Introductie UNIX/Linux

Transcriptie

1 Introductie UNIX/Linux Erik Poll en Martijn Warnier Katholieke Universiteit Nijmegen October 31, 2002 Abstract Dit is een collectie opdrachten om wat aspecten van het operating systeem Linux of UNIX te verkennen. Het heeft niet de pretentie een volledige manual te zijn. Voor de meeste opdrachten maakt het niet (veel) uit of je onder Unix of Linux werkt. Bij sommige opdrachten zijn de instructies specifiek voor de UNIX workstations en de window manager die daarop draait; onder een andere Linux of UNIX installatie, of een andere window manager (bijv. Gnome of KDE) zal het mogelijk net wat anders werken. Contents 1 Inloggen op de UNIX workstations 2 2 De Shell 3 3 Combineren van commando s met en > 8 4 Processen 11 5 Het File Systeem File Attributen De directory /dev X Windows en Netwerken 20 7 Shell scripts Een eerste script De environment variable PATH Aliases Meer scripts Nog wat oefeningen 27 1

2 1 Inloggen op de UNIX workstations 1. Vóór je inlogt, selecteeer eerst onder Options in het submenu Session de Common Desktop Environment (CDE). Hiermee kies je welke window manager je gebruikt en hoe je desktop er dus uitziet. 2. Log nu in gewoon door je login en password in te tikken. 3. Klik het User Registration Window weg door met de muis op de balk bovenaan te staan, de rechtermuisknop in te drukken, en Close te selecteren. 4. Doe hetzelfde met het Help Viewer window. 5. Zet het irritante piepje af door de rechtermuisknop in te drukken als de cursor ergens voor de achtergond staat, en vervolgens Tools Desktop controls te selecteren; dubbelklik met de linkermuisknop op de Beep Style Manager en zet het volume op nul. Klik openstaande windows weer weg zoals bij 3 hierboven. Hieronder wat algemene tips over het omgaan met deze workstations: Je hebt vier verschillende desktops tot je beschikking: door op One, Two, Three, of Four te klikken in het midden onderaan verander je van desktop. Mocht je merken dat je opeens allerlei dingen van je desktop kwijt bent, dan ben je mogelijk naar een andere desktops verhuisd. Uitloggen kan door op EXIT te klikken in het controle paneel in het midden onderaan het scherm. Een terminal window kun je opstarten door de rechtermuisknop in te drukken, en Host This Host te selecteren. Een editor kun je opstart door onder de rechtermuisknop Applications Text Editor te selecteren. 2

3 2 De Shell Onder Linux en UNIX wordt vaak gewerkt vanuit een zogenaamde command line shell programma, dat in een terminal window draait. Hier worden dan commando s ingetikt, steeds afgesloten door Enter, net zoals vroeger in MS-DOS. Er zijn goede window interfaces voor UNIX of Linux zoals degene die je nu gebruikt, waar de gewone huis-tuin-en-keuken gebruiker alles kan doen wat hij of zij wil zonder ooit de ouderwetse shell te gebruiken. Toch is het nuttig om met de shell overweg te kunnen, want Er zijn dingen die je eenvoudig vanaf de command line kunt doen die moeilijk of niet te doen zijn met grafische interfaces. Vanuit de shell kunnen we het operating system goed observeren, zonder dat bepaalde aspecten worden verborgen door het window manager. Dit is vooral interessant als we willen weten wat er onder de motorkap nou precies allemaal gedaan wordt door het operating systeem. De shell werkt op alle UNIX en Linux systemen vrijwel hetzelfde. Bij remote inloggen over een netwerk naar een ander UNIX of Linux machine zal je geconfronteerd worden met een shell. Tot slot, geoefende gebruikers kunnen veel sneller werken met de shell dan welke grafische interface dan ook. Het oorspronkelijke shell programma bij UNIX heette sh. In de loop van de tijd zijn er steeds geavanceerdere versies ontwikkeld. De meest gebruikte shell programmas tegenwoordig zijn tcsh en bash. We gebruiken de bash shell hier, maar de verschillen met tcsh zijn minimaal, zolang je niet allerlei geavanceerdere features gebruikt. Password veranderen Start een terminal window op, door de rechtermuisknop in te drukken, en Host This Host te selecteren. Als je in een terminal window wil tikken, zul je soms dit window eerst selecteren door met de rechtermuisknop op het terminal window te klikken. Het eerste wat je nu moet doen is je password veranderen. Tik in een terminal window het command passwd in, gevolgd door een Enter. Je moet nu één keer je oude password en twee keer je nieuwe password intikken. Het kan zijn dat je nieuwe password geweigerd wordt, omdat het te makkelijk te raden is; kies in dat geval een ander password, totdat het geaccepteerd wordt. Slechtgekozen passwords zijn een notoire zwakke plek in de beveiling van computersystemen. Een goede truuk om goede passwords te bedenken én te onthouden is om een zin te nemen, bijv. ik betaal 5 dollar plus 10 % aan Piet Venema, en dan de eerste letter van elk woord te nemen, ib5\$+10%apv. 3

