Navigace v souborech a adresářích

Část operačního systému, která se stará o soubory a adresáře, je souborový systém. Organizuje data do souborů (angl. files), které obsahují informace, a adresáře (též složky; angl. directories, folders), které obsahují soubory nebo další adresáře.

Na vytváření, prohlížení, přesouvání a mazání souborů a adresářů existuje několik příkazů, na které se teď podíváme. Otevři si příkazovou řádku s Bashem.

Nejdřív se podívej, kde „jsi“, pomocí příkazu pwd (zkratka angl. print working directory, vypiš pracovní adresář). Adresáře jsou jako místa a vždycky, když používáš příkazovou řádku, jsi právně na jednom z těchto míst: v pracovním neboli aktuálním adresáři. Příkazy většinou pracují se soubory v aktuálním adresáři („tady“), takže se hodí vždy vědět, kde jsi.

$ pwd
/home/nela

Tady se adresář jmenuje /home/nela – Nelin domovský adresář.

Co to je ten domovský adresář? Podívejme se zběžně na to, jak jsou organizovány složky v počítači. Vypadá to zhruba nějak takhle:

─┬  /
 ├── bin
 ├── etc
 ├── home
 ╰── tmp

Na začátku je kořenový adresář (angl. root directory), který obsahuje všechno ostatní. Jmenuje se /, lomítko; to je to první lomítko v /home/nela.

V tomto adresáři je několik dalších adresářů: bin (kde jsou programy), etc (kde je nastavení), home (kde jsou data uživatelů) nebo tmp (pro dočasné soubory), a tak dále.

Nelin domovský adresář /home/nela je v adresáři /home, což je poznat z toho, že začíná na /home/. Stejě tak /home je v kořenovém adresáři, /.

Pod home je několik adresářů – jeden pro každého uživatele, který má na tomto počítači účet:

─┬  /
 ├── bin
 ├── etc
 ├─┬ home
 │ ├── imhotep
 │ ├── matyas
 │ ╰── nela
 ╰── tmp

Uživatel imhotep má domovský adresář /home/imhotep, Matyáš má /home/matyas. A protože v našem příkladu počítač používá Nela, je domovský adresář /home/nela. Když zapneš Bash, typicky začneš ve svém domovském adresáři. Proto je /home/nela teď i aktuální adresář – to, co vypíše pwd.

Teď se podívej, co v tomhle adresáři je, pomocí příkazu ls:

$ ls
Dokumenty  Obrázky  Stažené  Veřejné
Hudba      Plocha   Šablony  Videa

Příkaz ls vypíše názvy všech souborů a adresářů v aktuálním adresáři. Můžeš zařídit, aby ukázal víc informací: přidej přepínač (angl. option, switch, nebo flag) -F, který příkazu ls řekne, aby k názvu přidal znak podle druhu souboru:

• / značí adresáře,
• @ značí odkazy,
• * značí spustitelné soubory,
• bez symbolu jsou normální soubory.

$ ls -F
Dokumenty/  Obrázky/  Stažené/  Veřejné/
Hudba/      Plocha/   Šablony/  Videa/

Ve Fedoře (v základním nastavení) se druh souboru dá určit i podle barvy, kterou ls použije – ale barva se špatně kopíruje a dál zpracovává.

V našem příkladu je vidět, že Nelin domovský adresář obsahuje pouze podadresáře.

Syntax shellového příkazu

Příkaz níže použijeme jako příklad příkaz, který si rozebereme:

$ ls -F /

Ono ls je příkaz, kterému dáváš přepínač -F a *argument /. Přepíač -F jsme už viděli. Obecně jména přepínačů začínají jednou pomlčkou (-) nebo dvěma (--). Nějakým způsobem mění chování příkazu. Argumenty pak většinou říkají příkazu, s jakým souborem či adresářem má pracovat. Příkazům můžeš dát více přepínačů a více argumentů, ale někdy se obejdeš i bez nich.

Jednotlivé části jsou oddělené mezerami: kdybys vynechala mezeru mezi ls a -F, Bash by hledal příkaz ls-F, který neexistuje. A záleží na velikosti písmen. Příkaz LS neexistuje. Příkaz ls -s vypíše velikost souborů; ls -S soubory podle velikosti seřadí:

$ ls -s /bin
celkem 271152
   64 [
   64 ab
    4 abrt
   36 ac
   24 aconnect
    4 activate-global-python-argcomplete
   40 addr2line
  124 afs5log
    4 alias
...

$ ls -S /bin
podman
qemu-system-x86_64
qemu-system-i386
runc
cstool
gnome-control-center
...

