Как работать в линуксе. Введение

Идея вводного курса по работе с Linux возникла у нас с коллегами довольно давно. Я с 2011 года занимаюсь биоинформатикой в Лаборатории алгоритмической биологии СПбАУ РАН ( и мой напарник писал про то, чем мы занимаемся). Сразу нужно сказать, что работа биоинформатика без Linux практически невозможна, поскольку большинство биоинформатических программ созданы именно под эту операционную систему и работают только на ней.

В силу того, что это область на стыке наук, мы постоянно общаемся с биологами. Биологам же сейчас приходится работать с очень большими объемами данных, поэтому умение использовать Linux, оптимальную для подобных задач операционную систему, становится необходимым навыком. На самом деле, речь не только об умении обращаться с Linux, а в целом о компьютерной грамотности: какие существуют правила работы на сервере, как загружать и эффективно хранить файлы с данными, какие программы запускать для их обработки и как это сделать и т.д. - все те вещи, которые как упрощают и ускоряют вашу работу, так и значительно облегчают совместную деятельность с коллегам. Несмотря на то, что разобраться с Linux можно и самостоятельно, почитав умные книжки и сайты, для людей из не технической среды это часто вызывает определенные сложности и многие сдаются на начальных этапах освоения этой ОС (например, на знакомстве с командной строкой).

На основе нашего опыта я и мой коллега Андрей Пржибельский (@andrewprzh) изначально собирались провести несколько занятий для биологов по компьютерной грамотности. А потом эта идея выросла в трехнедельный открытый онлайн-курс (MOOC) Института биоинформатики на русском языке, который позже был сужен до именно введения в Linux, как отправной точки, - поскольку вместить все в три недели оказалось очень и очень трудно. Курс уже начался и оказался достаточно популярен (на данный момент на него записалось более пяти тысяч человек), но первый дедлайн по заданиям - 24 ноября, поэтому еще можно присоединиться без потери баллов или просто изучать курс в свободном режиме (все материалы останутся открытыми).

Про саму подготовку первого в нашей жизни онлайн-курса, если сообществу интересно, мы напишем отдельный пост - это совсем не так просто и быстро, как может показаться на первый взгляд.

Но сначала хотелось бы остановиться на ответах на вопросы, которые нам задавали чаще всего. При подготовке курса мы общались с самыми разными людьми и столкнулись с тем, что многие совсем не понимают, где используется Linux, и не догадывались, что система может быть им полезна. Итак:

Зачем сейчас нужно уметь обращаться с Linux?

Как Linux связан с освоением других дисциплин?

Почему для этого нужен отдельный курс?

Что в Linux интересного?

Чем больше знакомишься с Linux, тем он становится интереснее. И от первоначального желания «поскорее бы выключить и перезагрузиться в родную и знакомую Windows (Mac OS X)» вы вскоре переходите в состояние «хм, а тут не так и плохо» и еще немного позже в «как я вообще мог работать в этой Windows?!». А еще изучая Linux вы порою можете почувствовать себя немного хакером или героем фильма про программистов =)

Наш курс состоит из краткого обзора основных возможностей Linux, однако для начинающих пользователей этого должно быть вполне достаточно, чтобы заинтересоваться Linux и немного погрузиться в его философию. Например, большую часть курса мы будем проводить за работой в терминале, так что у новичков должно возникнуть и привыкание и понимание преимуществ такого подхода к управлению компьютером. Для более продвинутых пользователей могут представлять интерес отдельные занятия курса - например, про работу с удаленным сервером или программирование на языке bash. .

Как проверять решение задач на курсе по Linux? Это вообще возможно?

Нужно сказать, что не все пользователи воспринимали задачи с юмором. Например, мы проверяли навык установки программ на Linux на примере программы VLC. Нужно было установить ее в свою систему одним из рассказанных способов, потом открыть справку о программе, найти фамилию первого автора и ввести ее в форму для проверки. Каких только комментариев мы не наслушались про это задание:) А ошибались люди в основном в том, что вводили имя и фамилию, или только имя, или часть фамилии (а она там двойная, через дефис!). В общем, если решитесь проходить курс, то читайте условия задач внимательнее и это сэкономит много времени и нервов! Правда с тем же автором было замечание и по делу, оказалось что в старых версиях VLC он идет аж на 14 месте, так что добавили в проверку еще одного автора, который первый среди «старого» списка (и, кстати, третий в «новом»).

А почему всё-таки Linux так хорош?

И напоследок хотелось бы рассказать о своем первом знакомстве с Linux именно в рабочем процессе (до этого был еще отдельный курс по учебе, но из него я не очень много вынес, к сожалению). Этот случай меня так впечатлил, что помню его до сих пор. Когда я работал на кафедре в Политехе на 3-ем курсе мне понадобилось запускать одну программу для обработки данных. Программа была написана на С++, а работали мы тогда в Windows XP. Запусков нужно было сделать много, были они довольно однотипные и занимали обычно пару минут. За это время ничего другого сделать на компьютере было нельзя - он полностью «подвисал», так что можно было поболтать с другими сотрудниками или просто прогуляться по кабинету. Примерно через пару недель таких запусков, мой научный руководитель посоветовал попробовать мне сделать всё тоже самое, но не в Windows, а в Linux. Я тогда подумал «ну какая разница», но так руководителя уважал, то программу перекомпилировал и его совет исполнил. Какового же было моё удивление, когда я запустил ту же самую программу на тех же самых данных и получил результат (естественно, точно такой же) за несколько секунд! Я даже со стула встать не успел, не то что прогуляться…

Все новички Linux уже, наверное, слышали про терминал, или как его еще называют командную строку. Ведь присутствие и сложность терминала - это один из основных аргументов оппонентов Linux. Возможно, вы уже сталкивались с командной строкой в Windows на практике и уже знаете что это такое.