4 Files en Directories De rest van dit hoofdstuk gaat over de basiscommando s in UNIX/Linux om met het filesysteem om te gaan. Open een terminal window, als je er nog geen hebt. 1. Geef het commando cd. Hiermee ga je naar je zogenaamde home-directory, de plek waar je als gebruiker je eigen bestanden bewaart. cd is een afkorting voor change directory 2. Geef het commando pwd. Je krijgt nu te zien waar in je momenteel bent in het het filesysteem. jouw homedirectory staat; pwd is een afkorting voor path working directory, dwz. het pad van de directory waar je momenteel aan het werken bent. Als je loginnaam inf035 is, dan is home-directory /home/infstud/inf Geef het commando ls. Je krijgt nu de inhoud van je home-directory te zien; ls is een afkorting voor list. Als het goed is staat er nog niets in je home-directory. 4. We gaan nu een nieuwe bestand (file) aanmaken in je homedirectory met behulp van een editor: Start een editor. Op de UNIX machines gaat dit door onder de rechtermuisknop Applications Text Editor te selecteren. Creeer een bestand met daarin wat willekeurige tekst. Bewaar dit bestand onder de naam testfile in je home-directory, met File Save As. Als je in het terminal window weer het commando ls geeft, moet er nu een bestand testfile bij zijn gekomen. Zoniet, probeer het dan nog een keer. Zoja, sluit de editor af. 5. Geef het commando mv testfile testfile2. Bekijk met ls de nieuwe inhoud van je home-directory. Met het commando mv kun je de naam van een file veranderen; het bestand testfile heet nu testfile2. mv is een afkorting van move. 6. Geef het commando cp testfile2 testfile3. Bekijk met ls de nieuwe inhoud van je home-directory. Met het commando cp kun een file kopieren; cp is een afkorting van copy. Het nieuwe bestand testfile3 is identiek aan testfile2 ; bekijk ze allebei maar eens met de editor. 7. Verwijder nu het bestand testfile3 met het commando rm testfile3. rm is een afkorting van remove. Waarschijnlijk wordt je gevraagd of je het bestand daadwerkelijk wilt verwijderen; hierop moet je y (voor yes ) antwoorden. 8. Tik cp t in en druk dan op de TAB toets. Je zult zien dat er dan vanzelf testfile2 wordt ingevuld. Er is een handige truuk die veel tikwerk kan besparen. Maak het cp commando af, door bijv. testfile3 of een andere naam als tweede argument in te tikken en een return te geven. 4

