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Notas do mini curso sobre Linux do PET

Navegação e Orientação

Geralmente quem está iniciando com ambientes Unix (Linux, macOS, etc) e nunca teve nenhum contato com a linha de comando, assim quando abre o terminal, fica preso, sem saber para onde ir. Vamos se desprender.

Para começar, nada melhor do que saber quem é você e onde está!

whoami

Com esse comando, você pode saber qual o nome do seu usuário. Digite: whoami. Agora você saber quem você é :)

pwd

Essa tela preta parece meio assustadora. Vamos nos informar de onde estamos então. Digite pwd. Esse comando te mostra o diretório atual em que você está.

pwd pode ser lembrado como print working directory

ls

Ok, mas o que está em nosso diretório? Vejamos: digite ls para listar o que há no diretório em que você está.

Dentre os diretórios listados, muito provavelmente você verá:

• Downloads
• Documentos
• Vídeos
• etc...

Esses também são diretórios, como você pode perceber pela cor. Logo, você pode pensar que nossa home é o diretório pai de Downloads, Documentos, etc.

Limpar a bagunça

Para limpar sua tela, digite o comando clear ou aperte Ctrl l.

Outras dicas

Você não acha chato ter que digitar todo o nome do diretório, arquivo ou qualquer outra coisa? Bem, quando estiver usando a linha de comando, lembre-se da tecla Tab (a tecla que fica acima do CapsLock). Por exemplo, digamos que você queira listar o que há em Downloads. Faça: ls Dow Tab. Veja que o Tab completou o resto para você! Essa é uma das coisas mais valiosas a se saber!

Além disso, para voltar em comandos anteriores, use a setinha para cima do seu teclado. Isso é muito útil quando queremos rodar novamente comandos já utilizados.

cd

Se Downloads é um diretório, podemos nos mover para dentro dele. Para tal, digite o comando cd Downloads (change directory). Quando damos um ls podemos ver os arquivos ou pastas (diretórios) que possivelmente foram baixados.

Para voltar onde estávamos (na home), temos várias maneira:

• cd - por padrão, cd já leva à home do usuário
• cd ~ - ~ é um atalho pra home
• cd $HOME - o mesmo que o anterior
• cd - - este é interessante: ele te leva para o local onde você estava anteriormente

cd - é um comando muito conveniente: vá de novo para Downloads e depois digite: cd ~/Documentos. Agora você pode alternar entre os dois diretórios apenas digitando cd -!

E se eu quiser voltar para um diretório anterior ao que eu estou agora? Digamos que você esteja em ~/Documentos/filmes/, e para voltar pra Documentos, como faz?

O bash tem atalhos para voltar um diretório acima: digite cd ...

.. significa "a localização do diretório pai". Enquanto isso, ., significa o diretório atual. Então, se você quiser rodar algum comando no diretório atual, apenas use: <comando> ..

Manipulação de arquivos e diretórios

touch

Vamos criar alguns arquivos vazios com o comando touch. Imagine que você apenas toca esses arquivos, sem inserir nada neles.

Digamos que você queira criar os arquivos file1.txt, file2.txt e file3.txt. Para criá-los você faz:

touch file1.txt file2.txt file3.txt

mkdir

E para criar diretórios? Fácil! mkdir (make directory) faz justamente isso. Digamos que você queira criar o diretório Fotos na sua home. Supondo que você já está na home (cheque com pwd), faça: mkdir Fotos.

Agora, vamos criar o diretório Filmes dentro de Downloads, estando na home: mkdir Downloads/Filmes. Você muito bem poderia se mover para Downloads com cd e criar o diretório lá, mas isso é muito trabalho, né?

Até agora usamos nomes de arquivos/diretórios que não contêm espaços. Mas e se eu quiser criar um que os tenha? Levianamente, alguém poderia criar uma pasta chamada "curso linux" fazendo: mkdir curso linux. Qual o problema disso?

