Другие файлы, влияющие на процесс загрузки
Кроме файлов /etc/inittab, /etc/rc.d/rc.sysinit, /etc/rc.d/rc, /etc/rc.d/rc.local на процесс загрузки (и, следовательно, формирующуюся в результате конфигурацию системы), оказывают влияние те скрипты и отдельные программы, которые вызываются из только что перечисленных файлов, а также некоторые чисто конфигурационные файлы. Рассмотреть их все невозможно, но о некоторых необходимо упомянуть.
Все важнейшие общесистемные конфигурационные файлы расположены в каталоге /etc и его подкаталогах. Приведем краткий список с указанием на роль некоторых из этих файлов в системе и ссылки на то, где искать более подробную информацию.
/etc/lilo.conf — файл, определяющий конфигурацию загрузчика lilo (о структуре этого файла было сказано несколько слов в гл. 2);
/etc/modules.conf (или /etc/conf.modules) — файл, определяющий конфигурацию загружаемых модулей ядра (см. man-страницу по modules.conf);
/etc/fstab — содержит информацию, необходимую для автоматического монтирования файловых систем (см. разд. 4.8 и разд. 8.3);
/etc/passwd — различная регистрационная информация, включая пароли;
/etc/profile — глобальный файл профилей — устанавливает переменную $PATH и другие важнейшие переменные; заглянув в него, вы увидите, что в нем вызываются все файлы из подкаталога /etc/profile.d, в частности, файл, задающий параметры локализации системы;
/etc/bashrc — глобальный файл конфигурации bash, устанавливает синонимы (алиасы) и функции, и т.п.;
/etc/issue — содержит сообщение, выдаваемое на терминал перед входом в систему (перед запросом имени и пароля); однако редактировать этот файл с целью изменения текста сообщения не стоит, потому что сам он формируется инициализационным скриптом /etc/rc.d/rc.local;
/etc/motd — устанавливает сообщение, выдаваемое пользователю после входа в систему (после правильного ввода пароля);
/etc/redhat-release — содержит название и номер версии дистрибутива, используется скриптом rc.local.
Перечисленные выше конфигурационные файлы оказывают влияние на процесс загрузки системы и процесс входа в систему любого пользователя. Но существуют и такие файлы, которые влияют только на процедуры входа в систему отдельного пользователя, позволяют создать для него индивидуальную рабочую среду. Такие файлы будут рассмотрены в следующем разделе.
Файлы и разделы подкачки
Выше уже было сказано, что в тех случаях, когда системе Linux не хватает оперативной памяти, имеется возможность выгрузить часть исполняющихся (но временно простаивающих) программ и их данных на жесткий диск. Это называется свопированием (swaping). В Linux существует два варианта организации той области на диске, в которую осуществляется выгрузка данных из ОП:
в виде файла подкачки (swap-файл);
в виде отдельного раздела диска (swap partition).
Второй способ несколько эффективнее, поскольку ядру не приходится выяснять через файловую систему, где находится файл подкачки. Еще лучше, если раздел подкачки находится на отдельном жестком диске, ибо в таком случае меньше времени расходуется на перемещение считывающих головок. Однако, поскольку размер раздела подкачки не имеет смысла делать очень большим, то нецелесообразно отводить под такой раздел отдельный диск. Иное дело, если у вас имеется диск, на котором установлена другая ОС, или диск, используемый для резервного дублирования самых важных для вас данных. В таком случае имеет смысл разместить раздел или файл подкачки на этом диске.
О том, как создавать отдельный раздел подкачки, вы могли прочитать в гл. 2. А файл подкачки создается с помощью команды dd:
[root]# dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1k count=size,
где size — размер файла подкачки в килобайтах. Некоторое время назад значение параметра size должно было находиться в пределах от 40 до 131 073 и, следовательно, размер файла подкачки мог быть не более 133 890 048 байт (это чуть меньше 128 Мбайт). То же самое ограничение действовало и для разделов подкачки. Однако последние версии ядра позволяют использовать области подкачки размером до 2 Гбайт (правда, это требует выделения дополнительной памяти для ядра).
Отметим, что для создания файла подкачки нельзя использовать команду cp, поскольку этот файл должен занимать непрерывную область на диске, что не обеспечивается командой копирования.
После создания области подкачки (будь это хоть раздел, хоть файл) на ней необходимо создать соответствующую файловую систему, что делается командой mkswap следующим образом:
[root]# mkswap –c swapfile [size]
или
[root]# mkswap –c /dev/hdb3
Опция – c обеспечивает проверку указанной области на наличие плохих блоков. Если таковые обнаружены, сообщается их количество.
Linux использует страничную организацию памяти и области подкачки. Размер страницы можно указать в команде mkswap, используя опцию –p. Типичные значения, указываемые после этой опции, 4096 и 8192. Надо сказать, что команда mkswap отказывается работать с областями подкачки, размер которых менее 10 страниц, чем и объясняется то, что размер файла подкачки должен быть не менее 40 Кбайт.
Команда mkswap подготавливает область подкачки к использованию, но чтобы система могла ее использовать, необходимо эту область инициализировать (эта операция аналогична монтированию обычных файловых систем). Инициализация выполняется с помощью команды swapon. Обычно это делается во время выполнения инициализационного скрипта /etc/rc.d/rc.sysinit. Но если вы создали файл подкачки после запуска ОС, надо выполнить эту команду отдельно. Команда swapoff производит демонтаж указанных областей подкачки. Эта команда необходима для того, чтобы ядро могло снова считать в память данные из области подкачки.
ОС Linux может одновременно работать с несколькими областями подкачки (до 8). Сколько их задействовано в системе, можно увидеть с помощью команды swapon –s или просмотрев файл /proc/swaps.
Команда nohup
Предположим, вы запустили из оболочки bash несколько процессов, часть из них в фоновом режиме. И по каким-то причинам завершили текущую сессию работы в оболочке. При завершении сессии оболочка посылает всем порожденным ею процессам сигнал "отбой", по которому некоторые из порожденных ею процессов могут завершиться, что не всегда желательно. Если вы хотите запустить в фоновом режиме программу, которая должна выполняться и после вашего выхода из оболочки, то ее нужно запускать с помощью утилиты nohup. Делается это так:
nohup команда &
Запускаемый таким образом процесс будет игнорировать посылаемые ему сигналы (если это возможно, см. табл. 8.1). Стандартный выходной поток и стандартный поток ошибок при таком запуске команд перенаправляются в файл nohup.out или $HOME/nohup.out.
Команда nohup имеет побочный эффект, заключающийся в том, что значение nice для запускаемого процесса увеличивается на 5, т. е. процесс выполняется с более низким приоритетом.
Команда ps
Когда я заглянул в man-страницу, посвященную команде ps, я был поражен, как много у нее разных опций. Как оказалось, GNU-версия этой программы, входящая в состав Linux, поддерживает опции в стиле трех разных типов UNIX. Опции в стиле Unix98 состоят из одного или нескольких символов, перед которым(и) должен стоять дефис. Опции в стиле BSD имеют аналогичный вид, только используются без дефиса. Опции, характерные только для GNU-версии представляют собой слово, перед которым должно стоять два дефиса. Их нельзя объединять, как однобуквенные опции двух предшествующих типов. Таким образом, существует три равноправных формата задания этой команды:
ps [-опции]
ps [опции]
ps [-- длинное_имя_опции [-- длинное_имя_опции] ...]
При этом опции разных типов нельзя употреблять в одной команде. Дадим краткую характеристику наиболее важных опций.
Первая группа опций регулирует вывод команды. Независимо от наличия опций этой группы команда ps выдает для каждого процесса отдельную строку, но содержимое этой строки может быть разным. В зависимости от заданных опций могут присутствовать следующие поля:
USER — имя владельца процесса;
PID — идентификатор процесса в системе;
PPID — идентификатор родительского процесса;
%CPU — доля времени центрального процессора (в процентах), выделенного данному процессу;
%MEM — доля реальной памяти (в процентах), используемая данным процессом;
VSZ — виртуальный размер процесса (в килобайтах);
RSS — размер резидентного набора (количество 1K-страниц в памяти);
STIME — время старта процесса;
TTY — указание на терминал, с которого запущен процесс;
S или STAT — статус процесса;
PRI — приоритет планирования;
NI — значение nice (см. описание команды nice ниже);
TIME — сколько времени центрального процессора занял данный процесс;
CMD или COMMAND — командная строка запуска программы, выполняемой данным процессом;
а также и другие поля, полный список которых приведен на man-странице, посвященной команде ps.
Значения, выводимые в большинстве этих полей вы поймете без дополнительных пояснений. В поле Статус процесса, как уже говорилось выше, могут стоять следующие значения:
R — выполнимый процесс, ожидающий только момента, когда планировщик задач выделит ему очередной квант времени;
S — процесс "спит";
D — процесс находится в состоянии подкачки на диске;
T — остановленный процесс;
Z — процесс-зомби.
Рядом с указателем статуса могут стоять дополнительные символы из следующего набора:
W — процесс не имеет резидентных страниц;
< — высоко-приоритетеный процесс;
N — низко-приоритетный процесс;
L — процесс имеет страницы, заблокированные в памяти.
Вторая группа опций регулирует то, какие именно процессы включаются в вывод команды. Чтобы получить список всех процессов надо использовать команду ps с опциями ax или –A. Вывод в этих двух случаях отличается только в поле CMD: в первом случае выдается полная командная строка запуска программы, а во втором — только имя запущенной программы.
