findコマンドでのファイル検索

指定したディレクトリ配下で、条件にマッチするファイルとディレクトリを検索してリスト表示します。
ディレクトリ指定しない場合はカレントディレクトリ配下が検索対象になります。

検索条件にはファイル名以外にも、ファイルサイズや更新日時を指定して絞り込むことができます。
ただしアクセス権のないディレクトリ配下を検索することはできません。

例えば homeディレクトリ配下でファイル名末尾が「.txt」のファイルを検索する場合は下記のようにします。

find /home -name "*.txt"

検索式にメタキャラクタを使う場合はダブルクォーテーションで囲むようにします。

# home配下で過去3日以内に更新されたファイルを検索
find /home -mtime -3 -type f

# home配下で60日以上アクセスされていないファイルを検索して削除
find /home -atime +60 -exec rm {} \;

whichでコマンドのパスを探す

コマンドのディレクトリ位置（パス）を探すにはwhichコマンドが便利です。

which コマンド名

環境変数PATHに書かれているディレクトリ配下からのみ検索します。
いわゆる「パスが通っているコマンド」が対象です。
一般ユーザで管理者コマンドは検索できません。

whereisコマンドとの違いは？

whichに似ているコマンドにwhereisコマンドがあります。
こちらはコマンドのバイナリファイル以外に、コマンドのソースコードやマニュアルも併せて検索することができます。

whereis [オプション] コマンド名

typeコマンドでコマンドの種類を知る

コマンドが普通の実行ファイルなのか、シェルの組み込みコマンドなのか、エイリアスなのか、シェルの予約後なのかを判別して表示します。

$ type rm
rm is /bin/rm  #rmは実行ファイル

$ type echo
echo is a shell builtin  #echoはシェル組み込み関数

$ type ls
ls is aliased to `ls --color=auto'  #lsはエイリアス

$ type if
if is a shell keyword  #ifはシェルの予約後

locateコマンドで高速に検索

locateコマンドを使うとfindよりも高速に検索できます。
下記は末尾が「.txt」のファイルを検索します。

locate "*.txt"

ただし、locateで検索する為には、あらかじめデータベースを作成しておく必要があります。

updatedbでファイル名データベースを作成・更新

locateコマンドが参照するためのデータベースはupdatedbコマンドで作ることができます。

updatedb [オプション]

下記の例は /tmp ディレクトリを除外してデータベース作成・更新します。

updatedb -e /tmp

CentOSやUbuntuなどのディストリビューションでは、updatedbコマンドはcronで定期的に実行されるようになっています。

updatedbコマンドに関する設定ファイルは /etc/updatedb.conf にあるので、必要に応じて編集して動作を変えることができます。

$cat /etc/updatedb.conf

PRUNE_BIND_MOUNTS="yes"

# データベースから除外するファイル名（拡張子）
# PRUNENAMES=".git .bzr .hg .svn"

# データベースから除外するディレクトリ
PRUNEPATHS="/tmp /var/spool /media /home/.ecryptfs /var/lib/schroot"

# データベースから除外するファイルシステム
PRUNEFS="NFS nfs nfs4 rpc_pipefs afs binfmt_misc proc smbfs autofs iso9660 ncpfs coda devp
ts ftpfs devfs mfs shfs sysfs cifs lustre tmpfs usbfs udf fuse.glusterfs fuse.sshfs curlft
pfs ecryptfs fusesmb devtmpfs"

パーミッションrwsの「s」はSUID、SGID

パーミッション「rws」はpasswdコマンド（パスワード変更コマンド）を ls で調べると見ることができます。

$ which passwd   #passwdコマンドの場所(path)を調べる
/usr/bin/passwd

$ ls -l /usr/bin/passwd
-rwsr-xr-x. 1 root root  /usr/bin/passwd

passwdコマンドは所有者がrootで、所有者の実行権が「s」になっています。
これは他のユーザーが実行した場合に、ファイル所有者の権限で実行されるという意味です。

つまり一般ユーザーがpasswdコマンドを実行すると、root権限で実行されます。
だからこそ、実行時に /etc/passwd に書き込みができるという仕組みです。
この仕組みを SUID といいます。

