Текст книги "UNIX — универсальная среда программирования"

Автор книги: Брайан Керниган

Соавторы: Роб Пайк
сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 31 страниц) [доступный отрывок для чтения: 12 страниц]

Керниган Б. В., Пайк Р.
UNIX – универсальная среда программирования

Предисловия

Предисловие к русскому изданию

Операционная система UNIX пользуется в нашей стране заслуженной известностью. Начиная с 1985 г. вышло порядка 10 книг, рассказывающих об этой системе или ее отечественных аналогах. Специалисты в области вычислительной техники и программисты в других отраслях давно уже применяют систему в своей профессиональной деятельности. Развиваются советские операционные системы ДЕМОС, ИНМОС, МОС и другие, представляющие собой различные вариации на тему UNIX.

Жизнь UNIX оказалась большой и насыщенной событиями. Появившись 20 лет тому назад как инструментальная среда для профессиональных программистов, система благодаря своему изяществу быстро приобрела поклонников и стала использоваться широко. Одно из основных свойств UNIX – мобильность – позволило переносить ее на компьютеры с различной архитектурой, что существенно повысило интерес к ней. Нельзя сказать, что шествие UNIX было триумфальным, поскольку она оказалась не свободной от недостатков (слабость межпроцессного взаимодействия, низкая надежность, недружественность человеко-машинного интерфейса, неразвитость прикладного багажа и др.) и обладала не слишком выдающимися техническими характеристиками, но всем этим пришлось поступиться ради концептуального изящества, универсальности и мобильности. Хотя система и была реализована на большинстве 16-разрядных компьютеров, коммерческого распространения она там не получила и, как правило, побивалась любой операционной системой, создававшейся специально для данной архитектуры. Постановка на 16-разрядные компьютеры скорее была данью моде и рекламе, чем серьезной коммерции.

Начавшаяся эпоха 32-разрядных микропроцессоров постепенно подтверждает прогнозы о том, что родным для UNIX станет именно этот класс компьютеров. Неважные технические характеристики системы компенсируются высокими техническими параметрами компьютера, а мобильность делает ее перенос более предпочтительным, чем разработка новой операционной системы для 32-разрядной архитектуры. В еще большей степени система оказалась пригодной для активно развиваемых в последнее время компьютеров с RISC-архитектурой.

Утвердившись на 32-разрядных компьютерах, UNIX, по-видимому, вступила в период зрелости. "Изюминки" системы стали классикой системного программирования. Ведущие компьютерные компании, имеющие устойчивую репутацию производителей собственных операционных систем, делают серьезную ставку на UNIX для своих 32-разрядных компьютеров. Ассоциации UNIX International и Open Software Foundation под эгидой соответствующих фирм (AT&T и IBM) усиливают борьбу за лидерство в сфере UNIX. Рабочие группы института IEEE под эгидой международной организации стандартов ISO разрабатывают стандарты на интерфейсы мобильной операционной среды, беря за основу интерфейсы UNIX.

Книга Б. В. Кернигана и Р. Пайка – это не просто еще одно издание по модной системе. Написанная превосходными специалистами, один из которых (Б. В. Керниган) стоял у истоков UNIX и языка Си, книга заметно выделяется в общем потоке литературы по UNIX, в том числе и переведенной у нас. При сравнительно небольшом объеме рассматриваются не только общие вопросы строения, функционирования и использования системы, программирования основных операций, но и инструментарий обработки текстов, а также средства создания программ. Соотношение глубины изложения и широты охвата материала выбрано близким к оптимальному, и у читателя по прочтении очередной главы не возникает ощущения, что он либо получил весьма поверхностные сведения, либо, наоборот, чрезмерно углубился в нечто не столь существенное.

Книгу могут изучать начинающие, не знакомые с системой программисты. Таким читателям адресована первая глава, в общих чертах описывающая круг основополагающих идей UNIX. Затем последовательно рассматриваются свойства системы на разных уровнях интерфейса пользователя (программы), начиная от командного языка и кончая примитивами нижнего уровня (и даже внутренними структурами данных системы). Изложение сопровождается большим количеством примеров, иллюстрирующих как вопросы частного характера, так и технологию решения типовых задач, в частности создание программы с помощью инструментальных средств построения программ. Подробно разбираются файловая система, командный интерпретатор shell, методология программирования на командном языке и применения фильтров, стандартные средства буферизованного ввода-вывода и ввод-вывод нижнего уровня, генераторы лексических и синтаксических анализаторов и построитель программ make, форматирование текстов. В результате читатель получает цельное представление о возможностях системы и методах их использования для решения практических задач программирования.

