Mười bảy chương, một động tác lặp lại Cả cuốn sách vẽ gọn trên một trang Seventeen chapters, one move repeated

Ba tầng, và ranh giới duy nhất đáng nhớ Máy Linux là một toà nhà ba tầng Three levels, and the one boundary worth memorising

Phần cứng ở dưới, nhân ở giữa, không gian người dùng ở trên. Nhân chạy ở chế độ nhân với quyền truy cập không hạn chế vào bộ xử lý; tiến trình người dùng chạy ở chế độ người dùng, bị giới hạn vào một tập nhỏ hơn nhiều.1 Ward khẳng định rằng phần lớn hành động thật sự diễn ra ở tầng trên cùng.1

Tầng dưới là máy thật. Tầng giữa là nhân — người trọng tài. Tầng trên là chỗ trình duyệt, trò chơi, cửa sổ dòng lệnh của bạn chạy. Nhớ nhé: gần như mọi thứ bạn thấy đều ở tầng trên cùng.

Hardware at the base, the kernel in the middle, user space on top. The kernel runs in kernel mode with unrestricted access to the processor; user processes run in user mode, restricted to a much smaller subset.1 Ward insists most of the real action happens on the top level.1

Dùng khi nàoWhere you use it Khoanh vùng sự cố: loại trừ từng tầng một, đúng như Ward loại trừ xe, cách lái, rồi mặt đường.1 Narrowing a fault: eliminate one level at a time, exactly as Ward eliminates the car, the driving, then the road.1

Lệnh Unix và cấu trúc thư mục Những lệnh đầu tiên phải biết Unix commands and the directory hierarchy

Ward dạy lệnh Unix chứ không phải lệnh riêng của Linux — vì Linux “về bản chất là một nhánh Unix”, và các mở rộng giao diện riêng của từng bản phân phối thường kém ổn định.1 Kèm theo là shell, đường dẫn tìm lệnh, quyền truy cập, và cây thư mục gốc.

Chương này dạy mấy chục lệnh cơ bản: xem thư mục, đổi thư mục, đọc tập tin, tìm chữ. Nó cũng dạy bạn thư mục của hệ thống bày biện ra sao. Nhớ nhé: đây là chương để lật qua chứ không phải để học thuộc.

Ward teaches Unix commands rather than Linux-specific ones — because Linux "is a Unix flavor at heart," and distribution-specific interface extensions tend to be unstable.1 Along with them come the shell, the command path, permissions, and the root directory tree.

Dùng khi nàoWhere you use it Mọi chương sau. Quyền truy cập học ở đây quay lại thành cơ chế cô lập ở Chương 8 và Chương 17. Every later chapter. The permissions learned here come back as an isolation mechanism in Chapters 8 and 17.

Thiết bị: tập tin, sysfs, và udev Thiết bị hiện ra thành tập tin Devices: files, sysfs, and udev

Ward bắt đầu bằng hệ thống tập tin thiết bị truyền thống, rồi chuyển sang sysfs — nơi nhân công bố thông tin cấu hình thiết bị.14 Mắt xích còn lại là udev: nhân gửi một thông điệp lên một tiến trình không gian người dùng, và tiến trình đó tự động cấu hình thiết bị mới.15

Cắm ổ USB vào, tự nhiên nó hiện ra. Ai làm việc đó? Nhân báo tin, rồi một chương trình tên udev nghe tin và dựng sẵn mọi thứ cho bạn. Nhớ nhé: nhân báo tin, chương trình ở tầng trên mới quyết định làm gì.

Ward starts from the traditional system of device files, then moves to sysfs, through which the kernel publishes device configuration information.14 The remaining link is udev: the kernel sends a message to a user-space process, and that process automatically configures the new device.15

Điểm nốiWhere it connects Phân hệ SCSI ba tầng trình bày ở đây là khuôn mẫu mà Chương 4 và Chương 9 sẽ mượn lại nguyên vẹn.1 The three-layer SCSI subsystem laid out here is the template Chapters 4 and 9 borrow wholesale.1

Đĩa và hệ thống tập tin: bốn nấc từ đĩa tới tập tin Ổ cứng biến thành thư mục thế nào Disks and filesystems: four rungs from disk to file

Ward vẽ một sơ đồ đĩa Linux điển hình với các nấc lồng nhau: bảng phân vùng, phân vùng, cấu trúc dữ liệu của hệ thống tập tin, rồi dữ liệu tập tin.1 Lên trên cùng là VFS — lớp trừu tượng khiến số lượng hệ thống tập tin mà Linux hỗ trợ có thể lớn bất thường mà ứng dụng không phải biết gì.16

Một cái ổ cứng được chia thành mấy mảnh, mỗi mảnh được “định dạng”, rồi mới gắn vào cây thư mục để bạn mở ra xem. Nhớ nhé: đĩa → mảnh → định dạng → thư mục, bốn nấc là hết.