5 Nu wat commando s om met directories te werken: 1. Geef het commando mkdir testdirectory in het terminal window, en bekijk met ls de nieuwe inhoud van je home-directory. Er is nu een nieuwe directory (oftewel map of folder) genaamd testdirectory; mkdir is een afkorting voor make directory. 2. Geef het commando ls testdirectory om de inhoud van de testdirectory te zien. 3. Geef het commando mv testfile2 testdirectory. Bekijk met ls de nieuwe inhoud van je home-directory, en met ls testdirectory de nieuwe inhoud van de directory testdirectory. Het bestand testfile2 is verplaatst de directory testdirectory. NB. merk op dat we mv eerder gebruikt hadden om de naam van een bestand te veranderen. mv kan dus zowel de naam van een file veranderen als een file naar een andere directory te verplaatsen! 4. Geef het commando cd testdirectory. cd is een afkorting van change directory. Bekijk wat het resultaat van pwd en van ls nu is: We zitten nu in de directory testdirectory. 5. Geef het commando cd.., en bekijk het resultaat van pwd en ls nu. In UNIX/Linux betekent.. één directory omhoog in de directoryboom. 6. Geef weer het commando cd testdirectory om naar de directory testdirectory te gaan. 7. Geef het commando ls... Hiermee krijg je de inhoud van een directory omhoog te zien. em Geef het commando mv testfile2.., en bekijk het resultaat van ls en ls.. daarna. Je zult zien dat testfile2 één directory omhoog is verhuisd. Wildcards Behalve de TAB toets, is een andere truuk die veel tikwerk kan besparen het gebruik van de speciale karakters * en?. Bijvoorbeeld cp * testdirectory kopieert alle bestanden uit de huidige directory naar testdirectory, en rm testfile? verwijdert alle bestanden met een naam die begint met testfile gevolgd door precies één andere karakter. Opties Veel van de commando s die tot nu toe genoemd zijn kunnen allerlei opties krijgen. Probeer eens het commando ls -l 5

6 Je krijgt dat een uitgebreidere listing (l staat voor lang) te zien, met o.a. het tijdstip dat de files zijn gemaakt, van wie de file is, en hoe groot ze zijn, en wie er toestemming heeft om de file te lezen en schrijven; meer hierover later. Probeer ook eens ls -R voor een recursieve listing, of ls -lr voor een uitgebreidere recursieve listing. Met ls -lr / krijg je een uitgebreidere recursieve listing van het hele file-systeem te zien. waarschijnlijk erg lang; druk op Ctrl-c om het te onderbreken. Dit duurt Meer informatie over commando s Met het commando man kun je informatie over commando s, de zogenaamde manual page, opvragen. Bijvoorbeeld met man ls kun je alle opties van ls te zien krijgen. Met PageUp en PageDown kun je door deze informatie op en neer, met q (voor quit ) verlaat je de manual page. Helaas wordt je bij man vaak overspoeld door een waslijst aan opties en allerlei informatie waar je helemaal niet in geinteresseerd bent, en kun je beter op het web zoeken. Er zijn weliswaar kleine verschillen tussen verschillende versies van UNIX en Linux, zeker wat betreft de meer obscure opties. Maar voor de meest gebruikelijke commando en opties zul je hier niet snel iets van merken. Opdracht 2.A Probeer de volgende operaties eens uit, in een willekeurige volgorde cd / cd ~inf099 cd ~ cd.. cd en kijk steeds na elke operatie met pwd waar je ergens terecht bent gekomen op het filesysteem. Wat betekent ~ kennelijk? Opdracht 2.B Probeer de volgende commando s eens uit history!! ls ls -l!l!h!c in verschillende volgordes. Probeer eens op de pijltje-omhoog en pijltje-omlaag toets te drukken. Zo kun je alle oude commando s die je hebt gegeven terugzien. Probeer door op Enter te drukken zo n oud commando te herhalen. 6

7 Druk eens eens op pijltje-omhoog en vervolgens een paar keer op pijltje-links of op Backspace. Zo kun je het vorige commando iets wijzigen. Dit is vooral handig als je een keer een tikfout in een commando hebt gemaakt. 7