Несомненно, педагогическое мастерство авторов и хорошо продуманные примеры позволяют рекомендовать эту книгу всем, кто хочет основательно изучить одну из самых знаменитых операционных систем нашего времени.

М. И. Беляков

Предисловие

Число работающих систем UNIX достигло уже 10, и в дальнейшем возрастет еще больше.

(Справочное руководство по системе UNIX, 2-е изд., июнь, 1972)

Операционная система UNIX начала свой жизненный путь на "заброшенной" машине DEC PDP-7 BELL Laboratories в 1969 г.[1] 1
  Система UNIX представляет собой продукт BELL Laboratories. Слово "UNIX" не акроним: оно перекликается со словом "MULTICS" – названием операционной системы, с которой работали К. Томпсон и Д. Ритчи ранее.


[Закрыть] К. Томпсон при поддержке Р. Канадея, Д. МакИлроя, Д. Осанна и Д. Ритчи написал небольшую систему разделения времени общего назначения, оказавшуюся достаточно удобной, что привлекло энтузиастов-пользователей и послужило основанием для приобретения более мощной машины – PDP-11/20. Одним из первых пользователей системы считается Д. Ритчи, который помог в 1970 г. перенести ее на PDP-11. Д. Ритчи также разработал и написал компилятор с языка программирования Си. В 1973 г. Д. Ритчи и К. Томпсон переписали ядро системы UNIX на языке Си, отойдя от традиции создания таких программ на языке Ассемблера. В этом последнем варианте система в основном сохранилась и по сей день.

В 1974 г. UNIX была передана университетам "для образовательных целей", а несколько лет спустя нашла и коммерческое применение. В течение всего этого периода система UNIX продолжала совершенствоваться в BELL Laboratories, получив признание в лабораториях, при создании программного обеспечения, в центрах обработки информации, при поддержке операций телефонных компаний. В настоящее время диапазон ее использования весьма широк – от микрокомпьютеров до самых больших универсальных машин.

В чем причины успеха системы UNIX? Их несколько. Во-первых, поскольку UNIX написана на языке Си, она переносима и, как уже отмечалось, имеет широкий диапазон применения. Во-вторых, доступны исходные тексты программ системы, написанные на языке высокого уровня, что позволяет легко адаптировать ее в соответствии с конкретными требованиями. Наконец, самое главное – это хорошая операционная система, особенно для программистов. Программная среда UNIX необычайно богата и результативна.

Вместе с UNIX появилось много новых программ и методов программирования, но никакая отдельная программа или идея не дает гарантии в отношении качества системы. Эффективность системы достигается благодаря определенному подходу к программированию, своего рода философии использования вычислительной машины. Основной смысл ее состоит в том, что мощь системы обусловливается взаимодействием программ, а не мощью самих программ. Многие программы UNIX могут решать простейшие задачи, но при объединении с другими программами они превращаются в универсальные и полезные средства. Поэтому в своей книге мы уделяем большое внимание вопросам, связанным с взаимодействием программ и с их использованием в качестве инструментария для создания других программ. Чтобы успешно работать с UNIX, необходимо не только знать, как применять ту или иную программу, но и понимать ее роль в системе.

По мере распространения UNIX число специалистов, хорошо владеющих системой, к сожалению, уменьшается. Помочь здесь может только время (когда-то и опытные пользователи, включая авторов, могли найти лишь "неуклюжее" решение задачи или написать программы для выполнения задач, с которыми вполне можно справиться уже существующими средствами). Конечно, найти элегантные решения без определенного опыта и знаний нелегко. Мы надеемся, что, изучив материал книги, вы достигнете такой степени компетентности, когда работа в системе, независимо от того, новичок вы или профессионал, становится эффективной и доставляет удовольствие.

Если наша книга поможет программистам-индивидуалам сделать свой труд более производительным, то тем самым повысится производительность и больших коллективов. Хотя книга в основном рассчитана на программистов, для понимания первых четырех или даже пяти глав программистский опыт не требуется, так что они могут оказаться полезными всем без исключения. Всюду, где было возможно, в качестве примеров мы приводили настоящие программы. Многие из них уже вошли в наш повседневный программный обиход. Все примеры проверялись на машине прямо из текста, который представлен в форме, пригодной для ввода.

