Кен Томпсон и Деннис Ритчи
Unix. Легендарная операционная система оказала огромное влияние на разработку программного обеспечения и всю информатику в целом. Из неё выросли целые семейства Unix-подобных ОС, которыми все мы пользуемся.
Язык программирования Си, Ричард Столлман и GNU, движение Open Source, Линус Торвальдс с ядром Linux, маки, айфоны и Android. Почти всё в системном программировании 21века можно отследить до истоков до Unix.
Unix это фундаментальная база. Но что же в ней такого особенного? Есть один секрет. Точнее, два.
Философия Unix
Есть две причины, почему Unix имела такой успех, распространившись по всему миру. Во-первых, она написана на высокоуровневом языке Си, что обеспечивало и переносимость возможность установки на любых компьютерах, и адаптирование системы для разнообразных специфических требований. Прежде операционные системы писали на ассемблере конкретного компьютера.
Во-вторых это была правильная операционная система. Сделанная в соответствии с некими общими принципами, в соответствии с цельной философией Unix.
Брайан Керниган и Роб Пайк в книге Unix. Программное окружение формулируют основную идею этой философии:
Эффективность UNIX определяется применением особого подхода к программированию, философией использования компьютера. Для того, чтобы описать эту философию, одного предложения, конечно же, недостаточно, но вот её основная идея мощность системы в огромной степени определяется взаимодействием программ, а не их наличием.
Многие Unix-программы по отдельности выполняют довольно тривиальные задачи, но будучи объединёнными с другими, образуют полный и полезный инструментарий.
Другими словами, философия Unix это взаимодействие программ. Как говорил в своей презентации Брайан Керниган, программы Unix словно строительные блоки, которые можно комбинировать, складывая в эффективные конструкции. Выход одной программы является входом другой программы. Своеобразный конвейер (пайп).
Команды сочетаются в конвейер не только стандартными, очевидными способами. Бывают и весьма нетривиальные сочетания.
Волшебные конвейеры
Проще всего понять эту магию на конкретных примерах. пусть этот будет хит-парад авторов из репозитория по количеству коммитов, загрузка мемов с Reddit и смена обоев для рабочего стола каждый час согласно оценкам в подреддите /r/earthporn.
Список лидеров по числу коммитов
Начнём с простого примера: отобразить список авторов репозитория git, отсортированных по количеству коммитов. Если представить задачу в терминах конвейеров, то она довольно простая. Выводим логи коммитов командой
git log
. Опция
--format=<format>
позволяет указать, в каком
формате отображать коммиты. В нашем случае
--format='%an'
выводит только имена авторов для
каждого коммита.
$ git log --format='%an'AliceBobDeniseDeniseCandiceDeniseAliceAliceAlice
Теперь утилита
sort
сортирует их по алфавиту.
$ git log --format='%an' | sortAliceAliceAliceAliceBobCandiceDeniseDeniseDenise
Далее используем
uniq
.
$ git log --format='%an' | sort | uniq -c 4 Alice 1 Bob 1 Candice 3 Denise
Согласно man-странице
uniq
, она учитывает только
соседние совпадающие строки. Вот почему нужно было сначала
отсортировать список. Флаг -c
выводит перед каждой
строкой количество вхождений.Как видим, выдача по-прежнему отсортирована по алфавиту. Осталось только изменить способ сортировки по числовым значениям. Для этого есть флаг
-n
.
$ git log --format='%an' | sort | uniq -c | sort -nr 4 Alice 3 Denise 1 Candice 1 Bob
Флаг
-r
указывает на обратный порядок сортировки. Вот
и всё. Теперь у нас есть список авторов, отсортированных по
количеству коммитов.Просмотр мемов из /r/memes и установка обоев из /r/earthporn
Вы знали, что можно добавить .json к любому URL на Reddit, чтобы получить выдачу в формате JSON вместо обычного HTML? Это открывает целый мир возможностей! Например, просмотр мемов прямо из командной строки (ну, не совсем, потому что фактическое изображение будет отображаться в графической программе). Мы можем просто запросить файл напрямую через curl или wget:
https://reddit.com/r/memes.json
.
$ wget -O - -q 'https://reddit.com/r/memes.json''{"kind": "Listing", "data": {"modhash": "xyloiccqgm649f320569f4efb427cdcbd89e68aeceeda8fe1a", "dist": 27, "children":[{"kind": "t3", "data": {"approved_at_utc": null, "subreddit": "memes","selftext": "More info available at....'......
