что такое терминал в программировании
Краткое введение в терминалы и консоль
Тут живут драконы и нет ментейнеров (вместо эпиграфа)
Очень сжатое боевое описание «что есть псевдо-терминал» и «консоль».
Итак, во-первых, определимся с тем, что такое консоль: консоль это программа, которая принимает от пользователя кнопки, а от соединения с компьютером — буквы на экран и спец. команды по рисованию картинки на экране.
Терминал — обобщённое название как программы, так и специальной железки (таких больше нет в природе). Особое исключение — когда вы запускаете путти или ещё кого-то для подключения к последовательному порту коммутатора/рутера/модема (или даже сервера), то вы выступаете (точнее компьютер с путти выступает) в роли терминала (название «терминал» — потому что терминирует кабель (то есть висит на самом конце) ).
Как легко понять по кабелю, есть два конца: терминал и то, что ему посылает байтики в кабель.
Когда запускается шелл, то он получает в своё распоряжение виртуальное устройство /dev/tty, которое у каждого процесса своё — это «обратная» часть терминала. Передняя часть в случае кабеля реализуется путти+компьютер, в случае консоли компьютера, специализированным ядерным драйвером (виртуальными консолями). Важно: драйвер эмулирует наличие терминала.
Существует интерфейс unix98 (/dev/ptmx), который позволяет создать парочку из «входа и выхода» для всех обратившихся программ. В этом случае одна половинка изображает из себя «обратную» половинку, а вторая — консоль. Используется, в частности, openssh’ем и x’овыми терминалками.
В этом месте много путаницы, но правило простое: с одной стороны тот, кто рисует, с другой — тот, кто говорит, что рисовать. С той стороны, с которой рисуют, с той же находится и пользователь с клавиатурой. Его данные поступают на противоположную сторону к программе.
В качестве самой частой программы со стороны «программы» выступает getty разных видов (mgetty, agetty и т.д.), задачей которой является выставление скорости работы канала и запуск команды login для ввода пароля.
В качестве передней части (рисующей байтики) выступает либо виртуальная консоль линукса, либо программа-терминалка (почти любая), либо находящийся за последовательным шнурком терминал (например, другой компьютер).
Каждое устройство по рисованию (терминал, виртуальная консоль и т.д.) имеют свой набор возможностей (поддерживаемых символов и команд). Тип терминала задаётся переменной TERM, но только в смысле, что он говорит программам, с каким терминалом они работают. Невозможно переменной TERM заставить терминал эмулировать другие терминалы — он про эту переменную ничего не знает.
Внезапное применение: KVM, XEN (и, я не уверен, но, кажется, OpenVZ) используют этот механизм для доступа к консоли виртуальных машин: в виртуальной машине создаётся специализированное устройство, взаимодействующее с демоном в dom0. С точки зрения domU — у него есть последовательное устройство для терминала. Чтобы на этом устройстве увидеть строчку login, нужно прописать в inittab строчку с вызовом getty и разрешить логин (/etc/securetty).
В dom0 демон видит последовательное устройство от domU, создаёт соответствующий псевдотерминал с помощью /dev/ptmx). Созданные устройства для подключения терминалов появляются в /dev/pts/*. Помимо этого consoled пишет в xenstore кому какой домен соответствует, специализированные терминалки (xenconsole) умеют это читать и выполнять. Когда даётся команда xl console (xm console), то она всего лишь вызывает xenconsole с заданным параметром.
Вместо xenconsoled можно использовать любую другую терминалку — хоть minicom, хоть cu, хоть socat, хоть putty. После подключения к консоли правильным является задать тип используемой консоли (set TERM=linux или set TERM=xterm, установка в vt100 даст чёрно-белый экран).
Это было очень сжатое и которое описание псевдотерминалов. Полное почти невозможно, ибо для полного понимания как это работает нужно начинать с телетайпов и устройства механических печатных машинок.
Основным моментом, который нужно осознать, является то, что в tty всегда есть два участника, один из которых умеет рисовать (сам, или выбрасывая содержимое на экран так, чтобы терминалка пользователя это нарисовала), а другой — даёт команды что рисовать и принимает последовательности нажатия кнопок.
Почему исследователи до сих пор используют эмуляторы терминалов
Что такое Терминал?