Aqui, o mkdir criaria duas pastas, uma com o nome de curso e outra com o nome de linux. Isso acontece porque passamos dois argumentos para mkdir (mais sobre isso mais pra frente). Assim, se quisermos criar essa pasta, basta colocar o nome da pasta entre aspas simples: mkdir 'curso linux'.

Pequena pausa!

Expansão

Você percebeu o quão tedioso é criar arquivos do tipo: arq1.txt arq2.txt, etc? O Bash (e outros shells) têm uma coisa que se chama expansão:

Para ter o mesmo efeito do que vimos no exemplo do touch poderíamos fazer: touch file{1..3}.txt.

Por que "expansão"? Bem, aperte Tab e verá: essa nova sintaxe fez com que tivéssemos a mesma coisa que antes!

Outro exemplo interessante:

mkdir -p Filmes/filme{1..7}/legenda

Esse comando faz o seguinte: cria o diretório pai Filmes e todos os seus filhos (filme1 ... filme7), em que em cada um deles, há um diretório chamado legenda. A opção -p faz com que mkdir crie Filmes e todos os possíveis subdiretórios que ele possua.

Só mais esse:

mkdir -p ~/Documentos/{fmcc, p1, lp1, ic}

Esse comando simplesmente cria os diretórios fmcc, p1, lp1 e ic dentro de sua pasta Documentos. O mesmo pode ser feito se você ir para Documentos e, lá, criar esses diretórios.

Porém, algumas vezes você não quer sair de onde está, e com esse comando você cria vários diretórios em uma pasta de uma vez só.

Caminhos

Você pôde perceber que para acessar um diretório dentro de outro, colocamos uma barra (/) entre eles.

Quando passamos algum arquivo ou diretório para algum comando, estamos dando a ele o caminho para esse arquivo ou diretório. Temos dois tipos de caminho (ou path):

• Caminhos absolutos: esses caminhos são apresentados desde a raiz do sistema até onde queremos chegar. Por exemplo, o caminho absoluto de Downloads é: /home/<nome_do_usuario>/Downloads. O comando pwd printará justamente isso se você estiver em Downloads!

• Caminhos relativos: estávamos usando caminhos relativos até agora. Quando você está na sua home e digita cd Downloads, o comando cd pega o caminho relativo à home. Logo um caminho relativo é aquele que segue de onde você está a diante.

Caminhos relativos são os mais usados e os mais úteis, embora você possa precisar usar algum caminho absoluto.

Por vezes um caminho absoluto pode ser "encurtado" e, assim, se parecer com um caminho relativo. Digamos que você está em /etc/ e quer se movimentar para sua pasta de Downloads. Para isso, poderíamos fazer: cd ~/Downloads. Como sabemos, ~/ equivale a /home/<nome_do_usuario>/.

Assim, temos uma maneira bem mais confortável de acessar os diretórios e subdiretórios de home, por ser um local tão comum.

cat

Muitas vezes queremos saber o que está dentro de um arquivo texto ou, para nós, um arquivo que contém algum código fonte, em Python por exemplo. Nem sempre vamos editar esse arquivo, então abrir um editor de texto gráfico só pra ler esse arquivo e sair é muito tedioso, não?

O comando cat (concatenate) faz o simples trabalho de mostrar o que há dentro de um arquivo, imprimindo-o na tela. Isso é muito comum quando temos arquivos pequenos, de poucas linhas, e apenas queremos seu conteúdo.

Digamos que você quer se lembrar de uma questão que fez há alguns dias. cat questão.py te mostraria, no terminal, qual o conteúdo desse arquivo.

less

Mas e quando o arquivo é muito grande e ainda sim apenas quero visualizá-lo, sem precisar de um editor de texto para abrí-lo? Bem, outra ferramenta resolve esse problema!

less é um paginador, o que significa que ele mostra o conteúdo em páginas (você dá o scroll pelo conteúdo, e a área que preenche sua tela é uma página).

Abra o seu arquivo de configuração do bash com less ~/.bashrc (se você estiver na home basta abrir com less .bashrc). Para sair, navegar para baixo aperte j ou a setinha para baixo, e para navegar para cima, k ou a setinha para cima. Se quiser sair, aperte q.