Действительно, в операционной системе Linux есть терминал, где вы можете выполнять нужные вам команды, чтобы очень эффективно управлять своей системой. Но это вовсе не обязательно, многим вполне достаточно графического интерфейса. Сейчас использование терминала отошло на второй план, но он остается основным средством для доступа к удаленным серверам и инструментом для профессионалов.

Терминал Linux намного интереснее, чем командная строка Windows и в этой статье будет подробно рассмотрена работа в терминале Linux для начинающих, а также что такое терминал Linux и собственно, что он из себя представляет.

Применение терминала началось очень давно. Еще до того как была создана DOS и не существовало никакого графического интерфейса. В далеких восьмидесятых годах операционная система Unix только начинала развиваться. Пользователям нужно каким-то образом взаимодействовать с системой и самый простой способ - это использование команд. Вы вводите команду, система вам возвращает ответ.

С тех пор, такой способ ввода использовался во многих системах, в том числе DOS и OS/2 от Apple, пока не был придуман графический интерфейс. Затем текстовый режим терминала был успешно вытеснен, но его до сих пор продолжают использовать там, где это нужно.

Выше, под терминалом мы понимали то место, где можно вводить команды и получать на них ответ от компьютера. Это может быть текстовый режим Linux или же открытое в графическом режиме окно терминала. В Linux часто встречаются слова: консоль, терминал, командная строка, командная оболочка, tty, эмулятор терминала. Все они относятся к терминалу, но означают немного разные вещи. Перед тем как перейти дальше давайте разберемся с терминами, чтобы называть все своими именами.

Под терминалом принято понимать окружение, где можно вводить команды и получать на них ответ, это может быть физический терминал или терминал на компьютере.

Консоль - это физическое оборудование для управления сервером. Когда к серверу нет доступа из сети, для управления им можно использовать только консоль.

TTY - это файл устройства, который создается ядром и предоставляет доступ к терминалу для программ. Это могут быть файлы /dev/tty для постоянных текстовых терминалов и /dev/pts/* для эмуляторов терминалов. Вы можете выполнить команду или отправить сообщение просто записав данные в этот файл, и также получить результат, прочитав данные из этого файла.

Эмулятор терминала - это графическая программа, которая предоставляет вам доступ к tty или pts терминалу. Например, Gnome Terminal, Konsole, Terminix, Xterm и многие другие.

Командная оболочка - устройство tty занимается только передачей и приемом данных, но все эти данные должен еще кто-то обрабатывать, выполнять команды, интерпретировать их синтаксис. Командных оболочек достаточно много, это bash, sh, zsh, ksh и другие, но чаще всего применяется Bash.

Ну и командная строка - это то место куда вы будете вводить свои команды, приглашение терминала для ввода.

Теперь, когда мы разобрались что такое терминал Linux и знаем все основные принципы, перейдем к практике работы с ним.

Как открыть терминал Linux?

Есть несколько способов получить доступ к терминалу. Ваша система инициализации по умолчанию создает 12 виртуальных терминалов. В одном из них - обычно седьмом, запущена ваша графическая оболочка, но все другие могут быть свободно использованы. Для переключения между терминалами можно использовать сочетания Ctrl+Alt+F1-F12. Для авторизации нужно будет ввести логин и пароль.

Это текстовые терминалы без графического интерфейса, в них может быть не совсем удобно работать, но, зато такие терминалы будут полезны, если графический интерфейс не работает.

Второй способ позволяет открыть виртуальный терминал прямо в графическом интерфейсе с помощью эмулятора терминала. Эмулятор терминала linux работает с файлами в каталоге /dev/pts/* и еще называется псевдотерминалом, потому что не использует tty.

В Ubuntu вы можете запустить терминал linux нажав сочетание клавиш Ctrl+Alt+T :

Также его можно найти в меню приложений Dash:

Как видите, открыть командную строку в linux очень просто.

Выполнение команд в терминале

Рассмотрим более подробно терминал Linux для начинающих. Как я уже говорил, терминал и файлы устройств tty отвечают только за передачу данных. За обработку команд отвечает командная оболочка, которой и передаются полученные от пользователя данные.

Вы можете набрать что-либо и убедиться, что это работает:

Чтобы выполнить команду достаточно написать ее и нажать Enter.

Более того, командная оболочка Bash поддерживает автодополнение, поэтому вы можете написать половину команды, нажать TAB и если на такие символы начинается только одна команда, то она будет автоматически дополнена, если же нет, то вы можете нажать два раза TAB, чтобы посмотреть возможные варианты.

Точно такая же схема работает для путей к файлам и параметров команд:

В Windows вы о таком и мечтать не могли. Чтобы выполнить команду можно указать имя ее исполняемого файла или , относительно корневой или любой другой папки. Важно заметить, что командная оболочка Linux, в отличие от Windows, чувствительна к регистру, а поэтому будьте внимательны при вводе команд и их параметров.

По умолчанию работа в командной строке linux может выполняться с помощью большого количества команд, многие из них, например, для перемещения по каталогам, просмотра содержимого, установки ПО поставляются вместе с системой.

Экземпляр запущенной команды называется процесс. Когда в терминале Linux выполняется одна команда нам нужно подождать ее завершения, чтобы выполнить следующую.

Команды могут выполняться без параметров, что мы видели выше, или же с параметрами, которые позволяют указать данные, с которыми будет работать программа, также есть опции, с помощью которых можно настроить поведение. Большинство стандартных утилит придерживаются такого синтаксиса:

$ команда опции параметр1 параметр2...

Опции часто необязательны и уточняют тот или иной аспект работы программы. Они записываются в форме черточка и символ или двойная черточка и слово. Например -o или --output. Приведем пример для команды ls. Без опций и параметров:

С параметром, указывающим какую папку посмотреть:

С опцией -l, вывести в виде списка:

В с опцией и параметром:

Можно комбинировать две опции:

В основном, это все, что нужно знать про команды, чтобы продуктивно их использовать. Еще можно было бы рассказать про объединение команд и перенаправление вывода одной команды в другую, но это уже отдельная тема.

