C2110 Operační systém UNIX a základy programování -1-
C2110
Operační systém UNIX a
základy programování
4. lekce
Petr Kulhánek
kulhanek@chemi.muni.cz
Národní centrum pro výzkum biomolekul, Přírodovědecká fakulta
Masarykova univerzita, Kotlářská 2, CZ-61137 Brno
C2110 Operační systém UNIX a základy programování -2-
Obsah
 Souborový systém II
speciální znaky, kvóty, přístupová práva, diskové zařízení, USB
disky, vyhledávání souborů
 Procesy I
proces, multitasking, základní příkazy, přesměrování, roury
C2110 Operační systém UNIX a základy programování -3Souborový
systém II
C2110 Operační systém UNIX a základy programování -4Speciální
znaky
Speciální znaky v názvech souborů nebo adresářů:
* - cokoliv v názvu (bez skrytých souborů)
? - jeden znak v názvu
[] - rozsah (jeden znak) v názvu, př. [ajk], [a,j,k], [a-j]
Rozvoj (expanzi) speciálních znaků provádí shell ještě před spuštěním samotného příkazu.
Expanzi lze zabránit uvedením jména v uvozovkách nebo použitím zpětného lomítka před
speciálním znakem.
Příklady
$ cp *.pdf Documents/
zkopíruje všechny pdf dokumenty z aktuálního adresáře do
podadresáře Documents
$ rm * smaže všechny soubory v aktuálním adresáři (kromě adresářů)
$ mv A? Tmp/
přesune soubory s názvem začínajícím písmenem "A" a obsahujícím
dva znaky do adresáře "Tmp"
C2110 Operační systém UNIX a základy programování -5Speciální
znaky
K expanzi speciálních znaků dojde pouze tehdy, pokud existuje alespoň jeden soubor
vyhovující danému předpisu:
Příklady:
$ cd
$ echo D*
Desktop Documents Downloads
$ echo A*
A*
$ echo "D*"
D*
$ echo D\*
D*
C2110 Operační systém UNIX a základy programování -6-
Kvóty
Pro vaše domovské adresáře jsou nastaveny kvóty na využití diskového prostoru na
diskovém oddílu wolf.wolf.inet:/export/home/. Aktuální stav zaplnění a nastavení kvót lze
zjistit příkazem quota:
[kulhanek@wolfn ~]$ quota -vs
Disk quotas for user kulhanek (uid 18773):
Filesystem blocks quota limit grace files quota limit
wolf.wolf.inet:/export/home/
1550M 1954M 2051M 20453 0 0
Aktuální využití
Kvóta, kterou lze dočasně překročit.
Tvrdý limit, který již nelze překročit.
Překročení kvóty může vést k nefunkčnímu přihlášení pomocí grafického rozhraní. V tomto
případě se přihlaste v textovém terminálu (např: Ctrl+Alt+F1) a přesuňte soubory na jiný
diskový oddíl (např. dočasně do adresáře /scratch/vas_login nebo smažte nepotřebné
soubory).
C2110 Operační systém UNIX a základy programování -7Přístupová
práva
$ ls -l
drwxrwxr-x 3 kulhanek lcc 4096 2008-10-13 09:57 bin/
drwx------ 2 kulhanek lcc 4096 2008-10-13 09:58 Desktop/
-rw-rw-r-- 1 kulhanek lcc 5858 2008-10-17 11:58 distance.cpp
jméno souboru či adresáře/
vlastník (user)
a skupina uživatelů (group)
velikost (B)
čas poslední změny
přístupová práva
Přístupová práva určují jaké operace může uživatel provádět se soubory či adresáři v
souborovém systému.
Přístupová práva:
r možnost číst soubor vypsat obsah adresáře
w možnost měnit soubor změnit obsah adresáře
x možnost spuštění souboru možnost vstoupit do adresáře
Každý soubor či adresář má určeného vlastníka a skupinu. Přístupová práva se uvádějí
zvlášť pro vlastníka souboru, pro skupinu a ostatní uživatele.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování -8Změna
přístupových práv
Přístupová práva:
r možnost číst soubor vypsat obsah adresáře
w možnost měnit soubor změnit obsah adresáře
x možnost spuštění souboru možnost vstoupit do adresáře
Skupina práv:
u vlastník (user)
g skupina uživatelů (group)
o ostatní (other)
a všichni (all), právo se aplikuje na u,g,o
Příklad:
$ chmod u+x,g-w soubor
přístupová práva
drwxrwxr-x
typ: soubor (-) nebo adresář (d)
u g o
Přidá (+) právo pro spuštění vlastníkovi a
Odstraní (-) právo zápisu pro skupinu
Přístupová práva souborů a adresářů může měnit vlastník souboru nebo superuživatel
příkazem chmod.
