенный в сценарий, на стандартный ввод команды. Действует это перенаправление так:
где команда — это имя команды, принимающей указанный текст через стандартный ввод, а индикатор — это строка, отмечающая конец встроенного текста. Изменим сценарий, задействовав в нем встроенный документ:
Теперь вместо команды echo в сценарии используются команда cat и встроенный документ. На роль индикатора была выбрана строка _EOF_ (означает end-of-file — конец файла, распространенное соглашение), и она отмечает конец встроенного текста. Обратите внимание, что строка-индикатор должна находиться в отдельной строке, одна, и за ней не должно следовать никаких пробелов.
Но какие преимущества дало использование встроенного документа здесь? Практически никаких, кроме того, что кавычки внутри встроенных документов теряют свое специальное значение для командной оболочки. Ниже приводится пример использования встроенного документа в командной строке:
Как видите, командная оболочка не обращает никакого внимания на кавычки. Она интерпретирует их как обычные символы. Благодаря этому мы свободно вставляем кавычки во встроенные документы. Этим обстоятельством можно воспользоваться при разработке программ составления отчетов.
Встроенные документы можно использовать с любыми командами, принимающими данные со стандартного ввода. В следующем примере встроенный документ используется для передачи последовательности команд программе ftp, чтобы загрузить файл с удаленного FTP-сервера:
Если заменить оператор перенаправления