Книга построена следующим образом. В гл. 1 излагаются основные возможности UNIX (вход в систему, почта, система файлов), рассматриваются наиболее употребительные команды и даются начальные сведения об интерпретаторе команд. Опытные пользователи могут опустить эту главу.

В гл. 2 обсуждается файловая система UNIX. Файловая система является центральным звеном в обеспечении успешной работы, и ее нужно хорошо понимать. Здесь описываются файлы и каталоги, права доступа и режимы файлов, а также индексные дескрипторы. Приводятся краткое описание иерархии файловой системы и пояснения относительно файлов устройств.

Интерпретатору команд (shell), этому основополагающему средству не только для выполнения программ, но и для их написания, посвящена гл. 3. Вы узнаете, как использовать shell для своих целей (новые команды, аргументы команд, переменные shell, простые структуры управления и переключение ввода-вывода).

Глава 4 познакомит вас с фильтрами, т.е. программами, которые производят какие-то простые преобразования данных по мере их получения. В первой части главы рассматривается команда контекстного поиска grep и родственные ей команды. Затем обсуждаются более общие фильтры, такие, как sort. В заключение описываются две программы преобразования данных общего назначения sed и awk. Потоковый редактор sed редактирует поток данных по мере их получения, awk – язык программирования для простых операций поиска информации и задач генерации отчетов. Эти программы, иногда в сочетании с интерпретатором shell, позволяют в ряде ситуаций обойтись без традиционных языков программирования.

В гл. 5 обсуждается, как с помощью языка shell можно создавать программы, которые будут использоваться другими людьми. Тема включает более развитые структуры управления и переменные, перехват и обработку прерываний. Приводятся примеры с привлечением программ sed и awk, а также интерпретатора shell.

О том, как написать новые программы, используя стандартную библиотеку ввода-вывода, рассказывается в гл. 6. Программы написаны на языке Си, который предполагается известным, или по крайней мере должен быть изучен параллельно. Мы пытаемся показать разумную стратегию проектирования и организации новых программ: как создавать их путем осмысленных приближений и как применять уже существующие средства.

Далее (гл. 7) мы переходим к системным обращениям, являющимся фундаментом для всех остальных слоев программного обеспечения. Здесь обсуждаются вопросы ввода-вывода, создания файла, обработки ошибки, описываются каталоги, индексные дескрипторы, процессы и сигналы.

В гл. 8 рассматриваются развитые программные средства: программа yacc, создающая программы грамматического разбора; make, управляющая процессом трансляции больших программ; lex, создающая лексические анализаторы. Изложение строится на примере создания большой программы – программного калькулятора в стиле языка Си.

В гл. 9 вашему вниманию предлагаются средства подготовки документации, которые сопровождаются описаниями на уровне пользователя и страницей руководства по калькулятору из гл. 8. Данную главу можно читать независимо от остальных глав.

В конце книги приводятся приложения. В приложении 1 суммируются возможности стандартного редактора ed. Хотя многие читатели предпочтут для повседневного пользования иной редактор, ed представляется общедоступным, действенным и эффективным средством. Регулярные выражения редактора являются ключевым понятием других программ, таких, как grep и sed, и даже только по этой причине его стоит изучить. Приложение 2 содержит справочное руководство по языку калькулятора из гл. 8, а приложение 3 – распечатку окончательной версии программы калькулятора, где для удобства чтения собраны воедино все программные фрагменты.

Некоторые практические вопросы. Во-первых, система UNIX стала очень популярной, и несколько ее версий нашли широкое применение. Например, седьмая версия происходит от первоначальной системы UNIX вычислительного и научно-исследовательского центра фирмы BELL. System III и System V – версии, официально поддерживаемые фирмой. Университет в Беркли (штат Калифорния) распространяет системы UCB 4.xBSD, производные от шестой версии. Помимо названных существуют многочисленные версии, особенно на малых машинах, которые созданы на базе седьмой версии. Мы пытались справиться с этим многообразием, стараясь максимально придерживаться каких-то общих концепций, одинаковых для всех систем. Для большей точности мы выбрали представление, базирующееся на седьмой версии, поскольку она является основой почти всех широко используемых систем UNIX. Программы прогонялись на System V фирмы BELL и на 4.1BSD из Беркли, причем потребовались лишь тривиальные изменения в нескольких примерах. Независимо от вашей версии системы найденные вами различия будут минимальны.