Ward draws a typical Linux disk as nested rungs: partition table, partition, filesystem data structures, then file data.1 Above them sits VFS — the abstraction layer that has let Linux support an extraordinarily large number of filesystems without applications noticing.16

Điểm nốiWhere it connects Ward nói thẳng rằng VFS làm với hệ thống tập tin đúng việc mà phân hệ SCSI làm với thiết bị.1 Cùng một câu đó sẽ xuất hiện lại ở đầu Chương 9. Ward says outright that VFS does for filesystems what the SCSI subsystem does for devices.1 The same sentence reappears at the head of Chapter 9.

Nhân khởi động: bảy bước, và bốn bước đầu bị giấu Nhân tỉnh dậy thế nào The kernel boots: seven steps, the first four hidden

Bộ nạp khởi động tìm ảnh nhân trên đĩa, nạp vào bộ nhớ, khởi chạy; nhân khởi tạo thiết bị và trình điều khiển, gắn hệ thống tập tin gốc, rồi gọi init.1 Ward cảnh báo rằng hành vi mặc định của nhiều bản phân phối khiến vài giai đoạn đầu gần như không thể quan sát khi chúng đang diễn ra — bạn thường chỉ xem lại được sau khi đã đăng nhập.1

Có một chương trình tí hon nằm sẵn trên ổ đĩa, nhiệm vụ duy nhất của nó là tìm và bật “nhân” lên. Sau đó nhân mới dựng phần còn lại. Nhớ nhé: mấy bước đầu chạy quá nhanh, nên phải xem lại nhật ký chứ khó nhìn trực tiếp.

The boot loader finds the kernel image on disk, loads it into memory and starts it; the kernel initialises devices and drivers, mounts the root filesystem, then starts init.1 Ward warns that default distribution behaviour makes the first few stages nearly impossible to watch as they happen — usually you only get a good look after logging in.1

Điểm nốiWhere it connects Bước “nhân khởi tạo thiết bị và trình điều khiển” chính là Chương 3 đang chạy; bước “gắn hệ thống tập tin gốc” chính là Chương 4 đang chạy. The step "the kernel initialises devices and drivers" is Chapter 3 executing; "mounts the root filesystem" is Chapter 4 executing.

Không gian người dùng khởi động: năm nấc, và một đồ thị phụ thuộc Chương trình đầu tiên gọi mọi chương trình khác User space starts: five rungs, and a dependency graph

Thứ tự đại lược: init → dịch vụ cấp thấp thiết yếu (udevd, syslogd) → cấu hình mạng → dịch vụ tầng giữa và tầng cao (cron, in ấn) → dấu nhắc đăng nhập, giao diện đồ hoạ, ứng dụng cấp cao.1 Trên mọi bản phát hành hiện thời của các bản phân phối lớn, hiện thực chuẩn của init là systemd.19

Sau khi nhân xong việc, một chương trình tên init nhận nhiệm vụ gọi tất cả chương trình khác dậy — theo thứ tự, cái nào cần cái nào thì gọi trước. Nhớ nhé: init là “người quản lý” chứ không phải người làm.

