Linux OS #2

У команд могут быть аргументы, которые передаются запускаемой программе в виде 
текстовых строк. Например, командная строка cp src dest запускает программу cp с двумя аргументами, src и dest. Эта программа интерпретирует первый аргумент как имя существующего файла. Она копирует этот файл и называет эту копию dest. Не все аргументы являются именами файлов. В строке head –20 file
первый аргумент –20 дает указание программе head напечатать первые 20 строк файла file (вместо принятых по умолчанию 10 строк). Управляющие работой команды или указывающие дополнительные значения аргументы называются флагами  и по соглашению обозначаются знаком тире. Тире требуется, чтобы избежать двусмысленности, поскольку, например, команда head 20 file вполне законна. Она дает указание программе head вывести первые 10 строк файла с именем 20, а затем вывести первые 10 строк второго файла file. 

Большинство команд Linux-систем могут принимать несколько флагов и аргументов.Чтобы было легче указывать группы файлов, оболочка принимает так называемые волшебные символы (magic charecters),  иногда называемые также групповыми (wild cards). Например, символ «звездочка» означает все возможные текстовые строки, так что строка ls *.c дает указание программе ls вывести список всех файлов, имена которых оканчиваются на .c. Если существуют файлы x.c, y.c и z.c, то данная команда эквивалентна команде
ls x.c y.c z.c

Другим групповым символом является вопросительный знак, который заменяет один любой символ. Кроме того, в квадратных скобках можно указать множество символов, из которых программа должна будет выбрать один. Например, команда ls [ape]* выводит все файлы, имя которых начинается с символов «a», «p» или «e». Такая программа, как оболочка, не должна открывать терминал (клавиатуру и монитор), чтобы прочитать с него или сделать на него вывод. Вместо этого запускаемые программы автоматически получают доступ для чтения к файлу, называемому стандартным устройством ввода  (standard input), а для записи — к файлу, называемому стандартным устройством вывода  (standard output), и к файлу, называемому стандартным устройством для вывода сообщений об ошибках ( standard error). По умолчанию всем этим трем устройствам соответствует терминал, то есть чтение со стандартного ввода производится с клавиатуры, а запись в стандартный вывод.

Многие Linux-программы читают данные со стандартного устройства ввода и пишут на стандартное устройство вывода. Например, команда sort запускает программу sort, читающую строки с терминала (пока пользователь не нажмет комбинацию клавиш Ctrl+D, чтобы обозначить конец файла), а затем сортирует их в алфавитном порядке и выводит результат на экран.Стандартные ввод и вывод можно перенаправить, что является очень полезным свойством. Для этого используются символы «<» и «>» соответственно. Разрешается их одновременное использование в одной командной строке. Например, команда  sort <in >out  заставляет программу sort взять в качестве входного файл in и направить вывод в файл out. Поскольку стандартный вывод сообщений об ошибках не был перенаправлен, то все сообщения об ошибках попадут на экран. Программа, которая считывает данные со стандартного устройства ввода, выполняет определенную обработку этих данных и записывает результат в поток стандартного вывода, называется фильтром. 

Рассмотрим следующую командную строку, состоящую из трех отдельных команд: sort <in >temp; head –30 <temp; rm temp
Сначала запускается программа sort, которая принимает данные из файла in и записывает результат в файл temp. Когда она завершает свою работу, оболочка запускает программу head, дав ей указание вывести первые 30 строк из файла temp на стандартное устройство вывода, которым по умолчанию является терминал. Наконец, временный файл temp удаляется. При этом он удаляется безвозвратно и уже не может быть восстановлен. Часто используются командные строки, в которых первая программа в командной 
строке формирует вывод, используемый второй программой в качестве входа. В приведенном ранее примере для этого использовался временный файл temp. Однако система Linux предоставляет для этого более простой способ. В командной строке sort <in | head –30 используется вертикальная черта, называемая символом канала (pipe symbol), она означает, что вывод программы sort должен использоваться в качестве входа для программы head, что позволяет обойтись без создания, использования и удаления временного файла. Набор команд, соединенных символом канала, называется конвейером (pipeline)  и может содержать произвольное количество команд. Пример четырехкомпонентного конвейера показан в следующей строке:
grep ter * .t | sort | head –20 | tail –5 >foo

Здесь в стандартное устройство вывода записываются все строки, содержащие строку «ter» во всех файлах, оканчивающихся на .t, после чего они сортируются. Первые 20 строк выбираются программой head, которая передает их программе tail, записывающей последние пять строк (то есть строки с 16-й по 20-ю в отсортированном списке) в файл foo. Вот пример того, как операционная система Linux обеспечивает основные строительные блоки (фильтры), каждый из которых выполняет определенную работу, а также механизм, позволяющий объединять их практически неограниченным количеством способов.

Linux является универсальной многозадачной системой. Один пользователь может одновременно запустить несколько программ, каждую в виде отдельного процесса. Синтаксис оболочки для запуска фонового процесса состоит в использовании амперсанда в конце строки. Таким образом, строка  wc –l <a >b &
запустит программу подсчета количества слов wc, которая сосчитает число строк (флаг –l) во входном файле a и запишет результат в файл b, но будет делать это в фоновом режиме. Как только команда будет введена пользователем, оболочка выведет символ приглашения к вводу и будет готова к обработке следующей команды. Конвейеры также могут выполняться в фоновом режиме, например: sort <x | head &

Можно одновременно запустить в фоновом режиме несколько конвейеров.
Список команд оболочки может быть помещен в файл, а затем можно будет запустить оболочку с этим файлом в качестве стандартного входа. Вторая программа оболочки просто выполнит перечисленные в этом файле команды одну за другой — точно так же, как если бы эти команды вводились с клавиатуры. Файлы, содержащие команды оболочки, называются сценариями оболочки (shell scripts) . Сценарии оболочки могут присваивать значения переменным оболочки и затем считывать их. Они также могут иметь параметры и использовать конструкции if, for, while и case. Таким образом, сценарии оболочки представляют собой настоящие программы, написанные на языке оболочки. Существует альтернативная оболочка Berkley C, разработанная таким образом, чтобы сценарии оболочки (и язык команд вообще) выглядели как можно более похожими на программы на языке C. Поскольку оболочка представляет собой всего лишь пользовательскую программу, было написано много различных оболочек. Пользователи могут подобрать ту из них, которая им больше нравится.