Wget принимает опцию
-O
с указанием файла для записи.
Большинство программ, которые принимают такую опцию, также
допускают значение -
, что означает стандартный вывод
stdout
(или ввод, в зависимости от контекста). Опция
-q
просто означает работу в тихом режиме, не отображая
информацию типа статуса скачивания. Теперь у нас есть большая
структура JSON. Чтобы проанализировать и осмысленно использовать
эти данные в командной строке, можно взять утилиту jq
,
аналог sed/awk для JSON. У неё простой интуитивно понятный
язык.Ответ JSON выглядит примерно так:
{ "kind": "Listing", "data": { "modhash": "awe40m26lde06517c260e2071117e208f8c9b5b29e1da12bf7", "dist": 27, "children": [], "after": "t3_gi892x", "before": null }}
Итак, здесь у нас тип
Listing
и массив
children
. Каждый элемент этого массива отдельный
пост.Вот как выглядит один из элементов массива:
{ "kind": "t3", "data": { "subreddit": "memes", "selftext": "", "created": 1589309289, "author_fullname": "t2_4amm4a5w", "gilded": 0, "title": "Its hard to argue with his assessment", "subreddit_name_prefixed": "r/memes", "downs": 0, "hide_score": false, "name": "t3_gi8wkj", "quarantine": false, "permalink": "/r/memes/comments/gi8wkj/its_hard_to_argue_with_his_assessment/", "url": "https://i.redd.it/6vi05eobdby41.jpg", "upvote_ratio": 0.93, "subreddit_type": "public", "ups": 11367, "total_awards_received": 0, "score": 11367, "author_premium": false, "thumbnail": "https://b.thumbs.redditmedia.com/QZt8_SBJDdKLVnXK8P4Wr_02ALEhGoGFEeNhpsyIfvw.jpg", "gildings": {}, "post_hint": "image", ".................." "много строк скипнуто" ".................." }}
Здесь много интересных атрибутов, в том числе URL картинки с мемом.
Мы можем легко получить список всех URL со всех постов:
$ wget -O - -q reddit.com/r/memes.json | jq '.data.children[] |.data.url'"https://www.reddit.com/r/memes/comments/g9w9bv/join_the_unofficial_redditmc_minecraft_server_at/""https://www.reddit.com/r/memes/comments/ggsomm/10_million_subscriber_event/""https://i.imgur.com/KpwIuSO.png""https://i.redd.it/ey1f7ksrtay41.jpg""https://i.redd.it/is3cckgbeby41.png""https://i.redd.it/4pfwbtqsaby41.jpg"......
Игнорируйте первые две ссылки, это в основном закреплённые посты от модераторов.
Утилита
jq
считывает данные из стандартного входа и
получает JSON, который мы видели ранее. Затем указан массив постов
.data.children
. Синтаксис .data.children[] |
.data.url
означает: пройти по каждому элементу массива и
вывести поле url
, которое находится в поле
data
каждого элемента.Таким образом, мы получаем список URL всех топовых мемов в подреддите /r/memes на данный момент. Если хотите посмотреть лучшие посты недели, нужно писать
https://reddit.com/r/memes/top.json?t=week
. Топ всех
времён: t=all
, за год: t=year
и так
далее.Как только у нас есть список всех URL, можно просто передать его в xargs. Это действительно полезная утилита для построения командных строк из стандартного ввода. Из описания:
Команда xargs объединяет зафиксированный набор заданных в командной строке начальных аргументов с аргументами, прочитанными со стандартного ввода, и выполняет указанную команду один или несколько раз.
Пустые строки игнорируются.
То есть такая команда:
$ echo "https://i.redd.it/4pfwbtqsaby41.jpg" | xargs wget -O meme.jpg -q
будет равнозначна этой:
$ wget -O meme.jpg -q "https://i.redd.it/4pfwbtqsaby41.jpg"
Теперь можно просто передать список URL'ов в просмотрщик изображений
feh
или eog
,
который принимает URL в качестве допустимого аргумента.
$ wget -O - -q reddit.com/r/memes.json | jq '.data.children[] |.data.url' | xargs feh
И у нас запускается feh с мемами, которые можно листать клавишами со стрелками, словно это картинки на локальном диске.