Далее, несмотря на обширность материала книги, есть вопросы, которых мы не касались. Основным источником информации для вас является справочное руководство по системе UNIX. Вы можете обращаться к нему, чтобы разрешить свои сомнения или определить, насколько ваша система отличается от нашей.

Наконец, мы убеждены в том, что лучший способ изучения чего-либо – это эксперимент. Книгу следует читать за терминалом, находя подтверждение либо опровергая прочитанное, исследуя ограничения и варианты. Читайте, проверяйте и снова читайте. Система UNIX – хотя и не идеальный, но удивительный программный мир, и мы надеемся, что вы откроете его для себя.

Всем, кто так или иначе помогал нам в процессе работы над книгой, мы выражаем искреннюю признательность.

Б. В. Керниган,

Р. Пайк

Глава 1
UNIX для начинающих

Что такое UNIX? В узком смысле слова это ядро операционной системы разделения времени, т.е. программа, которая распоряжается ресурсами вычислительной машины и предоставляет их пользователям. Она дает пользователям возможность запускать свои программы, управляет периферийными устройствами машины (дисками, терминалами, печатающими устройствами и т.п.) и обеспечивает работу файловой системы, предназначенной для длительного хранения информации, в частности программ, данных или документов.

В более широком смысле под UNIX часто понимают не только ядро, но и такие важные компоненты, как компиляторы, редакторы, программы копирования и печати файлов. Сюда даже относят языки управления заданиями (командные языки). UNIX может также включать созданные вами или другими пользователями программы, работающие в вашей системе и предназначенные для подготовки документации, статистического анализа, или, скажем, "графические" средства. Значение слова "UNIX" в каждом конкретном случае зависит от того, на каком уровне вы рассматриваете систему. В дальнейшем изложении смысл этого термина вам будет ясен из контекста.

Иногда система UNIX кажется более сложной, чем она есть на самом деле. Новичку нелегко понять, как наилучшим образом воспользоваться доступными средствами. Но, к счастью, начинать работать в системе не так уж и трудно, а познакомившись с несколькими программами, вы получите достаточное стартовое ускорение. Цель настоящей главы помочь вам по возможности скорее освоить систему. Это не справочное руководство, а лишь краткий обзор приводимого в книге материала, причем многие вопросы будут рассмотрены более детально в последующих главах. Мы обсудим здесь следующие темы:

• основные понятия: вход и выход из системы, простые команды, исправление ошибок при вводе с терминала, связь между терминалами;

• повседневная работа: файлы и файловая система, печать файлов, каталоги, часто используемые команды;

• интерпретатор команд shell: сокращенная форма имен файлов, переключение ввода-вывода, программные каналы, установка символов удаления и стирания, задание вашего собственного пути поиска команд.

Если вы ранее работали в системе UNIX и большая часть материала главы покажется вам знакомой, то можете перейти сразу к гл. II. Но, даже прочитав эту главу, вы будете вынуждены обращаться к справочному руководству по системе, поскольку данная книги не заменяет его, а лишь дает рекомендации по применению описанных в нем команд. Более того, вы можете обнаружить расхождение в тексте книги и описании вашей системы. В начале справочного руководства приводится предметный указатель (индекс), который поможет вам ориентироваться в программах. Научитесь им пользоваться.

В заключение хотелось бы дать вам совет: не бойтесь экспериментировать. Если вы новичок, то существует очень мало ситуаций, в которых вы можете повредить себе или другим пользователям, так что изучайте свою систему методом "проб и ошибок". Первая глава довольно большая, и лучший способ ознакомиться с ней читать за один прием всего несколько страниц, постоянно экспериментируя.

1.1 Итак, приступаем

Некоторые предварительные замечания о терминалах и вводе символов

Мы не собираемся здесь затрагивать вопросы, связанные с применением вычислительных машин, поскольку предполагается, что вы имеете представление о терминалах и о том, как ими пользоваться. Если по ходу изложения вам что-нибудь покажется непонятным, обратитесь за помощью к местному специалисту.

