Одновременный доступ к системе

То, что Linux -- многопользовательская и многозадачная система, проявляется не только в разграничении прав доступа, но и в организации рабочего места. Каждый компьютер, на котором работает Linux, предоставляет возможность зарегистрироваться и получить доступ к системе одновременно нескольким пользователям. Даже если в распоряжении всех пользователей есть только один монитор и одна системная клавиатура, эта возможность небесполезна: одновременная регистрация в системе нескольких пользователей позволяет работать по очереди без необходимости каждый раз завершать все начатые задачи (закрывать все окна, прерывать исполнение всех программ) и затем возобновлять их. Более того, ничто не препятствует зарегистрироваться в системе несколько раз под одним и тем же входным именем. Таким образом, можно получить доступ к одним и тем же ресурсам (своим файлам) и организовать параллельную работу над несколькими задачами.

Виртуальные консоли

Характерный для Linux способ организации параллельной работы пользователей -- виртуальные консоли.

Допустим, что Мефодий хочет зарегистрироваться в системе ещё раз, чтобы иметь возможность следить за выполнением двух программ одновременно. Он может сделать это, не покидая текстового режима: достаточно нажать комбинацию клавиш Alt+F2, и на экране появится новое приглашение к регистрации в системе.

Welcome to Some Linux / tty2

localhost login: methody

Password:

[methody@localhostmethody]$

Мефодий ввёл свой новый пароль и получил приглашение командной строки, аналогичное тому, которое мы уже видели в предыдущих примерах. Нажав комбинацию клавиш Alt+F1, Мефодий вернётся к только что покинутой им командной строке, в которой он выполнял команду passwd для смены пароля. Приглашение в обоих случаях выглядит одинаково, и это не случайно -- обе командные строки предоставляют совершенно эквивалентный доступ к системе, в любой из них можно выполнять любые доступные команды.

Наблюдательный Мефодий обратил внимание, что в последнем примере (tty2) первая строка приглашения оканчивается словом "tty2". "tty2" -- это обозначение второй виртуальной консоли. Можно переключаться между виртуальными консолями так, как если бы Вы переходили от одного монитора с клавиатурой к другому, подавая время от времени команды и следя за выполняющимися там программами. По умолчанию в Linux доступно не менее 6-ти виртуальных консолей, переключаться между которыми можно при помощи сочетания клавиши Alt с одной из функциональных клавиш (F1 -- F6), с каждым сочетанием связана соответствующая по номеру виртуальная консоль. Виртуальные консоли обозначаются "tty N ", где " N " -- номер виртуальной консоли.

Во многих дистрибутивах Linux одна из виртуальных консолей по умолчанию не может быть использована для регистрации пользователя, однако она не менее, если не более полезна. Если Мефодий нажмёт Alt+F12, он увидит консоль, заполненную множеством сообщений системы о происходящих событиях. В частности, там он может обнаружить две записи о том, что в системе зарегистрирован пользователь "methody". На эту консоль выводятся сообщения обо всех важных событиях в системе: регистрации пользователей, выполнении действий от имени администратора (root), подключении устройств и подгрузке драйверов к ним и многое другое.

Пример двенадцатой виртуальной консоли показывает, что виртуальные консоли -- довольно гибкий механизм, поддерживаемый Linux, при помощи которого можно решать разные задачи, а не только организацию одновременного доступа к системе. Для того, чтобы на виртуальной консоли появилось приглашение login: после загрузки системы, для каждой такой консоли должна быть запущена программа getty. Попробуйте нажать Alt+F10 -- с большой вероятностью Вы увидите просто чёрный экран. Десятая виртуальная консоль поддерживается системой, однако чёрный экран означает, что для этой консоли не запущена никакая программа, поэтому воспользоваться её существованием не получится. Для каких именно консолей будет запущена программа getty -- определяется настройкой конкретной системы. Впоследствии эта настройка может быть изменена пользователем. О том, как это может быть сделано, речь пойдёт в лекции Этапы загрузки системы.

Графические консоли

Впрочем, как ни широки возможности текстового режима, Linux ими не ограничен. Подробно работа в графическом режиме будет разбираться в последующих лекциях (см. лекцию Графический интерфейс (X11)). Сейчас важно заметить, что если при загрузке системы приглашение "login:" было представлено в виде графического окна, можно вернуться к этому приглашению, нажав комбинацию клавиш Ctrl+Alt+F7. Процедура регистрации здесь будет совершенно аналогична регистрации в текстовом режиме. С той разницей, что после идентификации пользователя (правильно введённого имени пользователя и пароля) Вы увидите не приглашение командной строки, а графическую рабочую среду. Как именно она будет выглядеть -- зависит от того, какую систему Вы используете, и как она настроена.