Начнем с понимания значения слова «терминал». Терминал – это часть некой системы, обеспечивающая ее взаимодействие с внешней средой. Например, терминал является частью аэропорта, где производятся операции с пассажирами перед их отправкой в самолет или после прибытия самолета в аэропорт. То есть, терминал аэропорта – это точка входа и выхода в системе авиаперевозок, в которой персонал задает параметры для операций с пассажирами: кто, когда и куда отправляется. То же самое делает терминал в компьютере, только вместо пассажиров – данные, а вместо персонала – пользователь. Таким образом, терминал – это окно коммуникации между человеком и операционной системой.
До появления привычных нам графических интерфейсов люди пользовались текстовыми терминалами, в которые вводили команды при помощи клавиатуры, а результат вычислений выводился на экран. Однако, и по сей день терминал, точнее эмулятор терминала, есть в каждой операционной системе: в Windows – это приложение cmd.exe (Command Line или просто «Консоль»), в Linux и MacOS– программа Terminal.
Все эмуляторы выглядят примерно одинаково: это командная строка, работающая по принципу «задал вопрос, получил ответ». Зачастую это черный экран, на фоне которого отображен белый текст и мигающий курсор, который используется для навигации по строке ввода.
Зачем нужен Терминал?
Есть три причины, которые делают Терминал незаменимым инструментом для исследователей, анализирующих большие массивы данных:
Разберем каждый из этих аспектов подробнее.
Терминал, как манипулятор файлов и папкок
Большинству пользователей нет необходимости использовать Терминал благодаря графической оболочке их операционной системы. Однако, без него не обойтись, когда речь идет о манипуляциях с файлами и папками более сложными, чем: «скопировать документ из одной папки и вставить в другую». Я приведу простой пример, показывающий ограниченность использования графической оболочки операционной системы.
Допустим, мне нужно переименовать фотографию и добавить к текущему названию дату, когда эта фотография была сделана. Что может быть проще, скажите Вы: «открой свойства файла, скопируй дату создания файла, закрой окно «Свойства» и вставь дату в название файла». Так и есть, все довольно просто, вот только повторить это действие нужно для всех фотографий на моем компьютере (а их у меня более 25 тысяч). Очевидно, что если я буду делать это подобным образом, то это задание отнимет у меня несколько недель.
Решение этой же задачи в Терминале займет не более получаса даже у начинающего пользователя. Фокус в том, что в Терминале пользователь может программировать действия, делегируя компьютеру рутинную работу. В разных типах эмуляторов терминала – разные языки программирования, но вероятно самым распространенным в наши дни является язык bash (о нем скоро будет отдельная статья).
Использование Терминала для создания скриптов
Другая важная особенность эмуляторов терминала – это возможность запуска в нем других программ, чтобы автоматизировать процессы в программах и обеспечить автономное взаимодействие между ними. Если входные и выходные данные этих программ оформить в виде файлов, то Терминал сможет запускать последовательно программы. Алгоритм будет напоминать цепочку из таких действий: запустить программу А, загрузить туда входные данные (файл А), экспортировать результаты анализа в файл B, закрыть программу A, запустить программу B, загрузить туда файл B, ну и так далее…
Таким образом, миллионы файлов могут быть проанализированы автоматически и в быстрые сроки. Эта особенность делает Терминал незаменимым инструментом среди биоинформатиков, генетиков и эволюционных биологов, работающих с геномами организмов, которые в оцифрованном виде представляют из себя множество текстовых файлов оформленных в разных форматах.
Управления суперкомпьютерами и серверами через Терминал
Терминал является не только окном в операционную систему персонального компьютера, но также и в операционную систему сервера или суперкомпьютера, который может находиться в тысячах километров от Вашего текущего месторасположения. Через эмулятор терминала на суперкомпьютер можно подавать алгоритмы (bash-скрипты), выполнение которых на Вашем компьютере могло бы занять неделю. Благодаря своей мощности суперкомпьютер проведет расчёты за считанные часы. Подобный подход позволяет проводить анализ больших массивов данных в кратчайшие сроки.
Как правило, на суперкомпьютерах и серверах стоят версии операционной системы Linux. Так как различий между эмуляторами терминала на Линуксе и на Маке практически нет, в дальнейших статьях я буду писать только об эмуляторах терминала, работающих на языке программирования bash (например, программа Terminal).
Заключение
Надеюсь эта статья была полезной и помогла дать общее представление о терминалах операционных систем и их роли в жизни исследователей. Если есть вопросы, задавайте их в комментариях, буду рад ответить.
В следующей статье мы рассмотрим как открыть Terminal на Linux и на MacOS, а также настроим его под себя для последующей удобной работы.