Выводы

В этой статье была рассмотрена работа в терминале linux для начинающих. Командная строка Linux может показаться сначала очень сложной, но это совсем не так, она намного проще в использовании чем в Windows и позволяет управлять системой более эффективно. Надеюсь, эта статья пролила немного света на эту очень большую тему.

Об авторе

Основатель и администратор сайта сайт, увлекаюсь открытым программным обеспечением и операционной системой Linux. В качестве основной ОС сейчас использую Ubuntu. Кроме Linux интересуюсь всем, что связано с информационными технологиями и современной наукой.

Идея вводного курса по работе с Linux возникла у нас с коллегами довольно давно. Я с 2011 года занимаюсь биоинформатикой в Лаборатории алгоритмической биологии СПбАУ РАН ( и мой напарник писал про то, чем мы занимаемся). Сразу нужно сказать, что работа биоинформатика без Linux практически невозможна, поскольку большинство биоинформатических программ созданы именно под эту операционную систему и работают только на ней.

В силу того, что это область на стыке наук, мы постоянно общаемся с биологами. Биологам же сейчас приходится работать с очень большими объемами данных, поэтому умение использовать Linux, оптимальную для подобных задач операционную систему, становится необходимым навыком. На самом деле, речь не только об умении обращаться с Linux, а в целом о компьютерной грамотности: какие существуют правила работы на сервере, как загружать и эффективно хранить файлы с данными, какие программы запускать для их обработки и как это сделать и т.д. - все те вещи, которые как упрощают и ускоряют вашу работу, так и значительно облегчают совместную деятельность с коллегам. Несмотря на то, что разобраться с Linux можно и самостоятельно, почитав умные книжки и сайты, для людей из не технической среды это часто вызывает определенные сложности и многие сдаются на начальных этапах освоения этой ОС (например, на знакомстве с командной строкой).

На основе нашего опыта я и мой коллега Андрей Пржибельский (@andrewprzh) изначально собирались провести несколько занятий для биологов по компьютерной грамотности. А потом эта идея выросла в трехнедельный открытый онлайн-курс (MOOC) Института биоинформатики на русском языке, который позже был сужен до именно введения в Linux, как отправной точки, - поскольку вместить все в три недели оказалось очень и очень трудно. Курс уже начался и оказался достаточно популярен (на данный момент на него записалось более пяти тысяч человек), но первый дедлайн по заданиям - 24 ноября, поэтому еще можно присоединиться без потери баллов или просто изучать курс в свободном режиме (все материалы останутся открытыми).

Про саму подготовку первого в нашей жизни онлайн-курса, если сообществу интересно, мы напишем отдельный пост - это совсем не так просто и быстро, как может показаться на первый взгляд.

Но сначала хотелось бы остановиться на ответах на вопросы, которые нам задавали чаще всего. При подготовке курса мы общались с самыми разными людьми и столкнулись с тем, что многие совсем не понимают, где используется Linux, и не догадывались, что система может быть им полезна. Итак:

Зачем сейчас нужно уметь обращаться с Linux?

Как Linux связан с освоением других дисциплин?

Почему для этого нужен отдельный курс?

Что в Linux интересного?

Чем больше знакомишься с Linux, тем он становится интереснее. И от первоначального желания «поскорее бы выключить и перезагрузиться в родную и знакомую Windows (Mac OS X)» вы вскоре переходите в состояние «хм, а тут не так и плохо» и еще немного позже в «как я вообще мог работать в этой Windows?!». А еще изучая Linux вы порою можете почувствовать себя немного хакером или героем фильма про программистов =)

Наш курс состоит из краткого обзора основных возможностей Linux, однако для начинающих пользователей этого должно быть вполне достаточно, чтобы заинтересоваться Linux и немного погрузиться в его философию. Например, большую часть курса мы будем проводить за работой в терминале, так что у новичков должно возникнуть и привыкание и понимание преимуществ такого подхода к управлению компьютером. Для более продвинутых пользователей могут представлять интерес отдельные занятия курса - например, про работу с удаленным сервером или программирование на языке bash. .

Как проверять решение задач на курсе по Linux? Это вообще возможно?

Нужно сказать, что не все пользователи воспринимали задачи с юмором. Например, мы проверяли навык установки программ на Linux на примере программы VLC. Нужно было установить ее в свою систему одним из рассказанных способов, потом открыть справку о программе, найти фамилию первого автора и ввести ее в форму для проверки. Каких только комментариев мы не наслушались про это задание:) А ошибались люди в основном в том, что вводили имя и фамилию, или только имя, или часть фамилии (а она там двойная, через дефис!). В общем, если решитесь проходить курс, то читайте условия задач внимательнее и это сэкономит много времени и нервов! Правда с тем же автором было замечание и по делу, оказалось что в старых версиях VLC он идет аж на 14 месте, так что добавили в проверку еще одного автора, который первый среди «старого» списка (и, кстати, третий в «новом»).

А почему всё-таки Linux так хорош?

И напоследок хотелось бы рассказать о своем первом знакомстве с Linux именно в рабочем процессе (до этого был еще отдельный курс по учебе, но из него я не очень много вынес, к сожалению). Этот случай меня так впечатлил, что помню его до сих пор. Когда я работал на кафедре в Политехе на 3-ем курсе мне понадобилось запускать одну программу для обработки данных. Программа была написана на С++, а работали мы тогда в Windows XP. Запусков нужно было сделать много, были они довольно однотипные и занимали обычно пару минут. За это время ничего другого сделать на компьютере было нельзя - он полностью «подвисал», так что можно было поболтать с другими сотрудниками или просто прогуляться по кабинету. Примерно через пару недель таких запусков, мой научный руководитель посоветовал попробовать мне сделать всё тоже самое, но не в Windows, а в Linux. Я тогда подумал «ну какая разница», но так руководителя уважал, то программу перекомпилировал и его совет исполнил. Какового же было моё удивление, когда я запустил ту же самую программу на тех же самых данных и получил результат (естественно, точно такой же) за несколько секунд! Я даже со стула встать не успел, не то что прогуляться…

