Файловые утилиты: навигация, информация, манипулирование

2002-2005 гг

Навигация по файловой системе

Следующее, что необходимо пользователю после создания файлов - ориентация среди существующего их изобилия. Для начала при этом неплохо определиться со своим текущим положением в файловой системе. Для этого предназначена команда pwd. В ответ на нее выводится полный путь к текущему каталогу. Например, если текущим является домашний каталог пользователя, в ответ на:

$ pwd

последует

/home/username

Команда pwd имеет всего две опции: -L и -P. Первая выводит т.н. логический путь к текущему каталогу. То есть, таковым является, скажем, каталог /usr/src/linux, являющий собой символическую ссылку на каталог /usr/src/linux-номер_версии, то в ответ на

$ pwd -L

так и будет выведено

/usr/src/linux

Впрочем, тот же ответ последует и на команду pwd без опций вообще. Если же дать эту команду в форме

$ pwd -P

то будет выведен путь к физическому каталогу, на который ссылается текущий, например:

/usr/src/linux-2.4.19-gentoo-r9

Далее, по каталогам неплохо как-то перемещаться. Что делается командой cd. В отличие от прочих команд, рассматриваемых в этом разделе, это - внутренняя команда, встроенная во все командные оболочки - бесполезно было бы искать соответствующий ей исполняемый файл. Однако это не уменьшает ее важности. Использование ее очень просто -

$ cd pathname

где pathname - путь к искомому каталогу в абсолютной (относительно корня) или относительной (относительно текущего каталога) форме.

Определить местоположение команды (и вообще исполняемых файлов) в структуре файловой системы можно с помощью команды which (это также встроенная команда оболочки). В качестве аргумента ее можно указать одно или несколько имен файлов, в ответ на что будет выведен полный путь к каждому из них:

$ which tcsh zsh bash
/bin/tcsh
/bin/zsh
/bin/bash

При наличии одноименных исполняемых файлов в разных каталогах по умолчанию будет выведен путь только к первому из них: для вывода всех файлов-"тезок" можно прибегнуть к опции -a. При этом не важно, будут это жесткие или символические ссылки.

Более широкие возможности поиска - у команды whereis. По умолчанию, без опций, она для заданного в качестве аргумента имени выводит список бинарных файлов, man-страниц и каталогов с исходными текстами:

$ whereis zsh            
zsh: /bin/zsh /etc/zsh /usr/lib/zsh /usr/share/zsh
/usr/man/man1/zsh.1.gz /usr/share/man/man1/zsh.1.gz    

Соответствующими опциями можно задать поиск файлов одного из этих типов: -b - бинарных, -m - страниц руководств, -s - каталогов с исходниками. Дополнительные опции -B, -M, -S (в сочетании с опцией -f) позволяют определить исходные каталоги для их поиска.

Наконец, команда locate осуществляет поиск всех файлов и каталогов, содержащих компонент имени, указанный в качестве аргумента и осуществляет вывод содержимого найденных каталогов. Так, в ответ на команду

$ locate zsh

будет выведен список вроде следующего:

/bin/zsh
/bin/zsh-4.0.6
/etc/zsh
/etc/zsh/zlogin
/etc/zsh/zshenv
/etc/zsh/zshrc

и так далее. Команда locate при этом обращается к базе данных, расположенной в каталоге /var/spool/locate/locatedb (точный путь в разных системах может варьировать). По умолчанию эта база данных пуста - и перед использованием команды locate должна быть наполнена содержанием. Для этого предназначен сценарий /usr/bin//updatedb, извлекающий сведения из базы данных установленных пакетов - /var/db/pkg. При активной доустановке программ база эта нуждается в периодическом обновлении.

Приведенные команды относятся к поиску исполняемых файлов и программных компонентов. Однако чаще перед пользователем возникает необходимость поиска неких произвольных файлов. На сей предмет существует команда find. Однако возможности ее не сводятся к поиску - это практически универсальный инструмент для файловых операций. И потому она будет подробно рассмотрена отдельно - в следующей заметке.

Получение информации о файлах

Наиболее универсальным средством получения практически исчерпывающей информации о файлах является команда ls. Общая форма ее запуска -

$ ls [options] names

где в качестве аргумента names могут выступать имена файлов или каталогов в любом количестве. Команда эта имеет многочисленные опции, основные из которых мы и рассмотрим.