8 3 Combineren van commando s met en > UNIX/Linux biedt allerlei mogelijkheden om commando s aan elkaar te knopen. Hierdoor wordt de shell een krachtige tool, en kun je eenvoudig dingen doen die je met een grafische file manager niet zullen lukken. Eerst nog wat handige UNIX/Linux commando s: cat Dit drukt een of meer bestanden af in een terminal window. Bijvoorbeeld, cat testfile testfile2 testfile3 drukt de drie bestanden testfile, testfile2, en testfile3 achter elkaar af. more Dit doet bijna hetzelfde als cat; het enige verschil is dat more het afdrukken onderbreekt telkens als het terminal window vol is, en wacht tot de gebruiker een toets indrukt, zodat je pagina voor pagina door het bestand scroll t. Door op q (voor quit ) te drukken beeindig je het scrollen. more is erg handig om snel een bestand te bekijken. Net als cat kan more ook op meerdere files werken, bijvoorbeeld cat testfile testfile2 testfile3. grep Hiermee kun je in bestanden zoeken naar voorkomens van een woord. Bijvoorbeeld, grep Piet testfile drukt alle regels uit het bestand testfile af waarin het woord Piet voorkomt. Net als cat en more, kan grep ook meerdere files werken. wc Hiermee tel je het aantal regels, woorden, en karakters in een file. probeer man wc. Voor meer info, Voor al deze commando s kun je ook wildcard s gebruiken. Bijvoorbeeld, met more *.txt bekijk je alle files met een naam die eindigt op txt, en met grep Piet testdirectory/* zoek je naar regels waar Piet in voorkomt in alle files in de testdirectory. Opdracht 3.A Ga naar je home-directory met cd. Kopieer de bestanden bla1.txt t/m bla5.txt en test1.txt t/m test5.txt uit de homedirectory van user inf099 naar je eigen homedirectory (of een subdirectory daarin). Dit kan in een keer met het commando cp ~inf099/*txt ~ Kijk met ls of het gelukt is. Experimenteer wat met de commando s wc, grep, more, en cat op deze files. 8

9 Output redirection Veel commando s zoals ls, grep, cat, etc. sturen uitvoer naar het beeldscherm. Met >, het groter-dan teken, kun je deze uitvoer in een file opslaan. De technische kreet hiervoor is output redirection. Probeer achtereenvolgens de volgende commando s in je home-directory ls -l > mijndir ls -l.. > mijnsuperdir ls -lr.. > mijnsuperdir-rec cat mijn* > alle3 Bekijk vervolgens of tussendoor de inhoud van je home-directory met ls, en bekijk de inhoud van de nieuwe files in home-directory met behulp van cat of more. bijv. met more mijndir. Output redirection met > is erg handig als een commando te veel uitvoer naar het beeldscherm stuurt om te bekijken. Pipes Net zoals > gebruikt kan worden om de output van een commando naar een file te sturen, kan gebruikt worden om de output van een commando door te sturen als invoer voor een ander commando. Bijvoorbeeld cat * wc plakt alle files in een directory achter elkaar en telt vervolgens het aan karakters, woorden en regels. Probeer dit maar eens uit. Probeer eventueel ook wat van de opties van wc. Je kunt beschouwen als een pijpleiding die de uitvoer van bijv. cat * doorsluist naar wc. Een ander voorbeeld van het gebruik van is ls -R more waarmee je door lange directory-listings kunt scrollen, of ls -R grep inf035 waarmee je in directory-listings naar een patroon kan zoeken. Opdracht 3.B Voor deze opgave heb je weer de bestanden bla1.txt t/m bla5.txt en test1.txt t/m test5.txt uit de homedirectory van user inf099 nodig. Beantwoord de vragen hieronder, door de commando s te combineren met > en/of, en eventueel nieuwe files te creeren. 1. In welke bestanden komt de naam Piet voor? 2. Hoeveel woorden staan er in alle tien de files bij elkaar? 3. In hoeveel regels in de bestanden bla1.txt t/m bla5.txt komt het woord there voor? 9

