This is an old revision of the document!
Inspectarea sistemului de fișiere
Cea mai importantă comandă
Așa cum spuneam mai devreme, marele avantaj al utilizării terminalului este că ne ajută să rezolvăm sarcini foarte rapid. Rezolvăm sarcini folosind utilitarele pe care le avem disponibile în linia de comandă, fie că acestea fac parte din sistemul nostru sau le-am instalat.
Cel mai important utilitar pe care îl avem la dispoziție este man. Utilitarul man ne deschide pagina de manual în care este documentat un alt utilitar pe care dorim să-l folosim.
student@uso:~$ man What manual page do you want?
Putem consulta însăși pagina de manual a utilitarului man
student@uso:~$ man man
Vom fi întâmpinați de următorul program interactiv:
MAN(1) Manual pager utils MAN(1) NAME man - an interface to the on-line reference manuals SYNOPSIS man [-C file] [-d] [-D] [--warnings[=warnings]] [-R encoding] [-L locale] [-m system[,...]] [-M path] [-S list] [-e extension] [-i|-I] [--regex|--wildcard] [--names-only] [-a] [-u] [--no-subpages] [-P pager] [-r prompt] [-7] [-E encoding] [--no-hyphenation] [--no-justifi‐ cation] [-p string] [-t] [-T[device]] [-H[browser]] [-X[dpi]] [-Z] [[section] page[.section] ...] ... man -k [apropos options] regexp ... man -K [-w|-W] [-S list] [-i|-I] [--regex] [section] term ... man -f [whatis options] page ... man -l [-C file] [-d] [-D] [--warnings[=warnings]] [-R encoding] [-L locale] [-P pager] [-r prompt] [-7] [-E encoding] [-p string] [-t] [-T[device]] [-H[browser]] [-X[dpi]] [-Z] file ... man -w|-W [-C file] [-d] [-D] page ... man -c [-C file] [-d] [-D] page ... man [-?V] Manual page man(1) line 1 (press h for help or q to quit)
Observăm că ultima linie din terminal, Manual page man(1) line 1 (press h for help or q to quit), ne oferă mai multe informații:
- Ne aflăm pe prima linie din prima pagină a manualului
- Putem apăsa tasta
hpentru a acesa meniul de ajutor - Putem apăsa tasta
qpentru a ieși din manual
Navigarea prin paginile manualului
Navigăm cu câte o linie de terminal în joș și în sus folosind folosind tastele Ctrl+n și Ctrl+p. Putem folosi tastele Ctrl+f și Ctrl+b pentru a naviga, cu câte un ecran de terminal, în jos și în sus în pagină. Mai simplu, putem folosi tasta Enter pentru a naviga cu câte o linie în jos și tasta Space pentru a naviga cu câte un ecran în jos. Navigăm la începutul paginii folosind tasta g. Navigăm la sfârșit paginii folosind tasta G.
Putem folosi tastele j și k ca alternative pentru Arrow Down și Arrow Up. Astfel suntem mai rapizi pentru că nu ne mai mutăm mâna de pe tastele caractere.
Folosim man ca să vedem dacă un utilitar oferă o anumită funcționaltiate. Citim întreaga pagină de manual ca să vedem toate funcționalitățile sau căutăm o funcționalitate folosind cuvinte cheie. Pașii pentru căutarea unui cuvânt cheie sunt următorii:
- Pentru a porni funcția de căutare apăsăm tasta
/în sesiunea interactivă dinman. - În continuare vom introduce textul pe care dorim să-l căutăm: poate să fie un cuvântul cheie pe care îl știm deja sau orice text care sperăm că ne duce la rezultatul dorit.
- Acum apăsăm tasta
Enter. Vom fi duși la primul rezultat care se potrivește căutării, dacă acesta există. - Dacă vrem să navigăm la următorul rezultat apăsăm tasta
n. Dacă vrem să navigăm la un rezultat anterior apăsăm tastaN.
Căutarea1) are loc de la poziția curentă în pagină către sfârșitul paginii. Dacă am navigat deja în interiorul paginii, trebuie să avem în vedere că rezultatul de interes al căutării noastre se poate alfa undeva între începutul paginii și poziția noastră curentă2).