Кроме того, что несколько пользователей (или несколько "копий" одного и того же пользователя) могут работать параллельно на разных виртуальных консолях, они могут параллельно зарегистрироваться и работать параллельно в разных графических средах. Обычно в стандартно настроеннойLinux-системе можно организовать не менее трёх графических консолей, работающих одновременно. Переключаться между ними можно при помощи сочетаний клавиш Ctrl+Alt+F7 -- Ctrl+Alt+F9.

Чтобы переключиться из графического режима в одну из текстовых виртуальных консолей, достаточно нажать комбинацию клавиш Ctrl+Alt+FN, где " N " -- номер необходимой виртуальной консоли.

Простейшие команды

Работа в Linux при помощи командной строки напоминает диалог с системой: пользователь вводит команды (реплики), получая от системы ответные реплики, содержащие сведения о произведённых операциях, дополнительные вопросы к пользователю, сообщения об ошибках или просто молчаливое согласие выполнить следующую команду(7).

Простейшая команда в Linux состоит из одного "слова" -- названия программы, которую необходимо выполнить. Одну такую команду (passwd) Мефодий уже использовал для того, чтобы изменить свой пароль. Теперь Мефодий решил вернуться на одну из виртуальных консолей, на которой он зарегистрировался, и попробовать выполнить несколько простых команд.

[methody@localhostmethody]$ whoami

methody

[methody@localhostmethody]$

Название этой команды происходит от английского выражения "Whoam I?" ("Кто я?"). В ответ на эту команду система вывела только одно слово: "methody" и завершила свою работу, о чём свидетельствует вновь появившееся приглашение командной строки. Программа whoami возвращает название учётной записи того пользователя, от имени которого она была выполнена. Эта команда полезна в системах, в которых работает много разных пользователей, чтобы не воспользоваться по ошибке чужой учётной записью. Однако, в приглашении командной строки зачастую указывается имя пользователя (как и в наших примерах), поэтому без команды whoami можно обойтись. Следующий пример демонстрирует программу, которая выдаст Мефодию уже больше полезной информации: who ("Кто").

[methody@localhostmethody]$ who

methody tty1 Sep 23 16:31 (localhost)

methody tty2 Sep 23 17:12 (localhost)

[methody@localhostmethody]$

[methody@localhostmethody]$ who am i

methody tty2 Sep 23 17:12 (localhost)

[methody@localhostmethody]$

who выводит список пользователей, которые в настоящий момент зарегистрированы в системе (вошли в систему). Данная программа выводит по одной строке на каждого зарегистрированного пользователя: в первой колонке указывается имя пользователя, во второй -- "точка входа" в систему, далее следует дата и время регистрации и имя хоста. Из выведенной who информации можно заключить, что в системе дважды зарегистрирован пользователь methody, который сначала зарегистрировался на первой виртуальной консоли (tty1), а примерно через сорок минут -- на второй (tty2). Конечно, Мефодий и так это знает, однако администратору больших систем, когда пользователи могут зарегистрироваться со многих компьютеров и даже по Сети, программа who может быть очень полезна. Могло создаться впечатление, что who -- очень умная программа, понимающая английский, но это не так. Из всех английских слов она понимает только сочетание "am i" -- таким способом Мефодий узнал, за какой консолью он сейчас работает.

Ещё одна программа, выдающая информацию о пользователях, работавших в системе в последнее время -- last(8). Выводимые этой программой строки напоминают вывод программы who, с той разницей, что здесь перечислены и те пользователи, которые уже завершили работу.