SUIDの設定は以下のようにします。

chmod u+s file
もしくは
chmod 4755 file  # 3桁のパーミッションに 4000 を加える

ls -l file
-rwsr-xr-x.   file

SUIDと同じように実行時にグループの権限が適用されるようにすることもできます。
SGIDと言います。

chmod g+s file
もしくは
chmod 2755 file  # 3桁のパーミッションに 2000 を加える

ls -l file
-rwxr-sr-x.   file

SGIDをディレクトリに設定しておくと、その配下で作成されたファイルはディレクトリと同じグループになるので、複数ユーザーで共有するディレクトリにSGIDを設定しておくと便利に使えます。

パーミッションrwtの「t」はスティッキービット

パーミッション「rwt」は /tmp ディレクトリを ls で調べると見ることができます。

ls -ld /tmp
drwxrwxrwt. 16 root root /tmp

Otherユーザーの実行権が「x」ではなく「t」になっています。
これはスティッキービットというもので、この設定がされているディレクトリでは、書き込み権限があっても、自分以外のファイルを削除することができません。

つまり /tmp ディレクトリは、ファイル作成や、自分で作ったファイルの削除はできますが、他者のファイルは削除できないディレクトリです。
ただしファイルに書き込み権限があれば、書き換えることはできます。

[user1@localhost ~]$ cd /tmp
[user1@localhost tmp]$ vi ggg.txt  #user1でファイル作成
[user1@localhost tmp]$ chmod 777 ggg.txt
[user1@localhost tmp]$ ls -al ggg.txt 
-rwxrwxrwx. 1 user1 user1 9  6月  9 15:42 ggg.txt

[user1@localhost tmp]$ su - user2 #user2に切り替え

[user2@localhost ~]$ cd /tmp
[user2@localhost tmp]$ vi ggg.txt #書き換えはできるが…
[user2@localhost tmp]$ rm ggg.txt
rm: 'ggg.txt' を削除できません: 許可されていない操作です

ディレクトリにスティッキービットを設定するには以下のようにします。

chmod o+t dir
もしくは
chmod 1777 dir   # 3桁のパーミッションに 1000 を加える

ls -ld dir
drwxrwxrwt.  dir

テキストフィルタコマンド

catコマンド

ファイルの中身を表示します。

cat [-n] ファイル名

正確にはファイルの内容を（標準出力へ）出力するコマンドなので、パイプやリダイレクトと組み合わせて使うことができます。
「-n」オプションを付けると、行頭に行番号を付けて出力します。

[user1@localhost ~]$ cat -n abc.txt 
     1	abc
     2	def
     3	ghi

nlコマンド

テキストに行番号を付けて出力します。

[user1@localhost ~]$ nl abc.txt 
     1	abc
     2	def
     3	ghi

wcコマンド

ファイルの行数や文字数をカウントして表示します。
オプションなしで実行すると、行数、単語数、文字数を表示します。

wc [オプション] ファイル名

下の例ではカレントディレクトリのファイル数を表示しています。

$ ls | wc -l
8

sortコマンド

行単位でファイル内容をソートします。

sort [オプション] ファイル名

オプション「-n」については実際の挙動を見てみればわかりやすいと思います。
オプションなしだと「1」の次に「10」が並んでいますが、「-n」をつけることで期待通りのソート順になっています。

$ cat sort.txt  #ファイル内容表示
1...aaa
2...bbb
8...ccc
9...ddd
10...eee

$ sort sort.txt  #オプションなしでソート
1...aaa
10...eee
2...bbb
8...ccc
9...ddd

$ sort -n sort.txt  # -nで数字を数値として扱う
1...aaa
2...bbb
8...ccc
9...ddd
10...eee  #10が末尾になる

$ sort -n -r sort.txt  #降順ソート
10...eee
9...ddd
8...ccc
2...bbb
1...aaa

headコマンド

ファイルの先頭（デフォルト10行）を表示します。

head [オプション] ファイル名

head -n2 abc.txt  #先頭2行を表示
abc
def

head -c2 abc.txt  #先頭2バイトを表示
ab

tailコマンド

ファイルの末尾（デフォルト10行）を表示します。
オプションの「-f」を使うと、ファイル末尾をずっと表示し続けて、更新があるとリアルタイムに反映します。（Ctrl+c で終了）ログファイルを監視する時などに便利です。

tail [オプション] ファイル名

# tail -n4 -f /var/log/messages #ログファイルの末尾4行を監視し続ける

Jun  8 12:17:59 localhost systemd[1]: Starting Fingerprint Authentication Daemon...
Jun  8 12:17:59 localhost dbus-daemon[963]: [system] Successfully activated service 'net.reactivated.Fprint'
Jun  8 12:17:59 localhost systemd[1]: Started Fingerprint Authentication Daemon.
Jun  8 12:18:00 localhost su[4283]: (to root) user1 on pts/0