Selectarea multiplor fișiere folosind globbing
Înainte de a trece mai departe, mergeți în directorul
~/uso-lab/labs/05-cli/support/support-globbing''.
</note>
Întotdeauna când deschidem un terminal o facem pentru că vrem să realizăm o sarcină: de exemplu, vrem să redenumim rapid ultimele poze făcute cu telefonul de la genericul **DCIM1001** la ceva util **Excursie Sinaia, Ian 2020, 1001**, vrem să ne testăm proiectul și să urcăm modificările pe GitHub, etc.
Până acum am aplicat diferite comenzi fie pe fișiere individuale, fie pe întreg directorul. Foarte des vom avea nevoie de un mijloc prin care să putem selecta un număr variabil de fișiere care au un nume care corespunde unui tipar (//pattern//) comun.
Să revenim la scenariul prezentat anterior: vrem să selectăm pozele din excursia din Sinaia. În directorul în care avem pozele din excursie avem și alte poze de la alte evenimente. Știm că pozele din excursie încep toate cu numele **DCIM** și apoi sunt urmate de un număr. Ceea ce vrem să facem este să selectăm toate pozele al căror nume corespunde acestui tipar și să le mutăm într-un director separat. Pentru a face acest lucru, folosim **globbing**, ca în exemplul de mai jos:
<code bash>
student@uso:~/Pictures$ mv DCIM* excursie-Sinaia-2020/
</code>
Observăm argumentul pe care l-am dat comenzii ''mv'', și anume ''DCIM*''. Expresia ''DCIM*'' este un exemplu de globbing: adică o expresie care descrie un tipar prin folosirea unor caractere speciale, așa cum este caracterul ''*''. În cazul de față, expresia ''DCIM*'' înseamnă orice fișier al cărui nume începe cu șirul de caractere ''DCIM''.
==== Caracterul special * ====
În sintaxa globbing, caracterul ''*'' poate fi înlocuit cu orice caracter de oricâte ori, sau poate lipsi cu totul. În directorul nostru home (''~''), executăm următoarele comenzi:
<code bash>
student@uso:~$ ls
Desktop Downloads Pictures Templates examples.desktop vm-actions-log.txt
Documents Music Public Videos uso.git workspace
student@uso:~$ ls -d D*
Desktop Documents Downloads
student@uso:~$ ls -d Music*
Music
</code>
Observăm că în expresia ''D*'', caracterul ''*'' înglobează toate caracterele care urmează literei **D**: "esktop", "ocuments" și "ownloads". Observăm că în cazul expresie ''Music*'', ''*'' nu ține locul nici unui caracter.
==== Caracterul special ? ====
În sintaxa globbing, caracterul ''?'' înlocuiește exact un caracter, oricare ar fi acela. În directorul nostru home (''~''), executăm următoarele comenzi:
<code bash>
student@uso:~$ ls -d Musi?
Music
student@uso:~$ ls -d Mus??
Music
student@uso:~$ ls -d Music?
ls: cannot access 'Music?': No such file or directory
</code>
Observăm că expresiile ''Musi?'' și ''Mus??'' s-au înlocuit cu succes cu numele directorului ''Music'', dar expresia ''Music?'' a generat o eroare deoarece nu există nici un fișier **Music** urmat de un caracter.
==== Sintaxa specială [] ====
În sintaxa globbing, folosim sintaxa ''[]'' pentru a defini o listă de caractere care pot fi folosite în înlocuire. Această sintaxă înlocuiește exact un caracter din lista oferită. În directorul nostru home (''~''), executăm următoarele comenzi:
<code bash>
student@uso:~$ ls -d Mus[ijk]c
Music
student@uso:~$ ls -d Mus[abc]c
ls: cannot access 'Mus[abc]c': No such file or directory
</code>
În expresia ''Musi[ijk]c'', i-am "spus" shell-ului că al patrulea caracter poate să fie oricare din lista ''[ijk]''. În acest context, folosind globbing s-a găsit cu succes numele fișierului **Music**. În expresia ''Mus[abc]c'', i-am "spus" shell-ului că al patrulea caracter poate să fie oricare din lista ''[abc]''. Deoarece nu avem niciun fișier numit **Musac**, **Musbc** sau **Muscc**, comanda ne-a afișat mesajul de eroare corespunzător.