Как использовать терминал при веб-разработке (основы)
Терминал (также известен как «консоль», «командная строка») используется для управления компьютером и файлами на нем, системными процессами, а также для настройки программ. А некоторые возможности операционной системы так и вовсе нельзя включить, не используя терминал.
Еще совсем недавно использование командной строки считалось высшим пилотажем, к которому имели отношение только сисадмины. Но в XXI веке все очень быстро меняется и сегодня работа с консолью становится практически неотъемлемой частью рабочего процесса среднего веб-разработчика.
Зачем веб-разработчику терминал (консоль, командная строка)?
Вот некоторые из основных причин:
Как открыть Терминал/Консоль?
На языке программистов «открыть терминал» — это звучит как «запустить терминал». Чтобы запустить терминал можно воспользоваться встроенными в операционной системе инструментами, либо же использовать сторонние утилиты. В данной статье мы рассмотрим вариант использования только встроенных инструментов.
1. Если ваша операционная система называется Windows, для запуска консоли проверните следующее:
нажмите кнопку Пуск, в поле поиска напишите cmd и затем нажмите Enter.
Или же так: нажмите сочетание клавиш Win+R (клавиша Win находится на клавиатуре между Ctrl и Alt), затем напишите cmd в появившемся окне и нажмите OK.
Еще вариант: в Проводнике написать cmd в адресной строке и нажать Enter.
Окно, которое откроется после этого, и есть консоль/командная строка.
2. Если ваша операционная система называется Mac OS, для запуска терминала проверните следующее:
Быстрее всего: набрать в поиске слово terminal (или же терминал) и затем кликнуть на соответствующей программе.
Или через Finder: перейдите по адресу Программы — Служебные программы (Applications — Utilities) и затем дважды кликните по иконке приложения.
Окно, которое откроется после этого, и есть терминал/командная строка.
Как пользоваться командной строкой?
Командная строка, судя по названию, работает с командами, т.е. ее задача заключается в том, чтобы получить от пользователя текстовые команды и затем суметь их обработать.
Чтобы выполнить команду в терминале, ее сначала нужно ввести (напечатать) и потом нажать клавишу Enter.
Попробуйте после запуска консоли ввести команду help и нажать Enter. Это одна из дефолтных внутренних команд, которая выводит на экран перечень основных консольных команд и их назначение.
Еще одна полезная команда: напишите в командной строке терминала systeminfo и нажмите Enter. Результатом выполнения этой команды является вывод на экран основной информации о системе (операционная система, дата и время ее установки, используемый процессор, размер физической памяти – оперативка, версия BIOS и т.п.).
Чтобы запустить любую установленную программу через консоль, нужно напечатать полный путь к ее исполняемому файлу и нажать Enter.
Например, чтобы запустить программу Notepad++ (если она установлена на компьютере), необходимо в командной строке консоли набрать полный путь к ее исполняемому файлу, т.е.:
P.S. Данная команда заключена в кавычки, поскольку в ее пути есть пробелы.
Это все были азы, но веб-разработчику придется работать в большей степени с внешними командами в консоли. Например, очень часто встречаются команды в консоли типа:
npm install –g purify-css
Разберем все команды в данном конкретном примере:
Набрав всю эту команду в командной строке терминала и нажав Enter, вы установите на свой компьютер инструмент для очистки ненужного кода в CSS стилях под названием PurifyCSS. Детальнее о работе с инструментом читайте здесь.
Вот и все! На этом основы работы с консолью заканчиваются. В дальнейших уроках мы будем более детально разбирать шаги веб-разработчика при работе с полезными приложениями через командную строку в терминале.
Ваши комментарии, вопросы и замечания приветствуются и принимаются ниже.
Командная строка — Основы командной строки
Для работы с командной строкой понадобятся две вещи:
Терминал
Терминалом называют программу, которая эмулирует поведение «железного» терминала, состоящего из клавиатуры и монитора. В простейшем случае — это просто окошко с командной строкой внутри. Хороший терминал всё же не ограничивается одним окном, а позволяет открывать новые терминалы в табах — по такому же принципу, как работают вкладки в браузере. Такая функция есть в терминалах, идущих в составе Ubuntu и macOS. Терминал Windows не умеет ровным счётом ничего и нуждается в замене.
Некоторые терминалы позволяют делать сплиты, то есть разделять окно на части. Довольно удобный механизм, я его использую регулярно в iterm2:
Хорошие терминалы также умеют восстанавливать завершённую сессию, создавать профили под разные задачи и многое другое.
