C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce / modul 3 -1C2110
Operační systém UNIX a
základy programování
Petr Kulhánek
kulhanek@chemi.muni.cz
Národní centrum pro výzkum biomolekul, Přírodovědecká fakulta
Masarykova univerzita, Kamenice 5, CZ-62500 Brno
2. lekce / modul 3
PS/2020 Distanční forma výuky: Rev2
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce / modul 3 -2Souborový
systém
➢ struktura
➢ odlišnosti od MS Windows
➢ relativní a absolutní cesty
➢ zástupné znaky
➢ základní příkazy
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce / modul 3 -3Struktura
souborového systému
UNIX využívá hierarchický adresářový souborový systém složený z adresářů (složek) a
souborů. Všechny adresáře a soubory leží v jediném kořenovém adresáři (/).
/
home
bin
ivo
kořenový adresář
soubortest.txt
adresář
podadresář adresáře home
Domovský adresář:
● adresář sloužící pro data a nastavení uživatele
● obvykle v cestě /home/username
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce / modul 3 -4Srovnání
s MS Windows
Vlastnost Linux (ext2/ext3/ext4) MS Windows
(FAT32,NTFS)
Diskové
oddíly
(partitions)
Ne
Diskové oddíly se připojují jako
adresáře.
C:, D:, atd.
Je však možné připojit i
jako adresář (ntfs).
Jména Rozlišuje malá a velká písmena
(case sensitive).
Nerozlišuje malá a velká
písmena (case
insensitive).
Oddělování
jmen
Lomítko Zpětné lomítko
Přístupová
práva
Ano
POSIX
Ano (pouze NTFS)
ACL
Zařízení
(hardware)
Jako speciální soubory. Ne
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce / modul 3 -5Souborový
systém na klastru WOLF
wolf01
/scratch
wolf02
/scratch
wolf03
/scratch
wolf04
/scratch
/home
........
Sdílený obsah na všech uzlech klastru WOLF.
Data jsou zálohována. Zálohy jsou dostupné ve
formě snapshotů v adresáři
/backup/<date>/WOLF/wolf.ncbr.muni.cz/home
Kapacita na uživatele je omezena kvótou 1,5 GB.
Rozdílný obsah na každém uzlu.
Data na svazku /scratch se nezálohují a mohou
být kdykoliv smazána bez předchozího
upozornění.
Kapacita není omezena kvótou na uživatele.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce / modul 3 -6Identifikace
adresářů a souborů
/
home
bin
user
test.txt
/home/user/test.txt - absolutní cesta identifikující soubor
test.txt vzhledem ke kořenovému adresáři
Cesta k adresáři nebo souboru může být uvedena jako absolutní nebo relativní. Jména
adresářů a souborů se oddělují lomítkem /.
user/test.txt - relativní cesta identifikující soubor
test.txt vzhledem k aktuálnímu adresáři (v tomto
případě se jedná o adresář /home)
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce / modul 3 -7Typy
cest
Absolutní cesta je vždy uvedena vzhledem ke kořenovému nebo k domovskému adresáři.
Musí tedy začínat buď lomítkem / nebo tildou ~.
Relativní cesta je cesta uvedená k aktuálnímu/pracovnímu adresáři. (Absolutní cestu
pracovního adresáře lze získat příkazem pwd.)
/home/kulhanek/Documents/domaci_ukol.txt
../alois/Documents
Použití tildy:
~ domovský adresář přihlášeného uživatele
~username domovský adresář uživatele username
Speciální jména adresářů:
. (tečka) aktuální adresář
.. (dvě tečky) rodičovský (nadřazený) adresář
Cesty v souborovém systému (bez ohledu na OS) mohou být relativní nebo absolutní.
Význam relativních cest je závislý na aktuálním pracovním adresáři, kdežto význam
absolutních cest je na aktuálním pracovním adresáři nezávislý.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce / modul 3 -8Cesty
vs poštovní adresy
Velmi blízkou paralelou k cestám jsou např. poštovní adresy:
Česká republika
Zeměkoule
Brno Zlín
Kopretinová
Kopretinová
5
6
5
6
Relativní adresa:
Absolutní adresa:
Kopretinová 5
/Zeměkoule/Česká republika/Brno/Kopretinová 5
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce / modul 3 -9Využití
relativních a absolutních cest
V běžné práci se často používají oba typy a to i souběžně.
experiment1 experiment2 experiment3 experiment4
analyzační skript
Databáze PDB
struktur
absolutní cesty
relativní cesty
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce / modul 3 -10Využití
relativních a absolutních cest
V běžné práci se často používají oba typy a to i souběžně.
experiment1 experiment2 experiment3 experiment4
analyzační skript
Databáze PDB
struktur
absolutní cesty
relativní cesty
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce / modul 3 -11Zástupné
znaky v názvech souborů
Zástupné znaky (wildcards, divoké 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) zástupných znaků provádí shell (prostředí zpřístupňující příkazovou řádku)
před spuštěním samotného příkazu. Expanzi lze zabránit uvedením jména v uvozovkách
nebo použitím zpětného lomítka před speciálním znakem. V tomto případě může expanzi
provést spouštěný příkaz (např. find).