[methody@localhostmethody]$ last

methody tty2localhost Thu Sep 23 17:12 still logged in

methody tty1localhost Thu Sep 23 16:31 still logged in

cacheman???localhost Thu Sep 23 16:15 - 16:17 (00:01)

cacheman???localhost Thu Sep 23 16:08 - 16:08 (00:00)

cyrus??? localhost Thu Sep 23 16:08 - 16:08 (00:00)

reboot system boot 2.4.26-std-up-al Thu Sep 23 16:03 (04:13)

В этом примере Мефодий неожиданно обнаружил кроме себя самого неизвестных ему пользователей cacheman и cyrus -- он совершенно точно знает, что не создавал учётных записей с такими именами. Это псевдопользователи (или системные пользователи) -- специальные учётные записи, которые используются для работы некоторыми программами. Поскольку эти "пользователи" регистрируются в системе без помощи монитора и клавиатуры, их "точка входа" в систему не определена (во второй колонке записано "???"). В выводе программы last появляется даже пользователь reboot (перезагрузка). В действительности такой учётной записи нет, программа last таким способом выводит информацию о том, когда была загружена система.

Выход из системы

В строках, выведенных программой last, указан не только момент регистрации пользователя в системе, но и момент завершения работы. Можно представлять Linux как закрытое помещение: чтобы начать работать нужно сначала войти в систему (зарегистрироваться, пройти процедуру идентификации), а после того, как работа закончена, нужно из системы выйти. В том случае, если в систему вошло несколько пользователей, каждый из них должен выйти, завершив работу, причём совершенно не имеет значения, разные это пользователи или "копии" одного и того же.

Вход пользователя в систему означает, что нужно принимать и выполнять его команды и возвращать ему отчёты о выполненных действиях, например, предоставив ему интерфейс командной строки. Выход означает, что работа от имени данного пользователя завершена и более не следует принимать от него команды. Весь процесс взаимодействия пользователя с системой с момента регистрации до выхода называется сеансом работы. Причём если пользователь входит в систему несколько раз под одним и тем же именем, ему будут доступны несколько разных сеансов работы, не связанных между собой.

В наших примерах Мефодий зарегистрирован в системе дважды: на первой и второй виртуальных консолях. Чтобы завершить работу на любой из них, ему достаточно в соответствующей командной строке набрать команду logout.

[methody@localhostmethody]$ logout

Welcome to Some Linux / tty1

localhostlogin:

В ответ на эту команду вместо очередного приглашения командной строки возобновляется приглашение к регистрации в системе. На данной виртуальной консоли работа с Мефодием завершена, и теперь здесь снова может зарегистрироваться любой пользователь.

Есть и другой, ещё более "немногословный" способ сообщить системе, что пользователь хочет завершить текущий сеанс работы. Нажав Alt+F2 Мефодий попадёт на вторую виртуальную консоль, где всё ещё открыт сеанс для пользователя "methody" и нажмёт сочетание клавиш Ctrl+D, чтобы прекратить и этот сеанс. Комбинация клавиш Ctrl+D приводит не к передаче компьютеру очередного символа, а к закрытию текущего входного потока данных. Грубо говоря, командная оболочка вводит команды пользователя с консоли, как если бы она читала их построчно из файла. Нажатие Ctrl+D сигнализирует ей о том, что этот "файл" закончился, и теперь ей неоткуда больше считывать команды. Такой способ завершения совершенно аналогичен явному завершению командной оболочки командой logout.

(1) Вместо формального "зарегистрироваться в системе" обычно используют выражение "войти в систему". Операционная система представляется чем-то вроде замкнутого помещения, внутри которого можно оказаться, только успешно проникнув через "дверь" -- пройдя процедуру регистрации.

(2) Это может оказаться важным, например, в такой ситуации: учётную запись пользователя с именем test удалили из системы, а потом добавили снова. Однако с точки зрения системы это уже другой пользователь, потому что у него другой UID.

(3) Обычно Linux выдаёт нормальным пользователям UID, начиная с "500" или "1000".

(4) Как правило, численное значение GID в этом случае совпадает со значением UID.

(5) Разнообразие графических интерфейсов Linux гораздо выше, чем, например, в Windows, поэтому составить учебный курс, не ориентируясь специально на ту или иную версию, просто невозможно.

(6) В разных дистрибутивах Linux используется разные версии программы passwd, поэтому не всегда она будет столь придирчива, как в дистрибутиве Мефодия.

(7) Реплики в таком диалоге строго чередуются, а собеседники не могут говорить одновременно -- в естественном диалоге так никогда не происходит. Скорее это напоминает диалог в учебнике иностранного языка. Однако и в диалоге с Linux у собеседников есть возможность "перебить" друг друга -- об этом речь пойдёт в последующих лекциях.

(8) В некоторых Linux-системах эта программа может называться lastlog.