Алексей Береснев администрирование gnu/Linux с нуля санкт-Петербург «бхв-петербург» 2007

Скачать 6.43 Mb.

Название	Алексей Береснев администрирование gnu/Linux с нуля санкт-Петербург «бхв-петербург» 2007
страница	7/48
Дата публикации	28.05.2015
Размер	6.43 Mb.
Тип	Документы

100-bal.ru > Информатика > Документы

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... 48

Глава 5. Работа с файлами и каталогами

Освоение навыков работы с файлами – залог успеха при работе GNU/Linux. Это связано с тем, что подавляющее большинство объектов, с которыми приходится иметь дело администратору,– это файлы. В данной главе вы изучите логическое устройство файловой системы и освоите команды манипулирования файлами и каталогами.

Система файлов и каталогов

Логически файловая структура в GNU/Linux организована в виде единой иерархии, напоминающей перевернутое дерево с корнем наверху. Древовидная структура организована с помощью каталогов, содержащих файлы и подкаталоги. Каждый каталог может иметь множество подкаталогов, но у каждого подкаталога имеется только один родительский каталог. На каких физических носителях не хранились бы файлы, в GNU/Linux они всегда находятся на одной из ветвей единой древовидной файловой структуры.

Вершиной файловой структуры является корневой каталог (root directory). Имя корневого каталога:/. У корневого каталога нет родительского каталога, вернее, он сам является для себя родительским. Команда, приведенная в примере 5.1, выводит содержимое корневого каталога.
Пример 5.1. Содержимое корневого каталога

Команда ls выводит содержимое каталога, имя которого указано в качестве аргумента. Здесь аргумент – имя корневого каталога/.

Файлы в GNU/Linux являются основополагающими объектами, поскольку вся работа с данными, устройствами компьютера, процессами и прочим обеспечивается посредством файлов.

Обычные файлы (plain files) обеспечивают хранение данных в компьютере. Они представляют собой именованный набор блоков данных, находящихся в устройстве хранения.

Древовидная структура образуется за счет использования каталогов, которые могут содержать файлы и другие каталоги. Каталоги являются особым типом файлов, предназначенным для поддержки иерархической структуры файловой системы. По сути, каталог – это таблица, содержащая перечень имен файлов, находящихся в нем.

В корневом каталоге обычно не содержатся какие-либо пользовательские файлы (чаще всего в корневом каталоге находятся исключительно подкаталоги). Файлы пользователей принято хранить в их домашних каталогах, системные файлы хранятся в специальных каталогах и т.д. Таким образом, для доступа к файлу необходимо пройти один или несколько каталогов. Последовательность имен каталогов, которые требуется пройти от корневого каталога для доступа к файлу, называется путем (path). Для разделения имен вложенных каталогов применяется символ /. Например, путь к файлу /etc/inittab начинается, естественно, с корневого каталога, далее путь проходит в каталог /etc, в котором и находится указанный файл. В GNU/Linux пользователь имеет большую свободу в назначении имен файлам. Единственное ограничение: имя файла не может содержать символы /и \0 (null). Разумно назначать файлам осмысленные имена и избегать излишнего использования метасимволов (например, звездочки или решетки) в именах файлов, т. к. это может привести к проблемам в работе многих приложений.

Прописные и строчные буквы различаются (case sensitive), т.е. имена файлов TheFile и thefile относятся. К двум разным файлам. В различных каталогах могут находиться различные файлы с одинаковыми именами. Поэтому для однозначной идентификации файла необходимо применять полное или абсолютное имя файла. Оно состоит из пути (path) к нему в дереве каталогов и собственно имени файла. Таким образом, имена файлов бывают двух типов:
□ абсолютные – те имена, которые начинаются с символа "косая черта"/– корневого каталога – и указывают последовательность подкаталогов, которые необходимо пройти для достижения файла;

□ относительные – их имена не начинаются с косой черты и, следовательно, показывают путь доступа к файлам относительно текущего каталога.
Имя файла может содержать точки. В GNU/Linux, в отличие, например, от MS-DOS, никакого особого значения точки в именах файлов не имеют. Однако для удобства принято считать часть имени файла, находящуюся после точки,– суффиксом (или иначе – расширением) имени файла.