Система UNIX полностью дуплексная: символы, которые вы вводите с терминала, попадают в систему, а она посылает их назад на терминал, с тем чтобы они появились на экране. Обычно такой процесс подобен эху: символы просто копируются на экран, и вы можете видеть, что вводите, но иногда, например при вводе секретного пароля, эхо пропадает, и символы не появляются на экране.

Большинство символов на клавиатуре не имеет специального назначения, но есть символы, подсказывающие машине, как интерпретировать то, что вы вводите. Наиболее важным из них является символ, вводимый при нажатии клавиши RETURN. Он обозначает конец вводимой строки: в ответ на его ввод система передвигает курсор на начало следующей строки на экране. Прежде чем система начнет интерпретировать введенные символы, вы должны нажать клавишу RETURN.

RETURN – это пример управляющего символа, т.е. невидимого символа, определяющего некоторые аспекты действий, выполняемых при вводе и выводе на терминал. На обычном терминале символ RETURN вводится с помощью отдельной клавиши, хотя большинство управляющих символов не связано с "персональными" клавишами. Для их ввода требуется нажать клавишу CONTROL, иногда обозначаемую как CTRL, CTL или CNTL, одновременно нажав еще одну клавишу, обычно соответствующую букве. Например, конец строки можно получить, нажав клавишу RETURN, либо (эквивалентный способ) при нажатой клавише CONTROL ввести символ 'm' Поэтому RETURN можно называть "управляющее m". или ctl-m. Среди других управляющих символов необходимо выделить ctl-d, сообщающий программе, что ввод окончен: "ctl-g", вызывающий звонок на терминале: ctl-h, который часто называется "шаг назад" и может использоваться при коррекции ошибок ввода, и ctl-i (или tab), перемещающий курсор на следующую позицию табуляции почти так же, как и на стандартном телетайпе. Позиции табуляции в системе UNIX отстоят друг от друга на восемь пробелов. На большинстве терминалов предусмотрены специальные клавиши для символов "шаг назад" и tab.

Существуют еще две особые клавиши: DELETE (DEL), иногда обозначаемая как RUBOUT (могут использоваться разные сокращения), и BREAK или INTERRUPT. В большинстве систем UNIX ввод символа DELETE немедленно останавливает программу, даже если она еще не завершилась. В некоторых системах для этого употребляется символ ctl-c. В ряде систем в зависимости от способа подключения терминала синонимом DELETE или ctl-c может служить BREAK.

Сеанс работы с UNIX

Начнем с диалога между вами и системой UNIX.

Установить связь: позвонить по телефону или включить питание, если необходимо. Ваша система должна ответить

login: you     Введите ваше имя, затем нажмите RETURN

Password:      Ваш пароль, если вы его вводите, не появится на экране

You have mail. Есть почта, ее можно прочесть после входа в систему

$              Система готова к приему ваших команд

$              Можно нажать RETURN несколько раз

$ date         Узнаем дату и время

Sun Sep 25 23:02:57 EDT 1983

$ who          Узнаем, кто работает на машине?

jlb  tty0 Sep 25 13:59

you  tty2 Sep 25 23:01

mary tty4 Sep 25 19:03

doug tty5 Sep 25 19:22

egb  tty7 Sep 25 17:17

bob  tty8 Sep 25 20:48

$ mail         Прочтем почту

From doug Sun Sep 25 20:53 EDT 1983

зайди ко мне когда-нибудь в понедельник

?              При нажатии RETURN выдается следующее сообщение

From mary Sun Sep 25 19:07 EDT 1983

Пообедаем завтра в полдень?

? d            Удалим это сообщение

$              Почты больше нет

$ mail mary    Пошлем почту mary

обед в 12

ctl-d          Конец сообщения

$              Позвоним по телефону или выключим терминал

Вот и все

Иногда к такому диалогу сводится вся ваша работа с системой, однако бывает, что при этом и "дело делается". Далее мы разберем приведенный пример сеанса, а также некоторые полезные программы.

Вход в систему

Вы должны иметь входное имя и пароль, которые можно получить от администратора системы. Система UNIX может работать с самыми разными терминалами, но в основном она ориентирована на устройства со строчными буквами. Разница между строчными и прописными буквами существенна! Если на вашем терминале есть только прописные буквы (как на некоторых портативных терминалах), это настолько усложнит вам жизнь, что вскоре вы начнете искать другой терминал.

