Linux для пользователя

Костромин Виктор Алексеевич

Предисловие

Для кого эта книга?

Эта книга предназначена для активных пользователей персональных компьютеров. Поясню, что я имею в виду. На мой взгляд всех людей, которые каким-то образом связаны с применением компьютеров, можно разделить на программистов, администраторов и пользователей. Программисты создают программы, и о них мы здесь не говорим, как и о тех, кто изготавливает или собирает сами компьютеры. Администраторы (которых иногда называют системными программистами) вообще-то не пишут программ, они только устанавливают и настраивают программное обеспечение (разработанное другими), для того, чтобы пользователи могли работать за компьютерами. Администраторам приходится иногда создавать короткие программки, но в основном они пользуются теми средствами настройки и конфигурирования, которые заложены в программные средства их разработчиками. И, наконец, пользователи вообще не обязаны уметь настраивать программные средства, как и собирать компьютеры, они обязаны только уметь использовать свой компьютер для решения конкретных задач. В принципе пользователь может вообще не знать о том, что работой компьютера управляет операционная система. Ему достаточно уметь запускать одно конкретное приложение, которое он освоил, например, текстовый редактор (условно назовем такого пользователя "пассивным").

Но среди пользователей есть и такие, которые либо по собственной инициативе, либо по необходимости, вынуждены сами решать задачи администрирования своей вычислительной системы. Это может быть как домашний компьютер, для которого нет другого системного администратора, кроме самого пользователя, так и компьютер на работе. В последнем случае пользователь просто предпочитает не приглашать администратора при каждом затруднении, а самостоятельно пытается решить возникшие проблемы. Я не анализирую причин и побудительных мотивов, которые заставляют пользователя поступать таким образом. Важно только то, что человеку интересно или просто необходимо уметь устанавливать и настраивать программное обеспечение на своем компьютере, включая саму операционную систему. Именно таких пользователей я и называю "активными" (их часто называют "продвинутыми", но мне эта калька с английского режет слух). Можно было бы, наверное, найти и более точный термин, но в данном случае это не важно, поскольку далее настоящего предисловия это название я применять не собираюсь, а здесь вы меня, надеюсь, поймете правильно, учитывая приведенные разъяснения.

Итак, настоящая книга предназначена для "активных пользователей", к которым я отношу и себя. Предполагается, что читатель уже знает, что такое компьютер, и поработал с MS-DOS или MS Windows (уж если не версии XP или 2000, то хотя бы с Windows 95). Впрочем, я надеюсь, что книга будет полезна и начинающим системным администраторам.

О чем эта книга?

Если вы относитесь к категории "активных пользователей", то вы уже что-то слышали о классе операционных систем, объединенных общим именем UNIX. ОС этого класса имеют ряд преимуществ перед обычно устанавливаемыми на персональные компьютеры ОС типа Windows. И если вы действительно "активный пользователь", то для вас вполне естественно желание хотя бы попробовать, что такое UNIX. Linux как раз и позволяет удовлетворить такое желание, поскольку с одной стороны она относится к классу UNIX, а с другой - работает на персональных компьютерах на основе процессоров Intel (хотя сейчас уже существуют ее варианты и для других процессоров).

В этой книге как раз и рассказывается об установке и настройке программного обеспечения на IBM-совместимом персональном компьютере, работающем под управлением операционной системы Linux, и даже конкретнее, под управлением одной из "веток" этой операционной системы. "Ветки" Linux называют дистрибутивами, так вот речь в книге пойдет о версиях Linux, основанных на дистрибутиве Red Hat. Материал, излагаемый в данной книге, основан на моем опыте установки и работы с дистрибутивами Black Cat Linux версий 5.2 (именно с нее началось мое знакомство с Linux) и 6.02, Red Hat версий 6.0, 6.2, 7.1 и 7.2 (русифицированной), ASPLinux 7.1 и ALTLinux Junior 1.0 и 1.1. Все эти дистрибутивы основаны на Red Hat Linux, и поэтому имеют много общего.