Или можно загрузить все изображения с помощью wget, заменив
feh
на wget
в строке выше.А возможности безграничны. Ещё один вариант использования картинок с Reddit через JSON установка топовой картинки подреддита /r/earthporn в качестве обоев рабочего стола:
$ wget -O - -q reddit.com/r/earthporn.json | jq '.data.children[] |.data.url' | head -1 | xargs feh --bg-fill
Если хотите, можно настроить cron-задание, которое выполняется каждый час.
Лес в Нидерландах [20001333]
Гренландия [40323024]
Конечно, вместо /r/earthporn можно брать картинки из других подреддитов.
Вот в чём мощь конвейеров Unix. Одна-единственная строка делает всё: скачивает файл JSON, разбирает его, находит нужные данные, потом скачивает картинку по URL и устанавливает её в качестве обоев.
Это всего несколько случайных примеров. В реальности можно очень многое сделать однострочной командой в консоли, построив конвейер из простых утилит.
Работа, которая доставляет удовольствие
Особая философия Unix настолько глубока и фундаментальна, что породила целые классы Unix-подобных систем, к числу которых относятся BSD, macOS и Linux. Все они построены на этой философии. А побочный эффект работы в такой системе чувство правильности и цельности. Что так всё и должно работать: из кирпичиков, маленьких строительных блоков, которые сцепливаются в конвейеры любой сложности. Это же гениально.
Интересные факты об отцах-основателях
Может, через много лет Томпсона и Ритчи канонизируют, причислив к лику отцов-основателей разумного компьютерного мира. А сейчас цифровые археологи продолжают откапывать всё новые факты из истории Unix.
Например, в 2014 году исследователь Лея Нойкирхер нашла в дампах исходного дерева BSD 3 файл /etc/passwd с паролями всех ветеранов, таких как Деннис Ричи, Кен Томпсон, Брайан В. Керниган, Стив Борн и Билл Джой.
Для хэшей использовался алгоритм crypt(3) с максимальной длиной пароля 8 символов. Лея взломала их стандартными брутерами john и hashcat. Большинство паролей были очень слабыми. Только пароль Кена Томпсона не поддавался взлому. Даже полный перебор всех строчных букв и цифр (несколько дней) не дал результата. Неужели он использовал специальные символы? Лишь в 2017 году Найджел Уильямс в списке рассылки The Unix Heritage Society раскрыл эту тайну. Пароль со всеми возможными символами оказался
q2-q4!
: это первый ход
пешкой на две клетки в
описательной нотации и начало
многих типичных дебютов, что очень хорошо вписывается в
бэкграунд Кена Томпсона по компьютерным шахматам. Брутфорс на
видеокарте AMD Radeon Vega64 занял более четырёх дней.Некоторые из разработчиков Unix живы и здравствуют. Если хотите посмотреть, какие операционные системы и программы они используют на своих домашних компьютерах вот галерея 2002 года и 2015 года. Каждого в электронном письме попросили сделать скриншот текущего десктопа сразу, как только они прочитают эти слова.
Десктоп Брайана Кернигана (октябрь 2015)
Деннис Ритчи (19412011) в 2002 году использовал необычную установку: его домашний клиент на NT4 подключён по ISDN к удалённому серверу Plan9 в центральном офисе Bell Labs.
Plan9 инновационная ОС, основанная на концепции распределённых вычислений. Любая машина может использовать любые ресурсы с любой другой машины как собственные. Сейчас эту концепцию пытаются реализовать в виде контейнеров, VM и микросервисов, а там она реализована на уровне ядра ОС.
Дальше у нас Брам Моленар, автор многофункционального текстового редактора Vim:
Десктоп Брама Моленара (сентябрь 2002)
Десктоп Брама Моленара (ноябрь 2015)
Джордан Хаббард, один из сооснователей проекта FreeBSD:
Десктоп Джордана Хаббарда (ноябрь 2015)
P. S. К сожалению, Линус Торвальдс не смог сделать скриншот из своей консоли в текстовом режиме.
Будем надеяться, новое поколение современных разработчиков не забудет, что мы стоим на плечах гигантов.
На правах рекламы
Устанавливайте любые операционные системы на наших VDS с мгновенной активацией. Сервер готов к работе через минуту после оплаты!