Com o less é possível pesquisar por palavras no texto também: /<termo_de_pesquisa> se pesquisando de cima para baixo ou ?<termo_de_pesquisa> se pesquisando de baixo para cima. Para ir e voltar em cada termo achado use n ou N, respectivamente.

rm & rmdir

Aprendemos a criar arquivos e diretórios com touch e mkdir, respectivamente. Mas e pra apagá-los?

rm pode ser usado para ambos os casos, embora ele seja um comando perigoso. Uma vez apagado, é difícil de ter um arquivo ou diretório de volta.

Por conta disso, rmdir foi criado, e ele apaga apenas diretórios vazios. Crie um diretório com mkdir foo. Tente apagá-lo com rm foo. Você verá que não é possível, pois foo é um diretório. Agora, tente com rmdir foo. Isso funciona, pois foo é um diretório vazio.

Agora, crie um diretório chamado bar e, dentro dele, crie outro diretório chamado foobar. Dentro de foobar crie um arquivo vazio chamado arq.xt.

Volte para sua home e tenta deletar o diretório bar com rmdir. Veja que não é possível, pois bar não é um diretório vazio. Para apagá-lo, vamos precisar passar algumas opções para o comando rm. Digite rm -r bar.

A opção -r remove recursivamente o que está em bar, ou seja, foobar e o arquivo arq.txt.

Tenha cuidado! Esse comando pode apagar um diretório inteiro, então use-o com moderação ;)

Para apagar um arquivo, usamos simplesmente rm. Por exemplo: rm arquivo.txt. Algumas vezes temos arquivos protegidos. Para forçar a remoção, usamos a opção -f: rm -f arq_protegido.txt. (Mais uma vez, cuidado! Essa opção também é perigosa.)

Mais uma tangente!

Anteriormente citamos que o comando rm tem opções. Além disso, muitos comando têm também o que chamamos de argumentos. A estrutura de um comando é a seguinte:

<comando> OPÇÕES ARGUMENTOS

O número de opções e argumentos variam de comando para comando. Até agora estávamos usando vários comandos, passando opções e/ou argumentos (ou nenhum dos dois, como é o caso de ls).

Geralmente as opções tem duas formas: uma forma mais extensa e outra mais curta. Por exemplo:

mkdir -p foo/bar ou mkdir --parents foor/bar.

Aqui, mkdir é apresentado com uma opção, -p (a forma mais curta) ou --parents (a forma mais extensa, verbosa), e um argumento, foo/bar, o diretório foo e seu subdiretório bar. Já vimos o que essa opção faz: ela cria quaisquer diretórios e subdiretórios (diretórios pais e diretórios filhos, por isso --parents).

Esse tipo de formato segue para vários outros comandos, com a opção mais verbosa iniciando com -- e a mais curta com -.

Uma coisa a se notar é que há vezes que um comando pode ter opção(ões) e/ou argumento(s) obrigatório(s) ou não. Para ilustrar isso, vamos recorrer a uma frequente ajuda nossa: as páginas man (de manual).

man

Com man podemos ver o manual de uso de certo programa (geralmente um programa usado no terminal). As páginas man usam algum paginador, geralmente o less. Assim, tudo que aprendemos sobre less se aplica aqui.

Vejamos um exemplo: man nano.

nano é um simples editor de texto. Por enquanto não vamos focar no nano, mas sim em sua página man. Vejamos uma de sua sinopsis:

nano [options] [[+line[,column]] file]

Aqui, tudo que está entre colchetes é opcional. Primeiro, temos que as opções são opcionais (duh!). Depois, temos algo interessante: colchetes dentro de colchetes.

O que esse conjunto de colchetes quer dizer é: se quisermos utilizar o argumento +line (para abrir o nano numa linha específica), obrigatoriamente, precisamos passar como argumento o nome do arquivo (file). Ainda mais: se quisermos utilizar o argumento column (para abrir numa coluna específica), é mandatório utilizarmos o argumento +line.

Veja como a sinopsis desse comando segue nossa estrutura básica, isto é o comando, seguido de opções e argumentos.

