Максим Отставнов - Свободные программы и системы в школе

• Название: Свободные программы и системы в школе
• Автор: Максим Отставнов
• Издательство: «Институт логики», «ALT Linux Team»
• Жанр: Программное обеспечение
• Год: 2003
• ISBN: ISBN 5-85593-146-3

Курс лекций, включенных в брошюру, знакомит читателя с популярными свободными программами и системами, полезными при преподавании информатики в средней школе. В обзор вошли основы открытых операционных систем, сведения о пакете «офисных» программ OpenOffice.org, коммуникационном пакете Mozilla, графическом редакторе GIMP, современных графических средах GNOME и KDE и других программах.

Для преподавателей информатики и методистов, а также для студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

© 2002-3, Максим Отставнов.

© 2002, Андрей Добровольский (раздел 3.1).

Использован текст лекций, публиковавшихся автором в приложении к газете «Первое сентября» «Информатика» (http://inf.1september.ru) в 2002-3 г., материалы брошюры «Прикладные свободные программы в школе» (М.: 2003 г.), а также фрагменты статей, ранее публиковавшихся в журналах «Компьютерра» и «Домашний компьютер».

Материалы, представленные в этой книге, также доступны в Интернет на странице www.otstavnov.com/fsft на условиях Свободной лицензии ГНУ на документацию (GNU FDL). Все прочие права сохраняются за автором.

---

В первую категорию «владелец» входит один пользователь, являющийся «владельцем» данного файла. Это пользователь, чье имя указано в соответствующем (третьем) поле «длинного» формата списка файлов. Обычно владелец файла – это создавший его пользователь.

Во вторую категорию входят все пользователи, входящие в группу пользователей. Группы пользователей – это механизм, введенный в стандарт открытых систем специально для распределения прав на файлы. Создание групп, включение в них пользователей и исключение пользователей из групп – административные действия. Файл имеет группу-владельца, совпадающую с текущей группой создавшего его пользователя на момент создания, а текущая группа обычно совпадает с первичной группой пользователя (пользователь может входить более, чем в одну группу).

В примере имя группы совпадает с именем пользователя31, но это разные сущности.

В третью категорию входят все остальные пользователи, т.е. все пользователи за исключением владельца и членов группы-владельца.

Для каждой категории определяются отдельные «правомочия» доступа к файлу.

Правомочие чтения разрешает чтение содержимого файла. Значение этого символа может быть «-» (запрещено) или «r» (разрешено; от англ. «read» («читать»)).

Правомочие записи разрешает модификацию файла, его значение может быть «-» (запрещено) или «w» (разрешено; от англ. «write» («писать»)).

Правомочие исполнения разрешает выполнение программы, содержащейся в файле, путем указания ее имени. Значение этого бита может быть «-» (запрещено) или «х» (разрешено; от англ. «eXecute» («исполнять»))32. Зачем нужно правомочие исполнения, мы рассмотрим ниже.

Ограничения системы прав на файлы не действуют для главного пользователя (root). Главный пользователь может читать любые файлы в структуре, писать любые файлы, кроме расположенных в подструктурах, смонтированных только для чтения, и исполнять любые файлы, исполнение которых разрешено хотя бы одной категории пользователей.

Изменять права доступа к файлу может лишь его владелец (или главный пользователь системы). Для этого служит команда «chmod» (от англ. «change mode» («изменить режим» доступа к файлу), уже встретившаяся нам в примере выше. Синтаксис этой команды поддерживает две нотации – символическую и числовую. Мы рассмотрим лишь символическую.

Символическая нотация представляет собой операнд-слитную запись клауз из трех составляющих: категории пользователя, вид назначения прав и собственно назначаемые правомочия. Операнд может включать в себя более одной клаузы. Клаузы разделяются запятыми (без промежутков).

Категории пользователей соответствуют описанным выше и обозначаются последовательностями букв:

«u» – владелец файла; от англ. «user» («пользователь»));

«g» – группа-владелец файла; от англ. «group» («группа»));

«o» – остальные пользователи; от англ. «other» («прочие»)).

«a» – все пользователи (от англ. «all» («все»)), это сокращенная запись для «ugo».

Вид назначения прав может быть трояким:

«+» – добавить правомочия;

«-» – отнять правомочия;

«=» – установить права, в точности соответствующие назначаемым.

Назначаемые правомочия обозначаются последовательностями уже известных нам букв «rwx»-нотации «r», «w», «x», соответствующим правам на чтение, запись и исполнение.

Таким образом,

«chmod u-w файл» отнимет правомочие записи у владельца;

«chmod g+rw файл» добавит правомочия чтения и записи группе-владельцу;

«chmod go=r» установит правомочия группы-владельца и прочих пользователей в точности равными «только чтению»;

«chmod a+x» добавит правомочие исполнения всем пользователям;

«chmod u=rwx,g=rw,o=r» установит правомочия чтения, записи и исполнения для пользователя, чтения и записи для группы и чтения для всех остальных.