Однако не надо думать, что речь в книге пойдет только о самой операционной системе и ее настройке. В конце концов, сама по себе ОС выполняет только служебные функции, обеспечивая управление аппаратной частью компьютера и запуск нужных пользователю приложений. Поэтому основная задача данной книги в том, чтобы описать процесс создания на вашем компьютере "удобной" для пользователя (для вас) рабочей среды, состоящей из набора необходимых для вас приложений и обеспечивающей выполнение стоящих перед вами задач.

Книгу можно условно разделить на две части. Первая часть (главы 1-15) - это непосредственные рекомендации, касающиеся различных аспектов установки и настройки операционной системы и различных приложений. Предполагается, что читатель только что установил ОС Linux из дистрибутива и осваивает ее. Я надеюсь, что, прочитав даже только эту часть книги, читатель сможет создать на персональном компьютере под ОС Linux удобную рабочую среду, сравнимую по возможностям с тем, что предоставляет ОС Windows 95 или Windows NT.

Вторая часть - это главы о внутреннем устройстве файловой системы, обновлении ядра и виртуальных компьютерах. Это те вопросы, которые могут показаться и неактуальными для начинающего пользователя. Но этот материал позволяет глубже понять устройство системы, и эффективно решить проблему взаимодействия с миром Windows. Не надейтесь найти во второй части ответы на все вопросы, которые у вас могут возникнуть, никакого систематического отбора материала для этой части не производилось.

Как возникла эта книга?

Мое знакомство с операционной системой Linux состоялось более двух лет назад

[1]

. Не то, чтобы меня сильно "достала" (как говорят многие приверженцы Linux) ОС Windows, просто я всю свою жизнь с большим интересом учился, осваивал что-то новое. Поэтому новая ОС привлекла мое внимание, и я установил ее на домашнем компьютере (вместе с уже стоявшими на нем Windows 95 и Windows NT 4).

Когда я стал устанавливать и настраивать Linux, практически ничего не зная об этой ОС в частности, и имея очень слабые знания по UNIX вообще, я, естественно, начал с чтения различных руководств и HOWTO-файлов. Как оказалось, источники эти хотя и многочисленны, но пользоваться ими новичку крайне неудобно. Во-первых, значительная часть написана по-английски. Хотя я и читаю по-английски, но не так свободно, чтобы не считать недостатком отсутствие русскоязычной документации. Получается примерно так же, как читать неразборчиво написанный от руки текст: прежде чем уловить смысл написанного, приходится затратить существенные усилия на то, чтобы просто разобрать (узнать) отдельные слова. Во-вторых, новичку, естественно, хочется, чтобы его "за ручку" провели через несколько первоначальных этапов. А вместо этого приходится (по крайней мере, мне пришлось) по крохам отыскивать в разрозненных источниках нужную подсказку. Так что примерно через месяц после начала экспериментов с Linux, пройдя несколько этапов по 2-3 раза, повторяя при этом свои ошибки, я начал кое-что записывать, конспектировать разные руководства и документацию. Эти конспекты оказались очень полезны для меня самого. Я неоднократно пользовался ими, когда мне приходилось заново переустанавливать систему (я тогда еще не знал, как можно по-другому выбраться из некоторых затруднительных ситуаций, в которые попадал опять же из-за недостатка знаний).

Через некоторое время Linux перебрался и на пару компьютеров на моем рабочем месте. Мои конспекты здесь снова очень пригодились. Ведь запомнить с одного-двух раз все действия по установке и настройке различных программ практически невозможно, тем более, что в Linux многие настройки производятся путем прямого редактирования конфигурационных файлов.

Потом я выложил свои конспекты в Интернет, на сайте http://linux-ve.chat.ru

Честно сказать, при подготовке книги меня очень воодушевлял пример книги В. Э. Фигурнова "IBM PC для пользователя". В свое время (которое как раз совпало с периодом, когда я осваивал компьютер), наверное, вся наша страна училась работать на IBM-совместимых компьютерах (помните PC/XT!?) именно по этой книге. Она появилась в ответ на насущнейшее требование времени и выдержала с тех пор множество изданий. Думаю, что аналогичная потребность в книге по Linux имеется сейчас (2002 год), поскольку эта ОС динамично развивается, приобретает все больше почитателей и имеет серьезные преимущества по сравнению с MS Windows 95/98. Поэтому я, следуя примеру В. Э. Фигурнова, постарался отобрать весь самый необходимый для освоения Linux материал, систематически его изложить, чтобы начинающему пользователю было удобно с ним работать. Не думаю, что я достиг идеального варианта в выборе материала, поэтому с благодарностью приму все замечания и пожелания читателей на эту тему (как и любые другие замечания), с тем, чтобы учесть их в дальнейшей работе. Типографские соглашения