Начать с того, что команда ls, данная без всяких опций, по умолчанию выводит только имена файлов, причем опуская т.н. dot-файлы, имена которых начинаются с точки (это - некие аналоги hidden-файлов в MS DOS). Кроме того, если в качестве аргумента указано имя каталога (или аргумент не указан вообще, что подразумевает текущий каталог), из списка имен его файлов не выводятся текущий (.) и родительский (..) каталог.

Для вывода всех без исключения имен файлов (в том числе и скрытых) предназначена опция -a. Смысл опции -A близок - она выводит список имен всех файлов, за исключением имени текущего (.) и родительского (..) каталога.

Кроме имени, любой файл идентифицируется своим номером inode. Для его вывода используется опция -i:

$ ls -i
12144 content.html       12149 gentoo02.html

и так далее. Как и многие другие, команда ls обладает способностью рекурсивной обработки аргументов, для чего предназначена опция -R, выводящая список имен файлов не только текущего каталога, но и всех вложенных подкаталогов:

$ ls -R
unixforall:
about/  apps/     diffimages/  distro/  signature.html  sys/
anons/  content/  difftext/    gentoo/  statistics/     u4articles/

unixforall/about:
about_lol.html  about_lol.txt  index.html

unixforall/anons:
anons_dc.html

В выводе команды ls по умолчанию имена файлов разных типов даются абсолютно одинаково. Для их визуального различия используется опция -F, завершающая имена каталогов символом слэша, исполнимых файлов - символом звездочки, символических ссылок - "собакой"; имена регулярных файлов, не имеющих атрибута исполнения, никакого символа не включают:

$ ls -F                                     
dir1/   dir2/   dir3@   file1   file2*  file3@

Другое средство для визуального различия типов файлов - колоризация, для чего применяется опция -G. Цвета шрифта, воспроизводящего имена, по умолчанию - синий для каталогов, лиловый (magenta) для символических ссылок, красный - исполнимых файлов, и так далее. Для файлов устройств, исполнимых файлов с атрибутом "суидности", каталогов, имеющих атрибут sticky, дополнительно колоризуется и фон, на котором выводится шрифта, воспроизводящий их имена. Подробности можно посмотреть секции ENVIRONMENT man-страницы для команды ls. Впрочем, колоризация работает не при всех настройках терминалов (и не во всех командных оболочках).

По умолчанию команда ls выводит список файлов в порядке ASCII-кода первого символа имени. Однако есть возможность его сортировки в обратном порядке (-r), в порядке времени модификации (-t) или времени доступа (-tu). Кроме того, опция -f отменяет какую-либо сортировку списка вообще.

Информацию об объеме файлов можно получить, используя опцию -s, выводящую для имени каждого файла его размер в блоках, а также суммарные объем всех выведенных файлов:

$ ls -s ../book
total 822
656 book.html
4 content1.html
86 var_part2.html
24 command.html
38 part2.html
6 command.txt
8 shell_tmp.html

Добавление к опции -s еще и опции -k (то есть ls -sk) выведет всю ту же информацию в килобайтах. Очевидно, что если размер блока файловой системы, как это подчас бывает, составляет 1024 байта, вывод ls с этими опциями будет одинаков.

Как можно видеть из всех приведенных выше примеров, списки файлов по команде ls выводится в многоколоночном виде (чему соответствует опция -C, однако указывать ее нет необходимости - многоколоночный вид принят для краткого формата по умолчанию). Но можно задать и одноколоночное представление списка посредством опции -1:

$ ls -1
dir1
dir2
dir3
file1
file2
file3

До сих пор речь шла о кратком формате команды ls. Однако более информативным является т.н. длинный ее формат, вывод в котором достигается опцией -l и автоматически влечет за собой одноколоночное представление списка:

$ ls -l
total 8
drwxr-xr-x  2 alv  alv  512  8 май 18:04 dir1
drwxr-xr-x  3 alv  alv  512  8 май 17:43 dir2
lrwxr-xr-x  1 alv  alv    4  9 май 07:59 dir3 -> dir2
-rw-r--r--  1 alv  alv   14  8 май 10:39 file1
-rwxr-xr-x  1 alv  alv   30  9 май 08:02 file2
lrwxr-xr-x  1 alv  alv    2  8 май 10:57 file3 -> f1

