Введение в linux книга
Программирование в Linux с нуля — Глава1. ВВЕДЕНИЕ
[Nikolay N. Ivanov (nn at lindevel dot ru)]
Глава1. ВВЕДЕНИЕ
1.1. Что нужно знать
Предполагается, что читатель этой книги должен иметь хотя бы начальные пользовательские навыки при работе с GNU/Linux (умение вводить команды в оболочку и знать основы операционной системы), а также знать язык C хотя бы на начальном уровне. Я посчитал бессмысленным писать еще одну книгу по языку C. Если вы знаете язык C на уровне книги Кернигана и Ритчи «Язык программирования Си», то у вас не будет проблем с изучением материала этой книги.
Если вы знаете язык C++, но не знаете C, ничего страшного. Эти два языка хотя и разные по своей сути, но имеют одну и ту же синтаксическую основу. C++-программисту не надо обладать феноменальной сообразительностью, чтобы разобраться в программе, написанной на C.
Большая часть материала этой книги относится и к другим современным Unix-подобным операционным системам (FreeBSD, например). Если вы еще не знаете Linux, то больших проблем не будет.
1.2. Условные обозначения
В книге используется достаточно мало условных обозначений. Листинги программ, а также вырезки из листингов и содержимое конфигурационных или иных файлов выделяются синим цветом:
Примеры команд, вводимых в оболочку выделяются оранжевым цветом и начинаются с символа $ (приглашение командной строки). Вывод команд выделяется жирным шрифтом:
Примеры команд, вводимых от имени суперпользователя (root) выделяются так же, как и обычные команды, только в качестве приглашения командной строки используется символ #
Некоторые вещи в основном тексте, на которые я хотел бы обратить ваше внимание, будут выделяться жирным шрифтом. Некоторые термины, которые следует запомнить, будут выделяться курсивом. Кроме того, жирным шрифтом могут быть отделены от основного текста имена файлов, имена функций и т. п.
1.3. Что нужно иметь
То, что нам нужно иметь, называют инструментарием. Инструментарий программиста зависит от того, какие программы и на каких языках он будет писать. Наш инструментарий будет состоять из: 1) Операционной системы Linux (GNU/Linux) с текстовым редактором; 2) Компилятора с линковщиком; 3) Дополнительных утилит. Ну и конечно же из терпения и усердия.
Для начала нужно иметь Linux (здесь правильнее будет сказать GNU/Linux). Подойдет практически любой современный дистрибутив. Посмотрите, какая версия ядра Linux у вас используется. Наберите в оболочке следующую команду: У меня ядро версии 2.6.10. У вас, скорее всего, будет что-то другое. Дистрибутивы, построенные на ядрах версий 2.4.x и 2.6.x достаточно современные для того, чтобы воспроизвести все примеры в этой книге. Версии 2.0.x и 2.2.x также могут использоваться, но некоторые возможности, описанные в этой книге в этих ядрах не реализованы.
Следующий шаг — компилятор. Мы будем использовать компилятор gcc (не обсуждается!). Практически все дистрибутивы Linux поставляются вместе с компилятором языка C. Вопросы о том, какие программы установлены, как устанавливать недостающие программы выходят за рамки этой книги. Поэтому не буду объяснять, как проверить присутствие в системе компилятора. На начальном этапе обучения версия компилятора не имеет значения. Если у вас есть компилятор gcc, то и линковщик (о том, что это такое, будет рассказано позже) тоже есть (вероятность 99%).
Многие программисты используют различные оболочки для программирования (KDevelop, Glade и прочие). Мы откажемся от этого подхода по двум причинам: 1) это претит идеологии Unix; 2) за всеми этими средами разработки стоят те самые утилиты, которые мы будем использовать непосредственно. Нам на начальном этапе потребуется лишь утилита make.