Sintaxa ''[]'' nu ne limitează la a oferi enumarații de caractere, așa cum am făcut cu ''[ijk]'' sau ''[abc]''. Sintaxa accepta și intervale, cum observăm în exemplul de mai jos:
<code bash>
student@uso:~$ ls -d Mus[A-Za-z0-9]c
Music
</code>
Citim expresia ''[A-Za-z0-9]'' în următorul mod: această expresie înlocuiește un caracter din intervalul ''A-Z'' sau din intervalul ''a-z'' sau din intervalul ''0-9''; cu alte cuvinte înlocuiește un caracter //alfa-numeric//((Folosim forma ''A-Za-z'' pentru a preciza orice caracter din alfabetul englez, indiferent dacă este majusculă sau nu. Nu putem folosi forma ''A-z'' datorită reprezentării caracterelor în tabelul ASCII. Caracterele **A-Z** sunt reprezentate în intervalul **65-90**, iar caracterele **a-z** în intervalul **97-122** în tabelul ascii. Dacă am folosi forma **A-z**, i-am indica expresiei globbing să includă și caracterele din intervalul **91-96** din tabelul ascii în expresia noastră.
)).
Tip
Folosind sintaxa ''[]'' putem rescrie mutarea pozelor a.î. să o facem mai precisă:
<code bash>
student@uso:~/Pictures$ mv DCIM[0-9][0-9][0-9][0-9].jpg excursie-Sinaia-2020/
</code>
Cu expresia de mai sus vom muta toate pozele din intervalul **DCIM0000** - **DCIM9999**.
==== Sintaxa specială {} ====
În sintaxa globbing, folosim sintaxa ''{}'' pentru a defini o listă de cuvinte (grupuri de caractere) care pot fi folosite în înlocuire. Această sintaxă înlocuiește exact un cuvânt din lista oferită. În directorul vostru home (''~''), executați următoarele comenzi:
<code bash>
student@uso:~$ ls -d {Downloads,Music}
Downloads Music
student@uso:~$ ls -d {Down,Mus}*
Downloads Music
</code>
Citim expresia ''{Downloads,Music}'': în locul acestei expresii poate să existe cuvântul **Downloads** sau cuvântul **Music**. Observăm că putem să combinăm orice elemente de globbing, așa cum am făcut în expresia ''{Down,Mus}*''.
==== Folosirea ad-litteram a caracterelor speciale ====
Există cazuri când numele fișierelor conțin caractere speciale. Unele fișiere pot fi prefixate cu o categorie din care fac parte, ca în exemplul de mai jos:
<code bash>
student@uso:~$ ls Documents/uni
'[PC] Course 01.pdf' '[USO] Course 01.pdf' '[USO] Course 02.pdf'
</code>
În exemplul de mai sus, fișierele pdf de curs sunt prefixate cu numele materiei: [PC], [USO]. Vrem să îi spunem sintaxei de globbing că în acest caz, șirul **[USO]** nu trebuie tratat ca o expresie, ci ca un șir de caracter normale. Pentru a face acest lucru, încadrăm șirul între **"**:
<code bash>
student@uso:~$ ls Documents/uni/"[USO]"*
'Documents/uni/[USO] Course 01.pdf' 'Documents/uni/[USO] Course 02.pdf'
</code>
Citim expresia ''”[USO]“*'': orice fișier al cărui nume începe cu șirul de caractere **[USO]** și este urmat de orice caracter. Operația prin care eliminăm semnificația specială a unui caracter poartă numele de **escaping**; cu alte cuvinte, informal, spunem că am făcut escaping semnificației speciale a sintaxei ''[]''. Termenul vine de la cuvântul **escape** (a scăpa), și exprimă că scăpăm de semnificația specială a unui caracter / set de caractere.