Суффиксы сообщают пользователю информацию о типе файла. Так, например, файл myarch.tgz является tar-архивом, сжатым утилитой gzip. Имя файла может содержать более одного суффикса: tarball.tar.gz.

Файлы, у которых точка является первым символом в имени, являются скрытыми и командой is не выводятся. Тем не менее, список этих файлов можно получить, пользуясь командой is с опцией -a (all) или опцией -a (пример 5.2).
Пример 5.2. Скрытые файлы

Команда is в примере 5.2 не вывела каких-либо имен файлов в текущем каталоге. Тем не менее, этот каталог содержит файл .hidden, являющийся скрытым, т.к. его имя начинается с точки. Этот файл был создан в каталоге с помощью команды > .hidden.

Для вывода списка всех файлов используется команда is -а, в том числе и скрытых, в текущем каталоге. Эта команда выводит имя файла .hidden. Помимо него выведены еще два имени файлов – . (точка), т.е. имя текущего каталога, и ..– имя родительского каталога. Команда is -а также выводит имена скрытых файлов наряду с обычными именами, но имена текущего и родительского каталога – нет.
Задания
• Имя домашнего каталога ~. Выведите его содержимое.

• Выведите содержимое домашнего каталога, включая скрытые файлы.

• Можно ли использовать с командой Is опцию –all?

• Выведите содержимое домашнего каталога в обратном (реверсивном) формате.

Получение списков файлов и каталогов

К файлам, находящимся в текущем каталоге, не требуется указывать путь доступа. Если аргументом файловой команды является имя файла без пути, то действие команды будет применено к файлу в текущем каталоге.

Команда pwd выводит полное имя текущего каталога (пример 5.3).
Пример 5.3. Имя текущего каталога
$ pwd

/hoine/userl
В примере 5.3 пользователь вывел имя текущего каталога с помощью

команды pwd.

Полные имена файлов иначе называются абсолютными именами (absolute pathname), вместо них можно пользоваться также относительными именами (relative pathnames), в которых путь к файлу указывается относительно текущего каталога. Имена файлов, не начинающиеся с символа/, являются относительными. Например, anna/referat.txt – относительное имя файла, находящего в подкаталоге anna текущего каталога.

Если в команде is не указан аргумент, то она выводит содержимое текущего каталога. Для вывода содержимого иных каталогов необходимо указать требуемые имена в качестве аргумента (пример 5.4).
Пример 5.4. Вывод содержимого нескольких каталогов

Обычно при регистрации в системе нового пользователя ему назначается его домашний каталог, в котором он может хранить личные файлы. При входе пользователей в систему текущими обычно становятся их домашние каталоги. Имена домашних каталогов чаще всего совпадают с именами пользователей – владельцев этих каталогов.

Стандартное место для размещения домашних каталогов пользователей в GNU/Linux – каталог/home. Например, домашний каталог пользователя anna –/home/anna.

При пользовании оболочкой Bash существует короткий путь для указания имени домашнего каталога: имя ~ указывает на домашний каталог пользователя, вошедшего в систему, а -имяпользователя – на домашний каталог указанного пользователя. Далее приведен пример 5.5, демонстрирующий, как можно узнать имя домашнего каталога какого-либо пользователя.
Пример 5.5. Получение имени домашнего каталога пользователя

При входе в сеанс имя домашнего каталога пользователя сохраняется в переменной окружения HOME. Поэтому команда ls $HOME, выполненная каким-либо пользователем, выведет содержимое его домашнего каталога.

Для получения подробных данных о выводимых командой ls файлах необходимо воспользоваться опцией -l (пример 5.6).
Пример 5.6. Получение подробной информации о файлах

Первая строка вывода команды ls -l /ate/default из примера 5.6 сообщает о суммарном дисковом пространстве в 512-байтных блоках, которое занимают файлы. Это пространство больше, чем размер файлов. Причина этого явления будет объяснена при рассмотрении устройства файловой системы.