Операционная система Linux является достойным аналогом Windows. Если Вы до этого не работали в ее среде, то следует учесть несколько нюансов, свойственных только ей.
Во время выполнения процедуры регистрации в операционной системе Linux, она автоматически производит следующие операции:
начинается процесс стандартно с проверки логина пользователя и пароля;
затем определяется вся палитра набора, состоящего из переменных окружения;
завершает этот процесс запуск интерпретатора команд. Именно он и именуется оболочкой операционной системы.
Основная масса дистрибутивов Linux по умолчанию использует два типа оболочек:
sh;
bash.
На самом деле палитра оболочек намного шире, но используются они гораздо реже, чем описанные выше. Сменить установленную по умолчанию не сложно, а можно и просто запускать ее с помощью командной строки.
Команда в операционной системе Linux является строкой символов. Она состоит из имени команды и необходимых аргументов, которые разделяются пробелами. Аргументы позволяют команде использовать добавочные параметры, диктующие характер ее поведения. Для примера приведем стандартную команду:
echo 12345
На экране возникнет цепочка символов 12345, которые являются аргументом данной команды.
Команды, которые входят в состав собственно оболочки, определяются как встроенные. Они бывают:
общие;
специфические.
Общие свойственны любой . Специфические не будут работать в рамках не родной ОС.
Существует целый спектр команд, не зависящих от действующей оболочки. Они реализуются в виде отдельных программных модулей, которые стандартны только для выбранного вами дистрибутива Linux. Аргументами могут служить также опции или ключи. Данные строки символов состоят из тире и одного или нескольких символов. В качестве примера можно привести следующую:
ls -l
Ключи позволяют объединять различные аргументы. В итоге вы получите идентичные команды:
ls -l -d
ls -ld
Работа в командной строке Linux требует неукоснительного соблюдения ряда правил, которые актуальны лишь в информационной среде этой операционной системы:
строчные и заглавные буквы для Linux - это разные символы. В Windows каталог TEMP и каталог Temp – то же самое, в Linux – нет. Это правила справедливо для всего: команд, их ключей, имен пользователей, паролей и т.п. Консольные команды:
ps -a
и
ps -A
выдадут вам разные результаты;
введя в командной строке ключ –help Вы сможете получить справку по большинству команд:
1. ps –help: выдаст вам справку по команде ps, именно она владеет полной информацией и работает с полным списком запущенных Вами процессов;
2. встроенная система для получения справок man – предоставит дополнительную справку;
3. man ps - выведет на экране полную по команде ps;
не забывайте, что результат отдельных программ напрямую зависит от ваших прав в рамках ОС. Команда su ответственна в операционной системе прав root используйте. Она отвечает за смену пользователя в текущем сеансе работы с ОС. Если пользователь не задан, то автоматом выбирается root.
Для всех пользователей ОС Linux большую помощь окажет файловый менеджер mc. Это аналог FAR или Norton Commander. В настоящее время этот полезный модуль есть во всех дистрибутивах Linux. Есть одно но: установка его по умолчанию есть не везде. Он поможет Вам решить многие периодически возникающие проблемы.
Вывод информации на экран в ОС Linux, также имеет свои особенности. Рассмотрим основные:
если текст ушел за пределы экрана, то исправить положение легко с помощью комбинации клавиш SHIFT и PAGE UP или PAGE DOWN;
если требуется приостановить вывод информации на экран – CTRL-S;
если требуется приостановки отмена – CTRL-Q;
если Вам требуется вывести большой объем текста в постраничном режиме, то используйте команду less, которую добавляют к основной командой:
у нас в наличие текстовый файл mytxt размером на 12 экранов. Для стандартного вывода текста на экран можно воспользоваться командой cat < имя файла>
cat mytxt
После выполнения этой команды вы увидите быстро промелькнувший текст и
последний (двенадцатый) экран вывода. Можно применить комбинации клавиш
SHIFT-PAGEDOUN или SHIFT-PAGEUP для просмотра текста, но можно
воспользоваться и less. Получим цепочку:
cat mytxt | less
Символ | означает объединение в цепочку выполнения команды выдачи текста cat и команды управления постраничным выводом less. После отображения на экране первой страницы текста, вывод будет приостановлен до нажатия PAGE DOWN или ENTER. Последняя комбинация приведет к постраничному перемещению;
клавиша Q Для отвечает за завершение постраничного вывода.
Linux позволяет формировать цепочки из нескольких команд. Если нужно вывести на экран в постраничном режиме все строки, содержащие слово mail. Для поиска можно воспользоваться командой
grep <строка поиска>
Получим союз из трех команд:
cat mytxt | grep mail | less
Многие дистрибутивы ОС Linux позволяют вместо less применять more.
Если Вам необходимо использовать одновременно несколько дистрибутивов, то существуют закрепленные для переключения комбинации клавиш: CTRL - ALT - F1...F6. Чтобы перейти в графическую оболочку смело жмите CTRL-ALT-F7.
Если требуется запустить второй графический сервер в ОС Linux на одном компьютере примените команду startx 1 -- :1.
За переход во второй графический терминал отвечает комбинация Alt+F8., а Alt+F7 возвращает в первый. Linux позволяет работать за раз с до 64 графических терминалов (startx 2 -- :2 и т. д.).
exit завершенит текущий сеанс работы с терминалом.
Linux позволяет создать специальный журнал текущей консольной сессии. В нем отпечатается все, что Вы вводили в рамках отдельной сессии. Вы сможете проверить, что вводилось посредством клавиатуры и что отображалось в итоге на экране .
Используется следующую команду:
script < имя файла журнала >
exit прекратит запись в журнале.
Если Вам необходимо выключить или перезагрузить Ваш компьютер в ОС Linux, то сделать эту процедуру можно по-разному:
shutdown: она может похвалиться широкой палитрой опций, что позволяет Вам сделать:
1. быструю перезагрузку без проверки файловой системы;
2. процедуру перезагрузки в требуемое время;
3. имитировать и отменять уже запущенный или ранее отложенный процесс перезагрузки;
shutdown --help выведет весь список возможностей;
restart приведет к перезагрузке ОС сразу же:
shutdown -r now;
halt – выключение питания:
shutdown -h now.
Для основной массы дистрибутивов существует целый ряд короткие команды:
reboot – перезагрузка;
halt – выключение;
init – изменяет текущий уровень запуска ОС командой, отвечающей за запуск и завершение процессов в Linux; для тех же целей разработаны и специальные скрипты. Они хранятся в /etc/inittab. Уровень 0 – обеспечит выключение, а уровень 6 – перезагрузку. Соответственно:
для выключения:
init 0;
для перезагрузки:
init 6;
init используется и для изменения уровня запуска ОС. Рассмотрим уровни более детально:
1 – однопользовательский режим. Доступ разрешен пользователю root;
2 –многопользовательский режим без поддержки сетевых функций;
3 – с поддержкой сети;
4 – зарезервировано;
5 – с использованием графической оболочки.
init 3 позволит завершить действие графической оболочки. В итоге она закроется и система перейдет на уровень запуска 3. Для возврата нужно ввести:
init 5
По умолчанию уровень запуска определяется initdefault из /etc/inittab. Для запуска системы в случае необходимости поддержки графической оболочки применяйте команду:
id:5:initdefault:
Если 5 заменить на 3, то графическая оболочка при старте системы не запустится. Никогда не устанавливайте уровень запуска системы по умолчанию со значениями от 0 до 6.
В ОС Linux доступен просмотр списка задач с помощью команды ps. Без уточняющих параметров она отобразит список процессов, запущенных во время текущего сеанса работы. ps --help стандартно выдаст полный список опций.
Пример:
Cписок всех процессов, запущенных в системе:
ps -A - выдаст список процессов с идентификаторами (PID) и их именами
или:
ps -ax - выдаст тот же список процессов, но с полной строкой запуска
список задач, порожденных пользователем user:
ps -U user
список задач, связанных с текущим терминалом:
ps T
список задач, связанных с терминалом N:
ps t ttyN
Если список задач большой, а нас интересует состояние одной или нескольких задач, можно воспользоваться grep:
ps -U root | grep ppp - выдать список задач, содержащих "ppp" в имени
top отображает на экране данные об использовании ресурсов компьютера.