Описание всех опций программы ps здесь привести невозможно. Поэтому приведем только несколько примеров ее применения, которые покажут, как пользоваться этой командой в типичных ситуациях.
Для того чтобы увидеть все процессы в системе, используя стандартную форму вывода:
[user]$ ps –e
Можно к той же команде добавить опцию –o, после которой указать через запятую, какие именно поля вы хотите видеть в выводе команды:
[user]$ ps –eo pid,user,cmd
Для того, чтобы увидеть все процессы в системе, используя форму вывода BSD-систем:
[user]$ ps ax
Для того, чтобы увидеть все процессы в системе, с применением графического отображения отношения "предок-потомок":
[user]$ ps –ef
Впрочем, для того, чтобы увидеть "лес" деревьев "предок-потомок", лучше воспользоваться очень интересным аналогом команды ps –ef — командой pstree.
Для того, чтобы увидеть, сколько % ЦПУ и памяти занимают запущенные вами процессы:
[user]$ ps –u
Чтобы узнать приоритет процесса и значение nice, воспользуйтесь опцией -l:
[user]$ ps –l
Команда top
Команда ps позволяет сделать как бы "моментальный снимок" процессов, запущенных в системе. В отличие от ps команда top отображает состояние процессов и их активность "в реальном режиме времени". На рисунке 8.5 изображено окно терминала, в котором запущена программа top.
Рис. 8.5. Вывод команды top
Как видите, в верхней части окна отображается астрономическое время, время, прошедшее с момента запуска системы, число пользователей в системе, число запущенных процессов и число процессов, находящихся в разных состояниях, данные об использовании ЦПУ, памяти и свопа. А далее идет таблица, характеризующая отдельные процессы. Число строк, отображаемых в этой таблице, определяется размером окна: сколько строк помещается, столько и выводится. Графы таблицы обозначены так же, как поля вывода команды ps (см.разд. 8.4.1), так что дополнительных пояснений здесь не требуется.
Содержимое окна обновляется каждые 5 секунд. Список процессов может быть отсортирован по используемому времени ЦПУ (по умолчанию), по использованию памяти, по PID, по времени исполнения. Переключать режимы отображения можно с помощью команд, которые программа top воспринимает. Это следующие команды (просто нажимайте соответствующие клавиши, только с учетом регистра, то есть вместе с клавишей Shift): <Shift>+<N> — сортировка по PID; <Shift>+<A> — сортировать процессы по возрасту; <Shift>+<P> — сортировать процессы по использованию ЦПУ; <Shift>+<M> — сортировать процессы по использованию памяти; <Shift>+<T> — сортировка по времени выполнения.
Кроме команд, определяющих режим сортировки, команда top воспринимает еще ряд команд, которые позволяют управлять процессами в интерактивном режиме. С помощью команды <K> можно завершить некоторый процесс (его PID будет запрошен), а с помощью команды <R> можно переопределить значение nice для некоторого процесса. Таким образом, эти две команды аналогичны командам kill и renice, которые рассматриваются в разд. 8.4.3. и разд. 8.4.4
Настройка окружения пользователя
Как вы уже знаете, при входе любого пользователя в систему для него запускается особый экземпляр оболочки — login shell. В процессе запуска в качестве login shell bash ищет следующие файлы: /etc/profile ~/.bash_profile ~/.bash_login ~/.profile
(в указанном порядке) и выполняет содержащиеся в них команды. Если bash запускается повторно из командной строки в интерактивном режиме (т. е. не для выполнения какой-то одиночной команды), то он находит файл ~/.bashrc и выполняет содержащиеся в нем команды. Впрочем, в дистрибутиве Mandrake файл ~/.bashrc вызывается и для login shell, а из него вызывается еще и общесистемный файл /etc/bashrc. Так что, как видите, тут возможны варианты.
Но какова бы ни была последовательность вызова этих скриптов, с их помощью для каждого сеанса работы пользователя создается так называемая "пользовательская среда" или окружение, представляющая собой набор переменных с установленными для них значениями. Эти значения считываются некоторыми программами и утилитами, и в соответствии с их значениями изменяется поведение системы в тех или иных ситуациях.
Файлы /etc/profile и /etc/bashrc определяют общесистемные настройки пользовательской среды, а остальные перечисленные файлы определяют индивидуальную среду конкретного пользователя. Сравнительно небольшие добавления или исправления в индивидуальных файлах настройки, изменяющие значения, заданные по умолчанию, могут сделать значительно более приятной для вас работу в системе (о вкусах, как известно, не спорят, и вряд ли люди, которые определяли настройки по умолчанию, угадали ваши предпочтения). Поэтому давайте кратко рассмотрим основные переменные пользовательской среды и то, каким образом вы сами можете их изменять.
Вначале посмотрите переменные окружения, которые заданы по умолчанию. Как мы уже говорили в , это можно сделать с помощью команд set (и аналогичной ей команды typeset) или env. Значение, присвоенное отдельной переменной, можно просмотреть с помощью команды echo $name, где name — имя переменной.
Из всех переменных, которые вы увидите по команде set, обычно меняют вид приглашения PS1 и перечень путей поиска PATH. О том, как поменять значения этих переменных, было подробно рассказано в . Если вы почему-либо пропустили этот раздел, загляните в него сейчас. Так что осталось только решить, в каком именно скрипте задать этим переменным новые значения. Рассмотрим этот вопрос на примере переменной PATH.
Переменная PATH формируется в двух скриптах: /etc/profile (пути, общие для всех пользователей) и в одном из пользовательских скриптов (например, в ~/.bash_profile), где к ранее сформированному перечню пользователь может добавить пути по своему желанию. Только не стоит делать это в файле ~/bashrc, так как последний перезапускается каждый раз при запуске второго, третьего и т. д. экземпляра оболочки. Для добавления пути в переменную PATH надо вписать в выбранный скрипт строку следующего вида (в этом примере в перечень добавляется путь /home/user/bin):
PATH=$PATH:/home/user/bin
Обратите внимание на то, что двоеточия в конце нет. И имейте в виду, что каталоги просматриваются в поисках нужного файла в том порядке, как они перечислены в переменной PATH.
В отличие от MS-DOS Linux не ищет исполняемый файл в текущем каталоге. Поэтому, если вы хотите, чтобы поиск производился и в текущем каталоге, надо добавить и этот каталог (напомним, что он имеет имя, состоящее из одной точки) в переменную PATH. Но имейте в виду, что с точки зрения безопасности добавлять текущий каталог в перечень путей поиска недопустимо, так как злоумышленник может поместить в один из доступных ему по записи каталогов вредоносную программу, названную именем одной из часто используемых системных утилит. И, когда вы запустите эту программу, считая, что запускаете системную утилиту, она может нанести большой вред вашей системе, тем более, если вы запустили ее от имени суперпользователя.
При желании можно слегка "украсить себе жизнь", включив цветной вывод в команде ls (если по умолчанию он черно-белый). Для этого редактируем файл /etc/bashrc, в который добавляем строку:
alias ls = "ls -F --color"
Кстати, если вы захотите, чтобы Midnight Commander в окне эмулятора терминала был цветным, а не черно-белым, то установите переменную COLORTERM:
COLORTERM = ; export COLORTERM
Основные конфигурационные файлы
Если вы прочитали разд. 8.2.1 (или если смотрели файл /etc/inittab), то представляете, что в обычной ситуации процесс init помимо запуска процессов getty выполняет 2 основных действия:
запускает скрипт rc.sysinit из каталога /etc/rc.d;
запускает скрипт rc из того же каталога /etc/rc.d с опцией, равной уровню выполнения (обычно rc 3).
В файле rc.sysinit содержатся команды инициализации системы, в том числе команды установки системных переменных, загрузки таблиц раскладки клавиатуры (командой loadkeys) и системного шрифта (команда consolechars), монтирования и проверки файловых систем, загрузки модулей, задания предпочитаемой графической оболочки и т. д.
Если вы внимательно прочитали раздел о командном языке интерпретатора команд shell (гл. 5), то вы легко поймете большую часть скрипта /etc/rc.d/rc.sysinit.
Прежде чем рассматривать функции, выполняемые скриптом rc, надо сказать несколько слов о каталоге /etc/rc.d. Этот каталог вообще играет важную роль в процессе загрузки, поскольку он содержит основные скрипты (программы на языке командного процессора shell), служащие для организации процесса загрузки.
Каталог rc.d содержит следующий набор подкаталогов: rc0.d rc1.d rc2.d rc3.d rc4.d rc5.d rc6.d init.d
Если вы просмотрите (например, с помощью команды ls -l) содержимое подкаталогов rcX.d, то увидите, что в этих подкаталогах содержатся не файлы, а только ссылки на файлы скриптов, находящиеся в других каталогах, а именно (за редким исключением), в каталоге /etc/rc.d/init.d. Названия этих ссылок имеют имена, начинающиеся либо с буквы K, либо с буквы S. Подкаталог init.d содержит по одному скрипту для каждой из возможных в системе служб (NFS, sendmail, httpd и т. п.).