И, наконец, немаловажная деталь. Текстовый редактор. Здесь на вкус и цвет товарища нет. В мире Unix-систем есть два лагеря: любители Vi и любители Emacs. В настоящее время написано много клонов редактора Vi (Vim, Elvis, GVim) и много клонов (а точнее — расширений) редактора Emacs. И для Vi и для Emacs существуют как консольные так и графические версии. Нет смысла обсуждать преимущества и недостатки этих двух «гигантов». Вам придется самостоятельно выбрать наиболее удобный для вас текстовый редактор. Возможно вам не понравится ни один из них и вы будете использовать что-нибудь наподобие kate или nedit или pico. Между прочим, редактор Pico открывает свой третий лагерь поклонников. Этот редактор, изначально разработанный в Вашингтонском университете для почтовика pine, а затем ставший самостоятельным редактором, уверенно набирает силу в сообществе Unix. Если вы полный аскет, можете попробовать редактор ed (red), который мало напоминает текстовый редактор в современном понимании. Опять же повторюсь, выбор за вами. Я использую консольную версию редактора Vim, но с большим уважением отношусь и к Emacs. Очень важно попробовать оба редактора «в полную силу», а не просто «взглянуть». Только опытный пользователь сможет за видимой неуклюжестью ощутить мощь и удобство. Это одна из важнейших граней идеологии Unix.
Подавляющую часть работы мы будем проводить в командной строке. «Командная строка» — общий термин, подразумевающий собой сочетание терминальной программы и командной оболочки. Терминальная программа (или программа эмуляции терминала), это то, что вы видите на экране, когда работаете с командной строкой. Терминальная программа позволяет пользователю вводить команды и видеть результаты их выполнения. Программа konsole в KDE, например, является терминальной программой. Под терминальной программой запускается командная оболочка (командный интерпретатор или просто shell). Командная оболочка через интерфейс терминальной программы общается с пользователем и выполняет всю основную работу. Bash, Csh, Ksh — это все командные оболочки или, как их еще называют, командные интерпретаторы. В Linux я рекомендую использовать оболочку Bash (Bourne Again SHell). Однако не произойдет ничего страшного, если вы будете использовать другую командную оболочку, например C-Shell (csh), у которой достаточно своих поклонников. Как вы позже узнаете, любая командная оболочка — это не просто исполнитель команд, но и полноценный интерпретатор собственного языка программирования. Чтобы узнать, какая оболочка запущена под терминальной программой, просто наберите команду ps. В одной из строк (скорее всего — в первой) будет написана ваша командная оболочка: В моем случае это bash.
1.4. Обратная связь
Если вы заметили ошибки/опечатки. Или если что-то в этой книге плохо описано, сообщайте об этом по адресу zlp@lindevel.ru или форуме на сайте Lindevel.Ru (http://www.lindevel.ru).
Книга распространяется на условиях GNU Free Documentation License. В соответствии с условиями этой лицензии вы можете свободно скачивать и распространять книгу без каких-либо разрешений, но не нарушая и не изменяя условий Лицензии. Если вы хотите поместить копию книги на своем Интернет-ресурсе или просто распечатать — делайте это свободно, как завещал великий Столлман!
Вы также можете вносить самостоятельные изменения в эту книгу. В этом случае я просто прошу сообщать мне об этом.
Nikolay N. Ivanov (nn at lindevel dot ru) — Программирование в Linux с нуля — Глава1. ВВЕДЕНИЕ Версия для печати
12 лучших книг для изучения Linux
*Ссылки на скачивания в конце статьи
[1] Внутреннее устройство Linux [2016] Брайан Уорд[2] Linux на практике [2017] Бреснахэн, Блум
[3] Ubuntu и Debian Linux для продвинутых [2011] Негус, Каэн
[4] UNIX. Профессиональное программирование [2018] Стивенс
[5] Командная строка Linux. Полное руководство [2017] Шоттс
[6] Linux глазами хакера [2019] Михаил Фленов
[7] Внутреннее устройство Linux [2017] Кетов
[8] Сценарии командной оболочки. Linux, OS X и Unix [2017] Дейв Тейлор, Брендон Перри
[9] Встраиваемые системы на основе Linux [2017] Симмондс Крис
[10] Linux API. Исчерпывающее руководство [2018] Майкл Керриск
[11] Linux. От новичка к профессионалу [2018] Колисниченко
[12] Kali Linux от разработчиков [2019] Херцог Рафаэль
Внутреннее устройство Linux [2016] Брайан Уорд
Книга, которую вы держите в руках, уже стала бестселлером на Западе. Она описывает все тонкости работы с операционной системой Linux, системное администрирование, глубокие механизмы, обеспечивающие низкоуровневый функционал Linux. На страницах этой книги вы приобретете базовые знания о работе с ядром Linux и о принципах правильной эксплуатации компьютерных сетей. В книге также затрагиваются вопросы программирования сценариев оболочки и обращения с языком С, освещаются темы защиты информации, виртуализации и прочие незаменимые вещи.
