Tarefas

1. Vamos começar criando um arquivo tar simples, contendo um subdiretório de sua conta. Presumivelmente você tem em sua conta um diretório chamado WWW com pelo menos alguns arquivos dentro. Se este não for o caso, use algum outro diretório. Estando na raiz de sua conta, você pode criar um arquivo tar contendo este diretório com

   tar -cf my-web-hp.tar WWW

   A opção -c instrui o comando a criar um novo arquivo tar. Observe que my-web-hp.tar é o argumento da opção -f, que define qual é o arquivo a ser criado. O nome do arquivo é arbitrário, enquanto a terminação .tar é um padrão que indica tratar-se de um arquivo tar. Observe que, no caso de uma opção como esta, que requer um argumento, o argumento deve sempre seguir imediatamente a opção na linha de comando. Verifique, usando o comando ls, que o arquivo tar foi de fato criado. O argumento do comando tar é o diretório WWW, que define qual vai ser o conteúdo do arquivo tar.

   Note que, curiosamente, algumas opções do comando tar não são de fato completamente opcionais. É necessário que seja usada uma opção que determine que tipo de operação o comando vai realizar: escrita, leitura, tabela de conteúdos, etc. É o caso aqui da opção c, assim como das opções x, t, r e u, como veremos mais tarde. É necessário que uma e apenas uma destas opções alternativas esteja presente a cada vez que se usa o comando.

2. Para se garantir contra erros, seria uma boa idéia criar um segundo arquivo deste tipo, contendo o diretório WWW e que será mantido como backup caso algo aconteça com ele. Sem se preocupar com os detalhes, que serão explicados ao longo das tarefas, execute o comando

   tar -czpf WWW.tgz WWW

   Em seguida, para garantir que este arquivo de backup não seja apagado ou sobrescrito acidentalmente, vamos protegê-lo contra escrita usando o comando

   chmod ugo-w WWW.tgz

   Com isto, você poderá ler o arquivo para recuperar seus dados em caso de necessidade, mas não poderá apagá-lo ou escrever algo em cima dele.

3. Observe que o comando tar funcionou silenciosamente na tarefa anterior, sem dar qualquer mensagem exceto erros. Para tornar a sua ação mais visível podemos usar a opção -v (de verbose), que instrui o comando a mostrar ao longo do ``run'' cada arquivo que é acrescentado ao tar. Repita o comando da forma

   tar -cvf my-web-hp.tar WWW

   Observe que este comando sobrescreveu o arquivo já criado anteriormente sem dar qualquer aviso. Naturalmente, isto não é grave neste caso, pois acabamos de sobrescreve-lo com exatamente o mesmo conteúdo, mas fica um aviso de cuidado ao se criar e escrever arquivos com o comando tar.

4. Mesmo sem ter usado a opção -v para escrever o arquivo podemos descobrir qual é o seu conteúdo usando a opção -t, que extrai dele a tabela de conteúdos. Faça isto usando o comando

   tar -tf my-web-hp.tar

   É possível obter informações mais detalhadas sobre os arquivos contidos no arquivo tar combinando isto com a opção -v, que dá um resultado no estilo de ls -l:

   tar -tvf my-web-hp.tar

   Desta forma podemos saber que tipo de arquivos existem no tar, quais os seu nomes, a quem pertencem e qual o seu tamanho, todas elas informações muito úteis para se poder retirar dele o que se quiser.

5. Observe que todos os arquivos estão guardados dentro do tar dentro de um diretório WWW. Isto significa que os arquivos estão guardados com paths relativos, começando por este diretório. Quando tentarmos extrair os arquivos, este diretório será criado, caso ainda não exista, como um subdiretório do diretório onde estivermos. Esta é uma boa forma de registrar, usando o nome deste diretório, qual é a natureza geral do conteúdo do arquivo tar. Mas podemos evitar colocar este diretório no tar, caso isto não seja conveniente por qualquer motivo. Para fazer isto, entre no diretório WWW e sobrescreva o arquivo mais uma vez usando

   tar -cvf ../my-web-hp.tar .