Теперь вспомним, что процесс init после скрипта rc.sysinit запускает скрипт rc с опцией, равной заданному уровню выполнения. Этот скрипт предназначен в общем случае для перевода системы из одного уровня выполнения на другой. В процессе начальной загрузки этот скрипт переводит систему из однопользовательского режима на уровень, задаваемый по умолчанию. Общий алгоритм работы rc состоит в следующем. При переходе на уровень X сначала просматривается каталог rcX.d и для всех ссылок, которые начинаются на K, вызываются файлы, на которые идет ссылка, с опцией stop, т. е. осуществляется останов соответствующих служб (которые не должны работать на данном уровне выполнения). Затем запускаются службы, которые на данном уровне выполнения должны быть запущены. Это осуществляется путем последовательного просмотра ссылок, которые начинаются с символа S, и запуска соответствующих скриптов с опцией start. Из сказанного ясно, что буквы (символы) S и K, с которых начинаются имена ссылок в подкаталогах rcX.d, происходят от start и kill, соответственно. Заметим еще, что после S и K в именах ссылок стоят двузначные номера, которые служат для задания порядка запуска скриптов.
Одна из последних ссылок вида SXXname, используемых скриптом rc на уровнях 2–5, является ссылка на скрипт /etc/rc.d/rc.local. Как сказано в самом этом файле, этот скрипт выполняется после всех других скриптов в процессе инициализации системы, поэтому если вы хотите, чтобы в процессе загрузки были выполнены какие-то дополнительные команды или ваши персональные настройки, то их целесообразно поместить именно сюда.
Тот вариант этого скрипта, который устанавливается из дистрибутива, выполняет очень ограниченные задачи: выводит на экран логотип дистрибутива и формирует файлы /etc/issue и /etc/issue.net, содержащие текст сообщений, выдаваемых пользователю при входе в систему.
Основные задачи системного администрирования. Процессы и их идентификаторы
К обязанностям системного администратора обычно относят следующие задачи: подключение и настройка аппаратных устройств; установка и обновление программного обеспечения; запуск и настройка общесистемных сервисов (конфигурирование системы); управление пользователями; управление процессами; распределение ресурсов; обеспечение безопасности.
Вопросы подключения и настройки аппаратных средств, а также процедуры установки и обновления программного обеспечения мы рассмотрим в двух последующих главах. Остальные задачи системного администрирования будут кратко рассмотрены в настоящем разделе. Начнем с рассмотрения того, как происходит процесс загрузки ОС. Дело в том, что этот этап во многом определяет режим последующей работы системы и ее конфигурацию. Если вы умеете влиять на процесс загрузки, значит, вы уже сможете добиться желаемой конфигурации системы после загрузки.
Но для понимания процедуры начальной загрузки необходимо иметь самое общее представление о том, что такое процесс в системе, поскольку это понятие будет постоянно использоваться в дальнейшем.
В самом первом приближении можно считать, что процесс — это загруженная в оперативную память программа. Но это не совсем точно, правильнее было бы сказать, что "процесс выполняет программу". Дело в том, что в Linux вначале запускается процесс, который загружает в оперативную память программу из указанного ему файла и начинает ее выполнять. Это означает, что каждый процесс должен быть запущен (как говорят — "порожден") каким-то другим процессом. То есть для каждого процесса однозначно определен его "родитель" (или "предок"), для которого данный процесс является "дочерним" (или "потомком"). Если вы хотите увидеть "дерево" запущенных в вашей системе процессов, выполните команду pstree. Вывод этой команды позволяет увидеть, что "отцом" всех процессов в системе (или "корнем дерева процессов") является процесс init, который первым запускается после загрузки ядра.
Каждый процесс в системе имеет уникальный идентификатор — PID, назначаемый процессу при запуске. Процесс с идентификатором 1 выполняет программу init. Именно по этим идентификаторам система различает процессы. Каждый запущенный процесс в любой момент времени находится в одном из следующих состояний: активен (R), приостановлен (T) или "спит" (S). Текущее состояние процесса называют статусом процесса.
Кроме идентификатора и статуса для каждого процесса в специальных структурах ядра сохраняются следующие данные (приводимый ниже перечень является далеко не полным): полная командная строка запуска выполняемой процессом задачи; информация об отведенном процессу адресном пространстве; ссылка на текущий рабочий каталог и корневой каталог процесса (последний служит для ограничения доступа процесса к файловой структуре); таблица открытых процессом файлов; так называемое окружение процесса, т. е. перечень заданных для данного процесса переменных с их текущими значениями; атрибуты, определяющие права и привилегии процесса, таблица обработчиков сигналов; указание на родительский процесс; пользовательская маска (umask) или маска доступа — указание на то, какие права надо удалить при создании нового файла или каталога из стандартного набора прав, присваиваемых файлу (каталогу).
Поскольку Linux — система многозадачная, одновременно может быть запущено много процессов. Впрочем, слово "одновременно" здесь применено не совсем корректно, поскольку на самом деле в каждый момент времени выполняется только один процесс. (Для точности следует заметить, что в многопроцессорных системах, на которых Linux тоже может работать, одновременно могут выполняться несколько процессов, но мы рассматриваем только однопроцессорные системы). Планировщик процессов выделяет каждому процессу небольшой квант времени и по истечении этого кванта передает управление следующему процессу. Кванты времени, выделяемые каждому процессу, так малы, что у пользователя создается иллюзия одновременного выполнения многих процессов. А для того, чтобы некоторые, наиболее важные процессы, получали больше процессорного времени, для каждого процесса установлен приоритет.
Пользователи могут "общаться" с процессами путем посылки им сигналов. Процессы тоже общаются друг с другом посредством сигналов. Когда мы нажимаем комбинацию клавиш <Ctrl>+<C>, чтобы завершить выполнение какой-то программы, мы фактически посылаем соответствующему процессу сигнал "Завершить работу". Завершаясь, процесс посылает родительскому процессу сигнал о своем завершении. Но бывают случаи, когда родительский процесс завершается раньше дочернего. Процессы, не имеющие родителя, называются "сиротами". "Сироты" автоматически усыновляются процессом init, который и принимает сигналы об их завершении. Если процесс-родитель по каким-то причинам не может принять сигнал о завершении дочернего процесса, то процесс-потомок превращается в "зомби" и получает статус Z. Процессы-зомби не занимают процессорного времени (т. е. их выполнение прекращается), но соответствующие им структуры ядра не освобождаются. Уничтожение таких процессов — одна из обязанностей системного администратора. Наконец, процесс может надолго "впасть в сон", прервать который не удается. Статус таких процессов обозначается символом D. Уничтожить их удается только при перезагрузке системы.
Особым видом процессов являются демоны. Вообще-то в них нет ничего особого. Это просто процессы, выполняющиеся в фоновом режиме, без вывода каких-либо данных на терминал. Демоны обычно используются для выполнения сервисных функций, обслуживания запросов от других процессов, причем не обязательно выполняющихся на данном компьютере.
Надо еще упомянуть, что процессы могут запускать ("внутри себя") отдельные нити (thread), или потоки. Нити — это параллельно выполняемые части одной программы, которые в Linux реализованы как процессы, запускаемые со специальным флагом. С точки зрения системы они отличаются от других процессов только тем, что для них не создается отдельное окружение, они выполняются в среде родительского процесса.
Приведенных данных о процессах нам пока достаточно (к рассмотрению процессов мы еще вернемся в разд. 8.4).
Освобождение дискового пространства
Теперь вы знаете, как определить, сколько места займет на диске устанавливаемый пакет, и каков объем свободного пространства на диске. Рассмотрим, что можно сделать, если свободного места не достаточно. Надо заметить, что при стандартной инсталляции ОС Linux на диске образуется большое количество файлов, которые вам никогда не понадобятся. В то же время довольно трудно в огромной массе файлов найти те, которые вам не нужны (тем более, что они спрятаны глубоко в дебрях структуры каталогов). Поэтому я расскажу вкратце о своем опыте поиска ненужных файлов, надеясь, что этот опыт окажется полезен читателю.
Однажды мне пришлось устанавливать Linux (Black Cat 6.0) на 486-ой компьютер с жестким диском объемом 350 Мбайт. Хотя при установке я старался выбрать минимально возможную конфигурацию ПО, все равно после завершения установки диск оказался заполнен более чем на 90%. Перечислю вкратце те действия, которые позволили мне освободить достаточно места на диске для установки новых пакетов.
Первым делом стоит подумать об удалении части пакетов ПО, установленных при инсталляции системы. Для того, чтобы решить, какой пакет или пакеты можно удалить, дайте команду
[root]# rpm -qa > packages
Полученный файл packages будет содержать список всех установленных в системе пакетов ПО. Этот список можно проанализировать с целью выявления ненужных вам пакетов и удалить таковые с помощью команды rpm с параметром –e. При этом будут удалены все созданные при инсталляции пакета файлы и каталоги. Этот способ самый безопасный, поскольку программа rpm предварительно проверит, не используется ли данный пакет какой-либо другой программой, и при наличии такой зависимости выдаст соответствующее предупреждение, а удалять что-либо откажется. Отмечу только, что удаление пакетов надо выполнять с правами root.
У меня, например, в полученном таким образом файле packages встретилось упоминание пакета AfterStep-APPS-990329-2. Выполнив команду
[root]# rpm -qi AfterStep-APPS
я выяснил, что этот пакет содержит некие апплеты к оконному менеджеру AfterStep. Поскольку такой менеджер я не использовал, я удалил этот пакет, а также и сам пакет AfterStep, с помощью команд
[root]# rpm -e AfterStep
Это освободило около 5800 Кбайт. Воспользовавшись таким приемом, вы можете удалить все пакеты, которые не используете. Я, например, удалил такие пакеты, как gnome-core, gnome-libs, gnome-audio, поскольку в качестве графической среды использую не Gnome, а KDE. Отмечу, что когда я попытался удалить gnome-core, программа rpm отказалась это сделать, сообщив, что часть этого пакета используется пакетом xmms-gnome. Еще больше неудовлетворенных зависимостей образуется при попытке удалить gnome-libs. Однако поскольку все упоминавшиеся в этих сообщениях пакеты так или иначе были связаны с Gnome, я рискнул удалить их все, а также другие пакеты, которые были с ними связаны (). В результате освободилось около 7800 Кбайт дискового пространства.