Linux на практике [2017] Бреснахэн, Блум
Книга специально предназначена для обучения сотрудников работе с Linux, CentOS, Free BSD. Содержит тематически сгруппированные уроки, что быстро поможет вам найти самое нужное и перейти к конкретной главе, где эта тема подробно рассматривается. Описывает основы операционной системы Linux, в том числе, ее дистрибутивы, типы приложений с открытым исходным кодом, свободное ПО, лицензирование, навигацию и многое другое. Исследует работу с командной строкой bash, в том числе, навигацию в ней, превращение команд в сценарии и т.п. Учит создавать типы пользователей и пользовательские группы, проводить аудит безопасности, разворачивать веб-сервисы и многое другое.
Ubuntu и Debian Linux для продвинутых [2011] Негус, Каэн
Это руководство научит вас использовать Ubuntu Linux так, как это делают настоящие профессионалы, то есть с помощью командной строки. Вы сможете применять более 1000 команд и получите все необходимое программное обеспечение — начиная с системных утилит, отслеживающих работу вашего ПК и его безопасность, и заканчивая программами для работы в сети и разграничения доступа. Книга дает незаменимые знания и навыки для использования и администрирования настольных ПК и серверов, работающих под управлением Ubuntu, Debian, KNOPPIX и других дистрибутивов Linux.
UNIX. Профессиональное программирование [2018] Стивенс
Эта книга заслуженно пользуется популярностью у серьезных программистов во всем мире, поскольку содержит самую важную и практическую информацию об управлении ядрами UNIX и Linux.
Без этих знаний невозможно написать эффективный и надежный код.
От основ — файлы, каталоги и процессы — вы постепенно перейдете к более сложным вопросам, таким как обработка сигналов и терминальный ввод/вывод, многопоточная модель выполнения и межпроцессное взаимодействие с применением сокетов. В общей сложности в этой книге охвачены более 70 интерфейсов, включая функции POSIX асинхронного ввода/вывода, циклические блокировки, барьеры и семафоры POSIX.
Командная строка Linux. Полное руководство [2017] Шоттс
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.
Linux глазами хакера [2019] Михаил Фленов
Рассмотрены вопросы настройки ОС Linux на максимальную производитель-ность и безопасность. Описано базовое администрирование и управление доступом, настройка Firewall, файлообменный сервер, WEB-, FTP- и Proxy-сервера, программы для доставки электронной почты, службы DNS, а также политика мониторинга системы и архивирование данных. Приведены потенциальные уязвимости, даны рекомендации по предотвращению возможных атак и показано, как действовать при атаке или взломе системы, чтобы максимально быстро восстановить ее работоспособность и предотвратить потерю данных. В пятом издании информация представлена на примерах двух популярных дистрибутивов: CentOS и Ubuntu. На сайте издательства размещены дополнительная документация и программы в исходных кодах.
Внутреннее устройство Linux [2017] Кетов
Книга представляет собой введение во внутреннее устройство операционной системы Linux. Все положения наглядно проиллюстрированы примерами, разработанными автором и проверенными им на практике. Рассмотрены основные подсистемы ядра и их сущности — файлы и файловые системы, виртуальная память и отображаемые файлы, процессы, нити и средства межпроцессного взаимодействия, каналы, сокеты и разделяемая память. Раскрыты дискреционный и мандатный (принудительный) механизмы контроля доступа, а также привилегии процессов. Подробно описано пользовательское окружение и интерфейс командной строки CLI, оконная система X Window и графический интерфейс GUI, а также сетевая подсистема и служба SSH. Особое внимание уделено языку командного интерпретатора и его использованию для автоматизации задач эксплуатации операционной системы.