Маска прав по умолчанию

Когда пользователь создает файл (командой «touch» или перенаправлением вывода другой команды), права доступа к нему устанавливаются равными маске прав по умолчанию, за исключением того, что правомочие исполнения обычному файлу не присваиваются. Права по умолчанию задаются командой «umask».

Команда «umask -S» без параметров выводит в символическом виде маску прав по умолчанию. Команда «umask» с параметром в «ugo»-нотации (такой же, как у команды «chmod») добавляет, отнимает или устанавливает права в маске прав.

Рис. 1-41

В примере на Рис. 1-41 Алиса выводит маску, создает файл «файл_1», убеждается в том, что права на вновь созданный файл соответствуют маске, отнимает у прочих пользователей вновь создаваемых файлов правомочие чтения, создает файл «файл_2» и убеждается в том, что права на него соответствуют новому значению маски.

Утилита «umask» не является файловой и изменение значения маски не влияет на права существующих файлов. Значение маски сохраняется до нового их изменения командой «umask» или конца сеанса работы с оболочкой.

Особенности прав на каталоги

Следующий пример может показаться контринтуитивным.

Рис. 1-42

У Алисы нет прав на запись в файл «файл». Тем не менее, она может удалить его командой «rm» (Рис. 1-42).

Но никакого парадокса в этом нет. Удаление файла не является изменением его содержания. Удаление файла – это изменение каталога, в котором он содержится и, соответственно, разрешение или запрещение удаления файла зависит не от прав на него, но от прав на каталог (мы помним, что каталог – это тоже файл).

Рис. 1-43

В примере на Рис. 1-43 Алиса создает каталог «каталог_1», создает в нем файл «файл_1», отнимает у владельца (себя) права на запись, тем не менее, удаляет его, затем создает такой же файл и отнимает у себя права на запись в этот каталог. После этого попытка удаления файла приводит к выводу сообщения о нехватке прав для совершения этой операции.

Соответственно, и создать файл в каталоге, прав записи на который у нее нет, она не сможет33.

Обратите внимание, что отсутствие права записи в каталог не отнимает у Алисы права на изменение содержимого находящихся в нем файлов (Рис. 1-44).

Рис. 1-44

Это вполне логично, т.к. изменение содержимого никак не влияет на запись в каталоге. Однако здесь есть одна тонкость. Обратите внимание, что первая команда «ls -l» показала длину файла равной 0 байт (что естественно, т.к. этот файл создавался как пустой), а вторая – 4 байта. Разве информация о длине файла не является частью записи о нем в каталоге?

Вся правда о файлах

Дело в том, что понятие о файлах и их «нахождении» в каталоге выше давалось нами в несколько упрощенной форме. Если быть точными, каталог содержит не «файлы», а записи о файлах, вполне подобно тому, как библиотечный каталог содержит не книги, а записи о книгах (или библиографические карточки), а сами книги хранятся на полках34. Часть полей, выдаваемых командой «ls -l», относится к файлу как единице хранения («книге на полке»), а часть – к записи о нем в каталоге («библиографической карточке»).

Атрибутом записи о файле в каталоге является поле «имя».

Атрибутам файла как единицы хранения (его называют индексным узлом или и-узлом) соответствуют поля «тип и права», «количество указателей», «владелец», «группа-владелец», «размер», «время модификации».

Кстати говоря, поле «количество указателей» и содержит число «библиографических карточек» (записей в каталогах), соответствующих «книге» (и-узлу). Мы до сих пор имели дело только с и-узлами, которым соответствует одна запись (так обычно и бывает с файлами, создаваемыми пользователями), но так же, как книге могут соответствовать разные карточки (одна в предметном каталоге, другая в алфавитном каталоге названий, третья в алфавитном каталоге авторов...), на один и тот же и-узел могут ссылаться записи в разных каталогах (или разные записи в одном каталоге под разными именами). Создание и удаление дополнительных имен («ссылок») нами рассматриваться здесь не будет.

В то время, как правомочия чтения и записи на каталог вполне прозрачны (разрешение чтения позволяет прочитать список содержащихся в нем файлов (например, командой «ls»), а записи – модифицировать этот список, т.е. создавать и удалять содержащиеся в этом каталоге файлы), правомочие исполнения имеют для каталога особый смысл. Оно означает «право прохождения сквозь», т.е. право на обращение к файлам, содержащимся в каталоге и в его подкаталогах, даже если права на чтение самого каталога нет.

1.6 Процессы

Наряду с файлом, понятие процесса является важнейшим в концепции открытых операционных систем.

Процесс – это обладающая уникальным идентификатором единица исполняемого кода35 в памяти.

Подавая простую команду из оболочки, оператор дает ОС указание запустить другой процесс. В ходе исполнения процесс может порождать другие процессы и проходить целый ряд состояний, некоторые из которых будут ниже описаны. Сама оболочка также является процессом, порожденным, как правило, процессом регистрации в системе, который, в свою очередь, как правило, порождается особым инициализационным процессом.