The rough order: init → essential low-level services (udevd, syslogd) → network configuration → mid- and high-level services (cron, printing) → login prompts, GUIs and high-level applications.1 On all current releases of the major distributions, the standard implementation of init is systemd.19

Điểm nốiWhere it connects systemd không chỉ quản tiến trình: nó quản cả điểm gắn kết hệ thống tập tin, socket mạng và bộ hẹn giờ — nghĩa là nó ăn vào Chương 4, Chương 9 và Chương 7 cùng lúc.18 systemd manages more than processes: it manages filesystem mounts, network sockets and timers too — so it reaches into Chapters 4, 9 and 7 at once.18

Cấu hình hệ thống: nhật ký, thời gian, tác vụ định kỳ, người dùng Thư mục /etc và mấy tập tin thật sự quan trọng System configuration: logging, time, batch jobs, users

Ward trấn an ngay từ câu đầu: nhìn vào /etc thì choáng, nhưng chỉ vài tập tin là cơ bản.1 Chương này lấy hạ tầng của Chương 4 và đưa nó tới phần mềm không gian người dùng mà ta thật sự dùng hằng ngày. Sự lan rộng của systemd đã giảm số lượng daemon độc lập — chẳng hạn syslogd nay phần lớn được thay bằng journald nằm sẵn trong systemd.1

Thư mục /etc là “tủ hồ sơ” của máy: ai được đăng nhập, mấy giờ, việc gì chạy lúc nửa đêm, nhật ký ghi ở đâu. Nhìn thì rối, nhưng chỉ vài tờ là quan trọng. Nhớ nhé: sửa máy thường là sửa một tập tin trong /etc.

Ward reassures you in his first sentence: /etc looks overwhelming, but only a few files are fundamental.1 The chapter takes the infrastructure of Chapter 4 and makes it available to the user-space software we actually interact with. The spread of systemd has reduced the number of independent daemons — syslogd, for instance, is now largely replaced by journald, built into systemd.1

Lưu ý bố cụcA note on placement Ward cố ý không đặt mạng vào chương này: mạng là “một khối xây dựng riêng của hệ thống”, để dành cho Chương 9.1 Ward deliberately keeps networking out of this chapter: the network is "a separate building block of the system," saved for Chapter 9.1

Tiến trình và tài nguyên: ba thứ khan hiếm, một trọng tài Ai được dùng máy bao nhiêu Processes and resources: three scarce things, one arbiter

Có ba loại tài nguyên phần cứng cơ bản — CPU, bộ nhớ, I/O — và việc của nhân là phân bổ chúng một cách công bằng.1 Công cụ giới hạn hiện đại là cgroup: bạn đặt nhiều tiến trình vào một nhóm rồi áp trần cho cả nhóm.110 Ward nhấn mạnh cgroup nằm ở không gian nhân, dù trên thực tế phần lớn cgroup trên máy bạn do systemd quản.1

Máy chỉ có từng ấy sức: bộ xử lý, bộ nhớ, và đường ra đĩa. Nhân là người chia lượt sao cho không ai chiếm hết. Nhớ nhé: máy chậm không phải lúc nào cũng vì yếu — có khi chỉ vì một chương trình đang giành phần.

There are three basic kinds of hardware resource — CPU, memory and I/O — and the kernel's job is to allocate them fairly.1 The modern limiting tool is the cgroup: you place several processes into a group and cap the group as a whole.110 Ward stresses that cgroups live in kernel space, even though most cgroups on your machine are in practice managed by systemd.1

Lời khuyên dễ bị bỏ quaThe advice most readers skip Ward dặn: đừng để bị cuốn vào tối ưu hoá. Chỉnh một hệ thống vốn đang chạy đúng là phí thời gian; hãy hiểu công cụ đang đo cái gì.1 Ward's warning: don't get distracted by performance. Tuning a system that already works correctly is a waste of time; understand what the tools actually measure instead.1

Mạng và cấu hình: bốn tầng, và biết tầng là biết lệnh Gói tin đi qua bốn tầng Your network and its configuration: four layers, and the layer tells you the command

Ngăn xếp internet điển hình, từ trên xuống: ứng dụng, vận chuyển, mạng (internet), vật lý.1 Tầng mạng được thiết kế độc lập phần cứng, nên một máy có thể chạy đồng thời nhiều tầng mạng độc lập — IPv4, IPv6 và các họ khác.116

Bốn tầng, từ trên xuống: chương trình nói gì, chia thư ra sao, đi đường nào, và cuối cùng là dây hay sóng. Nhớ nhé: khi mạng hỏng, hỏi trước “hỏng ở tầng nào”.