$ chmod permissions file1 [file2 ...]
C2110 Operační systém UNIX a základy programování -9Změna
vlastníka, změna skupiny
Vlastníka souborů a adresářů může měnit pouze superuživatel příkazem chown.
Skupinu uživatelů pro soubory a adresáře může měnit vlastník nebo superuživatel příkazem
chgrp. Vlastník může použít pouze skupiny, do kterých patří (lze zjistit příkazem id).
[kulhanek@wolf01 ~]$ id
uid=18773(kulhanek) gid=2001(lcc) groups=2001(lcc),2027(kulhanek),2030(compchem)
[kulhanek@wolf01 ~]$ ls -ld Documents/
drwxr-xr-x 9 kulhanek lcc 4096 Feb 16 2012 Documents/
[kulhanek@wolf01 ~]$ chgrp compchem Documents/
[kulhanek@wolf01 ~]$ ls -ld Documents/
drwxr-xr-x 9 kulhanek compchem 4096 Feb 16 2012 Documents/
změna skupiny
$ chgrp group_name file1 [file2 ...]
C2110 Operační systém UNIX a základy programování -10Diskové
zařízení
[kulhanek@wolf01 ~]$ df -Th
Filesystem Type Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/server1-root ext3 20G 5.9G 13G 32% /
udev devtmpfs 3.9G 4.0K 3.9G 1% /dev
tmpfs tmpfs 1.6G 444K 1.6G 1% /run
none tmpfs 5.0M 0 5.0M 0% /run/lock
none tmpfs 3.9G 12K 3.9G 1% /run/shm
/dev/sda1 ext3 168M 36M 124M 23% /boot
/dev/mapper/server1-scratch ext3 20G 1.9G 17G 11% /scratch
/dev/mapper/server1-vbox ext3 20G 5.6G 14G 30% /win
wolf.wolf.inet:/export/software/ncbr nfs 93G 60G 29G 68% /software/ncbr
wolf.wolf.inet:/export/home nfs 280G 164G 102G 62% /auto/home
zařízení typ souborového systému přípojný bod
Přehled o využití souborových systémů, o diskových zařízeních a jejich přípojných bodech
poskytuje příkaz df.
ext3 – third extended filesystem (nativní souborový systém linuxu)
nfs – network filesystem
vfat – virtual file allocation table (souborový systém používaný MS Windows)
Typy souborových systémů:
C2110 Operační systém UNIX a základy programování -11USB
disky
[kulhanek@wolf01 ~]$ df -Th
Filesystem Type Size Used Avail Use% Mounted on
................................................................................
wolf.wolf.inet:/export/home nfs 280G 164G 102G 62% /auto/home
/dev/sdg1 vfat 962M 841M 122M 88% /media/B19A-1CA2
USB disky se připojují automaticky v grafickém prostředí do svazku /media.
[kulhanek@wolf01 ~]$ umount /media/B19A-1CA2
Disk lze odpojit v grafickém prostředí nebo příkazem umount. Argumentem příkazu je
přípojný bod zařízení.
Disk lze odpojit pouze pokud není využíván (nesmí být otevřen žádný soubor, žádný proces
nesmí mít jako pracovní adresář nastaven (pod)adresář z přípojného bodu včetně
přípojného bodu). Přehled procesů využívajících daný adresář (přípojný bod) lze získat
příkazem lsof (nebo fuser).
[kulhanek@wolf01 ~]$ lsof /media/B19A-1CA2/
COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
bash 31521 kulhanek cwd DIR 8,97 4096 518 /media/B19A-1CA2/GoslarFinal
bash 31893 kulhanek cwd DIR 8,97 4096 518 /media/B19A-1CA2/GoslarFinal
vi 32011 kulhanek cwd DIR 8,97 4096 518 /media/B19A-1CA2/GoslarFinal
vi 32011 kulhanek 4u REG 8,97 12288 535 /media/B19A-1CA2/GoslarFinal/.README.swp
C2110 Operační systém UNIX a základy programování -12Vyhledávání
souborů
K vyhledávání souborů lze použít příkaz find.
$ find [where] what
pokud není uvedeno, hledá se v
aktuálním adresáři
Vyhledávací dotaz (what) je komponován z dílčích dotazů, které je možné spojovat
logickými operátory.