Можно видеть, что по умолчанию в длинном формате выводятся:

• сведения о типе файла (- - регулярный файл, d - каталог, l - символическая ссылка, c - файл символьного устройства, b - файл блочного устройства) и атрибуты доступа для различных атрибутов принадлежности (о чем было сказано достаточно);
• количество жестких ссылок на данный идентификатор inode;
• имя пользователя - владельца файла, и группы пользователей, которой файл принадлежит;
• размер файла в блоках;
• время модификации файла с точностью до месяца, дня, часа и минуты (в формате, принятом в данной locale);
• имя файла и (для символических ссылок) имя файла-источника.

Однако это еще не все. Добавив к команде ls -l еще и опцию -i, можно дополнительно получить идентификатор inode каждого файла, опция -n заменит имя владельца и группу на их численные идентификаторы (UID и GUID, соответственно), а опция -T выведет в поле времени модификации еще и годы, и секунды:

$ ls -linT
total 8
694402 drwxr-xr-x  2 1000  1000  512  8 май 18:04:56 2002 dir1
694404 drwxr-xr-x  3 1000  1000  512  8 май 17:43:31 2002 dir2
673058 lrwxr-xr-x  1 1000  1000    4  9 май 07:59:08 2002 dir3 -> dir2
673099 -rw-r--r--  1 1000  1000   14  8 май 10:39:38 2002 file1
673059 -rwxr-xr-x  1 1000  1000   30  9 май 08:02:23 2002 file2
673057 lrwxr-xr-x  1 1000  1000    2  8 май 10:57:07 2002 file3 -> f1

Разумеется, никто не запрещает использовать в длинном формате и опции визуализации (-F и -G), и опции сортировки (-r, t, tu), и любые другие, за исключением опции -C - указание ее ведет к принудительному выводу списка в многоколоночной форме, что естественным образом подавляет длинный формат представления.

Я столь подробно остановился на описании команды ls потому, что это - основное средство визуализации файловых систем любого Unix, при умелом использовании ничуть не уступающее развитым файловым менеджерам (типа Midnight Commander или Konqueror) по своей выразительности и информативности. И отнюдь не требующее для достижения таковых вбивания руками многочисленных опций: в разделе о командных оболочках будет показано, что соответствующей настройкой последних можно добиться любого "умолчального" вывода команды ls.

Существуют и другие команды для получения информации о файлах. Например, команда под характерным именем file (единственная в одноименном наборе) с аргументом в виде имени файла в состоянии определить тип его с большой детальностью. Так, для регулярных файлов она распознает:

• исполняемые бинарные файлы с указанием их формата (например, ELF), архитектуры процессора, для которых они скомпилированы, характер связи с разделяемыми библиотеками (статический или динамический)
• исполняемые сценарии с указанием оболочки, для которой они созданы;
• текстовые и html-документы, часто с указанием используемого набора символов.

Последнему, впрочем, для русскоязычных документов доверять особо не следует: кодировка KOI8-R в них вполне может быть обозвана ISO-8859.

Определяет она также каталоги, символические ссылки, специальные файлы устройств, указывая для последних старшие и младшие номера устройств.

Наконец, команда stat (и это - встроенная команда оболочки), с именем файла в качестве аргумента, выводит большую часть существенных сведений о файле в удобном для восприятия виде, например, включая идентификатор inode, режим доступа (в символьной форме), идентификаторы владельца и группы, временные атрибуты, количество жестких и символических ссылок.

Приведенных способов получения информации о файле, как кажется, пользователю должно быть достаточно. Перейдем к манипуляциям с существующими файлами - копированию, перемещению, переименованию, удалению.

Манипулирование файлами

Манипулирование файлами осуществляется командами, входящими в состав набора coreutils.