^C # Ctrl+cで終了

splitコマンド

指定の行数でファイルを分割します。
行数を指定しない場合はデフォルトで1000行ごとに分割されます。

split -行数 入力ファイル名 出力ファイル名

例えば10行のテキストファイルに対して「2行」を指定して実行すると、2行ずつのファイルが5個作られます。
生成されるファイル名は、末尾に「aa」「ab」「ac」…といった文字が付きます。

ファイルサイズが大きなログファイルなどの分割に便利です。

cutコマンド

テキストファイルの各行の、指定文字数から指定文字数までを取り出します。
区切り文字を指定できるので、csvファイルや、tsv（タブ区切り）ファイルの特定の列を取り出すのに便利です。

cut [オプション] ファイル名

$ cat aaa.csv #サンプルファイルの中身
aaa,bbb,ccc
ddd,eee,fff
ggg,hhh,iii

$ cut -c5 aaa.csv # 5文字目を取り出す
b
e
f

$ cut -c3-5 aaa.csv # 3-5文字目を取り出す
a,b
d,e
g,h

$ cut -d, -f2 aaa.csv # 2列目を取り出す (区切り文字はカンマ)
bbb
eee
hhh

$ cut -d, -f2-3 aaa.csv # 2-3列目を取り出す
bbb,ccc
eee,fff
hhh,uuu

$ cut -d, -f1,3 aaa.csv # 1列目と3列目を取り出す
aaa,ccc
ddd,fff
ggg,iii

pasteコマンド

複数のテキストファイルの各行を横に連結して出力します。
csvやtsvファイルの生成などに便利なコマンドです。

paste [オプション] ファイル1 ファイル2 ...

# cat 1.txt  #ファイルの内容表示
111
222
333

# cat a.txt  #ファイルの内容表示 
aaa
bbb
ccc

# cat x.txt  #ファイルの内容表示
xxx
yyy
zzz

[root@localhost ~]# paste -d, 1.txt a.txt x.txt  #カンマ区切りで連結
111,aaa,xxx
222,bbb,yyy
333,ccc,zzz

trコマンド

文字列1を文字列2に変換します。
または指定の文字列を削除します。
標準入力から渡されたテキストデータに対して処理します。

tr [オプション] [文字列1] [文字列2]

$ cat a.txt  #ファイル内容表示
aaa
bbb
ccc

cat a.txt | tr "a-z" "A-Z"  #小文字を大文字に変換
AAA
BBB
CCC

cat a.txt | tr -d "b"  #「b」を削除
aaa

ccc

文字列の指定には文字クラスも使えます。

$ cat space.txt  #ファイル内容表示
aa	bb	cc  #タブ区切り
aa bb cc            #スペース区切り

$ cat space.txt | tr -d [:space:]   # spaceクラスに含まれる文字を削除
aabbccaabbcc

uniqコマンド

テキストファイルの重複行を1行にまとめて出力します。
ただしソートしておく必要があるので sortコマンドとパイプで組み合わせて使います。

uniq [オプション] 入力ファイル 出力ファイル

$ sort abc.txt | uniq  # 重複している行を1行にまとめて表示

odコマンド

ファイルの中身を8進数や16進数で表示します。
バイナリファイル（実行ファイルなどのテキストファイルではないもの）の内容も確認することもできます。

od abc.txt   # 8進数で表示
0000000 061141 005143 062544 005146 064147 005151
0000014

od -tx abc.txt # 「-tx」で16進数表示
0000000 0a636261 0a666564 0a696867
0000014

od -tc abc.txt # ASCII表示
0000000   a   b   c  \n   d   e   f  \n   g   h   i  \n
0000014

xargsコマンド

標準入力で受け取った内容を引数にしてコマンドを実行します。

xargs コマンド

$ ls
1.txt  a.txt  x.txt

$ paste 1.txt a.txt x.txt 
111	aaa	xxx
222	bbb	yyy
333	ccc	zzz

$ ls | xargs paste  # 上と同じ
111	aaa	xxx
222	bbb	yyy
333	ccc	zzz

LPIC試験勉強の教科書・参考書

LPICの試験勉強には下記の本が役立ちます。

Linux教科書LPICレベル1（あずき本）はLinuxのシステムやコマンドを基礎からしっかりと理解できるようになります。これ一冊だけでもなんとかなりますが、初心者にはやや難しいところもあります。
LPICレベル1 スピードマスター問題集はLPICの試験直前の仕上げにやるとほぼ合格できるようになります。ただし基礎を理解せずに問題集だけをやってもあまり意味がないので、まずはあずき本のような教科書を読んで理解しておくことは必須です。
1週間でLPICの基礎が学べる本は、Linux初めてという方や、あずき本の内容が難しく感じた人向けで、LPICの勉強のとっかかりに良いと思います。