10 4. In hoeveel regels in de bestanden test1.txt t/m test5.txt komt het woord there én het woord these voor? 5. In hoeveel regels in de bestanden bla1.txt t/m bla5.txt komen de letter t, de letter h én de letter e voor? Opdracht 3.C Hieronder nog wat opdracht om grep te gebruiken, en om meteen een indruk te krijgen van wat en waar de sommige applicaties onder water zoal aan informatie bijhouden op het file systeem. Start als volgt de webbrowser Netscape op: Klik met de linkermuisknop op het driehoekje boven de aarbol om het bijbehorende menu te openen, en klik vervolgens met de linkermuisknop op Web Browser. NB het kan even duren voordat Netscape opstart! Ga naar met File Open Page. Maak een bookmark van deze pagina, met Bookmarks File Bookmark, en sluit de Netscape, met File exit Kijk nu met het commando ls -a in je home-directory. (Kijk onder man ls eventueel wat de optie -a doet.) Als het goed is zie je een directory.netscape Ga deze directory eens in en kijk wat er in staat. Veel applicatie-programma s gebruiken van dit soort verborgen bestanden in de homedirectory van een gebruiker. Hierin worden dan instellingen van de gebruiker opgeslagen, in het geval van een webbrowser de bookmarks opgeslagen, etc. (Een programma als Internet Explorer onder Windows doet dit ongetwijfeld ook, ook al is het waarschijnlijk lastiger om erachter te komen waar deze files en directories precies staan.) Sommige programma s zeggen als je ze voor de eerste keer opstart dat ze zulke verborgen bestanden aanmaken, maar veel programma s doen het zonder dat je er erg in hebt. Als je na een tijdje een keer ls -a doet sta je vaak verbaasd over het aantal van dit soort bestanden! Probeer er met grep achter te komen in welke files in de directory.netscape (en de subdirectories ervan) de kreet Linux nu voorkomt. Kijk ook in de subdirectory cache. Opdracht 3.D Ergens in één of meer van de directories /dev /etc /devices of in de subdirectories daarbinnen staan files waar jij de eigenaar van bent. Probeer erachter te komen welke files dit zijn, mbv. ls -lr en grep om naar je login naam te zoeken. Later, in sectie 5.2, zullen we deze files in meer detail bekijken. 10

11 4 Processen Het doel van deze oefeningen is je vertrouwd te maken met het begrip proces. Dit een van de belangrijkste begrippen in in de informatica! Alle operating systems zijn georganiseerd rond het begrip proces: alles wat op een computer gebeurt is onderdeel van een proces. Open twee terminal windows naast elkaar. Geef in een van de twee het commando ps Je krijgt een lijst te zien van alle processen die er in dit window draaien. Als het goed bestaat deze lijst maar uit één proces, namelijk de shell bash. Met ps -f krijg je wat meer informatie over dit proces. Het commando ps kan weer allerlei opties meekrijgen. Probeer bijvoorbeeld, als je loginnaam inf098 is, ps -u inf098 Je krijgt nu een hele waslijst met al je processen te zien. Als het goed is zie je hier in elk geval de 2 bash shells die in je 2 terminal windows draaien. De andere processen die hierbij staan zijn allemaal processen die deel uitmaken van de desktop omgeving. Afhankelijk van de opties geeft ps voor elke proces z n PID: de process-id TTY: het virtuele beeldscherm oftewel het terminal window waar het proces is opgestart, TIME: de rekentijd die het proces heeft verbruikt, CMD: het commando waar dit proces mee is opgestart, UID: het user-id van de eigenaar van het proces Kijk bij man ps eventueel voor meer opties en uitleg over ps. Merk op dat processen zoals bash niet veel rekentijd gebruiken; de meeste tijd doen deze processen namelijk niets, maar zitten ze enkel te wachten tot er wat wordt ingetikt. PID s en UID s, unieke nummers om processen en gebruikers te identiferen, spelen een belangrijke rol in de boekhouding van het operating systeem. Kun je zien wat jouw user-id is? Geef in een van de terminal windows het commando xcalc Dit opent een calculator. Probeer deze maar eens uit, maar sluit het niet af. Kijk in het ander terminal window het commando ps -a welke processen er leven. Probeer ook eens ps -al, en kijk in de PPID (parent process id) kolom wat de parent van dit het calculator proces is. Merk op dat er geen prompt verschijnt in het terminal window waar je het commando xcalc gaf. Als je probeert hier iets in te tikken zul je merken dat het niet lukt. Dit komt 11