Jsou to dva různé přepínače, které se dají zkombinovat:

$ ls -s -S /bin
celkem 271152
56432 podman
13000 qemu-system-x86_64
12960 qemu-system-i386
 9960 runc
 4700 cstool
 4564 gnome-control-center
...

Ale zpátky k ls -F /: tento příkaz vypíše soubory a adresáře v kořenovém adresáři / a označí je podle typu. Například:

 ls -F /
 bin@    lib@          opt/    srv/
 boot/   lib64@        proc/   sys/
 dev/    lost+found/   root/   tmp/
 etc/    media/        run/    usr/
 home/   mnt/          sbin@   var/

Nápověda

Příkaz ls má spoustu dalších přepínačů. Prakticky nikdo si je nepamatuje všechny.

Jsou dva časté způsoby, jak zjistit jak se ten který příkaz používá:

1. Většina příkazů vypíše nápovědu když dostane přepínač --help:

   ls --help
   

2. Příkaz man ukáže manuál k danému příkazu:

   man ls
   

Přepínač --help

Spousta programů psaných pro shell zná přepínač --help, který vypíše zhuštěné informace o tom, jaké přepínače příkaz umí zpracovat. Zkontroluj si, že ls už pokryl skoro celou abecedu:

$ ls --help
Usage: ls [OPTION]... [FILE]...
List information about the FILEs (the current directory by default).
Sort entries alphabetically if none of -cftuvSUX nor --sort is specified.

Mandatory arguments to long options are mandatory for short options too.
  -a, --all                  do not ignore entries starting with .
  -A, --almost-all           do not list implied . and ..
      --author               with -l, print the author of each file
  -b, --escape               print C-style escapes for nongraphic characters
      --block-size=SIZE      with -l, scale sizes by SIZE when printing them;
                               e.g., '--block-size=M'; see SIZE format below
  -B, --ignore-backups       do not list implied entries ending with ~
  -c                         with -lt: sort by, and show, ctime (time of last
                               modification of file status information);
                               with -l: show ctime and sort by name;
                               otherwise: sort by ctime, newest first
  -C                         list entries by columns
      --color[=WHEN]         colorize the output; WHEN can be 'always' (default
                               if omitted), 'auto', or 'never'; more info below
  -d, --directory            list directories themselves, not their contents
  -D, --dired                generate output designed for Emacs' dired mode
...

$ ls -j

Příkaz man

Druhá možnost jak se něco dozvědět o příkazu ls je:

$ man ls

To z terminálu udělá „čtečku“ (pager) s podrobnějším popisem příkazu a jeho přepínačů.

K navigaci v dokumentu můžeš použít šipky ↑ a ↓, případně mezerník/kbd> či PgUp/PgDn na skákání po stránkách. Můžeš tu i hledat: zmáčkni /, hledané slovo a Enter. Najde-li se víc výsledků, můžeš mezi nimi přepínat pomocí n a N (tedy Shift+n).

Na zavření manuálové stránky použij Q.

Web

Třetí možnost, jak dostat informace o příkazu, je samozřejmě Internet. Když k hledanému výrazu připíšeš unix command nebo unix man page, dostaneš relevantnější výsledky.

Projekt GNU spravuje zevrubnou dokumentaci k základním příkazům i ostatním GNU projektům.

Další přepínače pro ls

Co dělá přepínač -l? Co se stane, když -l zkombinuješ s -h?

Příkaz ls normálě řadí soubory podle abecedy (A-Z). Příkaz ls -t je seřadí podle data poslední změny. Příkaz ls -r je seřadí podle abecedy, ale opacně (Z-A)

Tipneš si, co dělá příkaz ls -t -r?

Kombinování příkazů

Jednopísmenné přepínače, které začínají jednou pomlčkou, se dají kombinovat dohromady: ls -h -l můžeš zkrátit na ls -hl, ls -t -r -l na ls -trl.

U „dlouhých“ přepínačů jako --help to nefunguje.

Obsah dalších adresářů

Příkaz ls umí zobrazit obsah jakéhokoli adresáře, ne jen toho aktuálního. Podívej se teď do svého adresáře Dokumenty, a to s přepínačem -F, který označí druhy souborů.

$ ls -f Dokumenty
data-shell.zip   data-shell/

Měla bys vidět všechny soubory ve svých Dokumentech: archiv, který jsi před chvílí stáhla a adresář, kam se rozbalil. A možná i nějaké jiné.

K adresáři data-shell, který je v Dokumentech, se můžeš dostat dvěma způsoby.

První je zadat cestu k němu, tedy Dokumenty/data-shell.