Заглянув в каталог /usr/man, я обнаружил два подкаталога со страницами руководства man на французском и испанском языках. После их удаления освободилось еще около 100 Кбайт.
В каталоге /usr/lib/kbd/keymaps можно, по-видимому, удалить подкаталоги, в которых хранятся таблицы раскладок клавиатуры, предназначенные для других типов микропроцессоров, а в /usr/lib/kbd/keymaps/i386 — подкаталоги для раскладок, отличных от qwerty.
Аналогичным образом удаляются раскладки клавиатуры для различных языков, которыми вы не пользуетесь (скажем, для китайского или тайского). Эти шрифты расположены в каталоге /usr/lib/kbd/keymaps/i386/qwerty. Можно попробовать удалить ненужные шрифта из /usr/lib/kbd/consolefonts, однако если в начале таблицы раскладки клавиатуры указывается, для какого языка она служит, то о назначении файла шрифта приходиться судить по его названию.
Поскольку по умолчанию в системе устанавливаются средства локализации для различных стран (которые вам, по-видимому, не потребуются), то можно удалить из каталога /usr/share/locale все подкаталоги, соответствующие не нужным вам языкам. Всего там около 16 Мбайт, так что удаление ненужного может дать около 15 Мбайт освобожденного пространства. Еще более 2 Мбайт может дать очистка каталогов /usr/share/i18n/locales и /usr/share/i18n/charmaps.
В каталоге /usr/share/doc/HTML/ имеются подкаталоги с документацией на разных языках, значительная часть которой вам, по-видимому, не нужна. Я оставил в этом каталоге только три подкаталога en, ru, default, причем последний является просто ссылкой на подкаталог en, так что фактически там осталось только 2 подкаталога. Удаление этой документации освободило около 500 Кбайт.
Я думаю, что, проведя более детальный анализ содержимого своего жесткого диска, вы найдете еще много файлов, которые можно безопасно удалить. В заключение хочется только сказать, что, если после такого удаления вы попытаетесь проверить с помощью той же программы rpm корректность установки некоторых пакетов, вы можете получить сообщения об ошибках. Но это не страшно, если только вы удаляли пакеты после основательных раздумий.
Перевод процесса в фоновый режим
Если вы запускаете какой-то процесс путем запуска программы из командной строки, то обычно процесс запускается, как говорят, "на переднем плане". Это значит, что процесс "привязывается" к терминалу, с которого он запущен, воспринимая ввод с этого терминала и осуществляя на него вывод. Но можно запустить процесс в фоновом режиме, когда он не связан с терминалом. Для запуска процесса в фоновом режиме в конце командной строки запуска программы добавляют символ &.
В оболочке bash имеются две встроенные команды, которые служат для перевода процессов на передний план или возврата их в фоновый режим. Но прежде, чем рассказывать об этих командах, надо рассказать о команде jobs. Она всегда вызывается без аргументов и показывает задания, запущенные из текущего экземпляра shell. В начале каждой строки вывода этой команды указывается порядковый номер задания в виде числа в квадратных скобках. После номера указывается состояние процесса: stopped (остановлен), running (выполняется) или suspended (приостановлен). В конце строки указывается команда, которая исполняется данным процессом. Один из номеров выполняющихся заданий помечен знаком +, а еще один — знаком -. Процесс, помеченный знаком +, будет по умолчанию считаться аргументом команд fg или bg, если они вызываются без параметров. Процесс, помеченный знаком -, получит знак +, если только завершится по какой-либо причине процесс, который был помечен знаком +.
А теперь можно рассказать и о командах fg и bg, которые служат для перевода процессов на передний план или возврата их в фоновый режим. В качестве аргумента обеим этим командам передаются номера тех заданий, которые присутствуют в выводе команды jobs. Если аргументы отсутствуют, то подразумевается задание, помеченное знаком +. Команда fg переводит указанный в аргументе процесс на передний план, а команда bg — переводит процесс в фоновый режим. Одной командой bg можно перевести в фоновый режим сразу несколько процессов, а вот возвращать их на передний план необходимо по одному.
Приоритеты, значение nice и команда renice
О том, что такое приоритет, мы уже кратко говорили в начале этой главы, Но некоторые факты надо изложить дополнительно. Приоритет для каждого процесса устанавливается в тот момент, когда процесс порождается. Приоритет процесса определяется так называемым "значением nice", которое лежит в пределах от +20 (наименьший приоритет, процесс выполняется только тогда, когда ничто другое не занимает процессор), до -20 (наивысший приоритет).
Значение nice устанавливается для каждого процесса в момент порождения этого процесса и при обычном запуске команд или программ принимается равным приоритету родительского процесса. Но существует специальная команда nice, которая позволяет изменять значение nice при запуске программы. Формат использования этой программы:
nice [- adnice] command [args]
где adnice — значение (от –20 до +19), добавляемое к значению nice процесса-родителя. Полученная сумма и будет значением nice для запускаемого процесса. Отрицательные значения может устанавливать только суперпользователь. Если опция — adnice не задана, то по умолчанию для процесса-потомка устанавливается значение nice, увеличенное на 10 по сравнению со значением nice родительского процесса. Очевидно, что если вы не суперпользователь, то применять эту команду имеет смысл только тогда, когда вы хотите запустить некий процесс с низким значением приоритета.
Другая команда, renice, служит для изменения значения nice для уже выполняющихся процессов. Ее формат таков:
renice priority [[-p] PID] [[-g] grp] [[-u] user]
Например, команда
[root]# renice -1 987 –u daemon –p 32
увеличивает на 1 приоритет процессов с PID 987 и 32, а также всех процессов пользователя daemon.
Суперпользователь может изменить приоритет любого процесса в системе. Другие пользователи могут изменять значение приоритета только для тех процессов, для которых данный пользователь является владельцем. При этом обычный пользователь может только уменьшить значение приоритета (увеличить значение nice), но не может увеличить приоритет, даже для возврата значения nice к значению, устанавливаемому по умолчанию. Поэтому процессы с низким приоритетом не могут породить "высокоприоритетных детей".
Процедура загрузки ОС Linux
Для начала надо отметить, что все, о чем будет рассказано в этом разделе, относится к дистрибутиву Red Hat и его аналогам. В других дистрибутивах (например, Debian) процедуры загрузки могут быть организованы иначе.
Процесс init и файл /etc/inittab
Как вы знаете, после включения питания компьютера и завершения тестирования аппаратной части BIOS считывает из первого сектора загрузочного диска короткую программу-загрузчик. Эта программа запускает основной системный загрузчик (например, lilo), который, в свою очередь, загружает в память ядро системы, которое обычно хранится в файле vmlinuz-x.y.z-a в каталоге /boot. Здесь x.y.z — это номер версии ядра, а вместо символа a часто стоит указание на какие-то конкретные модификации ядра. Впрочем, название файла ядра может быть и другим, для загрузчика это не имеет значения, только это имя надо указать в конфигурационном файле загрузчика.
Сразу после загрузки ядро монтирует корневую файловую систему и запускает процесс init. Процесс init — это программа, которая ответственна за продолжение процедуры загрузки, и перевод системы от начального состояния, возникающего после загрузки ядра, в стандартное состояние обработки запросов многих пользователей. Init выполняет еще массу различных операций, необходимых для дальнейшей работы системы: проверку и монтирование файловых систем, запуск различных служб (демонов), запуск процедур логирования, оболочек пользователей на различных терминалах и т. д.
Точный список этих операций зависит от так называемого уровня выполнения (run level). Уровень выполнения определяет перечень действий, выполняемых процессом init, и состояние системы после загрузки, т. е. конфигурацию запущенных процессов. Уровень выполнения идентифицируется одним символом. В ОС Linux существует 8 основных уровней выполнения: 0 — остановка системы; 1 — однопользовательский режим (для специальных случаев администрирования); 2 — многопользовательский режим без NFS (то же, что и 3, если компьютер не работает с сетью); 3 — полный многопользовательский режим; 4 — использование не регламентировано; 5 — обычно используется для запуска системы в графическом режиме; 6 — перезагрузка системы; S (или s) — примерно то же, что и однопользовательский режим, но S и s используются в основном в скриптах.
Как видите, уровни 0, 1 и 6 зарезервированы для особых случаев. Относительно того, как использовать уровни со 2 по 5, единого мнения не существует. Некоторые системные администраторы используют разные уровни для того, чтобы задать разные варианты работы, например, на одном уровне запускается графический режим, на другом работают в сети и т. д. Вы можете сами решить, как использовать разные уровни для создания разных вариантов загрузки. Но для начала проще всего воспользоваться тем способом определения разных уровней, который был задан при установке.