==== Exerciții ====
Pentru exercițiile următoare vom folosi fișierele din directorul de suport ''~/uso-lab/labs/05-cli/support/support-globbing''.
- Creați un director numit ''pdfs''. Mutați toate fișierele cu extensia ''.pdf'' din directorul ''~/uso-lab/labs/05-cli/support/support-globbing'' în directorul ''pdfs''.
- Creați un director numit ''Excursie Brasov, 2020-2021''. Mutați fișierele **DCIM** din intervalul 1400 - 1700 în directorul creat.
- Creați un director numit ''cursuri/anul-I''. Mutați toate fișierele care conțin cuvintele **curs** sau **slide** în directorul creat. Folosiți sintaxa ''*{curs,slide}*''.
===== Căutarea unui fișier în sistem =====
De multe ori ne aflăm în situația în care căutăm un fișier pe disc: ex. doar ce am clonat un proiect de pe GitHub și vrem să inspectăm fișierul **Makefile** pentru a vedea cum compilăm și rulăm proiectul. Un alt exemplu poate fi că vrem să vedem cum arată fișierele de test existente în proiect. De multe ori, ințelegem mai bine proiectul doar prin simpla inspectare a testelor.
Există două utilitare care ne permit să căutăm în cadrul sistemului de fișiere: ''locate'' și ''find''.
==== Utilitarul locate ====
Utilitarul ''locate'' folosește o bază de date pentru a căuta în fișierele de pe sistem. Inspectăm pagina de manual a utilitarului pentru a vedea cum îl putem folosi, folosind comanda ''man'':
<code bash>
student@uso:~$ man locate
SYNOPSIS
locate [OPTION]... PATTERN...
</code>
Observăm că ''locate'' primește ca argument un șir de caractere, **PATTERN**, care fac parte din numele fișierului pe care îl căutăm, dar nu trebuie să-i dăm numele exact:
<code bash>
student@uso:~$ locate todos.txt
/home/student/Desktop/todos.txt
student@uso:~$ locate todos
/home/student/Desktop/todos.txt
</code>
Putem să folosim și sintaxa globbing pentru a descrie numele fișierului căutat:
<code bash>
student@uso:~$ locate "*.txt"
/home/student/vm-actions-log.txt
/home/student/.local/lib/python2.7/site-packages/Keras_Applications-1.0.8.dist-info/top_level.txt
/home/student/.local/lib/python2.7/site-packages/Keras_Preprocessing-1.1.2.dist-info/top_level.txt
/home/student/.local/lib/python2.7/site-packages/Markdown-3.1.1.dist-info/entry_points.txt
/home/student/.local/lib/python2.7/site-packages/Markdown-3.1.1.dist-info/top_level.txt
/home/student/.local/lib/python2.7/site-packages/Werkzeug-1.0.1.dist-info/top_level.txt
</code>
Căutările cu ''locate'' sunt foarte rapide. Acest lucru se datorează utilizării bazei de date pentru a indexa fișierele din sistem. Într-o configurație implicită (//default//), baza de date se reconstruiește periodic, o dată la 24h. Asta înseamnă că ''locate'' nu va găsi fișiere care au fost create după reconstrucția bazei de date. Dacă vrem să reconstruim baza de date, folosim comanda ''updatedb''.
Hai să clonăm repository-ul **TheAlgorithms/C**. Acesta conține implementările diferitor algoritmi folosind limbajul de programare C.
<code bash>
student@uso:~$ cd workspace
student@uso:~/workspace$ git clone https://github.com/TheAlgorithms/C.git
student@uso:~/workspace$ cd C
</code>
Fiind vorba despre un repository care implementează algoritmi clasici, ne așteptăm să găsim și algoritmi de căutare, cum ar fi binary-search. Hai să căutăm după cuvântul cheie **search**.
<code bash>
student@uso:~/workspace$ locate search | grep workspace/C
student@uso:~/workspace$
</code>
Observăm că nu am găsit nici un rezultat. Cum spuneam mai devreme, trebuie să reconstruim baza de date pentru a căuta în fișierele nou create.