Ou seja (obs.: # são comentários):

nano +5 ~/.bashrc # válido

nano +5,2 ~/.bashrc # válido

nano +10 # inválido, pois não passamos um arquivo como argumento

nano 2 ~/.bashrc # inválido, por não passamos +line

As páginas man são muito úteis, e nos ajudarão muito em saber qual opção faz tal ou qual coisa. Logo, tente obter uma familiaridade com o comando man, pois, se você não tiver certeza o que certo comando faz, a página man dele com certeza te esclarecerá.

mv

Até agora sabemos como criar e deletar diretórios e arquivos. No entanto ainda faltam operações importantes, como mover e renomear arquivos. mv (move) é uma faca de dois gumes, uma vez que ela tanto pode mover quanto renomear arquivos e diretórios.

Para mover um arquivo/pasta, fazemos: mv <arq_ou_pasta> <local>. Ou seja, movemos <arq_ou_pasta> para <local>. Digamos que baixamos uma prova em PDF, e queremos movê-la de Downloads para Documentos. Para tal, podemos fazer: mv Downloads/prova.pdf Documentos (assumimos que você esteja na sua home).

Não pode parecer, mas mv pode ser um pouco perigoso também. Quer dizer, e se movermos um arquivo arq.txt que está na pasta foo para uma pasta bar, sendo que na pasta bar já existe um arquivo com o mesmo nome (arq.txt)? O comando mv foo/arq.txt bar/ sobrescreveria arq.txt de bar de lugar do arq.txt de foo.

Vamos testar isso: crie os diretórios foo e bar como descrito. Além disso, crie arquivos vazios com mesmo nome arq.txt dentro de foo e bar. Agora, de dentro da sua home, faça:

echo "conteúdo de foo" > foo/arq.txt
echo "conteúdo de bar" > bar/arq.txt

mv bar/arq.txt foo/

Cheque o que está em foo/arq.txt agora: cat foo/arq.txt

O "conteúdo de foo" foi sobrescrito!

OK, mas como eu posso renomear um arquivo com um comando que move coisas? Simples! Para renomear, basta fazer:

mv <nome_atual> <novo_nome>

, em que <nome_atual> e <novo_nome> referecem-se tanto a diretórios quanto arquivos.

O que estamos fazendo aqui, afinal? Bem, estamos movendo um arquivo/diretório existente para outro arquivo/diretório inexistente. Ou seja, estamos sobrescrevendo um arquivo/diretório vazio!

cp

Outra coisa muito comum que fazemos é copiar arquivos ou pastas. Para fazer isso da linha de comando, usamos o comando cp (copy).

Supondo que você queira copiar um arquivo como questoes.pdf da home para Documentos, basta fazer: cp questoes.pdf Documentos/

E para diretórios? Como um diretório pode ter vários outros subdiretórios e/ou arquivos nele, precisamos copiar esse diretório recursivamente. Para isso usamos a opção -r, -R ou --recursive: cp -r Downloads/provas/ Documentos.

Isso faria com que o diretório Documentos também tenha uma pasta chamada provas.

Assim como mv pode sobrescrever um arquivo, cp também pode (lembre-se da situação que ilustramos anteriormente), então cuidado!

Para ter um resumo das opções de um certo comando, utilize a opção --help. Muitos comandos têm essa opção para uma rápida olhada em suas principais opções.

Edição de código/texto

O assunto de editores de texto é cabeludo, já que muitas pessoas defendem seus respectivos editores com unhas e dentes.

Na matéria de LP1 vocês precisarão usar Vim! Apesar dessa obrigação, não tomem isso como algo chato, mas sim divertido, pois Vim é muito divertido. Eu mesmo sou suspeito a falar, pois gosto muito de Vim.

Hoje, vamos aprender o básico sobre o uso de Vim.

No Vim temos uma ideia muito incomum entre outros editores de texto: os modos. Vim é um editor modal, o que significa que ele tem vários modos dependendo do estado em que você está.