   Desta vez estamos informando ao comando que o arquivo tar deve ser criado no diretório de cima e que o conteúdo será o diretório corrente, representado pelo ponto ``.''. Olhe mais uma vez os conteúdos do arquivo tar, usando a opção -t, para ver as diferenças em relação ao caso anterior.

6. Vamos agora extrair os conteúdos do arquivo tar. Para evitar problemas com os seus diretórios, crie um novo subdiretório em sua conta, dentro do qual vamos vamos fazer nossas tentativas, chamando-o por exemplo de test. Entre neste diretório e execute o comando

   tar -xvf ../my-web-hp.tar

   Note a chave -x, que é uma instrução para extrair arquivos de dentro do arquivo tar. Observe que não há argumento de linha de comando, o que significa que todos os arquivos e diretórios existentes no tar serão extraídos. A chave -v, como sempre, faz com que o comando tar nos diga o que está fazendo.

7. Podemos extrair de dentro do arquivo tar apenas parte de seus conteúdos, até um único arquivo ou diretório. No caso de diretórios, a ação é sempre recursiva dentro deles. Para fazer isto, continue no diretório teste e remova todos os arquivos dentro dele. Depois use o tar com a opção -t para listar os conteúdos do arquivo ../my-web-hp.tar. Usando o nome de um dos arquivos, extraia um único arquivo do tar usando o comando

   tar -xvf ../my-web-hp.tar <nome-do-arquivo>

   Em geral é necessário usar o nome completo do arquivo, ou seja, o path completo exatamente como ele aparece dentro do tar, mas em nosso caso aqui há apenas nomes simples. Se o nome for um path contendo diretórios, estes diretórios serão criados como subdiretórios do diretório corrente.

8. É possível acrescentar um arquivo adicional a um tar que já existe. Como aconteceria numa fita, ele será colocado em sequência no final do arquivo. Acrescente ao tar o arquivo que acaba de extrair dele, usando

   tar -rvf ../my-web-hp.tar <nome-do-arquivo>

   Observe que, quando o arquivo foi extraído do tar, ele não foi apagado deste e sim simplesmente copiado. Assim, teremos agora duas cópias do arquivo que acabamos de colocar dentro tar, com o mesmo nome. Isto é possível porque, como seria típico para uma fita, o tar trata os seus conteúdos de forma simplesmente sequencial. Verifique os conteúdos do arquivo tar usando a opção -t. Ao se extrair arquivos do arquivo tar, eles serão sempre extraídos na ordem que se encontram ao longo dele. Assim, se extrairmos todos os arquivos deste tar, a segunda cópia do arquivo sempre sobrescreverá a primeira. Por outro lado, se extrairmos apenas o arquivo em questão, ficaremos com a primeira cópia. Obviamente, não é uma idéia muito boa termos vários arquivos com o mesmo nome dentro de um arquivo tar.

9. Ao se criar um arquivo tar, é possível comprimir automaticamente o seu conteúdo usando o compressor gzip. Neste caso, em vez de criar uma pipeline explicitamente com a shell, o programa é capaz de criar esta pipeline para nós, internamente. Entre de novo no diretório WWW de sua conta e crie um novo arquivo tar, desta vez comprimido, usando

   tar -czvf ../my-web-hp.tgz .

   A opção -z instrui o tar a comprimir o conteúdo do arquivo tar que vai ser criado, usando para isto o comando gzip. A terminação .tgz é o padrão usual para arquivos tar comprimidos. Para olhar os conteúdos ou extrair arquivos de um arquivo tar comprimido, é necessário usar sempre a opção -z, instruindo desta forma o comando tar a descomprimir o conteúdo durante a leitura.