<code bash>
student@uso:~/workspace/C$ sudo updatedb
[sudo] password for student:
</code>
Comanda ''updatedb'' trebuie executată în mod privilegiat, așa că folosim ''sudo''. Parola utilizatorului **student**, pe mașina noastră virtuală, este **student**.
<code bash>
student@uso:~/workspace/C$ locate search | grep workspace/C
/home/student/workspace/C/searching
/home/student/workspace/C/data_structures/binary_trees/binary_search_tree.c
/home/student/workspace/C/searching/CMakeLists.txt
/home/student/workspace/C/searching/binary_search.c
/home/student/workspace/C/searching/fibonacci_search.c
/home/student/workspace/C/searching/interpolation_search.c
/home/student/workspace/C/searching/jump_search.c
/home/student/workspace/C/searching/linear_search.c
/home/student/workspace/C/searching/modified_binary_search.c
/home/student/workspace/C/searching/other_binary_search.c
/home/student/workspace/C/searching/pattern_search
/home/student/workspace/C/searching/ternary_search.c
/home/student/workspace/C/searching/pattern_search/CMakeLists.txt
/home/student/workspace/C/searching/pattern_search/boyer_moore_search.c
/home/student/workspace/C/searching/pattern_search/naive_search.c
/home/student/workspace/C/searching/pattern_search/rabin_karp_search.c
</code>
=== Exerciții ===
- Folosind ''locate'' căutați fișierele care conțin șirul ''bubble_sort'' în nume.
- Folosind ''locate'' căutați fișierele care conțin șirul ''quick_sort'' în nume.
- Folosind ''locate'' căutați fișierele care conțin șirul ''merge_sort'' în nume.
- Folosind ''locate'' căutați fișierele care conțin șirul ''sort'' în nume.
==== Utilitarul find ====
Utilitarul ''find'' îndeplinește același scop: căuta în fișierele de pe sistem. ''find'' este un utilitar mai complex decât ''locate''. Acesta ne permite să căutăm fișiere după nume, permisiuni, tipul fișierelor, data ultimei modificări și multe altele. Inspectăm pagina de manual a utilitarului pentru a vedea cum îl putem folosi.
<code bash>
student@uso:~$ man find
SYNOPSIS
find [-H] [-L] [-P] [-D debugopts] [-Olevel] [starting-point...]
[expression]
</code>
La o primă vedere, ''find'' poate părea complex și intimidant, dar lucrurile stau foarte simplu. Folosim ''find'' cu sintaxa ''find [starting-point] [expression]'', ca în exemplul de mai jos:
<code bash>
student@uso:~$ find . -name "*search*"
./C/searching
./C/searching/linear_search.c
./C/searching/other_binary_search.c
./C/searching/binary_search.c
./C/searching/modified_binary_search.c
./C/searching/jump_search.c
./C/searching/interpolation_search.c
./C/searching/fibonacci_search.c
./C/searching/ternary_search.c
./C/searching/pattern_searc h
./C/searching/pattern_search/naive_search.c
./C/searching/pattern_search/boyer_moore_search.c
./C/searching/pattern_search/rabin_karp_search.c
./C/data_structures/binary_trees/binary_search_tree.c
</code>
În exemplul de mai sus observă că am folosit ca **starting-point** ''.'' (căutarea pleacă din directorul curent), iar ca **expression** ''-name “*search*”''.
Utilitarul ''find'' folosește o expresie compusă pentru căutare. În exemplul anterior am folosit opțiunea ''-name PATTERN''. Exact ca în cazul utilitarului ''locate'', **PATTERN** poate folosi sintaxa globbing, așa cum am făcut în exemplul de mai sus ''“*search*”''.
<note>
Atunci când folosim sintaxa globbing, trebuie să fim atenți să încadrăm **PATTERN** între ''”'' (ghilimele), așa cum am făcut în exemplul de mai sus. Trebuie să facem asta pentru ca sintaxa globbing să fie interpretată de către utilitarul ''find'' și nu de către terminalul (''bash'') din care lansăm utilitarul.