12 doordat nu het shell proces bash tijdelijk op non-aktief staat, zolang het xcalx proces in de voorgrond draait. Sluit het xcalc window weer af, door op de X knop rechtsboven in het window te klikken. Zodra de dit doet, wordt het bash proces weer actief, en krijg je de prompt weer te zien. Opstarten van processen in de achtergrond We kunnen de calculator ook opstarten met xcalc & Probeer dit eens uit. Kijk met ps weer welke processen er leven. Het verschil tussen xcalc en xcalc & is dat met xcalc & het calculator proces in de achtergrond wordt opgestart. Het bash proces blijft in dat geval gewoon doordraaien, in de voorgrond. Met het commando xcalc zonder & wordt het calculator proces in de voorgrond opgestart. Als we invoer in een window intikken, gaat die invoer naar het proces dat in de voorgrond draait. Killen van processen Geef in een terminal window weer het commando xcalc en druk vervolgens op Ctrl-c in datzelfde terminal window. Wat gebeurt er? Probeer het eventueel nog een keer, en kijk met ps -a in een ander window welke processen er leven vóór en na op Ctrl-c drukt. Met Ctrl-c kun je een processen om zeep helpen. Een andere manier om dit te doen is met het commando kill pid waar pid het process-id nummer is van het proces dat we willen afbreken. Sommige processen zijn wat hardnekkiger en overleven kill. In dat geval kun je de optie -9 meegeven; met kill -9 pid breng je gegarandeerd elk proces om zeep (tenminste, als het een van je eigen processen is). Suspenden van processen Geef het commando xcalc en druk vervolgens op Ctrl-z in het terminal window. (Misschien wil je het xcalc window eerst even verslepen zodat het niet voor het terminal window hangt). Waarschijnlijk verschijnt er een boodschap in het terminal window. Probeer de calculator te gebruiken, en probeer het xcalc window te resizen. Kijk met ps of het xcalc proces nog leeft. 12

13 Met Ctrl-z is het xcalc proces ge-suspend. Het proces bestaat nog wel, maar is al het ware bevroren, en reageert nergens meer op. Er zijn twee commando s om het xcalc proces weer tot leven te wekken: het commando fg, voor foreground ; het gewekte proces draait dan verder in de voorgrond. het commando bg, voor background ; het gewekte proces draait dan verder als achtergrond process. Probeer fg en bg maar eens nadat je een xcalc proces ge-suspend hebt met Ctrl-z. Alternatieven voor ps Een alternatieve manier om in de gaten te houden welke processen er draaien is het commando top. Probeer dit commando maar eens uit. top sorteert de processen naar hoeveel procent van de CPU tijd ze verbruiken. Merk op dat top zelf ook in de lijst van processen voorkomt. Door u in te tikken bij top kun je een user opgegeven van wie je de processen wil zien. Door een? in te tikken krijgt je meer informatie over alle interactive commando s die je in top kunt geven. Met Ctrl-c onderbreek je het top process. Er is op de UNIX machines ook een mooie grafische variant met top, namelijk rechtermuisknop Tools Process Manager. Probeer deze maar eens. Je zult mogelijk zien dat er ook andere mensen op je machine aan het werken zijn. Opdracht 4.A Wat oefeningen met kill: 1. Geef in een window het commando xclock, en probeer vervolgens vanuit een ander window deze klok om zeep te helpen met kill. 2. Geef in een terminal window het commando xclock. Probeer vervolgens vanuit een ander terminal window het eerste terminal window op zeep te helpen, door het bash proces wat daar draait af te schieten met kill. 3. Geef in een terminal window het commando xclock &. Probeer vervolgens weer vanuit een ander terminal window het eerste terminal window op zeep te helpen, door het bash proces wat daar draait af te schieten met kill. Is er enig verschil met er bij 2 gebeurde? 4. Start Netscape weer op, en probeer Netscape vervolgens met een kill om zeep te brengen. 5. Je kunt eens kijken met ps -Al, top, of het Process manager window, welke processen er nog meer draaien op je machine, en proberen ze met kill of kill -9 af te schieten. In de Process manager window door dit ook door met de rechtermuisknop te klikken. Zolang je als gewone gebruiker bent ingelogd, niet als root, moet dit in principe geen kwaad kunnen.... (Misschien moet je wat van de verschillende opties van ps uitproberen om erachter te komen welke processen er echt allemaal draaien; zie man ps.) Het kill-en van processen met kill is in de praktijk nog wel eens nuttig, bijvoorbeeld als er een bepaald proces is vastgelopen of op hol is geslagen. 13