Первым делом после старта процесс init считывает свой конфигурационный файл /etc/inittab. Этот файл состоит из отдельных строк. Если строка начинается со знака # или пуста, то она игнорируется. Все остальные строки состоят из 4 полей, разделенных двоеточиями:
id:runlevels:action:process
где:
id — идентификатор строки. Это произвольная комбинация, содержащая от 1 до 4 символов. В файле inittab не может быть двух строк с одинаковыми идентификаторами;
runlevels — уровни выполнения, на которых эта строка будет задействована. Уровни задаются цифрами или буквами без разделителей, например, 345;
process — процесс, который должен запускаться на указанных уровнях. Другими словами в этом поле указывается имя программы, вызываемой при переходе на указанные уровни выполнения;
action — действие.
В поле action стоит ключевое слово, которое определяет дополнительные условия выполнения команды, заданной полем process. Допустимые значения поля action:
respawn — перезапустить процесс в случае завершения его работы;
once — выполнить процесс только один раз при переходе на указанный уровень;
wait — процесс будет запущен один раз при переходе на указанный уровень и init будет ожидать завершения работы этого процесса, прежде, чем продолжать работу;
sysinit — это ключевое слово обозначает действия, выполняемые в процессе загрузки системы независимо от уровня выполнения (поле runlevels игнорируется). Процессы, помеченные этим словом, запускаются до процессов, помеченных словами boot и bootwait;
boot — процесс будет запущен на этапе загрузки системы независимо от уровня выполнения;
bootwait — процесс будет запущен на этапе загрузки системы независимо от уровня выполнения, и init будет дожидаться его завершения;
initdefault — строка, в которой это слово стоит в поле action, определяет уровень выполнения, на который система переходит по умолчанию. Поле process в этой строке игнорируется. Если уровень выполнения, используемый по умолчанию, не задан, то процесс init будет ждать, пока пользователь, запускающий систему, не введет его с консоли;
off — игнорировать данный элемент;
powerwait — позволяет процессу init остановить систему, когда пропало питание. Использование этого слова предполагает, что имеется источник бесперебойного питания (UPS) и программное обеспечение, которое отслеживает состояние UPS и информирует init о том, что питание отключилось;
ctrlaltdel — разрешает init перезагрузить систему, когда пользователь нажимает комбинацию клавиш <Ctrl>+<Alt>+<Del> на клавиатуре. Обратите внимание на то, что системный администратор может определить действия по комбинации клавиш <Ctrl>+<Alt>+<Del>, например игнорировать нажатие этой комбинации (что вполне разумно в системе, где много пользователей).
Этот список не является исчерпывающим. Более подробно о файле inittab можно узнать из man-страниц init (8), inittab (5) и getty (8).
Обработка файла /etc/inittab процессом init начинается в однопользовательском режиме (уровень 1), в котором единственным пользователем является пользователь root, работающий с консоли. Первым делом init находит строку, которая определяет, какой уровень выполнения запускается по умолчанию:
id:3:initdefault:
Это и будет тот уровень, в котором запустится и будет работать система после загрузки, поэтому естественно, что нельзя указывать в строке initdefault уровни 0 и 6.
Далее init выполняет команды, указанные в строке с ключевым словом sysinit. В стандартной конфигурации здесь выполняется скрипт rc.sysinit из каталога /etc/rc.d. После этого процесс init просматривает файл /etc/inittab и выполняет скрипты, соответствующие однопользовательскому уровню (1 во втором поле строки), всем уровням (строки с пустым вторым полем) и уровню, заданному по умолчанию. В строке, соответствующей уровню по умолчанию, вызывается скрипт rc из каталога /etc/rc.d. Этот скрипт один и тот же для всех уровней (т. е. обязательно вызывается, на какой бы уровень выполнения не загружалась система), только в зависимости от уровня выполнения ему передается соответствующее значение параметра вызова, так что, например, для 3-го уровня вызов скрипта осуществляется строкой типа
l3:3:wait:/etc/rc.d/rc 3
Функции, выполняемые скриптами rc.sysinit и rc мы подробно рассмотрим ниже, в разд. 8.2.2, а сейчас вернемся к краткому обзору действий процесса init.
Следующая важная функция, которую выполняет этот процесс (на уровнях со 2 по 5) — запуск шести виртуальных консолей (процессов getty), чтобы предоставить пользователям возможность регистрироваться в системе с терминалов. Для этого init порождает процессы, именуемые getty-процессами (от "get tty" — получить терминал), и следит за тем, какой из процессов открывает какой терминал. Каждый getty-процесс устанавливает свою группу процессов, используя вызов системной функции setpgrp, открывает отдельную терминальную линию и обычно приостанавливается во время выполнения функции open до тех пор, пока машина не получит аппаратную связь с терминалом. Когда функция open возвращает управление, getty-процесс исполняет программу login (регистрации в системе), которая требует от пользователей, чтобы они идентифицировали себя указанием регистрационного имени и пароля. Если пользователь зарегистрировался успешно, программа login, наконец, запускает командный процессор shell и пользователь приступает к работе. Этот вызов shell именуется "login shell" (регистрационный shell, регистрационный интерпретатор команд). Процесс, связанный с shell, имеет тот же идентификатор, что и начальный getty-процесс, поэтому login shell является процессом, возглавляющим группу процессов.
Если пользователь не смог успешно зарегистрироваться, программа регистрации завершается через определенный промежуток времени, закрывая открытую терминальную линию, а процесс init порождает для этой линии следующий getty-процесс, открывающий терминал, вместо прекратившего существование.
После завершения загрузки init продолжает работать в фоновом режиме, отслеживая изменения в состоянии системы. Например, если будет подана команда telinit, позволяющая изменить уровень выполнения, процесс init обеспечит выполнение команд, заданных для нового уровня файлом /etc/inittab. Этот файл прочитывается заново и в случае поступления сигнала HUP; эта особенность избавляет от необходимости перезагружать систему для того, чтобы сделать изменения в начальной конфигурации.
Таким образом, процесс начальной загрузки init постоянно находится в оперативной памяти и при получении соответствующих сигналов повторно выполняет цикл чтения из файла /etc/inittab инструкций о том, что нужно делать, причем этот набор инструкций различен для разных уровней выполнения.
Когда суперпользователь останавливает систему (командой shutdown), именно init завершает все другие исполняющиеся процессы, размонтирует все файловые системы и останавливает процессор.
Замечание
В приведенном описании опущены многие важные детали. Более подробное описание можно найти в man-страницах по init (8), inittab (5) и getty (8), а также в документах "Linux Documentation Project's Serial HOWTO".
Замечание
Если вы некорректно модифицируете файл /etc/inittab, система может перестать загружаться. Так что перед внесением каких-либо изменений в этот файл по меньшей мере запаситесь загрузочной дискетой и сохраните копию исходного файла на случай фатальных ошибок.
Процессы, происходящие при регистрации пользователя
Последовательность событий при полной регистрации выглядит так.
Пользователь вводит регистрационное имя по приглашению login: процесса getty.
getty выполняет программу login, используя в качестве аргумента указанное имя.
login запрашивает пароль и сверяет имя и пароль с записанными в файле /etc/passwd.
login выводит на экран из файла /etc/motd "сообщение дня".
login запускает интерпретатор shell, указанный в бюджете пользователя и устанавливает переменную среды TERM.
shell выполняет соответствующие файлы запуска, после чего выводит на экран приглашение и ожидает ввода информации.
О файлах запуска надо сказать несколько слов дополнительно. В домашнем каталоге пользователя находятся несколько личных файлов конфигурации. Если таких файлов в домашнем каталоге нет, то после входа в систему будут прочитаны глобальные файлы, содержащие значения "по умолчанию". Если в качестве оболочки используется Bourne-shell, выполняется файл .profile, если C-shell — .login и .cshrc, если Korn-shell — .profile и .kshrc (мы в дальнейшем рассматриваем только случай оболочки bash).
Если вы хотите установить для себя переменные среды (PATH или другие), отличающиеся от тех, которые по умолчанию задаются для всех пользователей, или вы хотите изменить сообщение, которое будет выдаваться вам после входа в систему, или хотите, чтобы после того, как вы войдете в систему, автоматически запускалась какая-то программа, вы можете сделать это с помощью следующих файлов:
/home/your_home/.bashrc — устанавливает ваши алиасы (т. е. псевдонимы или альтернативные имена команд, удобные для упрощения ввода часто используемых команд, имеющих значительную длину из-за большого количества опций) и функции;
/home/your_home/.bash_profile или /home/your_home/.profile — устанавливает переменные среды и запускает ваши программы.
Если такие файлы существуют (заметим, что это скрытые файлы), они будут считаны после входа в систему, и команды, записанные в них, будут выполнены.
Если вы хотите, чтобы при входе пользователя в систему выполнялся какой-то скрипт, то можно вызов этого скрипта поместить в файл ~/.profile. Это может сделать и сам пользователь.
Эти команды будут исполняться только при входе пользователя в систему. Можно, например, приветствовать каждого пользователя по имени или посылать индивидуальные сообщения:
if test $USER = jim; then
echo 'Здравствуйте, уважаемый Jim!'
fi
Программные средства для конфигурирования системы
Как вы уже, наверное, поняли, самый эффективный способ настройки системы в целом и отдельных служб состоит в редактировании конфигурационных файлов. Однако, для начинающего пользователя этот метод не самый лучший, поскольку надо иметь достаточно большой объем знаний по ОС LINUX, чтобы правильно отредактировать даже простейшие из этих файлов. К счастью, в состав дистрибутива Red Hat Linux входят специальные программные средства для конфигурирования системы, существенно облегчающие выполнение этих функций. Пожалуй, наиболее часто употребляемой программой такого сорта является linuxconf (http://www.solucorp.qc.ca/linuxconf). Эта программа может работать как в текстовом, так и в графическом режиме.