LPICは初心者の方でもちゃんと勉強すれば必ず取得できます。
これらの教科書をしっかりと読み込み、わからない箇所を調べながら勉強すれば、独学でも十分LPICレベル1に合格することが可能です。

ls a*

このように指定すると「aで始まるファイル」の一覧が表示されます。

ls *.txt

これは「.txtで終わるファイル」の一覧です。さらに…

ls a*.txt

こうすれば「aで始まり .txt で終わるファイル」の一覧となります。

もちろん ls だけではなく、rm(削除)や、mv(移動)など、全てのコマンドで使うことができます。
※より正確にはコマンドではなくシェル(bash等)の機能です

正規表現との違い

メタキャラクタの「*」は、grepなどで使う正規表現と似ていますが、意味と挙動が違うので気をつけてください。

メタキャラクタの「*」は0文字以上の文字にマッチですが、
正規表現の「*」は「直前の文字の0回以上の繰り返し」なので、
正規表現で「a*」と書くと「aの0回以上の繰り返し」となり、思ったようにマッチしなくなります。

メタキャラクタ(bashなど)
a*     #「a」「abc」「a1234」「aabbcc.txt」などaで始まるもの全てにマッチ

正規表現(grepなど)
a*     # aの0回以上の繰り返し…？

つまりメタキャラクタと正規表現では違う動作になります。

grepなどでメタキャラクタの「a*」と同じ動作の検索を正規表現でしたい場合は「a.*」と書きます。正規表現で「.」は「任意の1文字」なので「a.*」で「aの後に任意の1文字が0回以上続く」という意味になり「a」「aa」「abc」などにマッチします。

標準入出力とは

Linuxではファイルからの読み込みも、キーボードからの入力も、どちらも同じ「入力」として扱います。
ファイルへの書き込みと、画面への出力（表示）も同じ「出力」です。
こういったデータの入出力のことを「ストリーム」と言います。

ストリームは、標準入力、標準出力、標準エラー出力の3種類があります。

（その１）標準入力

実行するプログラムへの入力ストリームです。
１＋１＝２の「１＋１」の部分です。「＝」がプログラムやコマンドです。
標準入力のデフォルトはキーボードです。

（その２）標準出力

プログラムを実行した結果の出力ストリームです。
１＋１＝２の「２」の部分です。
標準出力のデフォルトは画面（端末）です。

（その３）標準エラー出力

プログラムが異常終了した時のエラーメッセージの出力ストリームです。
１÷０＝「エラー：ゼロで除算しました」のメッセージです。
標準エラー出力のデフォルトは画面（端末）です。

パイプとは

Linuxではコマンドの出力結果を、別のコマンドの入力に渡すことができます。
これをパイプと言って、記号「|」を使います。

つまりコマンド標準出力を、次のコマンド標準入力につなげます。

よく使われる例として、下記のように grep と組み合わせるやり方があります。

ps aux | grep ssh

上の例だと実行プロセスの一覧から「ssh」が含まれる行のみを表示します。
ただし、そのままだと「grep ssh」自身のプロセスも表示されるため、以下のようなやり方もよく使われます。

ps aux | grep ssh | grep -v grep

※最後の「grep -v grep」は、「-v」は指定の文字列とマッチしない行を出力するオプションなので、「grep」という文字列を含まない行が出力されます。

teeコマンドの併用

コマンド実行結果をファイルに保存しつつ、画面にも表示したい時などは、パイプだけでは実現できないので tee コマンドを使います。

tee コマンドは標準入力から受け取ったデータを標準出力に渡すと同時にファイルにも出力します。出力をT字型に分岐させるのでティーと言います。

ps aux | grep ssh | grep -v grep | tee ps.txt

上の例だと ps （実行プロセス一覧）の結果から ssh が含まれる行を抽出した結果を ps.txt というファイルに保存しつつ画面にも表示しています。

リダイレクトとは

コマンドへの入力や出力にファイルを使いたい時に便利なのがリダイレクトです。

出力結果をファイルに書き込む。

echo "abc" > test.txt

出力結果をファイルに追記する。

echo "def" >> test.txt

ファイルから入力してコマンド実行

grep "def" < test.txt

特定文字列が入力されるまで入力を続ける（ヒアドキュメント）。

cat > test2.txt <<EoF
> abc
> def
> ghi
> EoF  #これでtest2.txtが生成される

上の例では cat の出力をファイルtest2.txtにして、入力をキーボード（EoFという文字列が入力されるまで続く）としています。
結果として test2.txt というファイルの内容を直接入力しています。