$ ls -f Dokumenty/data-shell
creatures/          molecules/          notes.txt           solar.pdf
data/               north-pacific-gyre/ pizza.cfg           writing/

Příkaz ls se podíval do adresáře Dokumenty a v něm pak do adresáře data-shell.

Druhý způsob je tou cestou projít pomocí příkazu cd, který změní aktuální adresář (z angl. change directory). (To jméno je trošku zavádějící: v adresáři se nic nezmění, jen příkazová řádka začne pracovat v jiném adresáři. Jako bys na ten adresář klikla v grafickém prohlížeči souborů.)

$ cd Dokumenty
$ cd data-shell
$ cd data

Každý příkaz cd změní tvůj aktuální adresář, takže celá tahle série příkazů tě postupně provede přes Dokumenty a Dokumenty/data-shell až do Dokumenty/data-shell/data.

Všimni si že samotný příkaz cd nic nevypisuje. To je normální. Když se něco nepovede, dostaneš chybovou hlášku; když je všechno v pořádku, není potřeba tě otravovat.

Aktuální adresář by se ti měl (ve zkrácené podobě) ukázat ve výzvě (před $), ale kdyby to nestačilo, můžeš se vždycky zeptat kde jsi:

$ pwd
/home/nela/Dokumenty/data-shell/data

Příkaz ls -F teď bude ukazovat obsah nového aktuálního adresáře:

$ ls -F
amino-acids.txt   elements/     pdb/            salmon.txt
animals.txt       morse.txt     planets.txt     sunspot.txt

Když teď zkusíš „jít“ do adresáře data-shell, nepůjde to. V aktuálním adresáři žádný data-shell neexistuje:

$ cd data-shell
-bash: cd: data-shell: Adresář nebo soubor neexistuje

Na disku samozřejmě nějaký adresář data-shell máš, a dokonce docela „blízko“, ale cd – a ostatní příkazy shellu – hledají pouze v aktuálním adresáři, a nikde jinde.

Aby ses dostala do „nadřazeného“ adresáře, použij dvě tečky, ..:

$ cd ..

Dvě tečky jsou vždy jméno nadřazeného adresáře (angl. parent directory), tedy adresáře, který obsahuje ten aktuální. Můžeš si to ověřit pomocí pwd:

$ pwd
/home/nela/Dokumenty/data-shell/

Speciální adresář .. se normálně neukazuje, ale můžeš ho zobrazit pomocí přepínače -a (nebo ekvivalentního --all):

$ ls -aF
./   .bash_profile  data/       north-pacific-gyre/  pizza.cfg  thesis/
../  creatures/     molecules/  notes.txt            solar.pdf  writing/

Vida! objevilo se několik položek, které předtím byly skryté:

• .., tedy nadřazený adresář (zde tedy Dokumenty)
• ., což je jméno pro aktuální adresář (zde tedy data-shell)
• .bash-profile, což je skrytý soubor. Všechny soubory, jejichž jméno začíná tečkou, nástroje jako ls normálně neukazují. (Znáš-li Git, vzpomeneš si možná, že tečkou začíná adresář .git a soubor .gitignore.)

Adresáře . a .. nejsou jen nějaká zkratka příkazu cd: jsou to opravdové jména příslušných adresářů. Můžeš je použít kdykoli, když pojmenováváš adresář, dokonce i jako součást cesty. Zkus si:

$ ls ..
$ ls creatures/../data/

Tak, teď víš, jak se orientovat v souborovém systému pomocí příkazů cd, ls a pwd. Pojďme se ještě podívat na několik variací. Co se stane, když napíšeš samotné cd?

$ cd

Jestli to není jasné z výzvy, zkontroluj kde jsi pomocí pwd. Dostaneš se do svého domovského adresáře!

Příkazy shelly mají výchozí chování, které nastane když jim nepředáš argument. Příkaz ls vypíše aktuální adresář; chová se tedy stejně jako ls .. Kdyby se ale cd choval jako cd ., nic by se nestalo. A tak přejde radši do adresáře domovského.

Jsi-li teď v domovském adresáři, zkus cd dát celou cestu – místo tří příkazů cd použij jeden, s jmény jednotlivých adresářů oddělenými /:

$ cd Dokumenty/data-shell/data

A pomocí pwd zkontroluj, že jsi na stejném místě jako po sekvenci cd Dokumenty; cd data-shell; cd data, tedy:

$ pwd
/home/nela/Dokumenty/data-shell/data

Relativní a absolutní cesty

Do domovského adresáře se teď můžeš dostat pomocí několika způsobů:

• cd bez argumentu
• třikrát cd ..
• cd ../../..