Далее команда ls -l выводит строки с информацией о файлах. В первом столбце этих строк сообщается тип файла, далее права доступа к файлу, количество имен файла (жестких связей), владелец файла, первичная группа владельца, размер файла, дата изменения и имя файла. Права владения и права доступа, а также возможность наличия у файла более одного имени будут рассмотрены далее.

Рассмотрим имеющиеся в GNU/Linux типы файлов и соответствующие им обозначения в первом столбце листинга команды ls -l:
□ - – обычные файлы;

□ d – каталоги;

□ l – символические ссылки (содержат указатели на другие файлы);

□ b – блочные устройства (специальные файлы, предназначенные для обращения к устройствам, информация на которые записывается и считывается оттуда блоками, например, жесткий диск);

□ с – символьные устройства (специальные файлы, предназначенные для ввода/вывода с таких устройств, как терминал или мышь, обмен с которыми производится посимвольно);

□ р – именованный канал (PIPE или FIFO, они являются одним из вариантов организации межпроцессного взаимодействия);

□ s – сокеты (sockets, предназначенные для организации сетевого межпроцессного взаимодействия).
Другая часто используемая опция команды ls – это опция -F (пример 5.7). При указании этой опции после имен каталогов выводится /, после имен исполняемых файлов – *, после символических ссылок – @.
Пример 5.7. Опция –F команды ls

Команда is с опцией -F вывела содержимое домашнего каталога пользователя с использованием символов подсказки. Здесь Desktop – каталог, т. к. после его имени выводится знак /. Файл intro.txt – обычный файл. А сценарий scrl.sh является исполняемым файлом, т. к. после его имени выведен символ *,

Для получения информации собственно о каталогах, а не о файлах, содержащихся в них, необходимо воспользоваться опцией -d команды is (пример 5.8). Чаще всего опция -d применяется для вывода информации о каталоге в подробном формате, т.е. совместно с опцией -l команды ls.
Пример 5.8. Получение подробной информации о каталоге

В примере 5.8 получена подробная информация о каталоге /etc. Если бы опция -d отсутствовала, то была получена информация не о каталоге, а о файлах, содержащихся в нем.
Задания
• Узнайте, какая опция команды ls позволяет вывести файлы в порядке, отсортированном по времени изменения этих файлов.

• Можно ли получить список файлов, отсортированный по их размеру?

• Получите несортированный список файлов в каталоге /tmp.

Перемещение по дереву каталогов

Команда cd предназначена для смены текущего каталога. Для перехода в заданный каталог необходимо вызвать команду cd с аргументом – именем каталога (пример 5.9).
Пример 5.9. Смена текущего каталога

В данном примере 5.9 команда cd/etc сделала текущим каталог /etc, перейдя туда из домашнего каталога пользователя.

Если команда cd вызвана без аргументов, она осуществляет переход в домашний каталог пользователя. Если же ее аргумент – знак "тире", то команда cd переходит в предыдущий каталог. Это продемонстрировано в примере 5.10.
Пример 5.10. Команды cd и cd –

Задания
• Перейдите в подкаталог/tmp.

• С помощью одной команды перейдите в подкаталог local/bin каталога/usr.

• Перейдите в домашний каталог. Проверьте, какой каталог является текущим.

• Вернитесь в предыдущий каталог.

Создание и удаление файлов и каталогов

Простейший способ создать пустой файл заключается в использовании перенаправления "пустого ввода" в файл с помощью команды > файл (пример 5.11). Особенностью этого способа является то, что если файл существовал до выполнения этой команды, его содержимое будет стерто.
Пример 5.11. Создание файла

Команда touch дает возможность создать один или несколько файлов. Имена создаваемых файлов задаются аргументами команды touch (пример 5.12). Если в качестве аргумента указан файл, который уже существует, то у этого файла в результате выполнения команды touch будет изменена дата модификации.
Пример 5.12. Команда touch