Благодарности

Эту свою книгу я хотел бы посвятить своим родителям: Костромину Алексею Гордеевичу и Костроминой Лидии Ермолаевне. Мама уже не увидит ее, а у отца еще есть шанс. Конечно, они не смогли бы покритиковать или похвалить ее содержание, но именно благодаря той привычке к труду, которую они во мне воспитали, эта книга может увидеть свет.

Я изучал Linux в основном по документации и различным книгам и статьям. Авторам этих руководств я очень благодарен, но хочу сразу принести свои извинения тем из них, материалы которых я использовал в данном руководстве без явной ссылки. Как уже было сказано, первоначально я просто конспектировал документацию и различные интернет-источники. При этом я не очень заботился о ссылках, был бы материал интересен и полезен (ведь первый вариант этих заметок создавался для себя). Впоследствии я пытался восстановить ссылки, но, боюсь, мне это не везде удалось.

Черновой вариант книги я послал нескольким своим заочным (по контактам в Интернете) знакомым и очень благодарен им за те замечания, которые они высказали. Особенно мне хочется отметить Романа Сузи, который прислал множество замечаний и предложений по улучшению содержания. Я понимаю, какой огромный труд пришлось ему проделать, чтобы прочитать (и не бегло) более 500 страниц текста и прокомментировать этот текст, и поэтому выражаю ему свою искреннюю признательность. Я старался учесть и те замечания, которые были присланы читателями чернового варианта книги, размещенного в Интернете (в частности С. Воеводиным).

Большую помощь в работе над книгой мне оказали и сотрудники издательства "БХВ Петербург" (ведь эта книга - первый мой опыт работы с издательством). Всем им большое спасибо.

Глава 1. ОС Linux: история и дистрибутивы

1.1. Что такое ОС вообще и Linux в частности

1.1.1 Семейство ОС типа UNIX

Операционная система - это комплекс программ, который обеспечивает управление аппаратными средствами компьютера, организует работу с файлами (в том числе запуск и управление выполнением программ), а также реализует взаимодействие с пользователем, т. е. интерпретацию вводимых пользователем команд и вывод результатов обработки этих команд.

Без операционной системы компьютер вообще не может функционировать в качестве такового. В таком случае он представляет собой не более чем совокупность неработающих электронных устройств, непонятно зачем собранных воедино.

На сегодняшний день наиболее известными операционными системами для компьютеров являются семейства операционных систем Microsoft Windows и UNIX. Первые ведут свою родословную от операционной системы MS-DOS, которой оснащались первые персональные компьютеры фирмы IBM. Операционная система UNIX была разработана группой сотрудников Bell Labs под руководством Денниса Ричи, Кена Томпсона и Брайана Кернигана (Dennis Ritchie, Ken Thompson, Brian Kernighan) в 1969 году. Но в наши дни, когда говорят об операционной системе UNIX, чаще всего имеют в виду не конкретную ОС, а скорее целое семейство UNIX-подобных операционных систем. Само же слово UNIX (заглавными буквами) стало зарегистрированной торговой маркой корпорации ATT.

В конце 70-х годов (теперь уже прошлого столетия) сотрудники Калифорнийского университете в Беркли внесли ряд усовершенствований в исходные коды UNIX, включая работу с протоколами семейства TCP/IP. Их разработка стала известна под именем BSD ("Berkeley Systems Distribution"). Она распространялась под лицензией, которая позволяла дорабатывать и усовершенствовать продукт, и передавать результат третьим лицам (с исходными кодами или без них) при условии, что будет указано, какая часть кода разработана в Беркли.