Начнем с копирования - это выполняется очень простой командой, cp, имеющей, однако, весьма разнообразные аспекты применения. В самом простом своем виде она требует всего двух аргументов - имени файла-источника на первом месте и имени целевого файла - на втором:

$ cp file_source file_target

Этим в текущем каталоге создается новый файл (file_target), идентичный по содержанию копируемому (file_source). То есть область данных первого будет дублировать таковую последнего. Однако области метаданных у них будут различны изначально. Целевой файл - это именно новый файл, со своим идентификатором inode, заведомо иными временными атрибутами; его атрибуты доступа и принадлежности в общем случае также не обязаны совпадать с таковыми файла-источника.

Новый файл может быть создан и в произвольном каталоге, к которому пользователь имеет соответствующий доступ: для этого следует только указать полный путь к нему:

$ cp file_source dir/subdir/file_target

Если в качестве второго аргумента команды указано просто имя каталога, то новый файл будет создан в нем с именем, идентичным имени файла-источника. Однако подчеркну, что в любом случае копирования создается именно новый файл, никак после этого не связанный с файлом исходным.

Если в качестве последнего аргумента выступает имя каталога, он может предваряться любым количеством аргументов - имен файлов:

$ cp file1 file2 ... file3 dir/

В этом случае в целевом каталоге dir/ будут созданы новые файлы, идентичные по содержанию файлам file1, file2 и т.д.

Если в целевом (или текущем) каталоге уже имеется файл с именем, совпадающим с именем вновь создаваемого файла, он в общем случае будет без предупреждения заменен новым файлом. Единственное средство для предотвращения этого - задание опции -i (от interactive) - при ее наличии последует запрос на перезапись существующего файла:

$ cp -i file1 file2
overwrite file2? (y/n [n])

Как было показано в разделе о командных оболочках, некоторые из них (например, zsh) могут быть настроены так, чтобы по умолчанию не допускать перезаписи существующих файлов. Однако если такая потребность осознанно возникнет, это можно выполнить с помощью опции -f (от force). К слову сказать, она также аннулирует действие опции -i, например, при использовании ее в псевдониме команды cp.

Имя каталога может выступать и в качестве первого аргумента команды cp. Однако это потребует опции -R (иногда допустима и опция -r - в обоих случаях от recursive). В этом случае второй аргумент также будет воспринят как имя каталога, который не только будет создан при этом, но в нем также будет рекурсивно воспроизведено содержимое каталога источника (включая и вложенные подкаталоги).

При копировании файлов, представляющих собой символические ссылки, они будут преобразованы в регулярные файлы, копирующие содержимое файлов - источников ссылки. Однако при рекурсивном копировании каталогов, содержащих символические ссылки, возможно их воспроизведение в первозданном виде. Для этого вместе с опцией -R должна быть указана одна из опций -H или -L. Однако обе они при отсутствии -R игнорируются.

Как уже было сказано, создаваемые при копировании целевые файлы по умолчанию получают атрибуты доступа и времени, не зависящие от таковых файла-источника. Обычно они определяются значением переменной umask, заданной глобально, в профильном файле командной оболочки пользователя (по умолчанию значение umask обычно - 022). Однако при желании атрибуты исходного файла можно сохранить в файле целевом - для этого предназначена опция -p. Разумеется, атрибуты эти будут сохранены только в том случае, это это допустимо целевой файловой системой: не следует ожидать, что атрибуты доступа и принадлежности будут сохранены при копировании на носитель с файловой системой FAT.

Для выполнения операции копирования файла он должен иметь атрибут чтения для пользователя, выполняющего копирование; кроме того, последний должен обладать правом на изменение каталога, в который производится копирование.

Кроме простого копирования файлов, существует команда для копирования с преобразованием - dd. Обобщенный ее формат весьма прост

$ dd [options]

то есть она просто копирует файл стандартного ввода в файл стандартного вывода, а опции описывают условия преобразования входного потока данных в выходной. Реально основными опциями являются if=file1, подменяющая стандартный ввод указанным файлов, и of=file2, проделывающая ту же операцию со стандартным выводом.

А далее - прочие условия преобразования, весьма обильные. Большинство из них принимают численные значения в блоках:

• опции ibs=n и obs=n устанавливают размер блока для входного и выходного потоков, bs=n - для обоих сразу;
• опция skip=n указывает, сколько блоков нужно пропустить перед записью входного потока;
• опция count=n предписывает скопировать из входного потока лишь указанное количество блоков.