The typical internet stack, top to bottom: application, transport, network (internet), physical.1 The internet layer is meant to be hardware independent, so one host can run several independent network layers at once — IPv4, IPv6 and others.116

Điểm nốiWhere it connects Mỗi thiết lập mạng thuộc về đúng một tầng. Đó là lý do bản đồ tầng ở Chương 1 trả cổ tức ngay tại đây. Every piece of network configuration belongs to exactly one layer. That is where the layer map of Chapter 1 pays off.

Ứng dụng mạng: tầng trên cùng, và là tầng dễ thở nhất Máy chủ và máy khách Network applications: the top layer, and the friendliest one

Máy khách và máy chủ chạy ở không gian người dùng, ngay tầng ứng dụng. Ward nói thẳng rằng vì tầng này nằm trên cùng, sát người dùng cuối, bạn có thể thấy nó dễ tiếp cận hơn Chương 9.1 Ông mở đầu bằng cách nối thẳng tới một máy chủ web không mã hoá ở cổng TCP 80 để nhìn dữ liệu di chuyển.115

Trình duyệt là “máy khách”, còn chỗ nó xin trang web là “máy chủ”. Chương này cho bạn gõ tay đúng những gì trình duyệt vẫn gửi. Nhớ nhé: máy chủ chỉ là một chương trình đang ngồi đợi ở một cái cổng có số.

Clients and servers run in user space, right at the application layer. Ward says plainly that because this layer sits at the top of the stack, close to end users, you may find it more accessible than Chapter 9.1 He opens by talking directly to an unencrypted web server on TCP port 80 to watch data move.115

Điểm nốiWhere it connects Giao diện mà chương trình dùng để chạm vào mạng vẫn là một mô tả tập tin — socket(7) gọi socket là điểm cuối của liên lạc, được thao tác bằng chính các lời gọi hệ thống của Chương 1.143 The interface a program uses to touch the network is still a file descriptor — socket(7) calls a socket an endpoint of communication, worked through the very system calls of Chapter 1.143

Kịch bản shell: chất keo dán toàn bộ phần còn lại Gõ được lệnh là viết được kịch bản Shell scripts: the glue holding the rest together

Ward mở chương bằng một câu gần như là lời mời: nếu bạn gõ được lệnh vào shell thì bạn viết được kịch bản shell.1 Kịch bản bắt đầu bằng dòng #!/bin/sh — phần #! gọi là shebang — và chỉ chạy được khi đặt cả bit đọc lẫn bit thực thi.118

Kịch bản chỉ là một tờ giấy ghi sẵn dãy lệnh, để máy đọc lại giúp bạn. Bạn gõ được lệnh nào thì viết được lệnh đó vào giấy. Nhớ nhé: không cần học ngôn ngữ mới, chỉ cần chép lại việc mình vẫn làm.

Ward opens the chapter with something close to an invitation: if you can enter commands into the shell, you can write shell scripts.1 A script starts with #!/bin/sh — the #! part is called a shebang — and runs only once both the read and the execute bits are set.118

Vì sao chương này ở đâyWhy the chapter sits here Ward đã báo trước từ Chương 2 rằng nhiều phần quan trọng của hệ thống thực ra là kịch bản shell.1 Nó không phải phụ lục: nó là một trong những cơ chế thi hành của hệ thống. Ward flags it back in Chapter 2: many important parts of the system are shell scripts.1 This is not an appendix; it is one of the system's execution mechanisms.

Truyền và chia sẻ tập tin: kéo dài giao diện tập tin ra khỏi máy Chép và dùng chung tập tin giữa các máy File transfer and sharing: stretching the file interface past the machine

Ward mở chương bằng một bảng kịch bản → giải pháp: chia sẻ tạm thời, rsync để sao chép định kỳ, Samba và CIFS cho thế giới Windows, SSHFS cho chia sẻ quy mô nhỏ, NFS cho hệ thống tập tin lớn trên mạng nội bộ tin cậy, và các hệ thống tập tin dựa trên FUSE cho lưu trữ đám mây.1 Điểm đáng chú ý: ông nói phần lý thuyết mới là phần đáng đọc nhất, vì nó giải thích vì sao danh sách lại dài đến thế.1

Có rất nhiều cách đưa tập tin từ máy này sang máy kia, và chương này xếp chúng thành một bảng: muốn làm gì thì dùng cái nào. Nhớ nhé: nhiều lựa chọn không có nghĩa là lựa chọn nào cũng hợp với bạn.