</note>
=== Scenarii complexe de căutare ===
Utilitarul ''find'' are o lungă listă de opțiuni pe care le putem folosi în expresii de căutare. Una din opțiunile mai cunoscute este ''-type'' care ne oferă posibilitatea de a căuta după tipul unui fișier:
<code bash>
student@uso:~$ find workspace/C -type f
workspace/C/leetcode/src/226.c
workspace/C/leetcode/src/700.c
workspace/C/leetcode/src/278.c
[...]
</code>
În exemplul de mai sus i-am transmis utilitarului ''find'' că vrem să căutăm în directorul ''~/workspace/C'' toate fișierele text (regular file) ''-type f''.
**Exercițiu:** Accesați pagina de manual a utilitarului find (''man find'') și căutați opțiunea ''-type''. Căutați în directorul ''workspace/C'' după fiecare tip de fișier pentru care oferă suport opțiunea ''-type''.
<note>
Reminder: pentru a căuta în man folosim ''/'' pentru a intra în search mode și apoi introducem textul pe care îl căutam ''-type'' urmat de tasta ''Enter''; pentru a ne duce la următorul rezultat al căutării folosim tasta ''n'' (next).
</note>
În cadrul unei căutări putem să combinăm opțiunile de căutare:
<code bash>
student@uso:~$ find workspace/C -type f -name "*search*"
workspace/C/searching/modified_binary_search.c
workspace/C/searching/ternary_search.c
workspace/C/searching/jump_search.c
workspace/C/searching/binary_search.c
</code>
În exemplul de mai sus căutăm toate fișierele text care conțin șirul **search** în nume.
Utilitarul ''find'' ne permite să executăm comenzi asupra rezultatelor căutării. Facem acest cu opțiunea ''-exec command {} ;''. Atunci când folosim ''-exec'', rezultatul căutării va înlocui șirul **'{}'** în textul comenzii; comanda de executat trebuie să se termine în caracterul '';''.
Observăm exemplul de mai jos:
<code bash>
student@uso:~$ find workspace/C -type f -name "*search*" -exec ls -l {} \;
-rw-r--r-- 1 student student 3312 sep 17 19:20 workspace/C/searching/modified_binary_search.c
-rw-r--r-- 1 student student 1782 sep 17 19:20 workspace/C/searching/ternary_search.c
-rw-r--r-- 1 student student 1624 sep 17 19:20 workspace/C/searching/jump_search.c
-rw-r--r-- 1 student student 2799 sep 17 19:20 workspace/C/searching/binary_search.c
-rw-r--r-- 1 student student 867 sep 17 19:20 workspace/C/searching/other_binary_search.c
</code>
În exemplul de mai sus, argumentul opțiunii ''exec'' este ''ls -l {} \;''. În cuvinte, pentru fiecare fișier text care conține șirul **search** vom afișa informații în format lung (''ls -l {}''). Observăm că ''-exec'' se încheie cu ''\;'': este nevoie să escapăm caracterul '';'' pentru ca acesta să fie interpretat de către utilitarul ''find'' și nu de către terminalul în care rulăm, exact ca în cazul ''-name PATTERN''.
În secțiunile ce urmează vom vedea cum ne folosim de opțiunea ''exec'' pentru a face recursiv search & replace în fișiere.
=== Exerciții ===
- Folosind ''find'' căutați fișierele care conțin șirul ''bubble_sort'' în nume.
- Folosind ''find'' căutați fișierele care conțin șirul ''quick_sort'' în nume.
- Folosind ''find'' căutați fișierele care conțin șirul ''merge_sort'' în nume.
- Folosind ''find'' căutați fișierele care conțin șirul ''sort%%'' în nume.
Note de subsol**
1)
Căutarea este case-sensitive. Putem să schimbăm acest comportament prin introducerea opțiunii
-I în sesiunea interactivă, înainte de a porni căutarea. Dacă doriți să aflați mai multe despre opțiunile pe care le putem introduce apăsați tasta h într-o sesiune interactivă și căutați textul “OPTIONS”.
2)
Putem folosi tasta
? pentru a porni o căutare de la poziția curentă către începutul paginii. Alternativ, putem naviga la începutul paginii prin apăsarea unei singure taste (g) și apoi pornim căutarea / de acolo.