Сценарии командной оболочки. Linux, OS X и Unix [2017] Дейв Тейлор, Брендон Перри
Сценарии командной оболочки помогают системным администраторам и программистам автоматизировать рутинные задачи с тех самых пор, как появились первые компьютеры. С момента выхода первого издания этой книги в 2004 году многое изменилось, однако командная оболочка bash только упрочила свои лидирующие позиции. Поэтому умение использовать все ее возможности становится насущной необходимостью для системных администраторов, инженеров и энтузиастов. В этой книге описываются типичные проблемы, с которыми можно столкнуться, например, при сборке программного обеспечения или координации действий других программ. А решения даются так, что их легко можно взять за основу и экстраполировать на другие схожие задачи. Цель этой книги — продемонстрировать практические приемы программирования сценариев на bash и познакомить с самыми распространенными утилитами на коротких и компактных примерах, не вдаваясь в излишние подробности. Экспериментируйте с этими сценариями — ломайте, исправляйте и приспосабливайте их под свои нужды, чтобы понять, как они работают. Только так вы сможете решать самые сложные задачи.
Встраиваемые системы на основе Linux [2017] Симмондс Крис
Организационно книга устроена так же, как жизненный цикл типичного проекта встраиваемой Linux-системы. Автор рассказывает о подготовке проекта и устройстве системы на базе Linux, о наборах инструментов, начальных загрузчиках, ядре Linux и конфигурировании корневой файловой системы. Вы узнаете, как выбрать подходящую систему сборки Linux и научитесь работать с двумя наиболее популярными системами сборки: Buildroot и Yocto Project, позволяющими ускорить и упростить процесс разработки. Рассмотрена архитектура флэш-памяти типа NAND, NOR и eMMC, а также драйвера устройств и система инициализации. Показаны механизмы увеличения срока службы устройств и надежного обновления в месте эксплуатаци. Описаны потоки POSIX, которые могут оказать заметное влияние на время отклика и производительность готового устройства. Не обделены вниманием вопросы отладки и оптимизации платформы, а также выполнение приложений реального времени. Заключительные главы посвящены технике профилирования и трассировки приложений и ядра с помощью программ perf и Ftrace. Эта книга рассчитана на разработчиков программного обеспечения на платформе Linux и системных программистов, уже знакомых со встраиваемыми системами и желающих больше узнать о создании устройств, лучших в своем классе. Предполагается знание основ языка C и опыт системного программирования.
Linux API. Исчерпывающее руководство [2018] Майкл Керриск
Linux Programming Interface – исчерпывающее руководство по программированию приложений для Linux и UNIX. Описанный здесь интерфейс применяется практически с любыми приложениями, работающими в операционных системах Linux или UNIX. В этой авторитетной книге эксперт по Linux Майкл Керриск подробно описывает библиотечные вызовы и библиотечные функции, которые понадобятся вам при системном программировании. Вся теория сопровождается объяснениями на примерах четких и понятных полнофункциональных программ.
Linux. От новичка к профессионалу [2018] Колисниченко
Даны ответы на все вопросы, возникающие при работе с Linux: от установки и настройки этой ОС до настройки сервера на базе Linux. Материал книги максимально охватывает все сферы применения Linux от запуска Windows-игр под управлением Linux до настройки собственного Web-сервера. Также рассмотрены: вход в систему, работа с файловой системой, использование графического интерфейса, установка программного обеспечения, настройка сети и Интернета, работа в Интернете, средства безопасности, резервное копирование, защита от вирусов и другие вопросы. Материал ориентирован на последние версии дистрибутивов Fedora, openSUSE, Slackware, Ubuntu. В шестом издании описаны виртуальные частные сети, виртуальные серверы, настройка VPN-соединения и VPN-сервера, выбор VPN-провайдера, системы виртуализации OpenVZ и Virtuozzo, программные системы хранения данных с резервированием. На сайте издательства находятся дополнительные главы в PDF-файлах и видеоуроки.
Kali Linux от разработчиков [2019] Херцог Рафаэль
В книге предложен краткий курс работы с командной строкой Linux и ее концепциями, описаны типичные сценарии установки Kali Linux. Прочитав эту книгу, вы научитесь конфигурировать, отлаживать и защищать Kali Linux, а также работать с мощным менеджером пакетов дистрибутива Debian. Научитесь правильно устанавливать Kali Linux в любых окружениях, в том числе в крупных корпоративных сетях. Наконец, вам предстоит познакомиться и со сложными темами: компиляцией ядра, созданием собственных образов ISO, промышленным шифрованием и профессиональной защитой конфиденциальной информации.