Ward opens with a scenario-to-solution table: temporary sharing, rsync for regular copying, Samba and CIFS for the Windows world, SSHFS for small-scale sharing, NFS for larger filesystems on a trusted local network, and FUSE-based filesystems for cloud storage.1 Notably, he says the theoretical sections are the ones worth most, because they explain why the list is so long.1

Điểm nốiWhere it connects NFS, CIFS, SSHFS đều gắn vào cây thư mục qua đúng lớp VFS của Chương 4 — giao diện tập tin không đổi, chỉ có hiện thực bên dưới đi qua dây mạng.6 NFS, CIFS and SSHFS all attach to the directory tree through the same VFS layer of Chapter 4 — the file interface is unchanged, only the implementation beneath it now runs over a wire.6

Môi trường người dùng: chỗ hệ thống chạm vào một con người Mấy tập tin cấu hình riêng của bạn User environments: where the system touches a person

Tập tin khởi động đặt mặc định cho shell và các chương trình tương tác, tức là quyết định hệ thống cư xử ra sao khi ai đó đăng nhập.1 Ward đưa đúng hai nguyên tắc khi viết chúng cho người khác: đơn giản — ít tập tin, ngắn, dễ sửa mà khó hỏng — và dễ đọc, chú thích đầy đủ.1

Những tập tin bắt đầu bằng dấu chấm trong thư mục nhà của bạn là “thói quen” của máy dành riêng cho bạn. Theo thời gian chúng phình ra và sinh lỗi. Nhớ nhé: viết càng ngắn càng ít hỏng.

Startup files set defaults for the shell and other interactive programs — they determine how the system behaves when a user logs in.1 Ward gives exactly two rules for writing them for other people: simplicity — few files, short, easy to modify but hard to break — and readability, with extensive comments.1

Điểm nốiWhere it connects Đây là phiên bản cá nhân của Chương 7: cùng ý “cấu hình là một tập tin”, chỉ chuyển từ /etc sang thư mục nhà. This is the personal edition of Chapter 7: the same "configuration is a file" idea, moved from /etc into your home directory.

Desktop và in ấn: chương duy nhất không có ngăn xếp sâu Màn hình đồ hoạ và máy in Desktop and printing: the one chapter with no deep stack

Đây là ngoại lệ có chủ ý trong lập luận của cuốn sách. Ward viết rằng khác với lưu trữ hay mạng, dựng một cấu trúc desktop không kéo theo một ngăn xếp tầng đồ sộ; thay vào đó mỗi thành phần làm một việc cụ thể và trao đổi với thành phần khác khi cần.1 Chỗ nối chung là D-Bus, dịch vụ liên lạc giữa các tiến trình dùng ở nhiều nơi trong hệ thống.119

Phần đồ hoạ của Linux không xếp tầng như ổ đĩa hay mạng. Nó giống một nhóm bạn: mỗi người làm một việc và gọi nhau khi cần. Nhớ nhé: không phải phần nào của Linux cũng là tháp tầng.

This is a deliberate exception inside the book's argument. Ward writes that unlike storage or networking, building a desktop structure does not involve an extensive hierarchy of layers; instead each component performs a specific task and communicates with others as necessary.1 The common joint is D-Bus, an interprocess communication service used across the system.119

Vì sao ngoại lệ này quan trọngWhy the exception matters Nó chứng minh mô hình tầng là công cụ chứ không phải giáo điều: Ward bỏ nó ngay khi nó không mô tả đúng đối tượng. It shows the layer model is a tool, not dogma: Ward drops it the moment it stops describing the object.

Công cụ phát triển: thư viện chia sẻ là phần quan trọng nhất Chương trình được tạo ra thế nào Development tools: shared libraries are the part that matters

Ward nói thẳng rằng trong cả chương, phần thư viện chia sẻ nhiều khả năng là điều quan trọng nhất bạn cần biết — nhưng muốn hiểu thư viện chia sẻ từ đâu ra thì trước hết phải biết chương trình được dựng thế nào.1 Liên kết tĩnh chép mã vào tập tin thực thi; liên kết chia sẻ chỉ để lại tham chiếu, nên một lỗ hổng vá được một lần cho tất cả.117

Nhiều chương trình dùng chung những đoạn mã giống nhau, nên người ta để chúng ra ngoài thành “thư viện”. Nhớ nhé: sửa thư viện một lần là mọi chương trình cùng được sửa.