Nejběžnější dotazy:
-name pattern najde všechny soubory, které mají jméno pattern
pattern může obsahovat speciální znaky: *,?,[]
(při použití speciálních znaků uvádíme pattern v
uvozovkách)
-type c najde všechny soubory typu c (soubor, adresář, atd. výčet
typů viz. man find)
Logické operátory:
-and levý a pravý dotaz je splněn současně
-or je splněn levý nebo pravý dotaz
vyhledávání je rekurzivní (výchozí stav)
C2110 Operační systém UNIX a základy programování -13Vyhledávání
souborů, příklady
$ find /home/ -name '*.txt'
$ find ~kulhanek –name '*.txt' –or –name '*.hpp'
$ find –name 'D*' –and –type d
v adresáři /home/ nalezne všechny soubory, které mají zakončení .txt
v adresáři /home/kulhanek nalezne všechny soubory, které mají zakončení .txt nebo .hpp
v aktuálním adresáři nalezne všechny podadresáře, jejichž jména začínají písmenem D
C2110 Operační systém UNIX a základy programování -14Přehled
příkazů
Souborový systém:
ls vypíše obsah adresáře
pwd vypíše cestu k aktuálnímu pracovnímu adresáři
cd změní aktuální pracovní adresář
mkdir vytvoří adresář
rmdir odstraní prázdný adresář
cp zkopíruje soubor či adresář
mv přesune soubor či adresář
rm odstraní soubor či adresář
find nalezne soubor či adresář
du vypíše velikost adresáře nebo souborů
stat vypíše podrobné informace o souboru či adresáři
df vypíše informace o připojených diskových oddílech
quota vypíše informace o nastavených kvótách pro přípojné body
scp kopíruje soubory mezi počítači
C2110 Operační systém UNIX a základy programování -15-
Cvičení
1. Ve svém domovském adresáři vytvořte podadresář Data
2. Do adresáře Data zkopírujte obsah adresáře /home/kulhanek/Data/ včetně
podadresářů
3. Nalezněte všechny soubory s koncovkou .cpp, které se nacházejí v adresáři Data (jména
souborů vypište na obrazovku)
4. V adresáři /scratch/vas_login vytvořte adresář Headers
5. Do adresáře Headers zkopírujte všechny soubory z adresáře
/home/kulhanek/Data/dev/src , které mají koncovkou .h
6. Do adresáře Headers přesuňte všechny soubory z adresáře
/home/vas_login/Data/dev/src , které mají koncovkou .cpp
7. Jaká je velikost souboru /home/kulhanek/Data/dev/src/GraphicsSetup.cpp v B a kB
8. Ověřte, zda-li nepřekračujete kvótu nastavenou na váš domovský adresář
9. V adresáři Headers smažte všechny soubory s koncovkou .h a obsahujících slovo
Graphics na začátku jména souboru
10. Smažte adresář Headers
C2110 Operační systém UNIX a základy programování -16Procesy
I
C2110 Operační systém UNIX a základy programování -17-
Procesy
Proměnné
Proces: pid, ppid
Proces: pid, ppid
Proměnné
rodičovský proces
dceřiný proces
• Prvním spuštěným procesem po spuštění systému je proces “init”
• Každý příkaz spuštěný v shellu (příkazové řádce) je procesem
pid = identifikátor procesu
ppid = identifikátor
rodičovského procesu
Proces je instance běžícího programu. V daný okamžik může na jednom fyzickém
procesoru běžet jeden proces. Operační systém pak zajišťuje rychlé přepínaní běžících
procesů, což vede k jejich zdánlivému souběžnému běhu (multitasking).
C2110 Operační systém UNIX a základy programování -18Výpis
procesů
Procesy lze vypsat příkazy:
top průběžně zobrazuje procesy setříděné podle zátěže procesoru (ukočení
klávesou q)
ps vypíše procesy běžící v daném terminálu nebo podle zadaných specifikací
(ps -u user_name)
pstree vypíše procesy (stromový výpis)
$ ps
PID TTY TIME CMD
8763 pts/5 00:00:00 bash
8852 pts/5 00:00:00 gimp
8857 pts/5 00:00:00 ps
číslo procesu
terminál, ve kterém proces běží
spotřebovaný strojový čas
jméno spuštěného příkazu
C2110 Operační systém UNIX a základy programování -19Standardní
proudy
process
(příkaz, program)standardní vstupní proud
(klávesnice)
standardní výstupní proud
(obrazovka terminálu)
standardní výstupní chybový proud
(obrazovka terminálu)
Vstupně-výstupní proudy slouží procesu ke komunikaci se svým okolím. Každý proces
otevírá tři standardní proudy:
C2110 Operační systém UNIX a základy programování -20-
Přesměrování
process
(příkaz, program)standardní vstupní proud
(klávesnice)
standardní výstupní proud
(obrazovka terminálu)
standardní výstupní chybový proud
(obrazovka terminálu)
Vstupně-výstupní proudy lze přesměrovat tak, aby používaly soubory místo klávesnice či
obrazovky.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování -21Přesměrování
vstupu
Přesměrování standardního vstupu programu my_command ze souboru input.txt.