Командный интерпретатор
У этого понятия множество синонимов, среди них shell («шелл»), командная оболочка и командный процессор. Командная оболочка — программа, через которую пользователь (или администратор) управляет операционной системой и установленными программами, используя командную строку. Оболочка отличается от большинства других программ тем, что она является лишь средством для выполнения определённых задач, а не самой задачей. Shell запускается внутри терминала и приглашает к вводу команд.
Другой пример команды — комментарии. Как и в любых языках программирования, они ни на что не влияют, но я ими буду пользоваться в дальнейшем, для описания происходящего:
Командная оболочка позволяет запускать на выполнение установленные программы, но это далеко не всё, на что она способна. Для комфортной работы полезно иметь автозавершение имён программ, файлов, историю введённых команд, возможность перемещаться по файловой системе, удобные горячие клавиши, поддержку скриптов. Далее по курсу мы раскроем многие из этих аспектов. Командные оболочки, как и терминалы, бывают разные, хотя по умолчанию в большинстве операционных систем стоит Bash.
Командная оболочка и терминал — не одно и то же. Терминал — это программа, которая запускает командную оболочку внутри себя.
Как вы увидите далее, shell — это полноценная среда программирования, а многие команды являются стандартными конструкциями любого языка программирования, такими как переменные, циклы или условия. Кроме того, некоторые команды являются программами, а некоторые — нет. В ближайших уроках для простоты я буду говорить слово «команда», но потом объясню разницу
Командную оболочку нередко называют реплом (REPL, Read-Eval-Print-Loop), что отражается в способе взаимодействия с пользователем:
Этот процесс называется интерактивной сессией: после загрузки шелл ждёт ввода команды, затем он её исполняет, выводит результат и снова ждёт ввода команды. Так происходит до тех пор, пока не будет дана команда на выход из терминала или выключение компьютера. REPL — широко распространённый способ взаимодействия с пользователем. В следующих курсах вы увидите, что он есть и у баз данных, и у языков программирования.
Для вашего удобства, в среде Хекслета сразу запущено два терминала, которыми можно и нужно пользоваться, выполняя упражнения к урокам. Терминалы доступны в нижних вкладках (там, где описание задачи) под именами Terminal 1 и Terminal 2.
Во время изучения и экспериментов достаточно легко допустить ошибки. Всегда внимательно читайте вывод, в случае паники переоткройте терминал. Это позволит начать всё с чистого листа (если, конечно, не было произведено деструктивных действий).
Самостоятельная работа
Убедитесь, что внутри запускается bash-сессия. Сделать это можно так:
Терминал: необходимый минимум команд для начала работы
Терминал — это специальная оболочка для текстовых команд, которую используют как фронтенд-, так и бэкенд-разработчики. Первым он полезен в создании и управлении проектами (в основном npm и git), а вторым — для управления ресурсами на сервере.
Сегодня мы поговорим о самом минимальном наборе команд, которые нужны начинающим разработчикам. То есть о тех, без которых невозможно выполнять ежедневные задачи.
Интерфейс терминала представляет собой командную строку, в которой вы вводите команды.
Для git есть множество оболочек, но терминал всё равно остаётся востребованным для работы с ним, так как позволяет более прозрачно управлять процессом.
Как запустить терминал
На системах macOS и Linux уже есть встроенный терминал. Если работаете на Windows, можно скачать отдельный клиент. Он также потребуется для действий с git, если вы выберете работу с консолью. При установке будет много вкладок с галочками — для начала можно оставить всё дефолтно.
Чтобы воспользоваться терминалом, нужно запустить Git Bash:
Git Bash выглядит очень похоже с терминалом Linux — здесь вводятся команды, о которых мы будем говорить дальше:
Основные команды для работы в терминале
pwd — полный путь до папки, в которой находитесь сейчас:
ls — просмотр содержимого открытой папки:
ls путь до папки поможет посмотреть содержимое в папке, в которую вы прокладываете навигацию относительно вашего текущего места. Например, вы находитесь в папке
geekbrains и хотите просмотреть файлы в
geekbrains/adaptive — тогда вам нужно написать ls adaptive.
Студенты курсов GeekBrains наверняка уже знают, что названия папок и файлов в проектах пишутся с маленьких букв и без пробелов — так удобнее.