Další způsob je použití absolutní cesty (angl. absolute path). Je to celé jméno adresář, včetně počátečního lomítka:

$ cd /home/nela

Absolutní cesta označuje daný adresář, ať už jsi kdekoli. Některé příklady absolutních cest jsou:

• /home/nela
• /home/nela/Dokumenty
• /home/nela/Dokumenty/data-shell/data/../creatures

Opak absolutní cesty je relativní cesta, která vždy „začíná“ v aktuálním adresáři. Jakákoli cesta bez počátečního lomítka je relativní:

• Dokumenty
• Dokumenty/data-shell/creatures
• ..
• ../../../

Ať už je cesta relativní nebo absolutní, lomítko na konci značí, že jde o adresář. Tohle koncové lomítko můžeš vynechat.

Další zkratky

Shell dává speciální význam znaku ~. Když nějaký argument začíná ~/ (nebo je jen ~), shell místo něj doplní tvůj domovský adresář (a vytvoří tak absolutní cestu). Můžeš tedy psát:

• ls ~ místo ls /home/nela
• ls ~/Dokumenty/data-shell místo ls /home/nela/Dokumenty/data-shell
• cd ~ místo cd

Další zkratka je cd -, což tě vrátí do naposledy navštíveného adresáře. Rozdíl mezi cd .. a cd - je ten, že .. tě dostane do nadřazeného adresáře, který je pro každý adresář daný, kdežto - používá historii shellu, která se s každým dalším cd mění.

(XXX: Další cvičení – viz SC)

Nela a medúzy – Doplňování

Nela teď ví spoustu nových věcí o adresářích a chce si zorganizovat soubory, které bude vytvářet. Vytvořila si proto adresář north-pacific-gyre (severní tichomořský vír) aby věděla, odkud data jsou. Uvnitř si vytvořila adresář 2012-07-03 – datum, kdy začala zpracovávat. Kdysi používala jména jako clanek a opravene-vysledky, ale takové názvy po pár letech pestaly dávat smysl. (Poslední kapka byl tenkrát adresář opravene-opravene-vysledky-3. Git ještě Nela nezná.)

Soubor pro každý vzorek má pojmenovaný podle konvence své laboratoře, desetipísmenným identifikátorem jako NENE01729A. Pod tímhle jménem si uložila místo, hloubku a další vlastnosti vzorku, a tak stejné jméno použije i pro jméno souboru. Protože jeji přístroje zapisují textové soubory, ukládá je jako NENE01729A.txt, NENE01812A.txt, atd. Všech 1520 souborů přijde do stejného adresáře.

Teď, když je v adresáři data-shell, se na soubory podívá příkazem:

$ ls -F north-pacific-gyre/2012-07-03

To je docela dost písmenek, ale může si to ulehčit: napíše jen:

$ ls -F nor

… a zmáčkne Tab. Shell automaticky doplní jméno adresáře, který začíná na nor:

$ ls -F north-pacific-gyre/

A pak zmáčkne Tab. Shell automaticky doplní jméno jediného adresáře – 2012-07-03/. (Kdyby tu byl ještě, řekněme, 2019-09-12, shell by doplnil jen 201 a další písmenko by nechal Nelu dopsat.)

Výsledek je:

$ ls -F north-pacific-gyre/2012-07-03/

Další Tab už neudělá nic. Je tu 19 možností, které nezačínají stejně. Když ale Nela zmáčkne Tab podruhé, všechny tyto možnosti se vypíšou a může si z nich vybrat.

Tomuhle se říká doplňování taulátorem (angl. tab completion) a velice to zjednodušuje práci se shellem.

Další triky: Kopírování

Když už jsme u zkratek, pojďme se podívat ještě na jednu: vkládání.

Známá kombinace Ctrl+C, Ctrl+V v příkazové řádce nefunguje. Už v době, kdy ještě neexistovala grafická okýnka, se zkratka Ctrl+C používala na ukončení běžícího programu. A když se shelly přesunuly do grafických okýnek, bylo pozdě na to, aby se zkratka předefinovala.

Proto do terminálu musíš vkládat pomocí Ctrl+Shift+V a kopírovat z něj pomocí Ctrl+Shift+C.

To je docela otrava, ale většinou to nevadí, protože v Linuxu se dá kopírovat i snadnějším způsobem: kdykoli myší označíš nějaký text, zkopíruje se do zvláštní schránky, kterou pak můžeš vložit pomocí prostředního tlačítka myši. Když si na to zvykneš, není cesty zpět :)

Občas můžeš dokonce využít toho, že máš k dispozici dvě schránky – jednu s výběrem, druhou s textem zkopírovaným Ctrl(+Shift)+C.