$ my_command < input.txt
Přesměrování standardního vstupu programu my_command ze souboru skriptu.
.......
./my_command << EOF
prvni radka textu
druha radka textu
treti radka textu
EOF
......
značka určující konec vstupu
(volí uživatel)
konec vstupu, značku nesmí
obklopovat mezery
text, který tvorí načítaný vstup
Tento způsob přesměrování je obzvláště výhodné používat ve skriptech, nicméně funguje i v příkazové
řádce. Výhodou je expanze proměnných v načítaném textu.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování -22Přesměrování
výstupu
Přesměrování standardního výstupu programu my_command do souboru output.txt.
(Soubor output.txt je vytvořen. Pokud již existuje, je jeho původní obsah smazán.)
$ my_command > output.txt
Přesměrování standardního výstupu programu my_command do souboru output.txt.
(Soubor output.txt je vytvořen. Pokud již existuje, je výstup programu my_command
připojen na jeho konec.)
$ my_command >> output.txt
Podobná pravidla platí pro standardní chybový výstup, v tomto případě se používají
následující operátory:
$ my_command 2> errors.txt
$ my_command 2>> errors.txt
C2110 Operační systém UNIX a základy programování -23Spojování
výstupních proudů
Standardní výstup a standardní chybový výstup programu my_command lze současně
přesměrovat do souboru output.txt.
$ my_command &> output.txt
Výše uvedený postup nelze použít pro operátor >>.
$ my_command &>> output.txt nefunguje
Řešení: Nejdříve je nutné přesměrovat standardní výstup a poté spojit standardní chybový
výstup s výstupem standardním.
$ my_command >> output.txt 2>&1
$ my_command 2>&1 >> output.txt nefunguje
pořadí je důležité!
C2110 Operační systém UNIX a základy programování -24Roury
(pípy)
Roury slouží ke spojování standardního výstupu jednoho procesu se standardním vstupem
jiného procesu.
process 1 process 2
vstup
výstup | vstup
výstup
chybový výstup
chybový výstup
$ command_1 | command_2
Použití:
C2110 Operační systém UNIX a základy programování -25Roury
a chybový proud
Přenos standardního chybového výstupu přes rouru je možné provést po jeho spojení se
standardním výstupem.
process 1 process 2
vstup
výstup | vstup
výstup
chybový výstup chybový výstup
$ command_1 2>&1 | command_2
Použití:
2>&1
C2110 Operační systém UNIX a základy programování -26Příkazy
pro cvičení
$ cat soubor1.txt soubor2.txt
$ paste soubor1.txt soubor2.txt
$ wc soubor.txt
$ head -15 soubor.txt
$ tail -6 soubor.txt
Ukázky použití:
spojí obsah souborů soubor1.txt a soubor2.txt za sebe a výsledek vypíše na obrazovku
spojí obsah souborů soubor1.txt a soubor2.txt vedle sebe a výsledek vypíše na obrazovku
vypíše počet řádků, slov a znaků, které obsahuje soubor soubor.txt
vypíše prvních 15 řádků ze souboru soubor.txt
vypíše posledních 6 řádků ze souboru soubor.txt
cat spojí obsah více souborů do jednoho (za sebe), případně vypíše obsah jednoho
souboru
paste spojí obsah více souborů do jednoho (vedle sebe)
wc informace o souboru (počet řádků, slov a znaků)
head vypíše úvodní část souboru
tail vypíše koncovou část souboru
C2110 Operační systém UNIX a základy programování -27-
Cvičení
1. Vytvořte adresář Procesy ve vašem domovském adresáři
2. Do adresáře Procesy zkopírujte program (soubor) /bin/ls a prejmenujte jej na myls
3. Spusťte program myls
4. Jaké přístupová práva má soubor myls ?
5. Souboru myls odstraňte všechna práva pro spuštění. Co se stane, pokud se pokusíte
program myls spustit?
6. Nalezněte všechny soubory s koncovkou .f90 , které obsahuje adresář
/home/kulhanek/Data/dev/src/ , seznam souborů uložte do souboru
~/Procesy/seznam.txt
7. Kolik řádků obsahuje soubor seznam.txt ?
8. Vypište první dva řádky ze souboru seznam.txt nejdříve na obrazovku a poté do
souboru dva_radky.txt
9. Vypište pouze třetí řádek ze souboru seznam.txt
10. V adresáři /proc nalezněte všechny soubory, které začínají písmeny cpu . Z výpisu
odstraňte informace o nepovoleném přístupu přesměrováním chybového proudu do
/dev/null