Командная строка примера 5.12 содержит сразу восемь команд. Первая из них date > f1 создает файл f1, содержащий текущую дату. Это достигается с помощью перенаправления потока вывода команды date. Команда cat fl выводит содержимое этого файла, команда ls -l f* – подробную информацию о файле fl. Обратите внимание на время его модификации – 21:27:34. Далее команда sleep 60 задерживает ход выполнения последующих команд на 60 секунд. После этого команда touch f1 f2 изменяет дату модификации файла fl и создает новый пустой файл О. Команда date затем выводит текущее время. Команда cat f1 снова выводит содержимое файла fl для демонстрации того, что оно не изменилось. Но команда ls -l показывает, что даты модификации файлов f1 и f2 соответствуют времени выполнения команды touch

Для удаления файла необходимо воспользоваться командой rm (пример 5.13).
Пример 5.13. Удаление файлов

Изначально в текущем каталоге находились три файла: f1, f2 и f3 (пример 5.13). Первые два из них были удалены командой rm -f. Эта команда удаляет файлы без запроса на подтверждение, т. к. используется опция -f. Наоборот, если необходимо выводить запрос на удаление каждого файла, указанного в качестве аргумента команды rm, требуется использовать опцию -f.

Команда rm, вызванная без опций, не задает никаких вопросов по поводу необходимости удаления файлов, как это происходит с опцией -i. При использовании шаблонов подстановки в качестве аргументов команды rm настоятельно рекомендуется предварительно проверить шаблон командой is (пример 5.14).
Пример 5.14. Удаление файлов с использованием шаблонов

В примере 5.14 продемонстрирована предварительная проверка шаблона с помощью is перед вызовом rm.

Также в целях безопасности рекомендуется использовать псевдоним для команды rm, активизирующий ее интерактивный режим работы по умолчанию (пример 5.15).
Пример 5.15. Псевдоним для команды rm

Приведенный в примере 5.15 псевдоним следует разместить в файле профиля пользователя .bash_profile, либо в .bashrc. Использование его включит интерактивный режим работы команды rm по умолчанию. Важно понимать, что затруднительно, а часто просто невозможно восстановить удаленный файл.

Если необходимо рекурсивно удалить каталог со всем его содержимым, надо использовать команду rm с опцией -r (пример 5.16).
Пример 5.16. Рекурсивное удаление каталога с содержимым

Каталог dl (пример 5.16) содержал файлы и подкаталоги. После его удаления командой rm -rf команда ls сообщает о его отсутствии.

Командой rm -rf следует пользоваться с особой осторожностью, т. к. установленная опция -f запрещает выводить какие-либо сообщения об удалении файлов. Разумно перед использованием такой команды переходить в каталог, в котором находится подкаталог, подлежащий удалению, и в качестве аргумента указывать команде rm -rf относительное имя каталога, подлежащего удалению. Этого правила следует придерживаться обязательно при работе в сеансе суперпользователя, т.к. он легко может удалить всю файловую систему или ее часть в результате неосторожного вызова этой команды.

Команда mkdir создает каталог с именем, которое должно быть указано аргументом. При использовании опции -p команды mkdir можно создать целую ветвь вложенных каталогов (пример 5.17).
Пример 5.17. Создание каталога

Пример 5.17 демонстрирует, как с помощью команды mkdir был создан каталог dir1. Далее пользователь перешел в созданный каталог командой cd. Затем, используя ключ -р команды mkdir, пользователь создал целую ветвь вложенных каталогов: mydir1/mydir2/mydir3. Команда rmdir позволяет удалять каталоги, если они пустые (пример 5.18).
Пример 5.18. Удаление каталогов

В примере 5.18 был создан еще один каталог emptyDir. Затем пользователь попытался удалить оба каталога, однако удален был лишь каталог пустой каталог emptyDir. Каталог nrydirl был пропущен, поскольку он непустой.

Команда rmdir -p способна удалить ветвь вложенных пустых каталогов (пример 5.19). Если в пути некоторый каталог будет содержать файлы, то будут удалены все пустые каталоги в пути до первого непустого каталога.
Пример 5.19. Удаление цепи вложенных каталогов

В данном случае (пример 5.19) два последних в пути каталога mydir были удалены, т.к. они пустые. Первый в пути каталог содержит файл, созданный командой > mydirl/fl, поэтому он не был удален.

Напомню, что команда rm -rf удаляет каталог со всем его содержимым.
Заданий
• С помощью одной команды создайте цепочку каталогов dir1/dir2/dir3/dir4 в домашнем каталоге. Проверьте, созданы ли они.