Верхняя часть окна сообщит Вам итоговые данные о состоянии системы:
текущее время;
время с момента загрузки системы;
число пользователей в системе;
число процессов в условиях разных состояниях;
данные об использовании памяти и процессора.
Ниже выводится таблица, характеризующая отдельные процессы. Число строк, отображаемых в этой таблице, определяется размером окна. Содержимое окна обновляется каждые 3 секунды. Нажатие клавиши h выводит справку по командам, которые позволяют изменить формат отображаемых данных и управлять некоторыми параметрами процессов в системе:
s или d - изменить интервалл обновления окна.
z - цветное/черно-белое отображение
n или # - количество отображаемых процессов
Можно отсортировать список процессов по использованию процессора (P), памяти (M), времени выполнения (T) и т.п.
Однако, есть и более полезные команды, которые позволяют управлять процессами в интерактивном режиме:
k - снять (kill) задачу. По этой команде будет запрошен идентификатор процесса (PID), после ввода которого, процесс будет завершен.
r - изменить текущий приоритет задачи (renice). Как и при выполнении предыдущей команды, будет запрошен PID, и затем, новое значение приоритета (отображается в колонке NI). Диапазон значений приоритетов - от минус 20 (наивысший) до плюс 19. Отрицательные значения и 0 может устанавливать только пользователь root.
Для выхода из top нажмите q
Команда kill
Принудительное завершение процесса и изменение его приоритета можно выполнить и без команды top.
Процессы в Linux позволяют обмениваться "сигналами" с ядром и другими процессами. При получении сигнала процессом, управление запускает подпрограмму для его обработки. Если ее нет, то или ядру. Linux оперирует специальной командой kill. Именно она делает возможной опцию послать заданному процессу любой сигнал. Список сигналов можно получить по команде:
kill -l
В результате выполнения этой команды вы увидите список номеров и названий сигналов. Послать определенный сигнал выбранному процессу с помощью ввода в командной строке:
kill <-номерсигнала> номер PID выбранного процесса
Например, нам нужно завершить работу приложения Midnight Commander (mc).
Определим идентификатор процесса mc:
ps -A | grep mc
Пусть PID= 11597.
Посылаем сигнал SIGQUIT (номер 3):
kill -3 11597
После чего процесс mc обработает сигнал GIGQUIT и нормально завершится. Однако, если mc "завис", то, естественно, завершиться он не сможет, поскольку подпрограмма обработки сигнала SIGQUIT не получит управления. В таких случаях используется сигнал под номером 9 (SIGKILL), обрабатываемый ядром операционной системы, и принудительно завершающий указанный процесс:
kill -9 11597
Если в команде kill номер сигнала не указан, то тогда используется SIGKILL, предыдущую команду можно было ввести как kill PID:
kill 11597
Завершение процесса прерывает и запущенные в нем процессы.
Для завершения процесса по имени используется команда killall:
killall mc - завершить процесс, в имени которого есть "mc";
killall -u user - завершить процессы, порожденные пользователем user.
Команды nice и renice измененяют приоритет процессов. При запуске процесса, его приоритет задается значением родительского процесса, например, терминала xterm или командной оболочки shell. Команда nice позволяет запустить процесс с приоритетом, равным сумме родительского (например 8) и числа, задаваемого в качестве опции команды nice:
nice -<число> команда
nice -4 mc - запустит mc с приоритетом = 8+4=12
Команда renice используется для изменения приоритета уже запущенного процесса:
renice <число> -p PID
renice 4 -p 11597 - установить значение приоритета для процесса mc (PID=11597) равным 4.
После выполнения, renice выдаст строку результата:
11597: old priority 12, new priority 4 - старый приоритет 12, новый приоритет 4
Задание нулевого и отрицательного числа приоритета допустимо лишь для пользователя с правами root.