Имеется и опция conv=value, которая преобразует входной поток в соответствие с принятыми значениями, например, из формата ASCII в формат EBCDIC, рекомендуемый для использования в ОС на базе Unix System V.

Сфера применения команды dd далеко выходит за рамки простого копирования файлов. Например, именно с ее помощью изготавливаются загрузочные дискеты.

В операционках BSD-клана существует еще и команда cpdup, призванная копировать не просто файлы, а целые файловые системы. В отличие от команды cp, с ее помощью создается полное зеркало файловой системы или отдельных ее ветвей, с сохранением жестких и символических ссылок, файлов устройств, временных атрибутов и атрибутов доступа файлов и подкаталогов. Одно из назначений этой команды - резервное копирование, и в соответствующей заметке мы рассмотрим это подробнее.

Следующие две часто требуемые файловые операции - переименование и перемещение, - выполняются одной командой, mv. Она требует минимум двух аргументов - имени источника и целевого имени. Если оба они - имена файлов, происходит переименование первого файла во второй. Если последним аргументом выступает имя уже существующего каталога, то файл или каталог, указанные в качестве первого аргумента, перемещается в каталог назначения. Причем если первый аргумент - файл, между первым и последним аргументами может быть сколько угодно аргументов - имен файлов (но не каталогов).

Как и при копировании, при перемещении и переименовании одноименные файлы, ранее существовавшие в целевом каталоге, затираются, замещаясь файлами-источниками без предупреждения. Чтобы этого не случилось, используется опция -i, требующая запрос на подтверждение действия. Напротив, опция -f в принудительном порядке перезаписывает существующий файл.

Операции копирования и перемещения/переименования выглядят сходными, однако по сути своей глубоко различны. Начать с того, что команда mv не совершает никаких действий с перемещаемыми или переименовываемыми файлами - она модифицирует каталоги, к которым приписаны имена этих файлов. Это имеет два важных следствия. Во-первых, при перемещении/переименовании файлы сохраняют первозданными атрибуты доступа, принадлежности и даже времени изменения метаданных (ctime) и модификации данных (mtime) - ведь ни те, ни другие при перемещении/переименовании файла не изменяются.

Во-вторых, для выполнения этих действий можно не иметь никаких вообще прав доступа к файлам - достаточно иметь право на изменение каталогов, в которых они переименовываются или перемещаются: ведь имя файла фигурирует только в составе каталога, и нигде более.

Аналогичный смысл имеет и удаление файлов, выполняемое командой

$ rm filename

в которой аргументов, означающих имена подлежащих удалению файлов, может быть произвольное количество. Как и при перемещении, при этом не затрагиваются ни метаданные, ни данные файлов, а только удаляются их имена из родительских каталогов. И потому для удаления файлов опять же не обязательно иметь какие-либо права в их отношении - достаточно прав на изменение содержащих их каталогов.

Командой rm файлы-аргументы будут удалены в общем случае без предупреждения. Подобно командам cp и mv, для команды rm предусмотрены опции -i (запрос на подтверждение) и -f (принудительное удаление вне зависимости от настроек оболочки).

Интересный момент - удаление случайно созданных файлов с именами, "неправильными" с точки зрения системы или командной оболочки. Примером этого могут быть имена, начинающиеся с символа дефиса. Если попробовать сделать это обычным образом

$ rm -file

в ответ последует сообщение об ошибке типа

rm: illegal option -- l

то есть имя файла будет воспринято как опция. Для предотвращения этого такое "неправильное" имя следует предварить символом двойного дефиса и пробелом, означающими конец списка опций:

$ rm -- -file

В принципе, команда rm ориентирована на удаление обычных и прочих файлов, но не каталогов. Однако с опцией -d она в состоянии справиться и с этой задачей - в случае, если удаляемый каталог пуст. Наконец, опция -R (или -r) производит рекурсивное удаление каталогов со всеми их файлами и вложенными подкаталогами.

Это делает использование опции -R весьма опасным: возможно, набивший оскомину пример

$ rm -R /

когда при наличии прав суперпользователя уничтожается вся файловая система, и утрирован, но в локальном масштабе такая операция более чем реальна.

Специально для удаления каталогов предназначена команда

$ rmdir

которая способна удалить только пустой каталог. Кроме того, с опцией -p она может сделать это и в отношении каталогов родительских - но также только в том случае, если они не содержат файлов.