Операционные системы типа UNIX, в том числе и BSD, изначально разрабатывались для работы на больших многопользовательских компьютерах - мейнфреймах. Но персональные компьютеры постепенно наращивали мощь своего аппаратного обеспечения, и в наши дни они уже превосходят по возможностям те мейнфреймы, для которых в 70-х годах разрабатывалась ОС UNIX. И вот, в начале 90-х годов студент хельсинкского университета Линус Торвальдс (Linus Torvalds) приступил к разработке UNIX-подобной ОС для IBM-совместимых персональных компьютеров.

1.1.2 Немного истории

Вот текст сообщения, которое Торвальдс отправил в группу новостей comp.os.minix 25 августа 1991 года:

В этом сообщении Линус пишет, что он работает над (свободной) операционной системой для 386-х (486-х) компьютеров, и просит всех заинтересованных лиц сообщить, какие компоненты системы пользователи хотят видеть в первую очередь. Но, как видно из текста послания, оболочка bash и компилятор gcc у него уже работали. Работали они под управлением операционной системы Minix, которая была разработана профессором Э.Таненбаумом (Andy Tanenbaum) как учебное пособие для студентов-программистов. Minix работала на компьютерах с 286-ым процессором и послужила для Торвальдса прообразом новой ОС.

Файлы первого варианта Linux (версия 0.01) были опубликованы в Интернете 17 сентября 1991 года. Как пишет сам Торвальдс: "As I already mentioned, 0.01 didn't actually come with any binaries: it was just source code for people interested in what linux looked like. Note the lack of announcement for 0.01: I wasn't too proud of it, so I think I only sent a note to everybody who had shown interest."

[3]

Затем, 5 октября 1991 г. была выпущена версия 0.02, которая уже работала. Впрочем, подробное изложение истории Linux не входит в задачи данной книги, поэтому продолжать данную тему я не буду, отсылая заинтересованных читателей к [П3.1].

1.1.3 Основные характеристики ОС Linux

В силу того, что исходные коды Linux распространяются свободно и общедоступны, к развитию системы с самого начала подключилось большое число независимых разработчиков. Благодаря этому на сегодняшний момент Linux - самая современная, устойчивая и быстроразвивающаяся система, почти мгновенно вбирающая в себя самые последние технологические новшества. Она обладает всеми возможностями, которые присущи современным полнофункциональным операционным системам типа UNIX. Приведем краткий список этих возможностей.

Все процессы независимы; ни один из них не должен мешать выполнению других задач. Для этого ядро осуществляет режим разделения времени центрального процессора, поочередно выделяя каждому процессу интервалы времени для выполнения. Это существенно отличается от режима "вытесняющей многозадачности", реализованной в Windows 95, когда процесс должен сам "уступить" процессор другим процессам (и может сильно задержать их выполнение).

Linux - не только многозадачная ОС, она поддерживает возможность одновременной работы многих пользователей. При этом Linux может предоставлять все системные ресурсы пользователям, работающим с хостом через различные удаленные терминалы.

1.2. Дистрибутивы Linux

В любой операционной системе можно выделить 4 основных части: ядро, файловую структуру, интерпретатор команд пользователя и утилиты. Ядро - это основная, определяющая часть ОС, которая управляет аппаратными средствами и выполнением программ. Файловая структура - это система хранения файлов на запоминающих устройствах. Интерпретатор команд или оболочка - это программа, организующая взаимодействие пользователя с компьютером. И, наконец, утилиты - это просто отдельные программы, которые, вообще говоря, ничем принципиально не отличаются от других программ, запускаемых пользователем, разве только своим основным назначением - они выполняют служебные функции.

Как уже говорилось выше, если быть точным, то слово "Linux" обозначает только ядро. Поэтому, когда речь идет об операционной системе, правильнее было бы говорить "операционная система, основанная на ядре Linux". Ядро ОС Linux разрабатывается под общим руководством Линуса Торвальдса и распространяется свободно (на основе лицензии GPL), как и огромное количество другого программного обеспечения, утилит и прикладных программ. Одним из следствий свободного распространения ПО для Linux явилось то, что большое число разных фирм и компаний, а также просто независимых групп разработчиков стали выпускать так называемые дистрибутивы Linux.