Zadaný příkaz: $ cp *.pdf Documents/
Doplněný příkaz: $ cp 01.pdf 02.pdf Documents/
Příklad:
Aktuální adresář obsahuje souboru 01.pdf a 02.pdf
expanze
spuštění příkazu
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce / modul 3 -12Speciální
znaky v názvech souborů
Speciální znaky je možné souběžně použít v názvech adresářů a souborů:
Příklady:
$ cp ~/ukol[1,4,5]/*.pdf Documents/
zkopíruje všechny pdf dokumenty z podadresářů ukol1, ukol4 a ukol5 v
domovském adresáři do podadresáře Documents
Příklady:
$ cp *.pdf Documents/
zkopíruje všechny pdf dokumenty z aktuálního adresáře do podadresáře
Documents
$ rm * smaže všechny soubory v aktuálním adresáři (kromě adresářů a skrytých
souborů a 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 2. lekce / modul 3 -13Základní
příkazy
Souborový systém (základní příkazy):
cd změní aktuální pracovní adresář
pwd vypíše cestu k aktuálnímu pracovnímu adresáři
ls vypíše obsah adresáře
mkdir vytvoří adresář
rmdir smaže adresář (musí být prázdný)
cp zkopíruje soubor či adresář
mv přesune soubor či adresář
rm odstraní soubor či adresář
find vyhledává soubory či adreáře
"Zlatá trojice" – musím vědět, jak se tam dostat (cd), kde jsem, pokud to nevím (pwd) a co
tam je (ls)
Užitečné tipy:
$ cd příkaz bez zadaného argumentu nastaví jako pracovní adresář domovský
adresář
Je vhodné mít otevřeny minimálně dva terminály ve zdrojovém a cílovém adresáři,
používat automatické dokončování (TAB), a kontrolovat obsahy adresářů před a po
provedení operace.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce / modul 3 -14Přístupová
práva - předehra
$ 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 (vytvořit či smazat soubor či adresář)
x možnost spuštění souboru možnost vstoupit do adresáře
Každý soubor či adresář má určeného vlastníka a skupinu uživatelů. Přístupová práva se
uvádějí zvlášť pro vlastníka souboru (u), skupinu uživatelů (g) a ostatní uživatele (o).
u g o
typ: soubor (-) nebo adresář (d)
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce / modul 3 -15Vytvoření
adresářů
• Vytvoření adresáře
$ mkdir jmeno_adresare
• Vytvoření vnořených adresářů
$ mkdir -p jmeno_adr1/jmeno_adr2/jmeno_adr3
volba -p (parents) způsobí, že budou vytvořeny rodičovské
adresáře, pokud neexistují
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce / modul 3 -16-
Kopírování
• Ke kopírování slouží příkaz cp
$ cp soubor1 soubor2
vytvoří kopii souboru "soubor1" s názvem "soubor2"
$ cp soubor1 soubor2 soubor3 adresar1/
kopíruje soubory "soubor1 ", "soubor2", "soubor3" do adresáře "adresar1"
$ cp -r adresar1 adresar2
vytvoří kopii adresáře "adresar1" s názvem "adresar2"; pokud adresář
"adresar2" již existuje, vytvoří kopii adresáře "adresar1" jako podadresář
adresáře "adresar2"
$ cp -r soubor1 adresar2 soubor3 adresar1/
kopíruje soubory "soubor1", "soubor3" a adresář "adresar2" do adresáře
"adresar1"
Volbu -r (recursive) je nutné použít pro kopírování obsahu adresářů.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce / modul 3 -17-
Přesouvání
• K přesouvání nebo přejmenovávání slouží příkaz mv
$ mv soubor1 soubor2
přejmenuje soubor "soubor1" na "soubor2"
$ mv soubor1 soubor2 soubor3 adresar1/
přesune soubory "soubor1", "soubor2", "soubor3" do adresáře "adresar1"
$ mv adresar1 adresar2
přejmenuje adresář "adresar1" na "adresar2"; pokud adresář "adresar2" již
existuje, přesune adresář "adresar1" do adresáře "adresar2"
$ mv soubor1 adresar2 soubor3 adresar1/
přesune soubory "soubor1", "soubor3" a adresář "adresar2" do adresáře
"adresar1"
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce / modul 3 -18-
Mazání
• K mazání slouží příkaz rm
$ rm soubor1
odstraní soubor "soubor1"
$ rm -r adresar1
odstraní adresář "adresar1"
rm -rf .*
rekurze (r) a bez dotazu (f - force)
.* -> .. (mazání i směrem nahoru)
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce / modul 3 -19Vyhledávání
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 2. lekce / modul 3 -20Vyhledávání
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 2. lekce / modul 3 -21Skryté
soubory a adresáře
Jména skrytých souborů či adresářů začínají tečkou. Při běžném výpisu se nezobrazují, lze
je vypsat pomocí příkazu ls -a. Speciální znaky *, ? a [] v běžném kontextu nezahrnují skryté
soubory.