Как показывает читательский отклик, интерес к решениям на базе Linux весьма и весьма велик, в тоже время уровень подготовки администраторов в этой области оставляет желать лучшего. Свидетельство тому, бесконечно повторяющиеся простейшие вопросы в комментариях. Во многом, это следствие того, что наши инструкции можно выполнить "дословно" и получить работающий, результат. Но есть и обратная сторона медали, такой подход не предусматривает появлению системных знаний, оставляя знание предмета на фрагментарном уровне.

Да, кроме практических материалов, мы всегда стараемся публиковать обзоры, посвященные какой-либо технологии в целом, или делаем обширные теоретические отступления, для того, чтобы читатель имел необходимый минимум знаний. Однако все они подразумевают, что читатель обладает базовыми знаниями системы в которой работает.

А как быть с теми, кто только делает свои первые шаги? К сожалению, в IT-сообществе существует некоторый снобизм, мол, чего об этом говорить, это и так все знают, или "гугл в помощь", забывая, что каждый из нас когда-то был новичком и с мистическим ужасом смотрел в черный экран Linux-консоли, абсолютно не понимая, куда он попал и что ему делать.

В итоге новичок, столкнувшись с первыми трудностями, вынужден идти искать знания в другом месте и хорошо если такое место удастся быстро найти. Поэтому мы решили выпустить небольшой цикл материалов, в котором на доступном уровне изложить основы администрирования Linux систем, буквально объясняя на пальцах "общеизвестные вещи", опытные пользователи могут пропустить данный цикл, а могут и прочитать, заодно обновив свои знания.

Итак, вы решили стать Linux администратором...

Немного перефразируем Маяковского "я б в Linux-админы пошел, пусть меня научат", именно так дело в большинстве случаев и обстоит. Есть необходимость, есть желание, есть базовый набор знаний по работе с Windows системами - все это пригодится при работе с Linux системами. Гораздо хуже если какая-либо составляющая отсутствует, тогда, наверное, стоит задуматься о неправильном выборе профессии.

Сразу о том, что нужно раз и навсегда забыть. Это "религиозные войны" и "религиозный фанатизм". Одинаково плохо отрицать возможности Linuх-систем, как и превозносить их, стремясь перевести на Linux все что нужно и не нужно. Запомните - операционная система - это инструмент, хороший специалист берет для каждой задачи наиболее подходящий, фанатик будет забивать гвозди микроскопом, потому что взять в руки молоток ему "религия не позволяет".

Даже больше, сама по себе операционная система не имеет никакой ценности, это всего лищь среда для запуска и выполнения некоторых служб и сервисов. Без софта система мертва. Возьмем для примера клон BeOS - Haiku, ну поставили, ну посмотрели - прикольно... А дальше что?

Итак, вы решили стать... Прежде всего будьте готовы воспринимать новое, в частности новый подход к администрированию, постаравшись на время забыть о сложившихся привычках. На долгое время вашим основным инструментом станет консоль.

Для привыкшего к графическим инструментам Windows-администратора это может показаться сложным. Но следует твердо усвоить одну истину - консоль является единственным полноценным инструментом администрирования Linux и совсем не означает ограниченность в возможностях или неполноценность системы. Даже наоборот, командная строка позволяет выполнить многие задачи намного быстрее и проще, чем графические инструменты администрирования.

Но существуют же графические инструменты администрирования, скажет иной читатель, панели там разные, или можно же поставить графическую оболочку. Можно, но не нужно. Почему? Внимательно посмотрите на схему ниже:

Linux, создававшийся по образу и подобию UNIX-систем, является полноценной системой и без графической оболочки, более того мы можем запустить, закрыть или вообще сменить графическую оболочку без какого-либо влияния на работоспособность системы и даже без ее перезагрузки. Завершили сеанс Gnome, запустили KDE, а потом и вовсе вышли в консоль. Поэтому все инструменты управления системой разработаны для использования в режиме командной строки. А все панели и графические инструменты являются всего лишь надстройкой над ними.

Windows долгое время разрабатывался по принципиально иной технологии, графическая оболочка была поставлена в основу системы и долгое время даже выполнялась на уровне ядра (семейство Win 9x). Поэтому все инструменты администрирования были изначально графическими, а инструменты командной строки скорее их дополняли, чем заменяли. Любой, кто занимался восстановлением Windows, знает, что возможности инструментов командной строки там существенно ограничены и предназначены в первую очередь для восстановления системы, а не для ее администрирования.

Ситуация стала меняться с выходом PowerShell и Core-версий Windows Server. Несмотря на то, что сегодня графическая оболочка продолжает играть существенную роль в Windows-системах, администраторы получили в руки альтернативный инструмент - консоль PowerShell, которая позволяет полноценно администрировать Windows в режиме командной строки. При этом возможности PowerShell сразу завоевали популярность в среде специалистов, так как позволяют выполнять многие задачи быстрее и проще, чем графические инструменты.

А еще режим командной строки дает неограниченные возможности в создании собственных скриптов и сценариев, позволяющих выполнять сложные последовательности действий в автоматическом режиме или по расписанию.

После этого, как нам кажется, вы должны будете посмотреть на консоль Linux совсем с другой стороны. Что касается панелей и графических инструментов, то тут есть существенные отличия от Windows-систем. В Windows графические инструменты являются полноценной альтернативой PowerShell. В Linux графические инструменты являются надстройкой над консолью, по факту используя те-же самые инструменты, но через дополнительную прослойку. Поэтому мы категорически не рекомендуем использовать разного рода панели и иные графические инструменты, по крайней мере до тех пор, пока вы не освоите консоль. После этого вы уже сможете самостоятельно решить, нужна ли вам панель или вы способны сделать все проще и быстрее через консоль.