10. Para entender melhor o que realmente aconteceu na tarefa anterior, vamos repeti-la de outra forma, usando uma pipeline explícita e o comando gzip. Ainda dentro do diretório WWW, execute a pipeline

    tar -cvf - . | gzip -c - >! ../my-web-hp.tgz

    É necessário explicar o que está acontecendo em cada uma das partes deste comando. O comando tar está sendo usado para criar um arquivo tar, sem compressão. O argumento - da opção -f instrui o tar a enviar o resultado de sua ação para o canal padrão de saída ``stdout'', em vez de para um arquivo em disco. O comando gzip com o argumento - lê dados do canal padrão de entrada ``stdin'' e os comprime, enquanto a opção -c o instrui a enviar o resultado para stdout. Por fim, o redirecionador >! envia os dados que aparecem no stdout do gzip para o arquivo mostrado, sobrescrevendo-o se necessário. Como sempre, o sinal de pipeline | envia o stdout de um programa para o stdin do próximo.

    Na tarefa anterior toda esta operação foi feita internamento pelo próprio comando tar, devido ao uso da opção -z. Verifique o conteúdo do arquivo que acabamos de sobrescrever, usando mais uma vez o tar com as opções -tzvf.

11. A idéia, usada na tarefa anterior, de se criar um arquivo tar que é enviado para stdout é de extraordinária utilidade. Com ela, podemos usar o tar em pipelines para movimentar árvores completas de diretórios e arquivos de um lado para outro dentro do sistema. Para ilustrar como fazer isto, primeiro remova todos os arquivos que há dentro do diretório teste e vá para a raiz de sua conta. Uma vez lá, você pode transferir todos os conteúdos do diretório WWW para o diretório teste usando a pipeline

    tar -C WWW -cf - . | tar -C teste -xvf -

    Tome cuidado para não errar os detalhes, pois o arquivo tar que está sendo passado pela pipeline precisa ser criado em WWW e extraído em teste, não o contrário.

    A opção -C instrui o tar a mudar internamente de diretório antes de criar ou ler qualquer coisa. Assim, o primeiro tar está entrando dentro de WWW para criar o arquivo tar, que está sendo enviado para stdout. O segundo tar está entrando em teste antes de ler os dados de stdin, o que é feito devido ao uso do argumento - da opção -f junto com a opção -x. Note que só colocamos a opção -v em um dos dois comandos pois, de outra forma, os outputs para a tela dos dois comandos tar que estão rodando ao mesmo tempo na pipeline se misturariam na tela, causando confusão.

    Note que uso da descrição ``arquivo tar'' é um abuso de linguagem neste caso, pois o arquivo em si nunca chega a existir. O que há é um stream de dados que está sendo passado entre os dois processos, o da primeira instância do comando tar e o da segunda instância. O formato deste stream de dados é o formato de um arquivo tar, ou seja, trata-se do mesmo conteúdo byte por byte, mas não há um arquivo do filesystem envolvido nisto. Trata-se aqui de uma ferramenta muito ágil de transferência de dados entre dois diretórios ou mesmo entre dois filesystems.

12. Além de escrever arquivos tar em disco e passar streams de tar por pipelines, podemos escrever arquivos tar em dispositivos tais como disquetes. Não se trata aqui de criar um filesystem no disquete e colocar um arquivo tar nele, o que certamente é possível mas não seria diferente do que já vimos em aulas anteriores. Trata-se, isto sim, de usar diretamente todo o espaço disponível no floppy para colocar o arquivo tar, no estilo do que seria feito com uma fita magnética. Combinado com compressão, este método é a forma mais eficiente de se usar o espaço disponível no floppy para o armazenamento e transporte de dados.

    Para fazer isto, basta usar como argumento da opção -f o dispositivo /dev/floppy que corresponde ao floppy. Coloque um floppy vazio no drive, pois quaisquer conteúdos que existam nele seriam perdidos, entre no diretório WWW e execute

    tar -cvf /dev/floppy .