Лайфхак: если вы начнёте набирать имя папки и нажмёте Tab, то сработает автокомплит (автодополнение) и терминал сам подставит оставшиеся буквы. Это часто спасает от опечаток в названиях.
cd прокладывает навигацию к корневой папке, то есть к user.
cd название папки прокладывает навигацию к любой папке. Это происходит примерно по той же схеме, что в проводнике или Finder.
geekbrains/adaptive, то после команды окажетесь в
mkdir название папки — создаёт папку. В примере сначала и в конце просматриваем папки при помощи ключа ls, чтобы убедиться, что папка создалась:
touch название файла — создаёт файл, а также указывает расширение, например touch index.html. На скриншоте при первой команде ls ничего не вывелось в терминал, потому что папка была пустой.
cat название — показывает текстовое содержимое файла. На скриншоте видим его у файла index.html, открытого в VSCode, а также наблюдаем вывод в консоли.
mv старое_имя новое_имя — переименовывает файл:
rm имя файла — удаляет его:
cp путь до файла, который копируем, и путь, куда помещаем копию (и имя, если нужно) — создаёт копию, также может переименовать файл при необходимости:
clear — очищает консоль от предыдущих команд и выводов.
node файл — запускает js-файл. Чтобы это сделать, нужно установить на свой компьютер node. В примере использован файлик со строкой, поэтому в консоли появляется вывод «script»:
В этой статье мы рассказали лишь о небольшой части команд для работы с терминалом — необходимом минимуме для новичков. Если вам будет интересно прочитать про другие команды, напишите в комментариях.
Терминал — это специальная оболочка для текстовых команд, которую используют как фронтенд-, так и бэкенд-разработчики. Первым он полезен в создании и управлении проектами (в основном npm и git), а вторым — для управления ресурсами на сервере.
Сегодня мы поговорим о самом минимальном наборе команд, которые нужны начинающим разработчикам. То есть о тех, без которых невозможно выполнять ежедневные задачи.
Интерфейс терминала представляет собой командную строку, в которой вы вводите команды.
Для git есть множество оболочек, но терминал всё равно остаётся востребованным для работы с ним, так как позволяет более прозрачно управлять процессом.
Как запустить терминал
На системах macOS и Linux уже есть встроенный терминал. Если работаете на Windows, можно скачать отдельный клиент. Он также потребуется для действий с git, если вы выберете работу с консолью. При установке будет много вкладок с галочками — для начала можно оставить всё дефолтно.
Чтобы воспользоваться терминалом, нужно запустить Git Bash:
Git Bash выглядит очень похоже с терминалом Linux — здесь вводятся команды, о которых мы будем говорить дальше:
Основные команды для работы в терминале
pwd — полный путь до папки, в которой находитесь сейчас:
ls — просмотр содержимого открытой папки:
ls путь до папки поможет посмотреть содержимое в папке, в которую вы прокладываете навигацию относительно вашего текущего места. Например, вы находитесь в папке
geekbrains и хотите просмотреть файлы в
geekbrains/adaptive — тогда вам нужно написать ls adaptive.
Студенты курсов GeekBrains наверняка уже знают, что названия папок и файлов в проектах пишутся с маленьких букв и без пробелов — так удобнее.
Лайфхак: если вы начнёте набирать имя папки и нажмёте Tab, то сработает автокомплит (автодополнение) и терминал сам подставит оставшиеся буквы. Это часто спасает от опечаток в названиях.
cd прокладывает навигацию к корневой папке, то есть к user.
cd название папки прокладывает навигацию к любой папке. Это происходит примерно по той же схеме, что в проводнике или Finder.
geekbrains/adaptive, то после команды окажетесь в
mkdir название папки — создаёт папку. В примере сначала и в конце просматриваем папки при помощи ключа ls, чтобы убедиться, что папка создалась:
touch название файла — создаёт файл, а также указывает расширение, например touch index.html. На скриншоте при первой команде ls ничего не вывелось в терминал, потому что папка была пустой.
cat название — показывает текстовое содержимое файла. На скриншоте видим его у файла index.html, открытого в VSCode, а также наблюдаем вывод в консоли.
mv старое_имя новое_имя — переименовывает файл:
rm имя файла — удаляет его:
cp путь до файла, который копируем, и путь, куда помещаем копию (и имя, если нужно) — создаёт копию, также может переименовать файл при необходимости:
clear — очищает консоль от предыдущих команд и выводов.
node файл — запускает js-файл. Чтобы это сделать, нужно установить на свой компьютер node. В примере использован файлик со строкой, поэтому в консоли появляется вывод «script»:
В этой статье мы рассказали лишь о небольшой части команд для работы с терминалом — необходимом минимуме для новичков. Если вам будет интересно прочитать про другие команды, напишите в комментариях.