Перед началом работы проверьте, все ли переключатели на терминале установлены в правильное положение: верхний или нижний регистр, дуплексная ли связь и т.д. с учетом рекомендаций местного специалиста, например в отношении скорости передачи. Затем, используя любые "заключения", установите связь с системой: иногда для этого достаточно лишь позвонить по телефону или просто включить тумблер. В любом случае система должна выдать:

login:

Если она выдала чепуху, то, может быть, у вас установлена не та скорость передачи: проверьте положение соответствующего (а заодно и других) переключателя. Когда это не помогает, нужно медленно несколько раз нажать клавишу BREAK или INTERRUPT. Если приглашение login: и теперь не появляется, вам следует обратиться за помощью к специалисту.

Получив приглашение на вход, введите ваше входное имя строчными буквами, после чего нажмите клавишу RETURN. При необходимости система запросит у вас пароль, и пока вы вводите его, выдача на терминал будет отключена. В конце концов, войдя в систему, вы получите приглашение (как правило, один символ, означающий, что система готова принимать ваши команды). Приглашением, вероятнее всего, окажется символ $ (знак доллара) или % (процент), но можно заменить его любым другим; позднее мы покажем, как это сделать. Приглашение обычно выдается программой, называемой интерпретатором команд, или shell, с помощью которой вы общаетесь с системой. Перед приглашением на экране может появиться сообщение о том, что для вас есть почта, или вопрос о типе применяемого терминала. Ваш ответ поможет системе воспользоваться какими-либо особыми свойствами данного терминала.

Ввод команд

Получив приглашение, вы можете ввести команды, т.е. требования к системе что-либо сделать. Мы часто будем употреблять слово программа как синоним команды. Когда на экране появится приглашение (пусть это будет символ '$'), введите date и нажмите клавишу RETURN. Система в ответ выдаст дату и время и выведет следующее приглашение, так что весь диалог на вашем терминале примет вид:

$ date

Mon Sep 26 12 : 20 : 57 EDT 1983 $

Не забывайте нажимать клавишу RETURN и не вводите символ '$'. Если вам покажется, что о вас забыли, нажмите RETURN, возможно, что-нибудь и произойдет. В дальнейшем мы не будем напоминать вам о том, что символ RETURN должен завершать каждую строку.

Затем попробуйте ввести команду who, которая сообщает, кто в данный момент работает в системе:

$ who

rim    tty0 Sep 26 11:37

pjw    tty4 Sep 26 11:30

gerard tty7 Sep 26 10:27

mark   tty9 Sep 26 07:59

you    ttya Sep 26 12:20

$

В первом столбце указывается имя пользователя, во втором – системное имя используемого устройства связи (tty – сокращение от teletype, "архаическое" обозначение терминала). В третьем столбце отмечаются дата и время входа в систему. Вы можете поэкспериментировать и с такой командой:

$ who am i

you ttya Sep 26 12:20

$

Если вы ошибетесь и укажете при вводе несуществующую команду, система ответит, что команда с этим именем не найдена:

$ whom         Опечатка в имени команды...

whom:not found поэтому система не знает, как запустить ее

$

Конечно, если вы неумышленно введете имя существующей команды, то она начнет выполняться и, возможно, даст неожиданный результат.

Странное поведение терминала

Иногда ваш терминал может повести себя странно, например, каждая буква будет выдаваться дважды, или при нажатии клавиши RETURN курсор не переместится в первую позицию следующей строки. Обычно это можно устранить, выключив и включив терминал или выйдя из системы и вновь войдя в нее. Можно также прочитать описание команды stty ("set terminal options" – установка режима терминала) в разделе 1 справочного руководства. Для разумной интерпретации символа tab, если на вашем терминале не предусмотрен режим автоматической табуляции, введите команду

$ stty -tabs

и система будет преобразовывать символ tab в определенное число пробелов. Если же на терминале допускается возможность установки позиций табуляции от машины, то команда tabs поставит их должным образом. (Вы можете дать и такую команду:

$ tabs terminal-type

см. описание команды tabs в справочном руководстве.)