    Observe que, quando usado desta forma, sem filesystem, o floppy perde a sua característica de dispositivo de acesso randômico e passa a se comportar como um dispositivo de acesso sequencial, de forma semelhante a uma fita magnética. A única diferença é que não é necessário rebobinar o floppy! Para verificar o conteúdo do floppy basta usar o comando

    tar -tvf /dev/floppy

13. Para guardar no floppy mais do que os 1440 blocos de 1024 bytes (ou seja, aproximadamente 1.4 MB) que constituem o espaço físico disponível em um floppy comum, pode-se usar compressão. Dependendo do tipo de dados que se quer guardar, isto pode dobrar o espaço efetivamente disponível, ou até mais o que isto. Para fazer isto basta acrescentar a chave -z, como já vimos antes,

    tar -czvf /dev/floppy .

    Note que, ao se fazer isto, os conteúdos anteriores do floppy foram sobrescritos sem aviso e perdidos, inclusive a estrutura de filesystem, se havia alguma nele. Para listar ou extrair os conteúdos do floppy é necessário usar, mais uma ver, a opção -z, como em

    tar -tzvf /dev/floppy

    Observe que, como não existe estrutura de filesystem no floppy escrito desta maneira, nem nomes de arquivos envolvidos, é importante que se registre na etiqueta do floppy a natureza do seu conteúdo.

14. Caso se queira fazer em floppies um arquivo tar maior do que 1.4 MB, é necessário usar a capacidade do comando tar de criar um arquivo tar em múltiplos volumes. Para fazer isto basta usar a opção -M do comando. Obtenha vários disquetes vazios e tente fazer um backup multi-volume de sua conta inteira neles, indo para a raiz, colocando o primeiro disquete do drive e usando o comando

    tar -cvMf /dev/floppy .

    Se a sua conta contiver mais de 1.4 MB, o que é provável, o tar vai escrever o primeiro floppy até o fim e em seguida dar uma pausa e pedir para você colocar no drive o segundo volume, ou seja, o segundo disquete. Isto se repetirá a cada disquete que for necessário até que todos os dados tenham sido guardados. Não há limite para o número de disquetes que você pode usar em sequência desta maneira, exceto pela sua paciência de ficar trocando os floppies no drive.

15. Observe que, ao escrever sequencialmente os disquetes, é muito importante numerá-los, além de marcar em cada um a natureza do seu conteúdo, pois eles precisam ser usados na ordem certa para a leitura. Caso trate-se realmente de um backup de sua conta, é também uma boa idéia proteger todos os disquetes contra escrita, depois de terminar de escrevê-los. Para listar os conteúdos ou extrair dados do conjunto dos disquetes, basta usar a mesma chave -M. Por exemplo, liste os conteúdos do seu backup colocando o primeiro disquete no drive e executando

    tar -tvMf /dev/floppy

    Da mesma forma que antes, os disquetes subsequentes serão solicitados pelo programa conforme se tornarem necessários. Observe que não é possível fazer um backup multi-volume usando compressão. Para conseguir combinar estas duas coisas é necessário usar um truque, como será proposto nos problemas ao final desta apostila.

    Note que não estamos recomendando aqui backups em floppies como a melhor forma de preservar os dados de sua conta. A não ser que você adquira floppies de qualidade excepcional, trata-se de uma mídia muito propensa a erros e de baixa confiabilidade. É muito melhor fazer backups em ZIPs. Neles é possível simplesmente criar filesystems e copiar diretamente os arquivos, ou fazer um backup sem filesystem como descrito aqui, inclusive com vários volumes, usando o dispositivo /dev/zip.

    Usando-se compressão pode-se colocar grandes quantidades de dados em um único floppy ZIP de 100 MB, trata-se de uma mídia muito mais confiável e, considerando-se o preço por unidade de armazenamento, eles podem até ser de fato efetivamente mais baratos do que floppies comuns! Num futuro próximo a melhor forma de fazer backups dos dados de sua conta será em discos óticos CDRW mas por ora, como o uso deste tipo de disco ainda é operacionalmente um pouco complexo, a melhor recomendação para backups ainda é o disco ZIP padrão de 100 MB.