Ward says outright that in this chapter the shared libraries discussion is likely the most important thing you need to know — but that to see where shared libraries come from you first need some background on building programs.1 Static linking copies the code into the executable; shared linking leaves only references, so one flaw is patched once for everybody.117

Điểm nốiWhere it connects Cách ld.so đi tìm thư viện — đường tìm kiếm dựng sẵn trong tập tin thực thi, rồi bộ nhớ đệm /etc/ld.so.cache — lại là mô típ “một tập tin cấu hình quyết định hành vi” của Chương 7.117 How ld.so hunts for a library — the executable's built-in search path, then the /etc/ld.so.cache cache — is the "a config file decides the behaviour" motif of Chapter 7 again.117

Biên dịch từ mã nguồn: vì sao phần mềm Unix phát hành dưới dạng nguồn Tự dựng phần mềm từ mã nguồn Compiling from source: why Unix software ships as source

Ward đưa hai lý do. Thứ nhất là thực dụng: Unix và Linux có quá nhiều biến thể và kiến trúc, phát hành nhị phân cho mọi tổ hợp là bất khả thi. Thứ hai — theo ông ít nhất cũng quan trọng ngang thế — là việc phát tán mã nguồn rộng rãi khuyến khích người dùng đóng góp sửa lỗi và tính năng, làm cho cụm từ “mã nguồn mở” có nghĩa.1

Phần mềm Unix thường phát cho bạn “bản vẽ” chứ không phải “sản phẩm đúc sẵn”, vì có quá nhiều loại máy khác nhau — và vì ai xem được bản vẽ thì cũng sửa được lỗi. Nhớ nhé: nguồn mở không chỉ là miễn phí, mà là xem được và sửa được.

Ward gives two reasons. The first is practical: Unix and Linux have so many flavours and architectures that shipping binaries for every combination is impractical. The second — at least as important, he says — is that widespread source distribution encourages users to contribute bug fixes and features, giving the term "open source" its meaning.1

Điểm nốiWhere it connects Kịch bản configure mà bạn chạy ở đây là một kịch bản shell rất lớn — Chương 11 đang được dùng ở quy mô công nghiệp.18 The configure script you run here is a very large shell script — Chapter 11 at industrial scale.18

Ảo hoá: chương duy nhất dùng lại mọi chương trước Chạy cả một máy bên trong máy Virtualization: the chapter that reuses every chapter before it

Ward định nghĩa ảo là một trung gian dịch một tầng bên dưới phức tạp hoặc phân mảnh thành một giao diện đơn giản hoá mà nhiều bên dùng chung được — rồi nói mục đích thực tế của nó là tạo môi trường cô lập để nhiều hệ thống chạy mà không giẫm chân nhau.1 Container được ông định nghĩa lỏng là một môi trường chạy bị hạn chế dành cho một nhóm tiến trình, và ông nhấn mạnh một máy chạy container vẫn chỉ có một nhân Linux bên dưới.111

Container giống như dựng vách ngăn trong một căn phòng: mỗi nhóm có góc riêng, đồ riêng, không nhìn thấy nhau — nhưng vẫn chung một cái nhà. Nhớ nhé: nhiều container, vẫn chỉ một nhân.

Ward defines virtual as an intermediary translating a complex or fragmented underlying layer into a simplified interface usable by multiple consumers — then says its practical purpose is creating isolated environments so several systems run without clashing.1 A container he defines loosely as a restricted runtime environment for a set of processes, stressing that a machine running containers still has only one underlying Linux kernel.111

Điểm nốiWhere it connects Ward liệt kê thẳng các viên gạch: chroot() đổi thư mục gốc, giới hạn tài nguyên rlimit, cgroup riêng, thiết bị và hệ thống tập tin riêng, giao diện mạng riêng, và không thấy được tiến trình khác.11213 Ward names the bricks outright: chroot() to change the root directory, the rlimit resource limits, their own cgroups, their own devices and filesystem, their own network interfaces, and no visibility of other processes.11213

Một giao diện, nhiều hiện thực Nhiều thứ khác nhau, một cách dùng One interface, many implementations