LPIC試験勉強の教科書・参考書

LPICの試験勉強には下記の本が役立ちます。

Linux教科書LPICレベル1（あずき本）はLinuxのシステムやコマンドを基礎からしっかりと理解できるようになります。これ一冊だけでもなんとかなりますが、初心者にはやや難しいところもあります。
LPICレベル1 スピードマスター問題集はLPICの試験直前の仕上げにやるとほぼ合格できるようになります。ただし基礎を理解せずに問題集だけをやってもあまり意味がないので、まずはあずき本のような教科書を読んで理解しておくことは必須です。
1週間でLPICの基礎が学べる本は、Linux初めてという方や、あずき本の内容が難しく感じた人向けで、LPICの勉強のとっかかりに良いと思います。

LPICは初心者の方でもちゃんと勉強すれば必ず取得できます。
これらの教科書をしっかりと読み込み、わからない箇所を調べながら勉強すれば、独学でも十分LPICレベル1に合格することが可能です。

pwd – 現在のディレクトリ表示

現在のディレクトリ（カレントディレクトリ）を表示します。

[user1@localhost ~]$ pwd
/home/user1  #現在のディレクトリ

[user1@localhost ~]$ cd /etc  #ディレクトリ移動
[user1@localhost etc]$ pwd
/etc

cd – ディレクトリ移動

Linuxにはカレントディレクトリという概念があります。
Windowsでの「現在開いているフォルダの位置」と同じです。
ログイン直後はユーザーのホームディレクトリがカレントディレクトリです。
cd コマンドでカレントディレクトリを移動できます。
「cd /var/log」のように絶対パスで指定する方法と
「cd ../user2」のように相対パスで指定する方法があります。
※「..」は親ディレクトリ

「cd xxx」とすると、カレントディレクトリにあるxxxというディレクトリに移動します。

[user1@localhost ~]$ cd /  #ルートディレクトリに移動
[user1@localhost /]$ pwd   #現在のディレクトリ表示
/

[user1@localhost etc]$ cd /var/log
[user1@localhost log]$ pwd
/var/log

[user1@localhost log]$ cd  #cdのみだと自分のホームディレクトリに移動
[user1@localhost ~]$ pwd
/home/user1

[user1@localhost ~]$ cd ~  #cd ~ でも同じく自分のホームディレクトリへ
[user1@localhost ~]$ pwd
/home/user1

ls – ファイルとディレクトリの一覧表示

ディレクトリを指定すると、そのディレクトリの中のファイルとディレクトリの一覧を表示します。
ファイルを指定すると、そのファイルの作成日時や各種属性が表示されます。
何も指定ない場合は、現在のディレクトリ（カレントディレクトリ）のファイルとディレクトリ一覧を表示します。

オプションは ls -a -l のようにも書けますが ls -al のようにハイフンの後にまとめて指定するのが一般的です。指定する順序は関係ありません（-al でも -la でも同じ）。

[user1@localhost ~]$ ls    #オプションなし
test_dir    test_file.txt  #カレントディレクトリのファイルとディレクトリを表示

[user1@localhost ~]$ ls -l #パーミッション、所有者、更新日時も表示
合計 2
drwxrwxr-x. 2 user1 user1 6  6月  5 11:53 test_dir
-rw-rw-r--. 1 user1 user1 5  6月  5 11:53 test_file.txt

[user1@localhost ~]$ ls -al #「.」から始まるファイルも含めて表示
合計 7
drwx------. 16 user1 user1 4096  6月  5 13:25 .
drwxr-xr-x.  3 root  root    19  6月  2 16:54 ..
-rw-r--r--.  1 user1 user1   18 11月  9  2019 .bash_logout
-rw-r--r--.  1 user1 user1  141 11月  9  2019 .bash_profile
-rw-r--r--.  1 user1 user1  312 11月  9  2019 .bashrc
drwxrwxr-x. 2 user1 user1 6  6月  5 11:53 test_dir
-rw-rw-r--. 1 user1 user1 5  6月  5 11:53 test_file.txt