Рис. 8.6. Основное окно программы linuxconf
На рис. 8.6 приводится вид окна, которое появляется при запуске программы linuxconf в графическом режиме. Первоначально правое поле окна пустое.
В левой части окна отображается древовидная структура групп конфигурируемых параметров. Если данная группа параметров содержит более мелкие подгруппы, это обозначается крестиком перед названием группы. Если щелкнуть мышкой по этому крестику, то развернется список подгрупп. Если крестик перед названием группы отсутствует, щелчок мыши по этому названию приводит к появлению в правой части окна списка параметров данной группы. Например, группа параметров User accounts (Счета пользователей) выглядит так, как изображено на рис. 8.7.
С помощью экранной кнопки Add можно добавить нового пользователя, а щелкнув мышкой по имени уже существующего, вы получите возможность изменять значения отдельных параметров счета данного пользователя (см. рис. 8.8).
Рис. 8.7. Окно управления счетами пользователей
Описание всех возможностей программы linuxconf заняло бы слишком много места в данной книге. Я надеюсь, что общее представление о программе вы получили и сможете освоиться с ней самостоятельно. Кроме того, неплохое описание этой программы можно найти в нескольких книгах по Linux, например, в . Надо только сказать, что в Интернете встречаются неодобрительные отзывы некоторых пользователей об этой программе. Они советуют вместо ее использования напрямую редактировать конфигурационные файлы. Однако я не наталкивался на случаи ее некорректной работы. Решайте сами, пользоваться этой программой или нет.
В заключение нужно еще сказать, что работа с программой в текстовом режиме происходит вполне аналогично, только вместо мышки для перемещения по группам приходится пользоваться клавиатурой, а, выбрав конкретную группу, надо нажать клавишу <Enter> для доступа к окну, в котором можно изменять значения отдельных параметров.
Рис. 8.8. Окно изменения параметров счета пользователя
Редактирование файла /etc/fstab
Файловая система — один из важнейших общесистемных сервисов. Монтирование основных файловых систем осуществляется на этапе загрузки системы. Другие (дополнительные) файловые системы монтируются командой mount, которая была рассмотрена в разд. 4.8. Конфигурационным файлом для команды монтирования является файл /etc/fstab, который тоже был рассмотрен в разд. 4.8. Поэтому здесь не будем повторяться, а ограничимся тем, что приведем несколько советов, которые позволят несколько снизить трудоемкость процедур монтирования файловых систем.
Одним из неудобств ОС Linux по сравнению с Windows является необходимость монтировать файловую систему при работе с дискетами и вообще сменными накопителями (CD-ROM, Zip фирмы Iomega и т.п.). Каждый раз при смене диска приходится заново монтировать и размонтировать файловую систему. Впрочем, и для получения доступа к некоторым разделам жесткого диска тоже необходимо выполнять команды монтирования, если только не заставить систему делать это автоматически, изменив соответствующим образом файл /etc/fstab.
Чтобы не повторять одинаковых действий при каждом перезапуске системы и сократить число необходимых символов, которые приходится вводить с клавиатуры при выполнении операций монтирования, целесообразно выполнить следующее. Сначала создайте точки монтирования (пустые каталоги) для каждого из устройств или внешних файловых систем, которые вы будете периодически подключать: гибкого диска, CD-ROM, ZIP-диска, сетевых дисков, которые будут подключаться по NFS. Это можно сделать из Midnight Commander или следующими командами:
[root]# cd /mnt
[root]# mkdir floppy; mkdir cdrom; mkdir win; mkdir zip; mkdir server
Теперь отредактируйте файл /etc/fstab, добавив в него следующие строки, соответствующие тем устройствам, которые имеются в вашей системе (то, что в файле было до вас, лучше не трогать):
/dev/fd0 /mnt/floppy vfat user,noauto 0 1
/dev/cdrom /mnt/cdrom iso9660 ro,user,noauto 1
/dev/sda4 /mnt/zip vfat user,noauto,exec 0 1
/dev/hda1 /mnt/win vfat user,noauto 0 1
server:/export /mnt/server nfs defaults
Редактирование файла /etc/fstab можно выполнить и с помощью программы linuxconf, о которой будет рассказано ниже (команда File systems | Access local drive).
Если правильно настроен файл /etc/fstab, то обращение к гибкому диску или дискам CD-ROM осуществляется довольно просто. В графической среде KDE чтобы смонтировать диск надо просто щелкнуть правой кнопкой мыши по соответствующему значку и выбрать в появившемся меню команду Монтировать. Чтобы добиться примерно такого же эффекта в программе Midnight Commander, надо добавить в меню этой программы (файл /usr/lib/mc/mc.mnu) команды монтирования и размонтирования дисков. Вот пример таких команд для гибких дисков:
m Смонтировать дискету
mount /mnt/floppy
d Размонтировать дискету
umount /mnt/floppy
(предполагается, что в файле /etc/fstab прописана строка, определяющая устройство и тип файловой системы для /mnt/floppy). После этого смена дискеты в Midnight Commander под Linux будет ничем не сложнее аналогичного действия в программе Norton Commander или в FAR под MS Windows: для того, чтобы смонтировать дискету, достаточно будет последовательно нажать клавиши <F2> и <M>, для размонтирования — клавиши <F2> и <D>.
Сигналы и команда kill
Сигналы — это средство, с помощью которого процессам можно передать сообщения о некоторых событиях в системе. Сами процессы тоже могут генерировать сигналы, с помощью которых они передают определенные сообщения ядру и другим процессам. С помощью сигналов можно осуществлять такие акции управления процессами, как приостановка процесса, запуск приостановленного процесса, завершение работы процесса. Всего в Linux существует 63 разных сигнала, их перечень можно посмотреть по команде
[user]$ kill –l
Сигналы принято обозначать номерами или символическими именами. Все имена начинаются на SIG, но эту приставку иногда опускают: например, сигнал с номером 1 обозначают или как SIGHUP, или просто как HUP.
Когда процесс получает сигнал, то возможен один из двух вариантов развития событий. Если для данного сигнала определена подпрограмма обработки, то вызывается эта подпрограмма. В противном случае ядро выполняет от имени процесса действие, определенное по умолчанию для данного сигнала. Вызов подпрограммы обработки называется перехватом сигнала. Когда завершается выполнение подпрограммы обработки, процесс возобновляется с той точки, где был получен сигнал.
Можно заставить процесс игнорировать или блокировать некоторые сигналы. Игнорируемый сигнал просто отбрасывается процессом и не оказывает на него никакого влияния. Блокированный сигнал ставится в очередь на выдачу, но ядро не требует от процесса никаких действий до разблокирования сигнала. После разблокирования сигнала программа его обработки вызывается только один раз, даже если в течение периода блокировки данный сигнал поступал несколько раз.
В табл. 8.1. приведены некоторые из часто встречающихся сигналов.
Таблица 8.1. Сигналы
№
Как видите, некоторые сигналы можно сгенерировать с помощью определенных комбинаций клавиш. Но такие комбинации существуют не для всех сигналов. Зато имеется команда kill, которая позволяет послать заданному процессу любой сигнал. Как уже было сказано, с помощью этой команды можно получить список всех возможных сигналов, если указать опцию -l. Если после этой опции указать номер сигнала, то будет выдано его символическое имя, а если указать имя, то получим соответствующий номер.
Для посылки сигнала процессу (или группе процессов) можно воспользоваться командой kill в следующем формате:
[user]$ kill [-сигн] PID [PID..]
где сигн — это номер сигнала, причем если указание сигнала опущено, то посылается сигнал 15 (TERM — программное завершение процесса). Чаще всего используется сигнал 9 (KILL), с помощью которого суперпользователь может завершить любой процесс. Но сигнал этот очень "грубый", если можно так выразиться, поэтому его использование может привести к нарушению порядка в системе. Поэтому в большинстве случаев рекомендуется использовать сигналы TERM или QUIT, которые завершают процесс более "мягко".
Естественно, что наиболее часто команду kill вынужден применять суперпользователь. Он должен использовать ее для уничтожения процессов-зомби, зависших процессов (они показываются в листинге команды ps как <exiting>), процессов, которые занимают слишком много процессорного времени или слишком большой объем памяти и т. д. Особый случай — процессы, запущенные злоумышленником. Но обсуждение этого особого случая выходит за рамки данной книги.
Сколько осталось места на диске?
При установке новых пакетов очень часто возникает одна проблема, хорошо знакомая всем пользователям компьютеров: недостаток дискового пространства. Поэтому перед установкой нового пакета надо вначале ответить на вопрос о том, достаточно ли места на диске для размещения данного ПО?
Программа rpm позволяет определить, сколько места потребуется для установки пакета: для этого надо дать запрос вида rpm -qpi имя_пакета и в строке Size будет выдано, сколько байт займет пакет. Осталось узнать, есть ли столько свободного места на диске.
Для определения объема свободного пространства на диске вы можете воспользоваться командой df. Если дать эту команду без аргументов, то она сообщит, каков объем дискового пространства во всех смонтированных файловых системах, сколько используется и сколько еще свободно. Единицей измерения при этом служит 1 килобайтный блок. Если вы хотите получить сведения об объеме свободного пространства в более привычных мегабайтах, дайте команду с параметром -h:
[user]$ df -h
Сведения о количестве свободного пространства на конкретном диске можно получить, если задать в качестве параметра имя файла устройства:
[user]$ df -h /dev/hda2
Если вместо имени файла устройства указать полное (с указанием пути) имя произвольного файла или каталога, то вы получите данные о количестве используемого и свободного места в файловой системе, содержащей указанный файл (каталог).