Ошибки при вводе. Если вы ошиблись при вводе и заметили это прежде, чем нажали клавишу RETURN, то поправить дело можно двумя способами: или стирать символы (но одному), или уничтожить всю строку и ввести ее заново. При нажатии клавиши, служащей для уничтожения строки (обычно это символ '@'), вся строка будет удалена, как будто бы вы ее никогда и не вводили, а вам придется выполнить ввод с начала новой строки:

$ ddate@ Уничтожается вся строка:

date ввод с новой строки

Mon Sep 26 12:23:39 EDT 1983

$

Символ '#' стирает последний введенный символ: каждый раз при вводе # стирается только один символ слева от курсора. Поэтому если вы не уверены в своем вводе, можно делать поправки по мере работы:

$ dd#atte##e Исправления в процессе ввода

Mon Sep 26 12:24:02 EDT 1983

$

Представление символов стирания (#) и уничтожения (@) зависит от системы. Во многих системах (включая используемую здесь для примеров) в качестве символа стирания употребляется "шаг назад", что хорошо смотрится на видеотерминалах. С помощью своей системы вы можете легко проверить, так ли это:

$ datee←                     Пробуем ←

datee← : not found           Не подходит

$ datee#                     Пробуем #

Mon Sep 26 12:26:08 EDT 1983 # подходит

$

(Мы изображаем "шаг назад" как ←, чтобы символ был "виден".) Обычно принимается, что символ ctl-u уничтожает всю строку.

Далее в качестве символа стирания мы будем использовать #, поскольку он "виден" на терминале. Если в вашей системе его нет, то сделайте соответствующие изменения. Ниже при описании настройки окружения мы покажем, как задать удобное для вас представление символов стирания и уничтожения.

А что нужно, чтобы ввести сами символы стирания и уничтожения как часть текста? Если перед символами # и @ поставить обратную дробную черту (), то они утрачивают свое специальное назначение. Поэтому для ввода # или @ необходимо набрать на клавиатуре # или @. При вводе @ система может передвинуть курсор в начало следующей строки, даже если ему предшествовала обратная дробная черта. Не волнуйтесь, символ @ в текст попадет.

Обратную дробную черту иногда называют символом экранирования. Она указывает на то, что следующий за ней символ в некотором смысле специальный. Для удаления обратной дробной черты необходимо ввести два символа стирания: ##. Понятно почему?

Вводимые вами символы, прежде чем попадут к адресату, анализируются и интерпретируются последовательным рядом программ. Поэтому их интерпретация зависит не только от программы, в которую они попали, но и от того, откуда они туда попали.

Каждый вводимый символ немедленно, как эхо, появляется на терминале, если, конечно, эхо "не отключено", что бывает редко. До тех пор пока вы не нажали клавишу RETURN, все символы временно сохраняются в ядре системы, так что с помощью символов стирания и уничтожения можно исправить ошибки ввода. Если символ стирания или уничтожения предваряется обратной дробной чертой, то ядро отбрасывает обратную черту и хранит соответствующий символ, не интерпретируя его специальным образом.

При нажатии клавиши RETURN хранимые символы пересылаются в программу, читающую сейчас символы с терминала. Считывающая программа в свою очередь может интерпретировать символы особым образом: например, интерпретатор shell исключает любую специальную интерпретацию символа, если ему предшествует обратная дробная черта. Мы вернемся к этому вопросу в гл. 3. Пока же следует помнить о том, что ядро системы реагирует лишь на символы уничтожения и стирания и на обратную дробную черту, если она предшествует одному из них. Любые символы, которые остаются после такой обработки, могут интерпретироваться другими программами.

Упражнение 1.1

Объясните, что произойдет в случае ввода команды

$ date@

Упражнение 1.2

Большинство интерпретаторов shell (кроме версии 7) интерпретирует символ # как начало примечания и игнорирует весь текст от символа # до конца строки. Учитывая это, объясните приведенный ниже диалог. Предполагается, что для стирания также используется символ #:

$ date

Mon Sep 26 12:39:56 EDT 1983

$ # date

Mon Sep 26 12:40:21 EDT 1983

$#date

$\#date

#date : not found

$

Опережающий ввод

Ядро системы воспринимает ваш ввод по мере того, как вы набираете текст, даже если оно занято чем-то другим, так что можно вводить данные сколь угодно быстро, даже в тот момент, когда какая-либо программа выполняет вывод на терминал. Вводимые в это время символы будут "перемежаться" на экране с выводимыми, но будут сохраняться и интерпретироваться в должном порядке. Вы можете вводить команды одну за другой, не дожидаясь не только конца, но и начала их выполнения.