Sợi chỉ mà Ward tự gọi tên. Phân hệ SCSI chuẩn hoá giao tiếp giữa nhiều loại thiết bị; VFS làm y như vậy cho hệ thống tập tin; ngăn xếp mạng được xử lý “theo cách tương tự phân hệ SCSI”.1 Tài liệu nhân mô tả VFS là lớp phần mềm cung cấp giao diện hệ thống tập tin cho chương trình không gian người dùng đồng thời cho phép nhiều hiện thực khác nhau cùng tồn tại — đúng công thức đó.6

Ổ cứng, ổ USB, đĩa quang khác nhau lắm, nhưng bạn mở chúng theo cùng một cách. Đó là mẹo lớn nhất của Linux. Nhớ nhé: một cách làm cho tất cả — đó là lý do bạn học một lần dùng được mãi.

The thread Ward names himself. The SCSI subsystem standardises communication across device types; VFS does the same for filesystems; networking is handled "in a similar way to the SCSI subsystem."1 Kernel documentation describes VFS as the software layer providing the filesystem interface to userspace while letting different implementations coexist — the same formula.6

Xuất hiện ở:Appears in: Ch 3, Ch 4, Ch 9, Ch 12, Ch 17

Ranh giới nhân / không gian người dùng — và nó được kéo qua kéo lại Cái gì do nhân làm, cái gì do chương trình làm The kernel/user-space boundary — and how it keeps being redrawn

Chương 1 dựng ranh giới bằng hai chế độ chạy.1 Sau đó gần như chương nào cũng hỏi lại “việc này nằm phía nào”: udev đẩy chính sách thiết bị sang không gian người dùng dù nhân vẫn phát hiện thiết bị; systemd là chương trình không gian người dùng như mọi chương trình khác; cgroup nằm ở không gian nhân dù systemd quản; tầng ứng dụng mạng nằm ở không gian người dùng còn tầng vận chuyển trở xuống chủ yếu ở nhân.1

Có hai bên: bên nhân và bên chương trình. Gần như mọi chương đều hỏi “việc này của bên nào”. Nhớ nhé: hỏi được câu đó là bạn đang đọc đúng cách.

Chapter 1 erects the boundary out of two execution modes.1 Nearly every chapter afterwards re-asks "which side is this on": udev pushes device policy into user space although the kernel still detects the device; systemd is a user-space program like any other; cgroups live in kernel space even when systemd manages them; the network application layer is user space while transport and below are mostly kernel.1

Ranh giới ấy có một danh sách chính thức: syscalls(2) liệt kê toàn bộ các lời gọi hệ thống và gọi chúng là giao diện nền tảng giữa ứng dụng và nhân Linux.3 Khi phân vân một công cụ thuộc bên nào, câu hỏi kiểm chứng là: nó có phải đi qua một lời gọi hệ thống không?

Xuất hiện ở:Appears in: Ch 1, Ch 3, Ch 6, Ch 8, Ch 9, Ch 17

Cấu hình là một tập tin văn bản, và luôn có một thư mục .d Muốn đổi hành vi thì sửa một tờ giấy Configuration is a text file — and there is always a .d directory

Quy tắc quản trị Linux gói gọn: hành vi của một thành phần nằm trong một tập tin văn bản đọc được, và tập tin đó thường kéo thêm cả một thư mục con. Ward chỉ ra mô típ này ở /etc, ở tập tin unit của systemd, ở tập tin khởi động trong thư mục nhà, và ở ld.so.conf — nơi ông ghi chú rằng nó “như điển hình của nhiều tập tin cấu hình Linux bạn đã gặp” có thể nạp thêm tập tin từ /etc/ld.so.conf.d.117

Muốn máy làm khác đi, bạn hiếm khi phải lập trình — thường chỉ cần sửa một tập tin chữ. Nhớ nhé: tìm đúng tập tin là xong 90% việc.