Архивация и компрессия

Архивация и компрессия - это уже не только манипулирование файлами, но и, некоторых образом, изменение их контента. Тем не менее рассмотрим их в этом разделе - ведь с позиций пользователя их смыл близок копированию файлов. И, собственно, целям резервного копирования и архивация, и компрессия призваны служить.

Для пользователя DOS/Windows, привыкшего к программам типа Zip/WinZip, архивация и компрессия неразрывны, как лошади в упряжке. Однако это - разные действия. Архивация - это сборка группы файлов или каталогов в единый файл, содержащий не только данные файлов-источников, но и информацию о них - имена файлов и каталогов, к которым они приписаны, атрибуты принадлежности, доступа и времени, что позволяет восстановить как данные, так и их структуру из архива в первозданном виде. Компрессия же предназначена исключительно для уменьшения объема, занимаемого файлами на диске (или ином носителе).

Для архивации и компрессии предназначены самостоятельные команды. Хотя архивацию и компрессию можно объединить в одной конструкции или представить так, будто они выполняются как бы в едином процессе.

Традиционные средства архивации Unix-систем - команды cpio и tar. Суть первой, как можно понять их названия - копирование файлов в файл архива и из файла архива. Используется она в трех режимах.

Первый режим, copy-out, определяемый опцией -o (или --create), предусматривает считывание списка файлов (name list) со стандартного ввода и объединяет их в архив, который может быть направлен в архивный файл или на устройство для записи резервных копий. Список файлов для архивирования может представлять собой вывод какой-либо иной команды. Так, в примере

$ find ./* | cpio -o > arch.cpio

файлы текущего каталога, найденные командой find, при посредстве команды cpio будут направлены в архивный файл arch.cpio.

Второй режим (copy-in, опция -i, или --extract) осуществляет обратную процедуру: развертывание ранее созданного архива в текущем каталоге:

$ cpio -i <> 

Здесь нужно заметить, что если разворачиваемый архив включает подкаталоги, автоматически они созданы не будут, и последует сообщение об ошибке. Для создания промежуточных каталогов команда cpio должна использоваться с опцией -d (--make-directories).

В третьем режиме (copy-pass, опция -p, или --pass-through) команда cpio выполняет копирование файлов из одного дерева каталогов в другой, комбинируя режимы copy-out и copy-in, но без образования промежуточного архива. Список файлов для копирования (name list) считывается со стандартного ввода, а каталог назначения указывается в качестве аргумента:

$ cpio -p dir2 <> 

Команда cpio имеет множество опций, позволяющих создавать, в частности, архивы в различных форматах (для межплатформенной переносимости). Однако я на них останавливаться не буду, отсылая заинтересованных к соответствующей man-странице: она не кажется мне удобной в применении. И упомянута здесь, во-первых, для полноты картины, во-вторых - универсальности ранее (архивы cpio понимаются абсолютно всеми Unix'ами), в третьих - как одно из средств преобразования пакетов, используемых в различных дистрибутивах Linux, друг в друга. Например, утилита rpm2cpio преобразует широко распространенный формат пакетов rpm в еще более универсальный cpio.

Основным же средством архивирования во всех Unix-системах является команда tar. Обобщенный формат ее -

$ tar [options] archiv_name [arguments]

где archiv_name - обязательный аргумент, указывающий на имя архивного файла, с которым производятся действия, определяемые главными опциями. Формы указания опций для команды tar очень разнообразны. Исторически первой была краткая форма без предваряющего дефиса, что поддерживается и поныне. Однако в текущих версиях команды в целях единообразия утверждена краткая форма с предваряющим дефисом или дублирующая ее полная форма, предваряемая двумя дефисами. Некоторые опции (например --help - получение справки об использовании команды) предусмотрены только в полной форме.

Главные опции и указывают на то, какие действия следует выполнить над архивом в целом:

• создание архива (опция c, -c или --create);
• просмотр содержимого существующего архива (опция t, -t или --list);
• распаковка архива (опция x, -x, --extract или --get).