• Modo normal - NORMAL: É nesse modo que você deve permanecer quando não estiver usandos os outros modos. No modo normal você consegue navegar pelo seu texto e fazer pequenas alterações. De fato, quando estamos "codando" o que fazemos na maior parte do tempo é analisando o código, fazendo pequenas mudanças para resolução de problemas, testes, etc. Para ir de qualquer modo ao modo normal você aperta a tecla Esc.

• Modo inserção - INSERT: No modo insert você começa a escrever propriamente. Para acessar esse comando você pode apertar i no teclado. Para entrar em modo insert e ir para o final da linha, aperte A, para o começo da linha, I.

• Modo de comando - COMMAND: Por ser um editor extremamente flexível e customizável (muito embora não pareça muito), Vim tem seus comandos próprios, que podem ser acessados da seguinte forma (certifique-se que você esteja no modo normal): :<comando>. Um dos comandos mais importantes é aquele para sair do Vim: aperte :q (ou :quit) se seu arquivo está salvo ou :q! (ou :quit!) para sair sem salvar. E como faço para salvar um arquivo? Da mesma forma, podemos fazer: :w (ou :write). Para salvar e sair você pode combinar dois comandos: :wq ou então apenas :x.

Agora vamos de fato aprender a como usar o Vim!! Como não quero reinventar a roda, vamos usar um conteúdo que o próprio Vim apresenta para seus novos usuários, ensinando-os os comandos básicos.

De seu terminal, digite: vimtutor. Leia atenciosamente a tudo, e faça o que for pedido. Tente completar todas as lições, do começo ao fim.

Comandos extras

find

Intuitivamente, você poderia dizer o que o comando find faz? Isso mesmo, ele encontra coisas. Vamos a alguns exemplos:

Para encontrar todos os arquivos que tenham extensão .html na sua home, rode:

find ~/ -name '*.html'

Aqui, passamos o caminho (~/, isto é, sua home), uma opção (-name, dá match pelo nome do arquivo) e um argumento para a opção ('*.html').

Você verá padrões como esse mais à frente. Vamos a outro exemplo:

find ~/ -maxdepth 1 -size +500k -size -10M

Aqui, o find encontra arquivos e os procura em diretórios com no máximo um nível de profundidade (ou seja, ele procuraria em ~/foo/ mas não em ~/foo/bar/), os quais têm tamanho maior que 500kB e tamanho menor que 10MB. Muito massa, né?

Mais um exemplo: printar a quantidade de linhas de todos os arquivos HTML da sua home.

find ~/ -name '*.html' -exec wc -l '{}' \;

Nesse comando, nois passamos todos os arquivos encontrados pelo find (nesse caso todos os arquivos HTML) e os usamos como entrada para o que vem depois do -exec, que é o comando wc -l (que conta a quantidade de linhas de um arquivo). O final do comando do find é definido pelo find em sua man page. A saída esse comando é número ao lado do caminho absoluto do arquivo, sendo o número a quantidade de linhas do arquivo.

grep

Com o grep, você procura por padrões (expressões regulares, ou comumente chamadas de regex) em um ou mais arquivos.

Começando pelo simples:

grep function Main.java

Aqui, você está procurando pelo match da expressão "fuction" no arquivo Main.java. Outra forma de fazer a mesma coisa é:

cat Main.java | grep function

Você pode também usar o grep recursivamente num diretório, usando todos os arquivos desse diretório como argumentos para a expressão procurada. Por exemplo:

grep -R 'while(true)' ~/projeto/

Nesse comando, você está procurando pela string "while(true)" em todos os arquivos de ~/projeto/. Você pode ter alguns erros de procura em arquivos binários (ou seja, como o grep está procurando em todos os arquivos, os arquivos binários também são incluídos). Para consertar isso:

grep --recursive --binary-files=without-match 'while(true)' ~/projeto/

Aqui, '--recursive' equivale a '-R', utilizamos muitas vezes a opção mais curta, pra evitar digitar muito.

Tem vários outros exemplos possíveis, porém, recomendo você ver a página do grep e de outros comandos aqui mostrados: man grep, man find, man touch, etc.