[user1@localhost ~]$ ls -alt  #新しい順
[user1@localhost ~]$ ls -altr #古い順

cp – ファイルとディレクトリのコピー

cp [オプション] コピー元 コピー先

cp test.txt test_copy.txt  #別名でコピーする

ファイル名をそのままにコピーするには、コピー先にディレクトリ名だけを書きます

cp test.txt /tmp

複数ファイルのコピーをするにはスペースで区切ってファイルを書いて最後にディレクトリを指定します。

cp test1.txt test2.txt /tmp

　ディレクトリごとコピーするには「-r」オプションをつけます。

cp -r コピー元ディレクトリ コピー先ディレクトリ
co -r dirA newDir   #dirAが新規newDirとしてコピーされます

mv – ファイルとディレクトリの移動、名前の変更

ファイルの移動に使うコマンドです。
移動先に元と違う名前のファイル名を指定すると、その名前で移動します。
ですので、ディレクトリを指定せずに移動先の名前を変えることで名前の変更ができます。

mv [オプション] 移動元 移動先

mv test1.txt /tmp  #test1.txtを/tmpに移動

mv test1.txt text1_mv.txt  #名前の変更

mkdir – ディレクトリ作成

新しいディレクトリを作成するコマンドです。

mkdir [オプション] ディレクトリ名

mkdir -m 666 dir1  #アクセス権666でdir1を作成

mkdir -p a/b/c  #親ディレクトリA、子b、孫cディレクトリを同時に作成

rm – ファイルやディレクトリの削除

ファイルやディレクトリを削除するコマンドです。
Linuxでは削除したファイルは戻せないので十分気をつけて使ってください。

rm [オプション] ファイル名

ディレクトリを丸ごと削除する場合には以下のコマンドがよく使われます。
※確認なしで全て削除するので、よく確認して使うようにしてください

rm -fr dir1  ※dir1を配下含め全て削除

rmdir – 空のディレクトリを削除

rmdir ディレクトリ

rmdirでは空のディレクトリしか削除できないので、中にファイルやサブディレクトリが残っている場合には「rm -fr ディレクトリ名」を使います。

touch – 空のファイル作成、タイムスタンプ変更

ファイルの作成日時や更新日時を変更できます。
ファイル名のみ指定すると空ファイルが作成されます。
特に空ファイルの作成によく使われています。

touch [オプション] ファイル名

touch newfile.txt   #newfile.txtという空ファイルを作成

touch touch -t 202006062359.01 file #fileのタイムスタンプを2020年6月6日23時59分1秒に変更

file -ファイルの種別を表示

ファイルが実行ファイルなのかわからない時に fileコマンドで調べることができます。

file ファイル名

[user1@localhost ~]$ file /etc/hosts  #テキストファイル
/etc/hosts: ASCII text

[user1@localhost ~]$ file /etc   #ディレクトリ
/etc: directory

[user1@localhost ~]$ file /usr/bin/ls   #実行ファイル（コマンド）
/usr/bin/ls: ELF 64-bit LSB shared object, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, for GNU/Linux 3.2.0, BuildID[sha1]=bed150f5bac8514e69b3b98eb6fd3e75d6b277c8, stripped, too many notes (256)

LPIC試験勉強の教科書・参考書

LPICの試験勉強には下記の本が役立ちます。

Linux教科書LPICレベル1（あずき本）はLinuxのシステムやコマンドを基礎からしっかりと理解できるようになります。これ一冊だけでもなんとかなりますが、初心者にはやや難しいところもあります。
LPICレベル1 スピードマスター問題集はLPICの試験直前の仕上げにやるとほぼ合格できるようになります。ただし基礎を理解せずに問題集だけをやってもあまり意味がないので、まずはあずき本のような教科書を読んで理解しておくことは必須です。
1週間でLPICの基礎が学べる本は、Linux初めてという方や、あずき本の内容が難しく感じた人向けで、LPICの勉強のとっかかりに良いと思います。

LPICは初心者の方でもちゃんと勉強すれば必ず取得できます。
これらの教科書をしっかりと読み込み、わからない箇所を調べながら勉強すれば、独学でも十分LPICレベル1に合格することが可能です。

systemdとは

systemdはLinuxの起動処理や、Linuxシステムの管理を行う仕組みです。
その実態はプロセスID(PID)=1 のデーモンです。

Linuxシステムの起動順序

CentOS 6以前の方式 (SysVinit)