Легко понять, что при работе с архивом как целым одна из этих главных (т.н. функциональных) опций обязательна. При манипулировании же фрагментами архива они могут подменяться другими функциональными опциями, как то:

• r (-r или --append) - добавление новых файлов в конец архива;
• u (-u или --update) - обновление архива с добавлением не только новых, но и модифицированных (с меньшим значением атрибута mtime) файлов;
• -A (--catenate или --concatenate) - присоединение одного архива к другому;
• --delete - удаление именованных файлов из архива;
• --compare - сравнение архива с его источниками в файловой системе.

Прочие (очень многочисленные) опции можно отнести в разряд дополнительных - они определяют условия выполнения основных функций команды. Однако одна из таких дополнительных опций - f (-f или --file), значение которой - имя файла (в том числе файла устройства, и не обязательно на локальной машине), также является практически обязательной. Дело в том, что команда tar (от tape archiv) изначально создавалась для прямого резервного копирования на стриммерную ленту, и именно это устройство подразумевается в качестве целевого по умолчанию. Так что если это не так (а в нынешних условиях - не так почти наверняка), имя архивного файла в качестве значения опции f следует указывать явно. Причем некоторые реализации команды tar требуют, чтобы в списке опций она стояла последней.

Проиллюстрируем сказанное несколькими примерами. Так, архив из нескольких файлов текущего каталога создается следующим образом:

$ tar cf arch_name.tar file1 ... file#

Если задать дополнительную опцию v, ход процесса будет отображаться на экране - это целесообразно, и в дальнейших примерах эта опция будет использоваться постоянно.

С помощью команды tar можно заархивировать и целый каталог, включая его подкаталоги любого уровня вложенности, причем - двояким образом. Так, если дать команду

$ tar cvf arch_name.tar *

файлы каталога текущего каталога (включая подкаталоги) будут собраны в единый архив, но без указания имени каталога родительского. А командой

$ tar cvf arch_name.tar dir

каталог dir будет упакован с полным сохранением его структуры.

С помощью команды

$ tar xvf arch_name.tar

будет выполнена обратная процедура - распаковка заархивированных файлов в текущий каталог. Если при архивировании в качестве аргумента было указано имя каталога, а не набора файлов (пусть даже в виде шаблона) - этот каталог будет восстановлен в виде корневого для всех разархивируемых файлов.

При извлечении файлов из архива никто не обязывает нас распаковывать весь архив - при необходимости это можно сделать для одного нужного файла, следует только указать его имя в качестве аргумента:

$ tar xvf arch_name.tar filename

Правда, если искомый файл находился до архивации во вложенном подкаталоге, потребуется указать и путь к нему - от корневого для архива каталога, который будет различным для двух указанных схем архивации. Ну а для просмотра того, каким образом был собран наш архив, следует воспользоваться командой

$ tar tf arch_name.tar

Если архив собирался по первой схеме (с именами файлов в качестве аргументов, вывод ее будет примерно следующим:

dir2/
dir2/file1
example
new
newfile
tee.png

При втором способе архивации мы увидим на выводе нечто вроде

dir1/
dir1/example
dir1/new
dir1/newfile
dir1/tee.png
dir1/dir2/
dir1/dir2/file1

В данном примере опция v была опущена. Включение ее приведет к тому, что список файлов будет выведен в длинном формате, подобном выводу команды ls -l:

drwxr-xr-x alv/alv 0 10 май 11:03 2002 dir2/
-rw-r--r-- alv/alv 0 10 май 11:03 2002 dir2/file1
...

Команда tar имеет еще множество дополнительных опций, призванных предотвращать перезапись существующих файлов, осуществлять верификацию архивов, учитывать при архивации разного рода временные атрибуты, вызывать для исполнения другие программы. К некоторым опциям я еще вернусь после рассмотрения команд компрессии, другие же предлагается изучить самостоятельно, воспользовавшись страницей экранной документации.

Команд для компрессии файлов несколько, но реальный интерес ныне представляют две парные утилиты - gzip/gunzip и bz2/bunzip2. Первый член каждой пары, как легко догадаться из названия, отвечает преимущественно за компрессию, второй - за декомпрессию файлов (хотя посредством должных опций они легко меняются ролями).

Команда gzip - это традиционный компрессор Unix-систем, сменивший в сей роли более старую утилиту compress. Простейший способ ее использования -

$ gzip filename

где в качестве аргументов будет выступать имя файла. При этом (внимание!) исходный несжатый файл подменяется своей сжатой копией, которой автоматически присваивается расширение *.gz.