• Создайте в каталоге dir1/dir2 файл Bubuka.

• Попробуйте удалить цепочку dir1/dir2/dir3/dir4. Проверьте, какие каталоги удалены.

• Удалите каталог dir1 со всем содержимым.

Копирование, перемещение и переименование файлов

Команда ср применяется для копирования (пример 5.20):
□ команда ср srcFile tagFile копирует srcFile в tagFile;

□ команда ср file1 fiie2 fileN dir копирует указанные файлы file1, fiie2, fileN в каталог dir;

□ команда cp -R dir1 dir2 копирует каталог dir1 в каталог dir2 рекурсивно, создавая в каталоге dir2 копию каталога dir1 со всеми файлами, содержащимися в исходном каталоге dir1.
Пример 5,20, Копирование файлов

С помощью команды ср mydir/f {1,2} создается копия файла f1 с именем f2. в том же каталоге mydir, где находится исходный файл (см. пример 5.20). Команда ср mydir/f{1,2} использует механизм перебора и эквивалентна команде ср mydir/f1 mydir/f2, однако она значительно короче. Скопируем теперь каталог mydir со всем содержимым в каталог/tmp (пример 5.21).
Пример 5.21. Рекурсивное копирование каталога

Пример 5.21 демонстрирует, что копия каталога mydir является подкаталогом/tmp.

Команда mv используется для перемещения и переименования:
□ команда mv oldName newName переименовывает oldName в newName;

□ команда mv file1 file2 fileN dir перемещает заданные файлы в каталог dir;

□ команда mv oldName newName переименовывает каталог oldName в newName.
Переместим каталог /tmp/mydir в домашний каталог (пример 5.22).
Пример 5.22. Перемещение каталога с содержимым

Команда mv работает с каталогами точно так же, как и с файлами, т.е. для перемещения каталога не надо указывать дополнительных опций. В примере 5.23 показано, как перемещению подвергаются сразу несколько файлов. Для указания имен этих файлов используются символы подстановки.
Пример 5.23. Перемещение файлов

Здесь два файла f1 и f2 из каталога ~/mydir/перемещены в текущий каталог.
Задания
• Создайте каталог Toppler, содержащий два файла: high11 и Iow11. Скопируйте оба эти файла в каталог/tmp.

• Переместите эти два файла из каталога/tmp в домашний каталог, используя символы подстановки.

• Рекурсивно скопируйте каталог Toppler в /tmp.

• Переименуйте в/tmp этот каталог в Roller.

• Переместите полученный каталог со всем содержимым в домашний каталог так, чтобы на экране отображалась подробная информация об этом процессе (обратитесь к системе man).

Поиск файлов

Команда find позволяет производить поиск файлов по указанным критериям. Формат команды:
rind места_поиска критерии
Здесь места_поиска – каталоги, начиная с которых будет осуществлен поиск. Поиск также производится и в подкаталогах, указанных в качестве мест поиска каталогов. По умолчанию имена найденных файлов печатаются на экране. Критериями поиска могут быть любые атрибуты файла, например, имя файла, его размер, владелец файла, тип, даты доступа, модификации и пр. Однако команда find не обеспечивает поиска файла по содержимому.

В командной строке find после тире указывают не только опции, но и критерии поиска, а также так называемые модификаторы. Критерии поиска указывают, что искать, а модификаторы и опции – как искать и выводить найденную информацию.

Наиболее часто используют следующие критерии:
□ -name – поиск по имени файла или файловому шаблону;

□ -iname – то же с игнорированием регистра;

□ -type – поиск по типу файла;

□ -size – для поиска по размеру или диапазону возможных размеров;

□ -empty – поиск пустых файлов;

□ -mtime – по дате модификации;

□ -perm – поиск по правам доступа;

□ -user и -group – по принадлежности файла.
Например, в текущем каталоге требуется найти все файлы, имя которых начинается со строки dl. Соответствующая команда поиска приведена в примере 5.24.
Пример 5.24. Поиск по имени файла

Обратите внимание, что если критерий поиска по подстроке в имени файла использует шаблоны подстановки, то такой шаблон должен быть экранирован кавычками. В противном случае до исполнения команды оболочка заменит шаблоны подходящими именами файлов, и команда будет работать неверно.