Если место еще есть, то можно перейти к установке пакета. Хуже владельцам компьютеров с дисками маленького объема: тут каждый раз надо думать, как бы освободить место для новой программы, другими словами, что уже можно с диска удалить. Удалять можно отдельные файлы, но, конечно, с точки зрения освобождения пространства, эффективнее удалять целыми каталогами или пакетами.
Файлы (каталоги) удаляются в том случае, если они (размещенные в них файлы) вам более не нужны. Естественно, что кандидатами на удаление в первую очередь рассматриваются каталоги (или файлы) самого большого объема, и тут оказывается полезной команда du (disc usage).
Команда du позволяет узнать, сколько места занимает конкретный файл или подкаталог. Для этого надо дать команду следующего формата (в примере мы узнаем объем каталога /usr/lib)
[user]$ du -ks /usr/lib
Результатом выполнения данной команды будет примерно такая строка
91418 /usr/lib
которая означает, что каталог /usr/lib занимает 91 418 Кбайт (опция k указывает, что объем должен выдаваться в килобайтах). Опция s задана для того, чтобы выводился только суммарный объем каталога. Если вы ее опустите, то получите данные об объеме каждого подкаталога и файла в указанном каталоге, а это очень много информации. Впрочем, последней строкой все равно будет выведен суммарный объем каталога.
Если маленькую s заменить на большую S, то выводиться будет только информация об объеме подкаталогов (но не файлов), что иногда тоже полезно. О других опциях указанных команд вы можете узнать на соответствующих man-страницах или по команде info.
System V Init Editor ksysv
В оболочке KDE имеется очень удобная утилита для управления запускаемыми на разных уровнях службами. Она называется ksysv или System V Init Editor и запускать ее надо от имени суперпользователя, иначе она будет только показывать существующую конфигурацию служб, но не будет позволять ее менять. После запуска этой программы вы увидите окно, изображенное на рис. 8.1.
В правом нижнем углу находятся 7 переключателей, которые позволяют определить, какие уровни исполнения будут отображаться (для уменьшения размера картинки я отключил отображение некоторых уровней). В левом поле отображаются все доступные в системе сервисы. Если поместить указатель мыши на название службы, появится краткое описание данной службы. А если щелкнуть левой кнопкой по имени службы, то это же описание появляется в отдельном окне (рис. 8.2), на двух других вкладках которого (рис. 8.3 и 8.4) можно узнать некоторые характеристики запускаемой программы, владельца и группу программы, а также их права и полномочия.
На вкладке Service имеются 4 кнопки (вы можете видеть их на рисунке 8.2), которые позволяют запустить службу, перезапустить ее (Restart), остановить или редактировать соответствующий скрипт. Сообщения, выдаваемые при запуске, перезапуске, остановке службы, отображаются в нижнем поле основного окна программы. В двух рядах полей, отображаемых справа вверху, и соответствующих различным уровням выполнения, показаны службы, останавливаемые и запускаемые при переходе на каждый уровень. С помощью мыши можно удалить ссылку на какой-то сервис или добавить такую ссылку.
Рис. 8.1. Основное окно программы ksysv
Рис. 8.2. Окно свойств службы
Рис. 8.3. Вкладка General
Рис. 8.4. Вкладка Permossions
На этом закончим рассмотрение данной программы. Конечно, не имея достаточного опыта пользоваться этой программой надо осторожно. Но, с другой стороны, откуда же опыту взяться, если его не набирать?
Управление пользователями
Задача управления пользователями имеет большое значение для истинно многопользовательских систем. Для персонального компьютера, о котором идет речь в этой книге, эта задача не так актуальна. Тем не менее, некоторые вопросы отразить необходимо, раз уж Linux по своей природе многопользовательская система.
Во-первых, еще раз следует повторить, что не стоит работать в системе от имени суперпользователя (кроме случаев выполнения сугубо административных задач). Следовательно, как минимум два пользователя у вас должны быть заведены, назовем их root и user. Но обходиться только двумя пользователями удается далеко не всегда. Даже на домашнем компьютере приходится давать доступ детям или другим членам семьи, а на служебном компьютере может потребоваться дать ограниченный доступ другим сотрудникам организации. Кроме того, в системе всегда автоматически заводится ряд пользователей для выполнения служебных задач. Поэтому задача управления актуальна и для персонального компьютера. Задача эта состоит из нескольких подзадач, а именно: заведение новых пользователей; распределение пользователей по группам; задание прав и полномочий для нового пользователя; установление для него квот; блокирование, при необходимости, бюджета пользователя.
Рассмотрим кратко хотя бы основные из этих задач.
Для начала надо отметить, что список всех известных системе пользователей находится в файле /etc/passwd. Каждая строка этого файла соответствует одному пользователю и состоит из семи полей, разделенных двоеточиями: регистрационное имя пользователя; зашифрованный пароль; UID (идентификатор пользователя); GID (идентификатор группы); информация о пользователе (обычно полное имя, должность и телефоны); домашний каталог пользователя; регистрационный shell.
С точки зрения системы поля GID и информация о пользователе не имеют никакого значения, а имя пользователя используется только на этапе входа пользователя в систему (логировании). Дальше система идентифицирует пользователя по его UID. Идентификатор группы включается в этот файл только по традиции, потому что включение пользователей в различные группы определяется теперь файлом /etc/group. Второе поле каждой строки тоже уже не содержит зашифрованного пароля, теперь в этом поле стоит просто звездочка (*), а зашифрованные пароли переместились в файл /etc/shadow. Дело в том, что с увеличением производительности компьютеров появилась возможность определять открытый пароль по зашифрованному методом простого перебора всех возможных комбинаций символов. А поскольку файл etc/passwd доступен по чтению всем пользователям, безопасность многопользовательской системы ставится под удар. Файл же /etc/shadow доступен только суперпользователю, что уменьшает, если не снимает совсем, эту угрозу.
Уже из описания файла /etc/passwd вы могли заключить, что заведение нового пользователя не заканчивается тем, что администратор прописывает в этом файле дополнительную строку. Процесс подключения нового пользователя состоит из следующих этапов: занесение информации в файл /etc/passwd; задание исходного пароля для нового пользователя; создание для него домашнего каталога; копирование в этот каталог стандартных вариантов файлов запуска; установка адреса электронной почты и почтовых псевдонимов; включение пользователя в необходимые группы; установка квот и ограничений.
Конечно, можно все эти этапы выполнять и вручную, но все же проще и удобнее воспользоваться имеющимися в системе специальными программными средствами. Как уже было описано в гл. 3, заводить в системе нового пользователя удобнее всего командой useradd. Однако перед тем, как заводить пользователя, надо подготовить типовые файлы конфигурации, которые используются при вводе новых пользователей, и располагаются в каталоге /etc/skel. Один полезный совет: не заводите много новых пользователей, пока вы не настроили конфигурационные файлы и не поместили образцы в /etc/skel/*. И сразу после того, как вы отредактировали какой-то конфигурационный файл, скопируйте его в /etc/skel/.
Команда useradd заводит бюджет нового пользователя, создает для него домашний каталог, копирует в него файлы конфигурации из каталога /etc/skel. В качестве аргумента команде должно быть указано имя пользователя, которое потом будет использоваться им для входа в систему. Кроме того, с помощью дополнительных опций можно задать: данные о пользователя (имя и т.д.), записываемые в поле комментария в файле /etc/passwd (опция -c); имя или номер группы, к которой будет отнесен пользователь (опция –g); список групп, в которые будет включен данный пользователь (опция –G); UID пользователя, назначаемый вместо UID, задаваемого системой (опция –u); какая оболочка назначается пользователю (опция –s)
и еще некоторые параметры. С помощью опции –D можно изменять значения параметров, которые назначаются вновь создаваемому пользователю. Однако рассматривать эти возможности мы здесь не будем.
После ввода нового пользователя надо задать ему первоначальный пароль, что делается командой passwd login_name. После первого входа в систему пользователь должен будет поменять свой пароль с помощью той же команды (только login_name указывать ему не требуется).
Команда usermod имеет те же опции, что и useradd, только используется для изменения параметров существующего пользователя, причем на момент применения этой команды суперпользователем данный пользователь не должен быть логирован в системе.
Каждый пользователь может быть включен в произвольное число групп. Включение пользователя в различные группы может быть осуществлено путем "ручного" редактирования файла /etc/group суперпользователем, а может быть выполнено с помощью команд groupadd и groupmod.
В процессе работы пользователь может сменить имя, с которым он вошел в систему (поработать в системе от имени другого пользователя). Как уже говорилось, для этого используется команда su. В качестве аргумента команде в простейшем случае передается имя или идентификатор пользователя, под которым мы хотим работать в системе. При этом, если перед именем пользователя стоит дефис, то для пользователя открывается новая сессия (происходит как бы "перелогирование"), а если дефиса нет, то изменяется только имя пользователя, а окружение (например, текущий каталог) не изменяется (). В любом случае выводится запрос на ввод пароля того пользователя, под чьим именем мы хотим дальше работать.
Команда su чаще всего используется для того, чтобы временно получить доступ к системе с правами суперпользователя. Параметр в этом случае указывать не требуется ().