В качестве аргументов может выступать и произвольное количество имен файлов - каждый из них будет заменен сжатым файлом *.gz. Более того, посредством опции -r может быть выполнено рекурсивное сжатие файлов во всех вложенных подкаталогах. Подчеркну, однако, что никакой архивации команда gzip не производит, обрабатывая за раз только единичный файл. Фактически форма

$ gzip file1 file2 ... file#

просто эквивалент последовательности команд

$ gzip file1
$ gzip file2
...
$ gzip file#

Правда, объединение компрессированных файлов возможно методом конкатенации (с помощью команды cat) или посредством архивирования командой tar - и о том, и о другом будет сказано чуть позже.

Команда gzip имеет и другие опции, указываемые в краткой (однобуквенно) или полной нотации. В отличие от tar, знак дефиса (или, соответственно, двойного дефиса) обязателен в обоих случаях. Так, опциями -1 ... -9 можно задать степень сжатия и, соответственно, время процедуры: -1 соответствует минимальному, но быстрому сжатию, -9 - максимальному, но медленному. По умолчанию в команде gzip используется опция -6, обеспечивающая компромисс между скоростью и компрессией.

Благодаря опции -d (--decompress) команда gzip может выполнить развертывание сжатого файла, заменяя его оригиналом без расширения *.gz. Хотя в принципе для этого предназначена команда gunzip:

$ gunzip file.gz

Использование этой команды настолько прозрачно, что я задерживаться на ней не буду.

В последнее время широкое распространение получил компрессор bzip2, обеспечивающий большую (на 10-15%) степень сжатия, хотя и менее быстродействующий. Использование его практически идентично gzip, с деталями его можно ознакомиться с помощью страницы экранной документации man bzip2. Итоговый компрессированный файл получает имя вида *.bz2 и может быть распакован командой bunzip2 (или командой bzip2 -d). Следует только помнить, что форматы *.gz и *.bz2 не совместимы между собой. Соответственно, первый не может быть распакован программой bunzip2, и наоборот.

Поскольку программы tar и gz обеспечивают каждая свою сторону обработки файлов, возникает резонное желание использовать их совместно. Самый простой способ сделать это - воспользоваться командой tar с опцией z. Например, команда

$ tar cvzf dir.tar.gz dir/

Обратите внимание, что расширение *.gz в этом случае нужно указывать в явном виде - автоматически оно к имени архива не присоединяется и компрессированный архив будет иметь вид dir.tar. Поскольку в Unix расширения имен файлов не играют той сакральной роли, что в MS DOS, это не помешает распаковке такого файла командой

$ tar xvzf dir.tar

Опция z сама по себе никакой компрессии не выполняет - она просто вызывает компрессор gzip для сжатия каждого из архивируемых файлов. Аналогичный смысл имеет и опция j - только ею для этой цели привлекается команда bzip2.

При использовании команды tar с опцией z (или j) исходные файлы остаются в неприкосновенности. Следует, однако, помнить, что архив сжатых файлов не может быть обновлен командой tar с параметрами r или u.

Есть и другой способ совместной архивации и компрессии - просто последовательность команд

$ tar cf dir.tar *
$ gzip dir.tar

В результате образуется сжатый архив - внешне такой же файл dir.tar.gz. Хотя в принципе архив сжатых файлов и сжатый архивный файл - это разные вещи (можно заметить, что они даже различаются по объему, хотя и всего на несколько байт), сжатый архив также может быть благополучно развернут командой tar с опцией z. И столь же очевидно, что он не может быть ни пополнен, ни обновлен средствами архиватора tar.

Компрессированные архивы, созданные сочетанием программ tar и gzip/bzip2 - общепринятый в Unix-системах метод распространения файлов. Однако иногда для совместимости с ОС, не допускающими двух точек в имени файла (знаете такую ОС?), компрессированным tar-архивам на присваивается расширение *.tgz. Можно встретить и файлы с маской *.tbz2 (или даже *.tbz - именно такой вид имеют пакеты в 5-й ветке FreeBSD). Нетрудно догадаться, что это те же архивы *.tar.bz2.