Увлечение панелями на раннем этапе знакомства с системой приводит к тому, что навыки администрирования системы будут подменены навыками работы с панелью, что черевато проблемами, когда панель по какой-либо причине окажется недоступной, а работать с системой надо. Это можно сравнить с тем, что человек учившийся вождению автомобиля с механической коробкой без проблем пересядет на автомат, а человек изначально умеющий ездить только на автомате вряд-ли сможет без дополнительного обучения поехать на машине с механикой.

Если вы еще не передумали становиться Linux-администратором, то поедем дальше и рассмотрим отличия в архитектуре системы.

Ядро и драйвера

Основу любой операционной системы составляет ядро. Существует несколько различных архитектур ядра, Linux, как и подавляющее большинство UNIX систем, использует монолитное ядро, Windows наоборот использует концепцию микроядра, хотя по-настоящему архитектура Windows микроядерной не является, принято считать, что Windows использует гибридное ядро.

Особенностью монолитного ядра является то, что все драйвера оборудования также являются частью ядра. Ранее, при изменении аппаратной части, ядро надо было пересобирать, сегодня монолитные ядра используют модульную схему, т.е. динамически позволяют загружать необходимые модули, отвечающие за тот или иной функционал. Т.е. добавив в систему новое устройство, мы должны динамически загрузить соответствующий модуль ядра, а если такого модуля нет, то работа с устройством окажется невозможной. В качестве решения мы можем собрать модуль самостоятельно, но при этом модуль будет скомпилирован под текущую версию ядра и при его смене модуль нужно будет перекомпилировать.

В микроядерной и гибридной архитектурах, драйвера, хоть могут и работать на уровне ядра, его частью не являются и от версии ядра не зависят. Поэтому мы можем без проблем обновлять ядро или использовать один и тот-же драйвер для всех версий систем с общей структурой ядра. Например, в Windows для всего семейства современных ОС, от Windows Vista до Windows 8.1, часто используется один и тот-же драйвер.

Это не значит, что Linux в этом плане хуже, иная архитектура предусматривает иные подходы. Практически это означает только одно - к выбору оборудования для серверов надо относиться более внимательно, стараясь чтобы все основные устройства поддерживались ядром вашего дистрибутива. Особенно это касается сетевых карт. Будет очень неприятно, если после каждого обновления ядра вам придется бегать в серверную, подключать к серверу монитор и клавиатуру и заново собирать модуль ядра.

По сути, такого понятия как драйвер, в Linux системах не существует. Оборудование либо поддерживается ядром, либо нет. Несомненный плюс монолитного ядра - оно самодостаточно. Если все оборудование поддерживается - поставил и забыл, самое время вспомнить ситуацию, когда под Windows нет драйвера сетевой карты и диск утерян.

Файловая система

Мы не будем касаться конкретных файловых систем, тут проблем возникнуть не должно, если администратор работал с Windows системами, то что такое файловая система и чем FAT отличается от NTFS он знает, поэтому разобраться в разнице между ext3, ext4 и, скажем, ReiserFS для него особого труда не составит. А поговорим о фундаментальных отличиях. В отличие от Windows, файловая система Linuх иерархична. Она начинается от корня, который обозначается знаком / (слеш), и имеет древовидную структуру. При этом абсолютно не имеет значения, что отдельные части файловой системы могут находиться на других разделах или вообще физических дисках.

Рассмотрим еще одну схему.

В Windows каждый раздел имеет собственную файловую систему и обозначающую его букву. Все пути к файлам и папкам начинаются с буквы, т.е. от корня раздела. Так если у нас на первом физическом диске, на втором логическом разделе была папка DATA, то путь к ней соответственно будет как D:\DATA, если мы захотим перенести ее на второй жесткий диск, то ее пусть изменится на E:\DATA. В ряде случаев это жутко неудобно, так как путь надо изменить во всех местах ее использования и даже существуют соответствующие утилиты.

В Linux подход кардинально иной. Самое время познакомиться с термином точка монтирования , который означает место файловой системы, куда подключается устройство хранения данных. Например, мы хотим вынести домашние каталоги пользователей на отдельный раздел, как на схеме выше, для этого нам нужно смонтировать второй логический раздел первого физического диска sda2 в /home . После чего перенести туда все пользовательские данные. Для системы и программ это произойдет абсолютно прозрачно, они как использовали абсолютный путь, скажем /home/andrey/data , так и будут его использовать. Добавили еще один диск и хотим вынести туда директорию /var ? Нет проблем, останавливаем использующие каталог службы, монтируем sdb1 в /var и переносим данные, запускаем службы.

Всё есть файл

Еще один основополагающий принцип, который унаследован от UNIX-систем. В Linux всё есть файл: устройства, диски, сокеты и т.д., например, открыв /var/run мы увидим pid-файлы, соответствующие каждой запущенной службе в системе, а в /dev файлы каждого подключенного к системе устройства:

Что это дает? Не будем вдаваться в подробности, а разберем несколько простых примеров. Скажем, нужно создать образ оптического диска. В Windows нам понадобится для этого специализированное ПО, в Linuх все проще, CD-ROM - это блочное устройство, но в тоже время - это файл, файл блочного устройства. Берем соответствующий инструмент и копируем содержимое файла устройства в файл ISO образа:

Dd if=/dev/cdrom of=/home/andrey/image.iso

Хотим заменить жесткий диск? Нет ничего проще, копируем содержимое одного файла блочного устройства в файл другого блочного устройства:

Dd if=/dev/sda of=/dev/sdb

И не нужно никаких Partition Magic.

Другая ситуация, какое-либо ПО настоятельно ищет библиотеку lib-2-0-1.so, а у нас есть совместимая с ней, но более новая, lib-2-1-5.so, как быть? Создаем символическую ссылку на lib-2-1-5.so с именем lib-2-0-1.so и все будет работать. Потому что все есть файл и символическая ссылка тоже тип файла. А теперь попробуйте подсунуть Windows приложению lib-2-0-1.lnk вместо lib-2-1-5.dll...