Можно ужесточить критерий поиска, потребовав от предыдущей команды отыскивать только каталоги с заданным именем (пример 5.25).
Пример 5.25. Поиск только каталогов по заданному имени

Более того, в последнем примере использован модификатор -is команды find, позволяющий отображать информацию о найденных файлах в подробном формате.

Если критерии поиска необходимо объединить по логическому условию ИЛИ, то следует использовать -о (пример 5.26).
Пример 5.26. Поиск по критериям, объединенным условием ИЛИ

В этом примере продемонстрирован поиск по двум критериям, объединенным условием ИЛИ. Первый критерий – поиск файлов, начинающихся со строки dl, а второй – поиск пустых файлов (условие поиска -empty).

Для поиска файлов определенного типа необходимо задавать критерий -type тип, где тип один из:
□ b – файл блочного устройства;

□ с – файл символьного устройства;

□ d – каталог;

□ f – обычный файл;

□ р – именованный канал;

□ s – сокет;

□ l – символическая ссылка.
Имеется возможность исполнять команды с найденными find файлами. Для этого необходимо использовать модификатор -exec (пример 5.27).
Пример 5.27. Выполнение команд над найденными файлами

В примере 5.27 производится поиск и удаление всех файлов, имена которых содержат в себе строку "core". Смысл конструкции () \; состоит в следующем: фигурные скобки будут заменены именами найденных файлов, которые и станут аргументами исполняемых команд. С помощью экранированной точки с запятой \,– команду find информируют о том, где заканчивается команда, указанная после модификатора -exec.
Задания
• Найдите в домашнем каталоге все пустые файлы,

• Найдите в каталоге/bin все файлы, превышающие размер 1 Кбайт, но меньшие 10 Кбайт.

• Сделайте то же, но сузив диапазон размеров файлов с 1,5 Кбайт до 2 Кбайт.

• Проверьте, нет ли файлов в каталоге/dev, принадлежащих вам.

Поиск файлов в базе данных командой locate

В GNU/Linux используется специальная индексированная база данных, в которую помещаются все имена всех файлов в системе. Эта база данных позволяет быстро производить поиск файла по подстроке в его имени. Поиск в этой базе данных выполняется с помощью команды locate. Эта команда не воспринимает файловые шаблоны поиска, а только строки. Имеются версии этой команды, работающие с регулярными выражениями – эффективными шаблонами для поиска строк.

Индексирование базы данных производится на регулярной основе автоматически (обычно в ночное время) командой updatedb.

Отыщем, например, все имена файлов, содержащих строку spice (пример 5.28).
Пример 5.28. Поиск файлов по заданной строке с помощью lokate

Команда locate вывела найденные имена файлов.
Заданий
• Произведите поиск всех файлов, содержащих в имени строку user.

• Создайте новый файл filemy. Попытайтесь найти его с помощью locate.

• Войдите в сеанс суперпользователя, проиндексируйте базу данный поиска и вновь повторите поиск от имени простого пользователя.

Определение типа файлов

Часто бывает необходимо определить тип содержимого файла, что позволяет делать команда file (пример 5.29), пытающаяся осуществить это с помощью базы данных сигнатур файлов, называемой magic numbers.
Пример 5.29. Определение содержимого файла

В примере 5.29 были определены типы содержимого двух файлов:/etc/issue и/bin/Is. Первый из них содержит текст, а второй – машинный код в формате ELF (Executable and Linking Format, формат исполняемых и компонуемых файлов).

Перед выводом на экран незнакомого файла рекомендуется узнать его тип с помощью команды file. В противном случае на экран может быть выведен бинарный файл, и настройки терминала могут быть испорчены.
Задания
• Определите типы содержимого файлов текущего каталога, команды /bin/bash и файла -/.bashrc.

• Узнайте, где находится файл с магическими числами.

• Просмотрите его структуру. Как команда file определяет тип файла?

• Можно ли создать собственный тип содержимого файла?