The rule of Linux administration in one line: a component's behaviour lives in a readable text file, and that file usually drags a whole subdirectory along. Ward points at the motif in /etc, in systemd unit files, in home-directory startup files, and in ld.so.conf — where he notes it may, "as is typical of many of the Linux configuration files that you've seen," include further files from /etc/ld.so.conf.d.117

Xuất hiện ở:Appears in: Ch 3, Ch 6, Ch 7, Ch 13, Ch 15

Cô lập và giới hạn: cùng một ý, ba lần leo thang Làm sao ngăn một chương trình phá cả máy Isolation and limits: one idea, escalated three times

Bắt đầu ở Chương 2 bằng quyền truy cập tập tin — hàng rào thô sơ nhất. Leo lên Chương 8 với rlimit và cgroup — giới hạn lượng tài nguyên.110 Rồi tới Chương 17 với chroot() và không gian tên — giới hạn tầm nhìn. Ward tóm chính xác: container được dựng trên ý “bạn thay đổi môi trường và hạn chế tài nguyên mà tiến trình chạy trong đó”.1

Ba mức rào: ai được mở tập tin nào; ai được dùng bao nhiêu sức máy; và ai được nhìn thấy những gì. Nhớ nhé: container chỉ là ba cái rào đó cùng lúc.

It starts in Chapter 2 with file permissions — the crudest fence. It escalates in Chapter 8 to rlimit and cgroups — limiting the amount of resource.110 Then Chapter 17 adds chroot() and namespaces — limiting the view. Ward's own summary is exact: containers are built on the idea that "you're altering the environment and restricting the resources with which processes run."1

Xuất hiện ở:Appears in: Ch 2, Ch 7, Ch 8, Ch 17

Mọi tầng đều có đúng một lệnh để soi vào nó Mỗi tầng có một cái đèn pin riêng Every layer has exactly one command that looks into it

Đây là sợi chỉ thực hành nhất, và là lý do cuốn sách hữu dụng lâu hơn tuổi thọ của bất kỳ bản phân phối nào. Cách học của Ward luôn là: đặt tên tầng, rồi đưa ngay công cụ nhìn vào tầng đó. Ở Chương 8 ông nói rõ tinh thần ấy — đừng sa vào tối ưu hoá, hãy hiểu công cụ đang đo cái gì, và bạn sẽ hiểu luôn nhân làm việc thế nào.1

Mỗi tầng có một lệnh để nhìn vào bên trong: xem nhật ký, xem ổ đĩa, xem tiến trình, xem kết nối mạng. Nhớ nhé: học lệnh “nhìn” trước khi học lệnh “sửa”.

The most practical thread, and the reason the book outlives any particular distribution. Ward's pattern is always: name the layer, then hand you the instrument that reads it. In Chapter 8 he states the spirit outright — don't sink into tuning, understand what the tool measures, and you will understand how the kernel works.1

Phần lớn các công cụ ấy không nói chuyện trực tiếp với nhân: chúng đọc một hệ thống tập tin giả. ps và top đọc /proc;20 công cụ thiết bị đọc /sys;4 công cụ cgroup đọc cgroupfs.10 Nghĩa là Sợi 05 thật ra là Sợi 01 nhìn từ phía người dùng: soi một tầng cũng chỉ là đọc một tập tin.

Xuất hiện ở:Appears in: Ch 4, Ch 5, Ch 7, Ch 8, Ch 10, Ch 14, Ch 15

Shell là cơ chế, không phải tiện nghi Cửa sổ dòng lệnh không chỉ để gõ cho nhanh The shell is a mechanism, not a convenience

Người mới thường coi shell là chỗ gõ lệnh cho nhanh. Ward đặt nó cao hơn hẳn: shell là “một trong những phần quan trọng nhất của hệ thống Unix”, vừa chạy lệnh vừa là một môi trường lập trình nhỏ, và nhiều phần quan trọng của hệ thống chính là kịch bản shell.1 Sợi chỉ này chạy từ Chương 2 sang Chương 11, rồi xuất hiện lại thành tập tin khởi động ở Chương 13 và kịch bản configure ở Chương 16.18

Nhiều bộ phận của Linux thật ra là kịch bản shell, chứ không phải chương trình viết bằng C. Nhớ nhé: học shell là học một phần ruột của hệ thống, không phải học một mẹo vặt.

Newcomers treat the shell as a fast way to type commands. Ward places it far higher: the shell is "one of the most important parts of a Unix system," both a command runner and a small programming environment, and many important parts of the system are shell scripts.1 The thread runs from Chapter 2 into Chapter 11, then resurfaces as startup files in Chapter 13 and the configure script in Chapter 16.18

Xuất hiện ở:Appears in: Ch 2, Ch 11, Ch 13, Ch 16