После того, как вы поработали под чужим именем, достаточно выполнить команду exit, чтобы вернуть себе свое обычное имя.
Команда sg аналогична команде su, но используется для смены группы. Доступ предоставляется в том случае, если пользователь является членом указанной группы. В результате выполнения этой команды все вновь созданные файлы и запускаемые процессы получат новый идентификатор группы.
На этом мы ограничим рассуждения о процедурах управления пользователями, поскольку, как уже говорилось, вопросы эти не очень актуальны для персонального компьютера. Единственное, что можно еще добавить, — это то, что существуют два файла, с помощью которых можно передавать "приветы" пользователям в процессе их логирования. Это файлы:
/etc/issue — сообщение, выдаваемое системой до приглашения "login:";
/etc/motd — сообщение, выдаваемое системой после входа пользователя в систему.
Если вы хотите сделать эти сообщения более приветливыми, можете немного подкорректировать их. После корректировки можно переключиться в другую консоль и несколько раз войти в систему и выйти из нее, чтобы насладиться плодами своего труда. Но учтите, что скрипт /etc/rc.d/rc.local может перезаписывать файлы /etc/issue и /etc/motd при каждом перезапуске системы (у меня, например, RedHat перезаписывает файл /etc/issue и не трогает /etc/motd). То есть корректировать, возможно, надо не сами эти файлы, а скрипт /etc/rc.d/rc.local.
Управление процессами
Первым делом научимся определять, какие процессы в системе запущены. Для этого в Linux (как и во всех UNIX-системах) имеется команда ps. Если ее запустить без всяких параметров, то она выдает список процессов, запущенных в текущей сессии. Если вы хотите увидеть список всех процессов, запущенных в системе, надо задать ту же команду с параметром -ax.
Управление ресурсами
В этом разделе мы рассмотрим только один аспект управления ресурсами: как сэкономить тот или иной ресурс, точнее, как поступить в случае, если какого-то ресурса недостаточно. Основными ресурсами компьютера являются память и дисковое пространство. Того и другого, как известно, всегда не хватает. Вопросы экономии оперативной памяти уже вкратце рассмотрены, поскольку мы уже рассмотрели вопросы управления процессами и swap-файлами (см. разд. 8.3, 8.4). Так что осталось только рассмотреть вопрос о том, как освободить место на жестком диске.
Загрузка в однопользовательском режиме
Процесс загрузки ОС, к сожалению, не всегда происходит так, как это задумано. Бывают случаи, когда система отказывается загружаться нормальным образом. Основные причины, приводящие к такой ситуации :
неисправности аппаратных средств;
дефектные блоки на диске, в частности, блоки, в которых находится программа-загрузчик или ядро системы;
повреждения файловых систем;
неверно сконфигурированное ядро (например, при попытках установить самостоятельно скомпилированную или экспериментальную версию ядра);
ошибки в сценариях запуска (появившиеся, например, из-за того, что вы внесли в эти сценарии какие-то исправления).
Первое, что надо знать пользователю в таком случае — как войти в контакт с системой, заставить ее воспринимать команды, чтобы попытаться что-то исправить. Один из возможных вариантов действий в этом случае — попытаться запустить систему в однопользовательском режиме, т. е. с уровнем выполнения 1 (см. разд. 8.2).
Обычно о необходимости перехода в однопользовательский режим говорит то, что fsck не может автоматически восстановить файловую систему при загрузке. В таких случаях бывает необходимо запустить fsck в разделе /usr, для чего требуется, чтобы раздел был размонтирован, а этого нельзя сделать, пока не будут отключены почти все системные службы. Тут-то и требуется перейти в однопользовательский режим, в котором запускается минимум служб и сервисов системы.
Вы можете заставить процесс init загрузить систему в однопользовательском режиме, если зададите в командной строке загрузки ядра (в ответ на приглашение LILO boot:) аргумент single или emergency. Точнее, в тот момент, когда на экране появится сообщение
LILO boot:
необходимо ввести
linux single root=/dev/hda1.
где вместо /dev/hda1 надо, естественно, подставить имя раздела с корневой файловой системой. Эта команда подключит корневой раздел и переведет систему в однопользовательский режим. В этом режиме в системе работает только один пользователь — администратор и запускается только очень небольшое число самых необходимых системных служб (system services) -- включая login. (Заметим в скобках, что другим способом перевода системы в однопользовательский режим является применение команды telinit, однако в рассматриваемой ситуации, когда не проходит загрузка, воспользоваться этим способом вряд ли удастся).
Из соображений безопасности нормально сконфигурированная система при загрузке оболочки в однопользовательском режиме запросит пароль пользователя root. Это очевидно, так как иначе злоумышленнику было бы очень легко, задав соответствующие аргументы загрузчику LILO, войти в систему как root со всеми вытекающими отсюда последствиями. Чтобы злоумышленники не могли воспользоваться загрузкой в однопользовательском режиме для входа в систему без пароля, в соответствующую секцию файла lilo.conf должны быть добавлены две строки:
restricted
password=<password>
После выхода в оболочку вы сможете отменить те правки, которые привели к краху или предпринять какие-то другие действия по выходу из сбойной ситуации. В книге Д. Такета и С.Барнета сказано, что этот способ не работает, если корневой раздел находится на диске SCSI. Однако, возможно, это относится к старым версиям Linux, поскольку один из моих корреспондентов (Р.Сузи) уверяет, что со SCSI-дисками никаких проблем нет, и система грузится с них в любом режиме, лишь был бы доступен initrd. Ну, а если загрузиться в однопользовательском режиме все же не получается, можно попробовать загрузить систему с загрузочной дискеты, так что позаботьтесь о том, чтобы такая дискета у вас была.
Кстати, не дожидаясь возникновения чрезвычайных ситуаций, проверьте, как будет у вас проходить загрузка в однопользовательский режим и загрузка с аварийной дискеты. После этого, если неприятности все же возникнут, вы будете чувствовать себя значительно спокойнее.
Запуск демонов
В разд. 8.2, посвященном описанию процесса загрузки, было сказано, что запуск системных сервисов осуществляется скриптом /etc/rc.d/rc, который вызывается с параметром, определяющим уровень запуска. В этом скрипте поочередно вызываются на выполнение все программы и скрипты, ссылки на которые содержатся в особом каталоге /etc/rc.d/rcN.d, где N — номер уровня выполнения. Ссылки в каталоге /etc/rc.d/rcN.d имеют имена KNNname и SNNname, где NN — порядковые номера, определяющие последовательность запуска скриптов, а name — имя соответствующей программы (это имя приводится, скорее всего, просто для удобства пользователей, его отсутствие ничего бы не изменило). Скритп /etc/rc.d/rc вначале последовательно (в порядке присвоенных номеров NN) вызывает программы, на которые ссылаются линки KNNname. При этом программы вызываются с аргументом stop, т. е. соответствующие службы останавливаются. Затем так же последовательно перебираются ссылки с именами SNNname и соответствующие программы вызываются с параметром start.
Давайте рассмотрим процесс запуска новой службы на примере запуска Web-сервера Apache. Я выбрал для примера этот сервис только потому, что на изолированном персональном компьютере вы его, скорее всего, не установили при инсталляции системы. Можно было бы для примера взять Samba-сервер или сервер FTP, или любую другую службу. Последовательность действий в любом случае одинакова.
Естественно, что вначале надо установить в системе соответствующий пакет. Находим на дистрибутивном диске или скачиваем из Интернета пакет (пусть это будет apache-1.3.19-3.i586.rpm). Выполняем установку
[root]# rpm –Uhv apache-1.3.19-3.i586.rpm
При необходимости предварительно устанавливаем требующиеся дополнительные пакеты. После этого надо произвести все необходимые настройки сервера. Мы здесь не рассматриваем вопросы настройки сервера Apache. Пока вы не закончили с его настройкой, можно запускать сервер "вручную", чтобы проверить, как все работает. После того, как настройка сервера завершена, можно заняться организацией его автоматической загрузки при запуске системы. Для этого переходим в каталог /etc/rc.d/rcN.d и создаем там ссылку на демон httpd:
[root]# ln –s /usr/sbin/httpd SNNapache
Значение NN для этой ссылки вы можете выбрать сами (в данном случае желательно запускать этот сервер после запуска других служб, поэтому значение надо брать по-больше, например, 98). После этого сервер Apache будет автоматически загружаться при старте системы. Если потом вы захотите отказаться от его автоматического запуска, просто удалите ссылку SNNapache из каталога /etc/rc.d/rcN.d.
Надо сказать, что существует специальная утилита для управления запуском сервисов (демонов) на разных уровнях выполнения. Она называется chkconfig. Если ее запустить с опцией -- list, вы получите полный список доступных сервисов, с указанием того, запускается или нет данный сервис на каждом уровне. Опции — add и -- del служат для создания или удаления соответствующей ссылки в каталоге /etc/rc.d/rcN.d:
[root]# /sbin/chkconfig [--add | --del ] name
Формат команды для запуска или остановки сервиса следующий:
[root]# /sbin/chkconfig [-- level levels ] name [on | off | reset]
Так что запуск демона apache можно осуществить командой
[root]# /sbin/chkconfig --level 345 httpd on
Запуск и настройка общесистемных сервисов
Теперь, когда вы знаете, как загрузиться даже в сложной ситуации, можно приступить к экспериментам по изменению конфигурации и настроек системы. И начать изложение этих вопросов надо, конечно, с вопроса организации монтирования необходимых файловых систем.