Skryté soubory obsahují konfiguraci systému a pokud
nevíte co děláte, tak je nemažte nebo neměňte.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce / modul 3 -22Formát
dotazu příkazové řádky
Výchozí nastavení:
$ PS1="[\u@\h \W]$ "
Upravené nastavení:
$ PS1="[\u@\h \w]$ "
Vzhled dotazu příkazové řádky lze měnit. Slouží k tomu systémová
proměnná PS1 (man bash). Pokud vám současný formát nevyhovuje
(zobrazuje jméno posledního adresáře z aktuální cesty), můžete si vzhled
změnit následovně:
velké a malé písmeno w
Změna se projeví pouze v terminálu, kde byla provedena. Nastavení je možné učinit
trvalým tak, že se příkaz vloží na konec skrytého souboru ~/.bashrc na samostatný řádek. K
změně obsahu souboru použijte textový editor gedit nebo kwrite. Změna v nastavení se
projeví v nově otevřených terminálech.
Upravené nastavení bude zobrazovat celou cestu k pracovnímu adresáři.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce / modul 3 -23Cvičení
1
1. Přihlaste se na pracovní stanici wolf02.ncbr.muni.cz.
2. V domovském adresáři vytvořte adresáře: Documents/C2110
3. Do adresáře C2110 zkopírujte přednášky v pdf formátu z adresáře:
/home/kulhanek/Documents/C2110/Presentations
4. Vytvořte adresář studmat ve vašem domovském adresáři
5. Do adresáře studmat zkopírujte prezentaci C2110-CZ-L02.pdf z vašeho adresáře
Documents/C2110 a nazvěte ji prezentace.pdf
6. Vytvořte adresář /scratch/username/pokus
7. Soubor prezentace.pdf zkopírujte do adresáře /scratch/username/pokus
8. V adresáři /scratch/username/pokus prezentaci přejmenujte na lekce2.pdf
9. Přihlaste se na pracovní stanici wolf03.ncbr.muni.cz
10. Je soubor lekce2.pdf přítomen v adresáři /scratch/username/pokus Pozorování
diskutujte.
11. Smažte adresáře /scratch/username/pokus a ~/studmat
Pokuste se naučit používat:
• více terminálů
• automatické dokončování (klávesa TAB)
• zjednodušené kopírování: označit levým tlačítkem / vložit prostředním tlačítkem (kolečkem) myši
• historii příkazové řádky
username – vaše uživatelské jméno
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce / modul 3 -24Domácí
úkoly
➢ Procvičování příkazů
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce / modul 3 -25Domácí
úkol
1. Přihlaste se na pracovní stanici klastru WOLF.
2. Ve svém domovském adresáři vytvořte adresář Data
3. Do adresáře Data zkopírujte obsah adresáře
/home/kulhanek/Documents/C2110/Lesson02 včetně podadresářů
4. Nalezněte všechny soubory s koncovkou .cpp, které se nacházejí v adresáři Data
(jména souborů vypište na obrazovku)
5. V adresáři /scratch/username vytvořte adresář Headers
6. Do adresáře Headers zkopírujte všechny soubory z adresáře
/home/kulhanek/Documents/C2110/Lesson02/dev/src, které mají koncovkou .h
7. Do adresáře Headers přesuňte všechny soubory z adresáře
/home/kulhanek/Documents/C2110/Lesson02/dev/src, které mají koncovkou .cpp K
čemu skutečně došlo a proč?
8. Jaká je velikost v B a kB souboru
/home/kulhanek/Documents/C2110/Lesson02/dev/src/GraphicsSetup.cpp
9. V adresáři Headers smažte všechny soubory s koncovkou .h a obsahující slovo
Graphics na začátku jména souboru
10. Smažte adresář Headers