BIOS/UEFI → ブートローダ → kernel → init

CentOS 7以降の方式 (systemd)

BIOS/UEFI → ブートローダ → kernel → systemd

連携するプロセス

systemdでは下記のデーモンが連携して動作します。

システム起動時に systemd は Unit という単位で処理します。

システム起動時の処理とサービス管理

SysVinit では…

init ( rc.sysinit, /etc/rc.d ) のシェルスクリプトで起動処理を定義していました。

systemd の場合

1. スクリプトではなく設定ファイル
2. Unit間の依存と順序の関係を定義
3. 用途別にUnitがある

1. スクリプトではなく設定ファイル

initの場合

例えば sshd に関する起動処理は /etc/rc.d/init.d/sshd にシェルスクリプトで書いていました。

# source function library
. /etc/rc.d/init.d/functions

# pull in sysconfig settings
[ -f /etc/sysconfig/sshd ] && . /etc/sysconfig/sshd
RETVAL=0
prog="sshd"
lockfile=/var/lock/subsys/$prog

Unitの場合

例えば default.target に関する起動の設定は /etc/systemd/system/default.target の設定ファイルに定義します。

[Unit]
Description=Graphical Interface
Documentation=man:systemd.special(7)
Requires=multi-user.target
Wants=display-manager.service
Conflicts=rescue.service rescue.target
After=multi-user.target rescue.service rescue.target 
        display-manager.service
AllowIsolate=yes

2. Unit間の依存と順序の関係を定義

プロセスの依存関係

プロセスが、どのtargetを必要としているか、何を同時に起動すべきかを定義します。

(例)
Requires=multi-user.target
Wants=display-manager.service
Conflicts=rescue.service rescue.target

プロセスの起動順

プロセス起動の前後関係を After, Before で定義します。

(例)
After=multi-user.target rescue.service
Before=

3. 用途別にUnitがある

Unit設定ファイル

Unitの設定ファイルは2ヶ所あります。

/usr/lib/systemd/system/
システムのデフォルト設定
インストール済みのRPMパッケージで配布されたUnitの設定ファイル

/etc/systemd/system/
ユーザー独自設定
管理者が作成、管理するUnitの設定ファイル
同名のファイルをここに配置すると、こちらのファイルが優先される

Unit一覧表示コマンド

定義されている全てのUnitを表示する ※systemdサービスの一覧

# systemctl list-unit-files

定義されたservice Unitを表示する

# systemctl list-unit-files

稼働中のUnitを表示する

# systemctl list-unit-files

稼働中の service Unit を表示する

# systemctl list-unit-files

稼働中の target Unit を表示する

# systemctl list-unit-files

initのデメリット

• 依存関係を適切に処理できない
• スクリプトを順番に起動していくので、あるサービスの起動で手間取ると、それより後に実行するサービスが待たされてしまってシステム起動に時間がかかる
• システム起動後にオンデマンドでサービスを起動・停止する仕組みがない

initdの起動プロセス

電源投入
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BIOS起動 ※POST (Power on self test)
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ブートローダ起動
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kernel起動 ※メモリ初期化、システムクロック設定、ドライバ読み込み、initプロセス実行開始
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initd起動 ※/etc/inittab を読み込み、ランレベルの確認
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ランレベルに対応した起動処理 ※rc.sysinit, /etc/rc.d のスクリプトを Sの番号が小さい順に起動
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ログイン画面

systemdのメリット

• スクリプト実行ではなく、設定ファイルに従ってsystemdがUnit(サービス)を起動する
• Unitの起動処理をできる限り並列化する ※起動時間短縮
• Unitの起動をオンデマンド化する

systemdの起動プロセス

電源投入
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BIOS起動 ※POST (Power on self test)
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ブートローダ起動
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kernel起動 ※メモリ初期化、システムクロック設定、ドライバ読み込み、systemdプロセス実行開始
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systemd起動
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default.targetの処理 ※まず最初に Unit:default.targetが処理される
Unitの依存・順序関係を解析 ※default.targetに必要なUnitの洗い出し
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システムに適したtargetの処理 ※Unit間の関係性を元に最適な順序でプロセスの並列処理を実行
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ログイン画面

ランレベルとターゲット

init

/etc/inittabに定義されたランレベルでシステムを起動する
/etc/rc.d/rc [ runlevel ].d にランレベルに応じたプロセス群が定義され、ファイル名Sの小さい番号から順に起動する