Ifconfig

выведет на экран сведения о сетевых адаптерах системы:

А теперь вспоминаем, что все есть файл, в том числе и устройство отображения (экран), поэтому просто перенаправим стандартный поток вывода вместо экрана в нужный нам файл:

Ifconfig > ~/123.txt

После чего вывод команды будет сохранен в файл 123.txt в корневой директории пользователя:

Потоки и конвейер

В прошлом примере мы затронули стандартный поток вывода. В Linux существуют стандартные для всех процессов потоки ввода-вывода данных stdin , stdout и поток вывода ошибок stderr . Что это значит? Как минимум то, что процесс обмена данными между различными процессами стандартизован. Это позволяет создавать конвейеры, когда стандартный поток вывода одной команды передается стандартному потоку ввода другой. Например, мы хотим посмотреть список установленных пакетов в системе, в частности пакеты squid. Для этой цели есть команда:

Ээээ... Это что такое и как тут что-то понять? На экране быстро промелькнули сведения о всех установленных в системе пакетах и все что мы можем видеть, это "хвост" этого вывода:

Но ведь нам и не нужен весь вывод этой команды, нас интересуют исключительно пакеты squid. Поэтому направим вывод этой команды на ввод другой, которая уже отберет и покажет то, что нам нужно:

Dpkg -l | grep squid

Вот это совсем другое дело!

Причем конвейер может быть сколь угодно длинным, результат работы одной команды можно передавать второй, от второй к третьей и т.д. Еще один пример из жизни. Вам надо получить все строки вашего конфигурационного файла squid, но без комментариев и пустых строк, чтобы, например, выложить на форуме или отправить другу. Можно конечно скопировать все, но вряд-ли кто-то захочет вам помогать, прокручивая полотно стандартного файла squid.conf, большая часть которого комментарии и примеры. Делаем проще:

Cat /etc/squid3/squid.conf | grep -v "^#" | sed "/^$/d" > ~/mysquid.conf

И вот что у нас получилось:

Просто и понятно, все опции как на ладони. Это стало возможным в результате использования конвейера трех команд, первая вывела в поток содержимое файла, вторая отобрала все строки кроме комментариев, а третья удалила пустые, результат мы направили в файл.

Буквы большие, буквы маленькие

Linux, как и UNIX, является регистрозависимой системой. И это надо помнить! Потому что, в отличие от Windows, myfile.txt , Myfile.txt и myfile.TXT - это три разных файла. В целях совместимости с другими системами не стоит этим злоупотреблять и хранить файлы, имя которых отличается только регистром, а хорошим тоном считается использование в именах только строчных букв.

Расширения и типы файлов

В Windows системах тип файла определяется его расширением, если мы переименуем exe-файл в jpg , то он не запустится, и система будет пытаться обработать его как картинку. В Linux тип файла определяется по его содержимому и расширение используется исключительно для совместимости с другими системами или для удобства пользователя. Возможность исполнения файла обеспечивается установкой соответствующего атрибута. Так в Windows чтобы сделать скрипт исполняемым, надо было изменить расширение с txt на bat , в Linux для этого нужно сделать файл исполняемым. Непонимание этого момента приводит к ситуациям, когда начинающий администратор не понимает, почему его скрипт myscript.sh не выполняется. На самом деле расширение .sh нужно только для удобства, чтобы сразу было ясно, это скрипт Bash Shell, а чтобы он работал, ему надо поставить атрибут исполняемого, а называться он может как угодно, хоть myscript.pupkin-vasya .

Стесняюсь спросить...

Позвольте, скажет иной читатель, это ведь сколько всего надо помнить: синтаксис команд, ключи, опции и т.д., и т.п. Тут нужно справочник покупать или всегда интернет под рукой держать... Вовсе нет, достаточно помнить названия команд, это как раз несложно, по сложившимся в UNIX традициям, командам дают короткие и удобные имена. А все остальное можно спросить у системы. Вопреки распространенному мнению, Linux системы прекрасно документированы. Посмотреть синтаксис и ключи любой команды можно запустив ее с ключом --help , а так как описания обычно не помещаются на один экран, то следует перенаправить вывод справки утилите more , которая выведет информацию поэкранно. Допустим, нас интересует команда grep :

Grep --help | more

Более подробную информацию можно получить с помощью команды man :

Man grep

К сожалению, информация на английском, но знание технического английского, хотя бы на уровне "читаю со словарем" необходимое требование к системному администратору. Вам ничего не напоминает последний скриншот? Правильно, OpenNET.

Нисколько не умаляя значение этого ресурса, можно сказать, что взяв на вооружение команду man и базовые познания в английском, OpenNET вы будете посещать гораздо реже.

Заключение

Надеемся, что после прочтения данной статьи начинающие администраторы будут лучше себе представлять устройство Linux-систем и их принципиальные отличия от привычного им Windows. Это позволит в дальнейшем правильно интерпретировать получаемую информацию и складывать из нее целостную картину функционирования системы, которая перестанет быть "черным ящиком", а команды "китайской грамотой".

Также хотим обратить внимание, что в наших примерах мы использовали только стандартные инструменты, что еще раз показывает все богатство инструментов администрирования, несмотря на то, что они работают только в командной строке. Вернемся к последнему примеру - выводу конфига squid, а теперь подумайте, каким образом это можно было бы сделать при помощи графических инструментов и сколько времени бы это заняло?

Не нужно бояться командной строки, Linux предоставляет в руки администратора очень мощный набор инструментов, который позволяет успешно решать все возникающие задачи без привлечения сторонних средств. Когда вы освоите хоть часть этих возможностей, то Linuх перестанет казаться вам сложным, а консоль мрачной, наоборот, даже располагая графической оболочкой вы будете запускать терминал, окунаясь в привычную и понятную среду, понимая, что системой управляете именно вы и делаете именно то, что хотите, а не что, что задумали разработчики очередной панели.

• Теги: