Systemy operacyjne

dr inż. Anna Kamińska

S29

Części systemu komputerowego

• Sprzęt

• jednostka centralna (procesor)

• pamięć

• urządzenia wejścia-wyjścia

• System operacyjny

• Programy użytkowe

• Użytkownicy

Co to jest system operacyjny

• System operacyjny nadzoruje i koordynuje posługiwanie się sprzętem przez różne programy użytkowe, które pracują na zlecenie różnych użytkowników

• System operacyjny (jądro) - program, który działa nieustannie

Cele tworzenia
systemów operacyjnych

• Wygoda użytkownika

• Efektywne działanie systemu komputerowego

Składowe systemu:zarządzanie pamięcią operacyjną

• Pamięć operacyjna

• obszar pamięci dostępny bezpośrednio dla procesora

• magazyn szybko dostępnych danych, eksploatowanych wspólnie przez jednostkę centralną i urządzenia wejścia-wyjścia

• Aby program mógł być wykonany, musi być zaadresowany i załadowany do pamięci

Składowe systemu: zarządzanie pamięcią dyskową

• Pamięć operacyjna - nietrwała (traci zawartość po odłączeniu zasilania)

• Pamięć pomocnicza (dyskowa) rozszerza pamięć operacyjną

• Pamięć pomocnicza powinna móc trwale przechowywać duże ilości danych

Składowe systemu:
zarządzanie plikami

• Pliki - sposób przechowywania informacji

• Plikach zawierają

• programy (w postaci źródłowej lub wynikowej)

• dane

• Dla ułatwienia użytkowania pliki są organizowane w katalogi

Składowe systemu:
zarządzanie procesami

• Proces - program wykonywany przez procesor wraz z jego otoczeniem

• Otoczenie - zbiór zasobów, z których proces musi korzystać, aby wypełnić swoje zadanie

• Zasoby - np. czas jednostki centralnej, pamięć, pliki, urządzenia We/Wy

Interpreter poleceń

• Interpreter poleceń - interfejs między użytkownikiem a systemem operacyjnym

• Interpreter może być (w zależności od systemu operacyjnego)

• zawarty w jądrze systemu

• specjalny program

Zadania systemu operacyjnego

• Zarządzanie pamięcią operacyjną

• Nadzorowanie pracy programów

• Tworzenie struktury dysków (katalogów
  i plików)

• Nadzorowanie współpracy wszystkich dostępnych w systemie urządzeń

• Sygnalizacja błędów

• Zapewnienie komunikacji użytkownika
  z komputerem

Rodzaje systemów operacyjnych

• MS-DOS

• Windows 95/98/Me

• Windows NT

• OS/2 WARP - pierwszy wielozadaniowy graficzny system operacyjny dla komputerów IBM PC

• Unix/Linux

Różnice między BSD i System V

• Najważniejsza różnica - standardowa powłoka systemu

• System V - powłoka Bourne’a

• BSD UNIX - powłoka C

• Niektóre polecenia jednej wersji są niedostępne w drugiej lub działają nieco inaczej

Standaryzacja systemu Unix

• SVID (System V Interface Definition) – zgodność z Unixem AT&T.

• POSIX norma IEEE (Institute for Electrical and Electronic Engineers) i ANSI (American National Standards Institute) nr P1003 – międzynarodowy standard oparty na Systemie V i BSD.

Standaryzacja Systemu Unix

• X/OPEN – standard utworzony przez organizacje wytwórców systemu UNIX, Europa.

• X-Consortium - standaryzacja interfejsów działających w oparciu o technologie X-Window.

• SIGMA –normy niezależne od rodzaju sprzętu, Japonia.

Posługiwanie się systemem

• System Unix - uniwersalny, bardzo rozbudowany

• Komercyjne odmiany mają zwykle po kilka tysięcy stron dokumentacji (kilka tysięcy poleceń)

• Podczas wykładu omawiane będą ogólne cechy systemów unixowych

• Przykłady: HP-UX, Solaris

Konfiguracje sprzętowe

• Pod kontrolą Unixa mogą pracować różne komputery, np.
  - PC
  - komputery przeznaczone dla jednego
  użytkownika (stacje robocze, ang.
  workstations)
  - instalacje wieloterminalowe

Instalacje wieloterminalowe

• Składniki instalacji wieloterminalowej
  - komputer centralny (tzw. serwer)
  - terminale podłączone do serwera

• Przez łącza (np. kable sieci lokalnej) do serwera można podłączyć inne komputery (np. PC), pełniące rolę terminali

Terminale

• Terminale (końcówki) - urządzenia do komunikacji użytkowników z systemem

• Podstawowe elementy terminala

• monitor

• klawiatura

• Terminale można łączyć do serwera

• bezpośrednio przez łącza szeregowe

• przez okablowanie lokalnej sieci LAN

Terminale

• W charakterze terminali mogą być użyte

• klasyczne terminale znakowe

• specjalne terminale graficzne (np. X-terminale),

• komputery (zwykle klasy PC) używane do naśladowania (emulowania terminali)

• Konsola systemowa (konsola operatora) - wyróżniony rodzaj terminala

System operacyjny Unix

Pierwsze kroki w systemie Unix

Podstawowe informacje

• Unix rozróżnia duże i małe litery

• Naciśnięcie <Ctrl-C> zwykle przerywa wykonywanie dowolnego programu

Konto użytkownika

• W systemie Unix może pracować jednocześnie wielu użytkowników

• Każdy użytkownik musi mieć swoje konto

• Konto zakłada administrator systemu

• Konto zabezpieczone jest hasłem

Sesja

• Sesja - praca z systemem Unix

• zgłoszenie chęci pracy (login)

• zakończenie (exit, logout)

• Aby przyłączyć się do systemu, należy podać nazwę konta użytkownika i hasło

• Często na początku sesji są wyświetlane komunikaty od administratora systemu

Terminal

• W trybie tekstowym polecenia mogą być wydawane bezpośrednio w wierszu poleceń

• W trybie okienkowym - należy najpierw uruchomić okno terminala (nazwy różne w zależności od producenta)

• Gotowość interpretera sygnalizuje znak zachęty - zwykle %, $ lub #

Identyfikacja terminali

• Każdy terminal zgłaszający się w systemie Unix otrzymuje unikalną nazwę systemową,

• Wyświetlenie systemowej nazwy danego terminala - polecenie
  tty

• Polecenie wyświetla nazwę pliku specjalnego związanego z terminalem (np. /dev/tty01)

Emulatory terminali znakowych

• Emulatory terminali znakowych - tylko do uruchamiania programów pracujących w trybie tekstowym

• Najczęściej używane tryby pracy terminali znakowych - vt100, vt220, ansi, wyse60

• Do emulacji terminala na PC służy np. wersja programu telnet dla Windows

Znaki ASCII

• Podstawowy zestaw znaków ASCII (ang. American Standard Code for Information Interchange) zawiera 128 znaków:
  - litery a - z, A - Z
  - cyfry 0-9
  - znaki specjalne ` ~ ! @ # $ % ^ & * ( ) - _ = +
  [ ]{ } ; : ' " , . / < > ?
  - znak odstępu
  - znaki sterujące (o kodach 0-31)

Polecenia na początek

• Wyświetlenie spisu zawartości katalogu:
  ls

• Opcje zmieniające zachowanie polecenia umieszcza się po znaku ‘-’ ,np.
  ls -l

Polecenia na początek

• Tworzenie pliku o zawartości wczytywanej z klawiatury terminala:
  cat > nazwa_pliku
  
  

• Zakończenie wpisywania: <Control-D>
  Jeśli plik już istnieje, nowa zawartość zamaże starą

• Wyświetlanie zawartości pliku:
  cat nazwa_pliku

Polecenia na początek

• Wyświetlenie bieżącej daty i godziny:
  date

• Informacja, kto w tej chwili pracuje
  w systemie (nazwa użytkownika, numer terminala i czas rejestracji w systemie):
  who

• Informacja wyłącznie o sobie:
  who am i

Zmiana hasła

• Zmiana hasła
  passwd

• Nowe hasło należy powtórzyć 2 razy

• Ograniczenia na postać hasła (eliminacja haseł zbyt łatwych do odgadnięcia)

Pomoc systemowa

• Unix ma wbudowany interakcyjny podręcznik

• Wyświetlenie strony podręcznika z informacją na temat danego polecenia
  man nazwa_polecenia

• Przykład
  man ls

Pomoc systemowa

• Strony podręcznika mogą mieć rozdziały:

• Name nazwa polecenia i krótki opis

• Synopsis składnia (opcje)

• Description szczegółowy opis stosowania

• Files inne pliki używane przez
  polecenie/program

• See also pokrewne informacje

• Diagnostics znaczenie kodów i błędów

• Restrictions ograniczenia stosowania

Pomoc systemowa

• Standardowe konwencje dotyczące składni

• nawiasy kwadratowe otaczają parametry
  opcjonalne (nieobowiązkowe)

• wielokropek oznacza miejsca, gdzie parametry mogą się wielokrotnie powtarzać

• Opisy - z różnych sekcji podręcznika, np.
  ls(1)

• Szukanie hasła z określonej sekcji
  man numer_sekcji hasło

Ścieżki

• Pełne określenie położenia pliku lub katalogu w systemie wymaga podania

• nazwy

• ścieżki (path)

• Ścieżka - lista katalogów, leżących na gałęzi łączącej katalog główny z katalogiem, w którym znajduje się plik

• Katalogi oddziela znak ‘/’ (slash)

• Mogą zawierać do 255 znaków

• Nie mają wyodrębnionego rozszerzenia

• Mogą (nie muszą) zawierać kropkę

• Mogą zawierać dowolne znaki
  z wyjątkiem ukośnika ‘/’ (zalecane - litery, cyfry i znaki ‘-’, ‘_’, ‘.’)

• Rozróżnianie dużych i małych liter

Nazwy plików

• Pliki wykonywalne

• mogą mieć dowolną nazwę

• nie muszą mieć rozszerzenia

• Identyfikacja plików wykonywalnych
  - na podstawie praw dostępu (atrybutów)

Atrybuty plików

• Zbiory użytkowników każdego pliku

• właściciel pliku (user) - ‘u’

• grupa osób korzystających z pliku - ‘g’

• inni użytkownicy systemu (others) - ‘o’

• Każdy zbiór może mieć różne prawa do:

• czytania (read) - ‘r’

• modyfikowania (pisania, write) - ‘w’

• wykonywania (execute) - ‘x’

Atrybuty plików

• Oznaczenie praw dostępu do pliku
  rwxr-xr--

• Zapis - prawa rwx kolejno

• właściciela

• grupy

• pozostałych użytkowników

• Oznaczenia

• litera - przywilej

• kreska - brak przywileju

Zmiana atrybutów plików

• Atrybuty plików - ustawiane
  w momencie tworzenia pliku

• Zmiana atrybutów - polecenie chmod
  chmod [ugo]+[rwx] plik
  chmod [ugo]-[rwx] plik
  chmod [ugo]=[rwx] plik
  gdzie: +/- dodanie/usunięcie atrybutu
  = ustawienie atrybutu

Zmiana atrybutów plików

• Przykłady użycia polecenia chmod
  chmod u+x plik
  chmod g=r plik
  chmod -x plik

• Brak grupy - wszyscy użytkownicy
  (all, ‘a’); a=ugo

• Zmiany atrybutów może dokonać tylko właściciel pliku lub administrator

Pliki ukryte

• Pliki ukryte (hidden) - pliki, które nie pojawiają się w spisie zawartości katalogu tworzonym poleceniem ls bez parametrów

• Atrybut ukrycia zależy od nazwy pliku

• Nazwy plików ukrytych muszą zaczynać się od kropki
  
  Przykład: .profile

Spis zawartości katalogu

• Polecenie ls bez parametrów wyświetla tylko nazwy plików i katalogów

• Opcja -l (long) wyświetla także:

• znak ‘-’ lub ‘d’ (plik/katalog)

• prawa dostępu (9 znaków rwx-)

• identyfikator właściciela (nazwę konta)

• rozmiar w bajtach

• datę i czas ostatniej modyfikacji

Wzorce nazw plików

• Znaki specjalne (metaznaki) w Unixie

? zastępuje pojedynczy znak

* zastępuje dowolny ciąg znaków

• Przykłady wzorców nazw plików:

* wszystkie pliki w katalogu

*.* wszystkie pliki z kropką w nazwie

*.*.* np. pliki a.b.c lub abc.defg.hi

*xyz np. pliki xyz lub abcdxyz

Wzorce nazw plików

• Inny sposób dopasowania wzorca -przez podanie grupy znaków
  w nawiasach kwadratowych [ ]

• W pasującej nazwie musi występować jeden ze znaków zawartych w zbiorze

• Myślnik oznacza zakres znaków (według porządku ASCII)

Wzorce nazw plików

• Przykłady

• [abc] a lub b lub c

• [a-z] mała litera (od a do z)

• doc[0-9] doc0 lub doc1 itd. do doc9

• *[Aa]dd* pliki, które mają w nazwie
  znaki add lub Add

• *[Aa][Dd]* pliki, które mają w nazwie
  znaki ad lub Ad lub aD itd.

Kopiowanie plików

• Do kopiowania plików - polecenie cp

• Pierwsza forma polecenia:
  cp plik_źródłowy plik_docelowy

• Druga forma polecenia:
  cp plik_źródłowy katalog_docelowy
  lub
  cp pliki_źródłowe katalog_docelowy

Kopiowanie plików

• Przykłady:
  cp plik1.txt plik2.txt
  cp plik1.txt ../test/plik2.txt
  cp plik1.txt ../test
  cp plik1.txt plik2.txt test2
  cp *.txt ../test
  cp test2/plik1.txt .

Przenoszenie (zmiana nazw) plików

• Polecenie mv

• do zmieniania nazw plików
  mv plik_źródłowy plik_docelowy

• do przenoszenia ich do nowego katalogu
  mv plik_źródłowy katalog

• Przykłady
  mv plik_1 plik_2
  mv spis.txt rok2001/wydatki

Usuwanie plików

• Polecenie rm do usuwania pliku lub grupy plików:
  rm [opcje] pliki

• Pytanie o potwierdzenie: opcja -i

• Przykłady:
  rm program1
  rm program1 program2
  rm -i *

Wyświetlanie zawartości plików

• Polecenie cat - do wyświetlania zawartości pliku lub kilku plików jednocześnie

• Przykłady
  cat plik1.txt plik2.txt
  cat *lab.txt

Wyświetlanie pliku stronami

• Polecenie more

• wyświetla zawartość pliku do zapełnienia ekranu

• czeka na naciśnięcie klawisza

• Składnia polecenia:
  more plik

Katalogi standardowe

• W większości instalacji Unixa - podobne podkatalogi katalogu głównego:
  /etc /dev /lib /tmp /bin

• Katalogi o specjalnym znaczeniu dla administratora
  /etc - z programami konfiguracyjnymi
  /dev - z plikami specjalnymi
  (dostęp do urządzeń We/Wy)

Polecenia dotyczące katalogów

• Tworzenie katalogu
  mkdir katalog

• Usuwanie katalogu (pustego)
  rmdir katalog

• Zmiana katalogu bieżącego
  cd katalog
  Polecenie cd bez parametrów zmienia katalog bieżący na katalog osobisty

Polecenia dotyczące katalogów

• Wyświetlanie nazwy katalogu bieżącego wraz z pełną ścieżką (print working directory)
  pwd

Polecenie ls

• Składnia: ls [opcje] plik

• Opcje:
  -a wyświetla też pliki ukryte
  -d wyświetla tylko nazwy katalogów,
  bez ich zawartości
  -F zaznacza katalogi (/) i pliki
  wykonywalne (*)
  -l wyświetla pełną informację
  -R wyświetla (rekurencyjnie) podkatalogi

Przechodzenie drzewa katalogów

• Postać polecenia find
  find katalog warunek

• Polecenie

• przeszukuje katalog wraz z podkatalogami

• dla każdego znajdującego pliku w katalogach sprawdza prawdziwość warunku

• Składniki parametru warunek

• kryteria selekcji

• operacje wykonywalne

Przechodzenie drzewa katalogów

• Niektóre możliwe warunki:
  -atime n z pliku korzystano w ciągu
  ostatnich n dni
  -mtime n plik modyfikowano w ciągu
  ostatnich n dni
  -print wypisanie ścieżki i nazwy pliku
  -name nazwa plik ma podaną nazwę
  -user użytkownik plik należy do
  wskazanej osoby

Przechodzenie drzewa katalogów

• Szukanie w całym drzewie katalogów pliku o nazwie pass
  find / -name pass -print

• Szukanie w systemie plików, których właścicielem jest użytkownik root
  find / -user root -print

• Zwykle bez warunku -print polecenie nie wypisuje nazw znalezionych plików

Przechodzenie drzewa katalogów

• Wypisanie plików w katalogu bieżącym, do których pasuje wzorzec *.txt
  find . -name "*.txt" -print

• Kryteria selekcji są analizowane według kolejności w wierszu poleceń

• Przykład - dwukrotne wypisanie nazw niektórych plików
  find -print . -name "*.txt"

Prawa dostępu do katalogów

• Prawa dostępu do katalogów - inne, niż dla plików

• ‘r’ użytkownik może obejrzeć spis
  plików zawartych w katalogu
  (np. poleceniem ls)

• ‘w’ użytkownik może modyfikować
  zawartość katalogu

• ‘x’ użytkownik ma dostęp do plików
  w tym katalogu i podkatalogach

System operacyjny Unix

Edytor vi

Standardowe edytory Unixa

• Różne edytory Unixa - np. ed, emacs

• Pełnoekranowy edytor vi - dostępny w każdym systemie Unix

• Istnieje wiele wersji edytora vi

• Wykład omawia wersję podstawową

Tryby pracy

• Poleceń (command mode)

• naciskane klawisze są interpretowane jako polecenia

• kolejno wpisywane znaki pojawiają się
  w ostatnim wierszu ekranu

• tryb poleceń kończy naciśnięcie <i>

• Wstawiania tekstu (insert mode)

• tryb wstawiania kończy naciśnięcie <Esc>

Tryby pracy

• Sygnał dźwiękowy po naciśnięciu <Esc> oznacza, że pracujemy już w trybie wydawania komend

• Niektóre wersje vi umożliwiają poruszanie się po tekście przy pomocy klawiszy kursora także w trybie wstawiania tekstu

Uruchamianie edytora

• Uruchomienie edytora
  vi

• Uruchomienie edytora z jednoczesnym otwarciem pliku
  vi nazwa_pliku

Polecenia

• Wszystkie polecenia edytora vi- na stronach programu man

• Każda litera oznacza jakieś polecenie

• Duże i małe litery mają różne znaczenie

• Wiele poleceń można poprzedzić cyfrą - liczbą powtórzeń:
  x - usuwa jeden znak pod kursorem
  10x - usuwa 10 znaków

Otwieranie pliku

• W wierszu poleceń:
  nazwa_pliku

• Gdy plik nie istnieje - wyświetla ekran wypełniony wierszami ze znakiem tyldy (~) w pierwszej kolumnie

• Gdy plik istniał - wyświetla zawartość pliku (wiersze po końcu pliku zawierają tylko tyldę)

Zachowywanie pliku

• Zachowanie pliku (write)
  :w <Return>

• Opuszczenie programu (quit)
  :q <Return>

• Obie operacje można połączyć
  :wq lub ZZ

• Opuszczenie bez zachowywania
  :q!

Przesuwanie kursora

• Przesuwanie kursora o wiersz w górę
  i w dół oraz o znak w lewo i w prawo: -
  <k>, <j>, <h>, <l> lub klawisze kursora

• Przesuwanie kursora na koniec lub na początek wiersza - <$> i <^>

• Przesuwanie kursora na górę i dół ekranu - <H> i <L>

• Przewinięcie tekstu o jeden pełny ekran: <Ctrl-F>, <Ctrl-B>

Wstawianie tekstu

• Po naciśnięciu klawisza <i> kolejne znaki są dodawane przed kursorem

• Dodanie znaku za kursorem - <a>

• Dodawanie tekstu na początku lub na końcu wiersza - <I> i <A>

• Usuwanie znaków - <Backspace>

• Dodanie linii poniżej kursora - <o>
  Dodanie linii powyżej kursora - <O>

Zamienianie znaków

• Zmiana znaku pod kursorem - należy nacisnąć <r>, a następnie nowy znak

• Zmiana większej liczby znaków - należy nacisnąć <R>, ciąg znaków, <Esc>

Usuwanie tekstu

• Usunięcie jednego znaku spod kursora - klawisz <x>

• Usunięcie znaku na lewo od kursora -
  klawisz <X>

• Usunięcie całego słowa - należy ustawić kursor na pierwszej literze i nacisnąć <dw>

Operacje na blokach tekstu

• Edytor vi ma wewnętrzny schowek,
  w którym jest umieszczany usuwany lub kopiowany tekst

• Kursor można następnie umieścić
  w nowym położeniu i wkleić tam zawartość schowka

Operacje na blokach tekstu

• Usunięcie jednego wiersza: dd

• Usunięcie kilku wierszy: liczba dd

• Kopiowanie wierszy: [liczba] yy

• Wklejenie zawartości schowka do tekstu
  - na prawo od kursora: p
  - na lewo od kursora: P

Wyszukiwanie tekstu

• Wyszukiwanie tekstu
  /wzorzec <Enter>

• Po znalezieniu wzorca tekst zostanie tak przewinięty, żeby wzorzec był widoczny na ekranie

Zamiana tekstu

• Zastąpienie ciągu znaków - polecenie :s
  :wiersz_pocz,wiersz_koncs/wzorzec/zamiennik

• Symbol $ oznacza ostatni wiersz

• W każdym wierszu zostanie zamienione tylko pierwsze wystąpienie wzorca - jeśli na końcu nie zostanie dodana opcja /g

• Przykład
  :1,$s/file/plik/g

Inne przydatne polecenia

• Włączenie numerowania wierszy
  :set number

• Wyłączenie numerowania wierszy
  :set nonumber

• Odświeżenie ekranu
  <Ctrl-L>

• Cofnięcie ostatniego polecenia
  <u>

System operacyjny Unix

Powłoka (shell)

Interfejs użytkownika z systemem

• Interfejs

• odczytuje naciśnięte klawisze

• szuka w pamięci żądanego programu lub polecenia systemu

• ładuje program do pamięci

• wykonuje go

• W systemie Unix interfejsem użytkownika z systemem jest powłoka (shell)

• Powłoka

• program

• część systemu Unix, z którą styka się użytkownik

• Powłoka jest automatycznie ładowana po wejściu do systemu

• To powłoka wyświetla wszystkie znaki zachęty i komunikaty

Rodzaje powłok

• Najpopularniejsze powłoki Unixa

• Bourne'a (Bourne Shell) - sh

• C (C-Shell) - csh

• Korna (Korn Shell) - ksh

• Powłoki różnią się składnią niektórych poleceń i zestawem oferowanych narzędzi

• Dotychczas omówione polecenia są wspólne dla najpopularniejszych powłok

Rodzaje powłok

• Nazwa powłoki uruchamianej w chwili przyłączenia się użytkownika do systemu - przechowywana w pliku
  /etc/passwd

• Decyduje o tym - administrator

Mechanizm działania powłoki

• Powłoka czyta z klawiatury to, co wpisze użytkownik, do naciśnięcia <Enter>

• Tekst może zawierać kilka poleceń

• Polecenia w jednym wierszu - oddzielone znakiem ‘;’

• Powłoka

• analizuje wczytany tekst

• w razie błędu wypisuje komunikat

Mechanizm działania powłoki

• Powłoka uruchamiając program

• czeka, aż program się wykona

• wyświetla znak zachęty - może znów przyjmować komendy

• Typowe znaki zachęty

• w csh %

• w sh i ksh $

• Powłoka może uruchomić program w tle

Rodzaje poleceń użytkownika

• Wbudowane polecenia powłoki (wewnętrzne) - np. cd

• Wykonywalne programy:

• większość poleceń (tzw. zewnętrznych)
  - np. ls, find

• kody wynikowe powstałe w rezultacie kompilacji programu (np. w języku C)

• Pliki wsadowe (skrypty, shell scripts) z poleceniami do wykonania przez powłokę

Opcje poleceń

• Rodzaje opcji poleceń:

• jedna litera po znaku ‘-’ (np. -l)

• kilka znaków po znaku ‘-’ (np. -d2 );
  znaki po literze są wartością opcji (wartością opcji -d ma być 2)

• jedna litera po znaku -, a po spacji wartość (np. -f moj_plik )

Opcje poleceń

• Zwyczajowo opcje powinny być podawane

• bezpośrednio po nazwie polecenia

• przed nazwami jakichkolwiek plików

Uruchamianie plików

• Powłoka szuka pliku (polecenia)

• jeśli w nazwie pliku występuje ścieżka - tylko w podanym katalogu

• jeśli nie - we wszystkich katalogach występujących w zmiennej środowiska PATH

• Jeśli katalog bieżący nie występuje w zmiennej PATH, nie jest przeszukiwany - wyraźne żądanie, np.
  ./oblicz

Przekazywanie parametrów

• Powłoka

• zastępuje metaznaki w parametrach pasującymi nazwami plików

• przekazuje parametry programowi

• nie interpretuje metaznaków w parametrach otoczonych cudzysłowem

• Przykład - wyświetlenie zawartości pliku *.txt
  cat "*.txt"

Klawisze redakcyjne

• Klawisze redakcyjne - używane do redagowania zawartości wprowadzanego wiersza

• Możliwość redagowania - dopóki nie zostanie naciśnięty klawisz <Enter>

Klawisze redakcyjne

• erase - usuwa poprzedzający znak

• w zależności od konfiguracji terminala -
  <BackSpace>, <Delete> lub <Ctrl-H>

• kill - usuwa cały wiersz

• <Ctrl-U>

• escape - znak ucieczki (znak wpisany po nim traci specjalne znaczenie)

• ‘\’

Klawisze specjalne

• stop - zatrzymuje wypisywanie danych na ekran (standardowo <Ctrl-S>)

• start - ponownie uruchamia wypisywanie (standardowo <Ctrl-Q>)

• intr - przerywa wykonywanie programu
  (standardowo <Ctrl-C>)

Klawisze specjalne

• quit - zatrzymuje wykonywanie, jeśli program blokuje użycie intr
  (standardowo <Ctrl-\>
  - system tworzy specjalny plik core (obraz wykonywanego procesu)

Polecenie stty

• Polecenie stty - do zmiany ustawień klawiszy specjalnych i redakcyjnych

• Wyświetlenie bieżących ustawień
  stty
  (czasem stty all lub stty -a)

• Przykład - część bieżących ustawień
  
  speed 9600 baud; evenp hupcl -cread
  intr = ^C; erase = ^G; kill = ^U;

Klawisze specjalne

• Ustawienia zmienia polecenie:
  stty klawisz kombinacja_klawiszy

• Przykład: stty erase '^G'
  lub: stty erase ^G

Zmienne środowiska

• Zmienna środowiska - część środowiska, przekazywanego procesom

• Ustawienia standardowych zmiennych środowiska - zwykle w skrypcie (pliku wsadowym), uruchamianym w chwili przyłączania się do systemu

Zmienne środowiska

• Standardowe zmienne środowiska to:
  PATH - określa ścieżki wyszukiwania
  plików uruchamialnych
  MAIL - określa nazwę pliku z pocztą
  SHELL - określa typ powłoki
  HOME - określa adres katalogu
  osobistego użytkownika
  TERM - określa typ terminala

Zmienne środowiska

• Sposób zmieniania wartości zmiennej środowiska zależy od rodzaju powłoki

• w sh i ksh
  zmienna=wartość
  export zmienna

• w csh
  setenv zmienna wartość

• Jeśli parametr wartość zawiera odstępy lub znaki specjalne, trzeba go ująć w cudzysłów

Zmienne środowiska

• Odwołanie do wartości zmiennej:
  $zmienna

• Wyświetlenie wartości zmiennej:
  echo $zmienna

• Spis zmiennych środowiska
  printenv (dla csh)
  printenv lub export (dla sh i ksh)

Zmienne środowiska

• Przykład - kontrola ustawienia typu terminala:
  echo $TERM

• Zmiana typu terminala na vt100

• dla csh
  setenv TERM vt100

• dla sh i ksh
  TERM=vt100
  export TERM

Skrypt inicjujący

• Skrypt inicjujący - plik znajdujący się
  w katalogu osobistym użytkownika, uruchamiany po wejściu do systemu

• w sh i ksh .profile

• w csh .login i .cshrc

• Zawartość pliku jest ustalana wstępnie przez administratora systemu, ale może być zmieniana przez użytkownika

Procesy

• Program - plik zawierający wykonywalny kod (plik, do którego ktoś ma prawo ‘x’)

• Polecenie wykonania programu - powoduje powstanie procesu
  (ang. process)

Strumienie

• Do otoczenia każdego procesu należą dwa strumienie (ang. stream)

• strumień wejściowy - do czytania poleceń, parametrów itp.

• strumień wynikowy - do zapisywania wyników działania programu

Strumienie

• Domyślnie oba strumienie odpowiadają
  konsoli

• Standardowy strumień wejściowy (standardowe wejście) odpowiada klawiaturze

• Standardowy strumień wynikowy (standardowe wyjście) - ekranowi terminala

Przeadresowywanie wyjścia

• Wyjście przeadresowuje znak ‘>’

• Polecenie
  ls > wynik
  wyśle wynik działania polecenia ls do pliku wynik w katalogu bieżącym

• Jeśli plik wynik już istnieje, jego poprzednia wartość zostanie skasowana

Przeadresowywanie wyjścia

• W ksh i csh można wydać polecenie
  set noclobber
  Istniejący plik nie zostanie wtedy usunięty

• Dopisanie wyniku działania programu do istniejącego pliku - przy pomcy znaków ‘>>’, np.
  ls >> wynik

Łączenie plików

• Polecenie cat kopiuje zawartość pliku lub plików do standardowego wyjścia

• Przeadresowanie wyjścia - kopiowanie zawartości plików do pliku wynikowego (łączenie plików)

• Przykład
  cat pl1.txt pl2.txt > spis.txt
  cat pl3.txt >> spis.txt

Przeadresowywanie wejścia

• Znakiem przeadresowania wejścia jest ‘<‘

• Przykład:
  program < dane > wyniki

Potoki

• Warunki łączenia programów w potok (ang. pipeline lub pipe)

• dane przetwarzane są kolejno przez kilka programów

• każdy program wypisuje wynik do pewnego strumienia wynikowego, który jest jednocześnie strumieniem wejściowym innego programu

Potoki

• Oznaczenie potoku - znak ‘|’

• Zapis potoku
  polecenie1 parametry | polecenie2 parametry
  lub np.
  program1 | program2 | program3

Filtry

• W potokach często wykorzystuje się
  tzw. filtry

• Filtr - program, który

• pobiera dane z wejścia

• przetwarza je

• wysyła je na wyjście przefiltrowane

• Przykład:
  ls -l | more

Polecenie grep

• Jeśli polecenie przeszukuje wiele plików, na początku każdego wiersza umieszcza nazwę pliku, w którym ten wiersz znaleziono

• Jeżeli pominięte zostaną nazwy plików, polecenie pracuje jako filtr czytający dane ze standardowego wejścia
  polecenie | grep [opcje] wzorzec

Polecenie grep

• Przykłady
  
  grep ED students
  grep macierz *
  ls -l | grep rwxrwxrwx

• Odmiany polecenia: egrep, fgrep

Polecenie grep

• Niektóre opcje polecenia
  -c wypisanie tylko liczby wierszy,
  w których wystąpił wzorzec
  -l jeśli przeszukiwanych jest wiele pli-
  ków - wypisane zostaną tylko nazwy
  tych, w których wystąpił wzorzec
  -v wypisanie tylko tych wierszy, w
  których nie wystąpił wzorzec

Wyrażenia regularne

• Wyrażenia regularne są rozumiane przez grep, vi i inne programy

• Wyrażenie jest ciągiem znaków

• Wyrażenia wyglądają podobnie do wzorców nazw plików

Znaki specjalne w wyrażeniach

• Kropka (‘.’) - oznacza dowolny znak

• Nawiasy kwadratowe (‘[' i ‘]’) otaczające zbiór znaków - jeden znak ze zbioru
  
  Wzorzec Odpowiada

abc abc

a.c abc lub aac lub a2c itd.

[abc] a lub b lub c

Znaki specjalne w wyrażeniach

• Jeśli pierwszym znakiem po nawiasie (‘[‘) jest karetka (‘^’) - jeden ze znaków nie wymienionych w zbiorze

• Oznaczenie zakresu znaków w nawiasach kwadratowych - przy pomocy myślnika
  
  Wzorzec Odpowiada
  
  [^abc] d lub e itd.
  [a-z] a lub b lub c itd. do z

Znaki specjalne w wyrażeniach

• Ciąg znaków przed znakiem powtórzenia (‘*’) może wystąpić w tekście zero lub więcej razy
  
  Wzorzec Odpowiada
  a*b b lub ab lub aab itd.
  [ab]*c c lub ac lub aac lub bc
  lub babc itd.
  l.*a luneta lub lawa itd.

Znaki specjalne w wyrażeniach

• Każdy znak specjalny poprzedzony zna-kiem ‘\’ traci swoje specjalne znaczenie

• Wzorzec nie może być dłuższy od wiersza: znak ‘^’ oznacza dodatkowo początek, a ‘$’ - koniec wiersza
  
  

\[ [

^abc abc, jeśli a jest pierwszym
znakiem w wierszu

Znaki specjalne w wyrażeniach

• Przykłady zakresów znaków
  
  - dowolny ciąg małych liter
  [a-z]*
  
  - dowolna liczba dwucyfrowa
  [0-9][0-9]

• Używając wzorca zawierającego znaki specjalne, należy go ująć w cudzysłów

Wyrażenia w poleceniu grep

• Wyszukanie w pliku spis1 wszystkich wierszy zawierających ciąg znaków Ad lub ad lub AD lub ad
  grep "[Aa][Dd]" spis1

• Wyszukanie wierszy ze znakiem [
  grep "\[" spis1

• Szukanie wierszy zaczynających się na A
  grep "^A" spis1

Polecenie sort

• Polecenie sort sortuje wiersze podanego pliku (plików) i wysyła wynik na standardowe wyjście

• Składnia polecenia
  sort [opcje] [+poz1 [-poz2]] plik

• Jeśli w linii poleceń podano więcej niż jeden plik, ich zawartość jest łączona podczas sortowania

Polecenie sort

• Domyślnie sortowanie jest realizowane zgodnie z kolejnością kodów ASCII

• Każdy wiersz składa się z pól - pozycję pola określa się podając jego numer (tzw. numeracja absolutna zaczyna się od zera)

• Parametr poz1 oznacza pierwsze, poz2 - ostatnie pole sortowania (brak paramet-ru poz2 - sortowanie do końca wiersza)

Polecenie sort

• Przykłady
  
  sort students
  sort test*
  sort +1 -2 plik1
  ls -l | sort +3

Polecenie sort

• Niektóre opcje polecenia:
  -f sortowanie bez rozróżniania dużych
  i małych liter
  -r sortowanie w porządku odwrotnym
  -u usunięcie powtarzających się wierszy
  -d sortowanie z uwzględnieniem tylko
  liter, cyfr i spacji (ignorowanie
  znaków interpunkcyjnych)

Rozgałęzianie potoku

• Polecenie tee czyta dane z wejścia na wyjście i jednocześnie zachowuje je
  w podanym pliku

• Przykład:
  cat dane | tee kopia | grep ‘x’

• Polecenie tee - często wykorzystywane do sprawdzania, co naprawdę dzieje się w skomplikowanych procesach

Zakończenie sesji

• W większości współczesnych instalacji sesję kończy wydanie polecenia exit

• W powłokach sh i ksh można też nacisnąć klawisz <Ctrl-D> jako pierwszy w nowym wierszu poleceń

• Często instalacje zabraniają używania <Ctrl-D> dla uniknięcia przypadkowego zamknięcia sesji

Komunikaty o błędach

• Komunikaty od programu lub powłoki są zwykle krótkie i mają składnię:
  nazwa: komunikat

• Przykładowe komunikaty:

• No such file or directory - nie ma takiego pliku lub katalogu

• Not a directory - to nie katalog

• Permission denied - brak prawa dostępu

• Almost out of disk space - dysk jest prawie pełny

System operacyjny Unix

Użytkownicy systemu

Konto użytkownika

• Użytkownik musi być w systemie zarejestrowany (mieć otwarte konto)

• Konto użytkownika - pewien zestaw informacji na jego temat, np.

• nazwa

• numer UID

• nazwa grupy

• hasło

Użytkownicy

• Rodzaje użytkowników
  - zwykli użytkownicy (ang. users)
  - użytkownik uprzywilejowany (ang.
  superuser), administrator systemu - root

• Konto roota - predefiniowane

• Spis wszystkich użytkowników systemu - w pliku /etc/passwd (właściciel - root, prawo czytania - wszyscy)

Plik /etc/passwd

• Każdy wiersz pliku - informacje o jednym użytkowniku

• Pola wiersza - oddzielone dwukropkiem

• nazwa konta

• zaszyfrowane hasło

• numer użytkownika (tzw. UID)

• numer jego podstawowej grupy (tzw. GID)

• komentarz (np. imię i nazwisko)

• nazwa katalogu osobistego

• powłoka uruchamiana w chwili logowania

Grupy

• Idea grup - umożliwienie kilku użytkownikom dzielenia się wspólnymi zasobami plikowymi

• Każdy użytkownik w chwili utworzenia konta staje się członkiem jakieś grupy

• Grupy tworzy administrator systemu

• Do zmiany grupy - polecenie
  newgrp [opcje] [grupa]

Opis wszystkich grup

• Plik opisu grup - /etc/group

• Informacje w pliku

• nazwa grupy

• hasło grupy (tylko w niektórych odmianach Unixa)

• numer grupy (GID)

