Linux

Контест: Linuxcourse

О системе

---

Введение

Linux - ядро ОС, разработка начата финским студентом Линусом Торвальдсом

• Ядро - наиболее низкий уровень абстракции для доступа приложений к ресурсам системы, необходимым для их работы.

GNU/Linux - операционные системы, основанные на ядре Linux и системных библиотеках GNU (а часто и другом ПО)

Системы GNU/Linux распространяются на условиях лицензии особого рода, известной под названием GNU-лицензии (GNU General Public License, или GPL). Она устанавливает несколько условий на распространение и изменение свободного программного обеспечения. GNU-лицензия делает программное обеспечение свободно распространяемым, но не передаёт его в пользование обществу, а защищает права автора.

Согласно GNU программа свободна, если у ее пользователей есть четыре важнейших свободы:

• Свобода выполнять программу как вам угодно в любых целях (свобода 0).
• Свобода изучать работу программы и модифицировать программу, чтобы она выполняла ваши вычисления, как вы пожелаете (свобода 1). Это предполагает доступ к исходному тексту.
• Свобода передавать копии, чтобы помочь другим (свобода 2).
• Свобода передавать копии своих измененных версий другим (свобода 3). Этим вы можете дать всему сообществу возможность получать выгоду от ваших изменений. Это предполагает доступ к исходному тексту.

Ядро

Ядро Linux - очень большая программа, представляющая следующие функции:

Хранение данных:

• RAM - Чтение и запись данных в оперативную память.
• Постоянное хранение - Чтение и запись данных на постоянные запоминающие устройства.
• Виртуальная файловая система.

Доступ к сетям:

• Работа с физическими сетями (Ethernet, Wireless, LTE, коммутаторы, Bluetooth).
• Виртуальные сети.

Планирование задач:

• Совместное использование процессорного времени программами.
• Балансировка нагрузки процессора и приоритеты.

Поддержка внешних устройств:

• Съемные USB носители.
• Веб-камеры.
• Мыши и клавиатуры.

Безопасность:

• Права доступа к файлам для пользователей и групп;
• Разрешение доступа к ресурсам системы;

Спор об именовании

Если вы называете нашу операционную систему “Linux”, это передаёт неверное представление о её истоках, истории и назначении. Если вы называете её “GNU/Linux”, это передаёт (хоть и не во всех подробностях) правильное представление. - gnu.org

Операционные системы, основанные на ядре Linux и системных библиотеках GNU , часто называют просто Linux. Однако проект GNU настаивает на названии GNU/Linux. Особо сильно на это реагриуерт Ричард Мэттью Столлман(RMS), основатель движения свободного ПО и проекта GNU.

Линус Торвальдс, автор ядра Linux, на настойчивые требования Ричарда Столлмана поддержать его позицию всегда реагировал слабо, заявляя, что занимается разработкой программного обеспечения, а не политикой

RMS:

Дистрибутивы

---

Дистрибутив GNU/Linux — общее определение операционных систем, использующих ядро Linux, представляющий собой настроенную систему с предустановленным комплектом приложений. У каждого дистрибутива свои правила и свое сообщество.

В настоящее время существует более шестисот дистрибутивов GNU/Linux; более половины из них поддерживаются в актуальном состоянии, что обеспечивается регулярным выпуском обновлений разработчиками дистрибутива.

Современные диструбутивы берут начало от трех старейших: Slackware, Debian, Red Hat.

GNU/Linux Distributions Timeline

Применение

---

Благодаря возможностями трансформации и масштабирования Linux ее можно встретить во всех областях компьютерной техники.

• Лидер на рынке серверов.
• Лидер на рынке мобильных ОС (Ядро ОС Android - Linux).
• Лидер на рынке встраеваемых систем.
• Главный элемент кластеров и моделей распределенных вычислений.
• 100% суперкомпьютеров из ТОП-500 мира работают на Linux.
• Востребован наукоемкими специальностями благодаря высокой скорости вычислений.

Работа c cистемой

---

Графический интерфейс

Внешний вид cистемы очень близок к популярным Windows или Mac OS, поэтому новым пользователям не придется долго привыкать к системе. С другой стороны, под Linux существует множество графических оболочек на любой вкус, цвет и характеристики компьютера. Любую из них можно настроить до мелочей.

Примеры

Консоль

Куда более интересная часть системы. Взаимодействуя с компьютером через консоль можно сделать все то же, что и через графический интерфейс, и даже много больше.

Терминал - это устройство, при помощи которого человеки взаимодействуют с компьютером. Изначально в качестве терминалов применялись электромеханические телетайпы.

В большинстве современных компьютеров работа терминала эмулируется средствами ОС, позволяя работать с текстовыми приложениями, когда графическую оболочку запустить невозможно или не нужно. При запущенной же графической оболочке возможно использовать специальные приложения — эмуляторы терминала. Современный терминал и эмуляторы сейчас обобщенно называют консолями.