つまり、あるサービスの起動で手間取ると、それより後に実行するサービスが待たされてシステム起動に時間がかかる

systemd

プロセスを「target」としてグループ化することでランレベルと同様のプロセス管理を実現します。

例えば従来のランレベル3(マルチユーザー/コンソールログイン)で必要なプロセス郡は「multi-user.target」として定義されます。

ランレベルとターゲットの対応をコマンドで確認

[root@localhost ~]# ls  -l   /usr/lib/systemd/system/runlevel*target
→
lrwxrwxrwx. 1 root root 15   /usr/lib/systemd/system/runlevel0.target -> poweroff.target
lrwxrwxrwx. 1 root root 13   /usr/lib/systemd/system/runlevel1.target -> rescue.target
lrwxrwxrwx. 1 root root 17   /usr/lib/systemd/system/runlevel2.target -> multi-user.target
lrwxrwxrwx. 1 root root 17   /usr/lib/systemd/system/runlevel3.target -> multi-user.target
lrwxrwxrwx. 1 root root 17   /usr/lib/systemd/system/runlevel4.target -> multi-user.target
lrwxrwxrwx. 1 root root 16   /usr/lib/systemd/system/runlevel5.target -> graphical.target
lrwxrwxrwx. 1 root root 13   /usr/lib/systemd/system/runlevel6.target -> reboot.target

# systemctl get-default  ：現在のtargetの確認
# systemctl set-default  ：targetの変更

systemctlを使ったサービス管理

1. Unitの起動／停止／再起動

# systemctl Unitコマンド Unit名

(例)
# systemctl status sshd.service   :sshdの状態確認 
# systemctl start  sshd.service   :sshdの開始
# systemctl stop   sshd.service   :sshdの停止

※CentOS 6までは # service sshd status としていました。

systemctlとserviceの違い

systemctl

すべてのUnitタイプを扱えます。
拡張子を含めたUnit名 ( *.mount, *.socket など ) を指定します。

service

serviceタイプのUnitのみ扱えます。
自動的に「.service」が付与され、拡張子は指定できません。

2. システム起動時のサービス自動起動の設定

systemctl で行います。

# systemctl enable Unit名  :自動起動オン
# systemctl disable Unit名 :自動起動オフ

(例)
# systemctl enable sshd.service

※CentOS 6までは以下のようにしていました。

# chkconfig Unit名 on
# chkconfig Unit名 off

(例)
# chkconfig sshd on

3. 自動起動の確認

Linuxシステム起動時のサービス自動起動オンオフの設定状態は systemctl is-enabled で確認できます。

また現在稼働中かどうかは systemctl is-active で確認できます。

# systemctl is-enabled Unit名 :自動起動の確認
# systemctl is-active Unit名  :稼働中か確認

(例)
# systemctl is-enabled sshd.service  :sshdは自動起動オンか？ 
# systemctl is-active  sshd.service  :sshdは現在稼働中か？

4. ランレベルの取り扱い

現在のデフォルトターゲットの表示
# systemctl get-default

デフォルトの起動ターゲット(デフォルトのランレベル)の変更
# systemctl set default multi-user.target

現在のtarget(ランレベル)の変更
# systemctl isolate rescue.target

5. Linuxシステムのシャットダウンと再起動

# systemctl poweroff  :シャットダウン
# systemctl reboot    :再起動

従来のshutdownコマンドも利用可能です。

# shutdown -h now :シャットダウン
# shutdown -r now :再起動

LPIC試験勉強の教科書・参考書

LPICの試験勉強には下記の本が役立ちます。

Linux教科書LPICレベル1（あずき本）はLinuxのシステムやコマンドを基礎からしっかりと理解できるようになります。これ一冊だけでもなんとかなりますが、初心者にはやや難しいところもあります。
LPICレベル1 スピードマスター問題集はLPICの試験直前の仕上げにやるとほぼ合格できるようになります。ただし基礎を理解せずに問題集だけをやってもあまり意味がないので、まずはあずき本のような教科書を読んで理解しておくことは必須です。
1週間でLPICの基礎が学べる本は、Linux初めてという方や、あずき本の内容が難しく感じた人向けで、LPICの勉強のとっかかりに良いと思います。

LPICは初心者の方でもちゃんと勉強すれば必ず取得できます。
これらの教科書をしっかりと読み込み、わからない箇所を調べながら勉強すれば、独学でも十分LPICレベル1に合格することが可能です。

LPIC-1 101試験の概要

101試験の出題内容

LPIC-1 102試験の概要

102試験の出題内容

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