Дистрибутив - это набор программного обеспечения, включающий все 4 основные составные части ОС, т. е. ядро, файловую систему, оболочку и совокупность утилит, а также некоторую совокупность прикладных программ. Обычно все программы, включаемые в дистрибутив Linux, распространяются на условиях GPL, так что может сложиться впечатление, что дистрибутив может выпустить кто угодно, точнее любой, кто не поленится собрать коллекцию свободного ПО. И какая-то степень правдоподобия в таком утверждении есть. Однако разработчик дистрибутива должен по крайней мере создать программу инсталляции, которая будет устанавливать ОС на компьютер, на котором никакой ОС еще нет. Кроме того, необходимо обеспечить разрешение взаимозависимостей и противоречий между разными пакетами (и версиями пакетов), что, как мы увидим позже, тоже является нетривиальной задачей.

Тем не менее, в мире существует уже более сотни различных дистрибутивов Linux, и все время появляются новые. Более-менее полный список их можно найти на сервере http://www.linuxhq.com, где даны краткие характеристики каждому дистрибутиву (упоминаются и некоторые локализованные версии). Кроме того, там же есть ссылки на другие списки дистрибутивов, так что при желании можно найти все, что вообще существует в мире (правда, все это на английском языке, и русских локализаций там маловато упомянуто).

А. Федорчук в статье [П3.8] предпринял попытку классификации дистрибутивов, положив в основу следующие критерии:

1.3. Требования к компьютеру

Я встречал упоминания о том, что существуют специальные версии Linux, которые работают даже на 8086 процессоре с 512 Кбайт памяти, а специально собранная версия может запускаться с одной-двух дискет без жесткого диска.

Так что, если у вас есть старенький компьютер, на котором никакая Windows не запускается, то Вы с успехом можете использовать его для освоения Linux и, возможно, будете удивлены его возможностями. Но такие варианты в данной книге не рассматриваются.

Поскольку ОС Linux использует защищенный режим микропроцессора, то для установки этой ОС требуется как минимум 386-ой процессор. Судя по литературным источникам, годятся любые модификации: SX, DX и т. д. Дальнейшие требования к аппаратной части компьютера, на который устанавливается Linux, определяются уже тем, что Вы хотите. Из приводимой ниже табл. 1.1. видно, как возрастают требования к аппаратной части в зависимости от пожеланий пользователя (приводимые в таблице числа очень приблизительны, тут я не претендую на истину в последней инстанции).

Таблица 1.1. Требования к аппаратуре

1.4. Где взять Linux?

И, в заключение первой главы, краткий ответ на вопрос, сформулированный в заголовке раздела.

Как было сказано, Linux вместе с огромным количеством прикладных программ распространяется практически бесплатно. Это значит, что пользователь, который не собирается модифицировать ПО или заниматься его продажами, имеет полное право скопировать весь дистрибутив Linux или любые его части у знакомого, скачать из Интернета или купить CD-ROM с Linux у торговцев в подземном переходе, не опасаясь, что подвергнется преследованию за нарушение лицензионных требований (которые почему-то называются "соглашениями"), выставленных фирмой-разработчиком.

Из трех перечисленных вариантов приобретения дистрибутива я бы предложил выбрать приобретение его на CD-ROM. Покупать желательно не в подземном переходе (хотя первый свой дистрибутив я приобрел на местном рынке и не пожалел), а в одной из компьютерных фирм или через интернет-магазин. Это дает возможность выбора и некоторые гарантии, по крайней мере, по обмену бракованного диска. Только имейте в виду, что разброс цен может быть очень велик. Существуют красивые упаковки с ценой более 1000 рублей (и это право продавца - назначить цену). И тот же дистрибутив (может быть только без печатного руководства по инсталляции) можно купить за сотню-другую.

Сам я в последнее время пользуюсь услугами интернет-магазинов. Конкретный адрес я не указываю (реклама у нас теперь платная), но таковых теперь множество, так что отсутствие здесь конкретного адреса не препятствие для тех, у кого есть желание приобрести дистрибутив.