Взаимодейсвтие с компьютером осуществляется посредством команд, которые имеют следующий вид:

[название команды] <опции> [аргументы]

Название	cowsay
Опция	-e99
Аргумент	"Hello, world"

Некоторые команды требуют прав суперпользователя. На самом деле, большинство команд - это программы, все так же с открытым исходным кодом, который можно редактировать.

Файловая система. Права

Отдельно стоит упамянуть о файловой системе(ФС) и правах доступа. В отличие от Windows в GNU/Linux используется ФС ext4. Одним из основных ее отличий является поддержка прав доступа к файлам и папкам

Права бывают трех типов:

• Read(r) - чтение файлов или папок.
• Write(w) - запись в файл или папку.
• Execute(x) - запуск программ.

Правами могут обладать:

• Владелец файла или папки.
• Группа пользователей.
• Все остальные, не входящие в первые 2 группы.

Так выглядит полная информация о правах на файл в ФС ext4:

-rwx rw- r-- vladius wheel devyatka.cpp

Это значит, что права на файл devyatka.cpp распределены следующим образом:

Роль	Объект	Права	Обозначение
Владелец	vladius	read/write/execute	rwx
Группа	wheel	read/write	rw-
Остальные	Все	read	r--

Особый пользователь root называется суперпользователем и имеет безграничные права на любой файл.

Cтандарт иерархии файловой системы(FHS)

FHS предлагает следующую иерархию подкатологов в корневом /:

• /bin - основные утилиты, необходимые как в однопользовательском режиме, так и при обычной работе всем пользователям.
• /boot - неизменяемые файлы, необходимые для загрузки системы.
• /dev - файлы устройств.
• /etc - файлы конфигурации системы на данном компьютере.
• /home - домашние каталоги пользователей.
• /lib - основные разделяемые библиотеки и модули ядра.
• /mnt - точку монтирования для временно подключаемых файловых систем.
• /root - домашний каталог пользователя root.
• /opt - дополнительное программное обеспечение..
• /sbin - основные системные программы для администрирования и настройки системы.
• /tmp - временные файлы.
• /usr - вторичная иерархия для данных пользователя. Содержит большинство пользовательских приложений и утилит, используемых в многопользовательском режиме.
  • /usr/bin - дополнительные программы для всех пользователей, не являющиеся необходимыми в однопользовательском режиме.
  • Факт: Изначально /usr использовался для хранения домашних директорий. Когда стало нехватать места под bin, было решено создать пользователя bin.
• /var - изменяемые файлы, такие как файлы регистрации, временные почтовые файлы.

Systemd

Systemd — подсистема инициализации Linux — демон(программа, работающая в фоне) для запуска других демонов в Linux и управления ими в процессе работы системы. Название происходит от принятого в Unix добавления суффикса -d к демонам.

Разработана Леннартом Поттерингом взамен используемого ранее демона init. В свое время вызвала огромное количество не утихающий до сих пор споров. Сейчас исользуется по умолчанию во всех популярных диструбутивах.

Помимо простого запуска и контроля сервисов, systemd предлагает некоторые другие удобные функции, для использования которых ранее системным администраторам приходилось прибегать к помощи дополнительных программ-демонов. Среди таких функций:

• Сокет-активация служб (заменяет inetd).
• Запуск сервисов по расписанию (заменяет cron).
• Работа с аппаратным сторожевым таймером (заменяет watchdog).
• Смена корня (заменяет chroot).
• Автомонтирование томов и сетевых ресурсов (заменяет mount и fstab).
• Удобная работа с логами посредством journald (заменяет syslog)

Установка приложений

В отличие от Windows и Mac OS на GNU/Linux строго не рекоммендуется скачивать приложения с сайтов, даже с официальных. Все приложения представлены в виде пакетов, которые хранятся в репозиториях вашего дистрибутива.

Чтобы установить пакет, нужно воспользоваться графической утилитой или пакетным менеджером(В каждом диструбитве свой, например, dnf в Fedora или apt в Debian/Ubuntu). Пример использования ищите ниже.