• lista nazw użytkowników należących do grupy

Środowisko pracy użytkownika

• Pliki /etc/passwd i /etc/group - tzw. ewidencyjne

• Pliki inicjujące środowisko użytkownika

• /etc/profile - dla wszystkich powłok

• $HOME/.profile - dla sh i ksh

• $HOME/.login i $HOME/.cshrc - dla csh

Środowisko pracy użytkownika

• Systemowe środowisko pracy użytkownika - ustalane na podstawie

• danych pobieranych z plików ewidencyjnych i inicjujących

• wykonania pewnych czynności wstępnych, opisanych w plikach inicjujących

• Środowisko - początkowe (może być modyfikowane po rozpoczęciu sesji)

Prawa dostępu do plików

• System Unix sprawdza w kolejności

• czy użytkownik jest właścicielem pliku

• czy należy do grupy, do której należy plik

• prawa dostępu pozostałych użytkowników

Domyślne prawa dostępu

• Domyślne prawa dostępu - nadawane plikowi w chwili tworzenia

• Do określania praw - polecenie umask

• Brak argumentów polecenia - wyświetlanie aktualnych ustawień

• Argumenty polecenia - 3 liczby

• Przykład
  umask 077

Domyślne prawa dostępu

• Argumenty polecenia - prawa dla

• właściciela pliku

• grupy

• pozostałych użytkowników

• Każda liczba - suma 3 składników

• 1 - wykonywanie

• 2 - pisanie

• 4 - czytanie

• Prawa nie będą nadawane

Zmiana właściciela

• Przekazywanie praw własności pliku

• innemu użytkownikowi - polecenie chown

• innej grupie - polecenie chgrp

• Składnia poleceń
  chown nowy_właściciel plik(i)
  chgrp nowa_grupa plik(i)

• W niektórych systemach prawo zmiany właściciela ma tylko administrator

Polecenie su

• Polecenie su - do zmiany identyfikatora bieżącego użytkownika podczas sesji

• Składnia polecenia:
  su [-] [nazwa_użytkownika [arg ...]]

• Domyślna nazwa użytkownika - root

• Wymaganie - znajomość hasła użytkownika

• Znak zachęty dla roota: #

Polecenie su

• Polecenie wywołuje nowy proces powłoki

• Praca odbywa się nadal w środowisku użytkownika, który wydał polecenie

• Opcja '-' - zmiana środowiska na środowisko użytkownika wskazanego w linii polecenia

• Wyjście: <Ctrl-D> lub exit

Kontakty z innymi użytkownikami

Wysyłanie komunikatów

• Wysłanie bezpośredniego komunikatu do innego użytkownika systemu
  write nazwa_użytkownika [terminal]

• Numer terminala - gdy adresat używa kilku

• Wyświetlanie komunikatu na ekranie adresata - wiersz po wierszu

• Koniec komunikatu - <Ctrl-D>

Wysyłanie komunikatów

• Przyjęte konwencje

• ‘o’ na końcu wiersza (over) - koniec wiadomości

• ‘oo’ (over and out) - koniec konwersacji

• Blokada komunikatu - polecenie mesg n
  odblokowanie - polecenie mesg y

Komunikacja interakcyjna

• Interakcyjna komunikacja - przy pomocy programu talk

• Uruchamianie programu
  talk nazwa_użytkownika [terminal]

• Odpowiedź adresata
  talk nazwa_nadawcy

• Podział ekranu na dwie części

• Zakończenie programu - <Ctrl-C>

Program finger

• Lista użytkowników pracujących w systemie w danej chwili
  finger

• Szczegółowe informacje o użytkowniku finger uzytkownik

• Poszukiwania według

• imienia

• nazwiska

• nazwy konta użytkownika

Program finger

• Inne działanie programu finger - informacje o użytkownikach dowolnego komputera w Internecie

• Spis pracujących użytkowników serwera
  finger @sbu.ac.uk

• Pytanie o konkretnego użytkownika
  finger [e-mail]

Program mail

Poczta elektroniczna

• Do odczytywania i wysyłania poczty - program mail (czasem mailx lub inny)

• Każdy użytkownik systemu Unix jest właścicielem „skrzynki pocztowej” - pliku o nazwie zapisanej w zmiennej MAIL

• Nadchodzący list jest dopisywany do pliku

Odczyt skrzynki pocztowej

• Wyświetlenie zawartość skrzynki
  mail

• Zawartość skrzynki (w różnych wersjach programu) - spis listów lub wszystkie listy po kolei

• Po pokazaniu listu program wyświetla znak zachęty ‘?’ i czeka na dyspozycje

Odczyt skrzynki pocztowej

• Niektóre komendy programu mail

<d> - przeznaczenie listu do usunięcia

<+> - przejście do następnego listu

<-> - przejście do poprzedniego listu

<p> - powtórne wyświetlenie listu bieżącego

<q> - zakończenie programu i usunięcie listów uprzednio przeznaczonych do usunięcia

<x> - zakończenie bez usunięcia listów

<r> - wysłanie odpowiedzi do nadawcy listu

Wysyłanie listu

• Wysłanie listu do użytkownika
  mail nazwa_użytkownika
  mail adres_użytkownika

• Program zwykle pyta o temat (subject)

• Kolejne wiersze listu pisze się
  z klawiatury

• Zakończenie i wysłanie listu - <Ctrl-D>

Wysyłanie listu

• Naciśnięcie dwa razy <Ctrl-C> podczas pisania powoduje wyjście bez wysłania listu

• Wysłanie listu do kilku użytkowników jednocześnie:
  mail użytkownik1 użytkownik2

Program ftp

Program telnet