Список часто используемых команд с пояснением

---

Если хотите быстро понять, что делает команда, что означают ее опции и аргументы, зайдите на explainshell.com. К сожалению, ресурс заблокирован в России.

man

---

• man <команда> - подробная информация о команде <команда>

pwd

---

• pwd - текущая директория

cd

---

• cd <директория> - сменить текущую директорию на <директория>
  • Директориями в GNU/Linux называются папки
  • ~ - домашняя директория пользователя

ls

---

• ls - список файлов и папок в текущей директории
  • ls -l - подробный список(включает права, владельца, группу, размер и время редактирования)
  • ls -a - скрытые файлы и папки(которые начинаются с .)
  • ls -la - две опции вместе
  • ls <дир> - список файлов в директории <дир>

touch

---

• touch <файл> - создает файл <файл>

mkdir

---

• mkdir <дир> - создает директорию <дир>
  • mkdir -p <дир> - создает директорию <дир> и все вышележащиее директории
  • например, mkdir -p /test/test2/test3 - Создаст директории test, test2, test3

cp

---

• cp <файл1> <файл2> - копировать <файл1> в <файл2>
  • cp -r <дир1> <дир2> - копировать директорию <дир1> в <дир2>

mv

---

• mv <1> <2> - переместить файл или директорию <1> в <2>

rm

---

• rm <файл> - удаляет файл <файл>
  • rm -rf <дир> - удаляет директорию <дир> и все ее содержимое

echo

---

• echo <текст> - печатает <текст>
  • echo <текст> > <файл> - заменяет содержимое файла <файл> текстом <текст>
  • echo <текст> >> <файл> - добавляет текст <текст> в конец файла <файл>
  • echo <текст> 1>&2 - перенаправление stdout в stderr
  • Если целевого файла нет, он будет создан

cat

---

• cat <файл> - печатает содержимое файла <файл>
  • cat <файл1> > <файл2> - заменяет содержимое файла <файл1> содержимым <файл2>
  • cat <файл1> >> <файл2> - добавляет текст файла <файл1> в конец файла <файл2>
  • Если целевого файла нет, он будет создан

ping

---

• ping <хост> - проверить доступность <хост> в сети
  • Например, ping school9.perm.ru
  • Чтобы остановить нажмите Ctrl-C

ip

---

• ip - позволяет выполнять настройку сетевой подсистемы
  • ip link - информация о сетевых интерйесах
  • ip addr - информация о сетевых интерйесах и адресах
  • ip route - таблица маршрутиризации
  • ip neigh - текущая ARP-таблица(таблица соотвествия IP- и MAC-адресов)

useradd

---

• useradd <пользователь> - создать пользователя <пользователь>
  • useradd -m <пользователь> - создать пользователя и его домашнюю директорию(/home/<пользователь>)

passwd

---

• passwd <пользователь> - задать пароль пользователю <пользователь>

su

---

• su <пользователь> - авторизоваться под пользователем <пользователь>

sudo

---

• sudo <команда> - выполнить команду <команда> от имени суперпользователя root
  • Требует права на использование.
  • Не требует пароль root.
  • Все команды логируются.

exit

---

• exit - выйти/деавторизоваться

ps

---

• ps - вывести список активных процессов текущего пользователя
  • ps -e - список всех активных процессов

htop

---

• top - вывести в виде таблицы перечень запущенных процессов и оценить, какой объем ресурсов они потребляют
• htop - аналогично. Более человеко-читаемый и удобный. Обычно используется вместо top
  • Требуется пакет htop

kill

---

• kill <pid> - отправляет сигнал процессу с идентификатором
  • kill -s <сигнал> <pid> - отправляет процессу с идентификатором сигнал <сигнал>
  • Если не указана опция -s отправит SIGTERM
  • man signal.7 - подробнее о сигналах

ssh

---

• ssh <пользователь>@<хост> - удаленно подключиться к компьютеру <хост> и зайти под пользователем <пользователь>
  • SSH - сетевой протокол, позволяющий производить удалённое управление операционной системой
  • Когда вы подключитесь к <хост>, увидите ту же консоль
  • ssh <пользователь>@<хост> -p <порт> - подключение к порту <порт>(если не указано, то используется 22)

scp

---

• scp <файл> <пользователь>@<хост>:<дир> - отправить файл <файл> по протоколу SSH на компьютер <хост> под пользователем <пользователь> в директорию <дир>
  • Например, scp task.xml root@cab13c1.linux.sch9.lan:/home/vasyan/
  • scp -r <дир1> <пользователь>@<хост>:<дир2> - то же самое для директории

hostname

---

• hostname - имя компьютера

Установка пакетов

---

• dnf install <пакет> - установка пакета <пакет> пакетным менеджером dnf
• apt install <пакет>- установка пакета <пакет> пакетным менеджером apt
• pacman -S - установка пакета <пакет> пакетным менеджером pacman

Полезные комбинации клавиш

---

Не команды, но полезно знать

• Ctrl-C - посылает запущенному в треминале процессу SIGINT (сигнал для остановки процесса)
• Ctrl-D - комбинация, которая отправляет в консоль EOF (End Of File). Работает схожим образом с exit.
• Ctrl-Z - отправляет процессу SIGSTOP (сигнал, посылаемый для принудительной приостановки выполнения процесса)
  • Для возобновления выполнения используется SIGCONT или команда fg

Предложения и пожелания

---

Засылайте ваши PR сюда