14 Samenstellen van processen Processen kunnen worden samengesteld met ; en &. 1. Kijk bijvoorbeeld wat het effect is van de commando s ls ; ls -l xclock ; xcalc Voor het onderste commando zul je de klok moeten afsluiten (met rechtermuisknop Close) om t zien wat er daarna gebeurt. Kijk eventueel met ps wanneer welke processen er draaien bij voor en na het afsluiten van de klok. 2. De operatie & is behalve als unaire post-fix operatie ook als binaire infix operatie gebruikt worden. Probeer de commando s hieronder uit om erachter te komen wat de verschillen tussen ; en & zijn, en wat de commando s echo en sleep doen. echo slaap; sleep 2; echo wakker xclock ; sleep 3 ; xcalc xclock ; sleep 3 ; xcalc & xclock & xcalc xclock & xcalc & sleep 3; xclock & (xcalc ; ls) Verzin eventueel zelf nog wat variaties. 3. Hoe moet we de haakjes lezen bij de commando s hieronder? xclock ; xclock & xcalc ; xcalc sleep 3 ; xclock & xcalc 4. Wat is het verschil tussen en sleep 3 ; (xclock & xcalc) (sleep 3 ; xclock) & (sleep 3 ; xcalc) De operatie ; is sequentiële compostitie, en je zult deze operatie wel kennen uit programmeertalen. De operatie & is parallelle compositie, en is waarschijnlijk een stuk minder vertrouwd dan ;. In sommige programmeertalen is het ook mogelijk om processen parallel op te starten, vaak ook met veel ingewikkeldere vormen dan de & hierboven. (Bijvoorbeeld, in Java met threads). De pipe-operatie die we eerder gezien hebben is ook een vorm van parallelle compositie. Probeer maar eens xclock xclock 14

15 Dit is natuurlijk een gedegenereerd gebruik van een pipe; het linker proces xclock stuurt namelijk geen uitvoer naar het terminal window, en het het rechter proces xclock krijgt geen file of ander invoer als argument. De operatie is interessanter dan &, omdat er met communicatie tussen de twee processen is. Processen die parallel zijn opgestart met & zijn volledig onafhankelijk. Er is een hele tak van de informatica die zich bezighoud met de theorie van het samenstellen van processen met operaties als ;, &, en, en bijbehorende regels voor gelijkheid zoals 4. hierboven. Er worden dan ingewikkeldere vormen van parallelle compositie beschouwd, waarbij er bijvoorbeeld niet alleen communicatie in één richting van het ene proces naar het andere proces is, zoals bij, maar waarbij er communicatie in twee richtingen is. Opdracht 4.B Nog wat oefeningen met &, in combinatie het de pseudo-files in /dev. 1. Start in een terminal window de webbrowser netscape op in de backgound. Je zult merken dat netscape een paar meldingen naar het terminal window stuurt. Stop netscape en start het nu zó op in de backgound dat alle uitvoer naar een file netscapeoutput in je home-directory wordt gestuurd. Gebruik hiervoor niet > maar >&. Het verschil tussen deze twee is dat > gebruiken ook eventuele foutmeldingen van een proces re-direct naar een file. 2. Een variant van de bovenstaande opgave die in de praktijk wel eens nuttig is: Start in een window netscape op in de backgound, en zorg ervoor met >& dat alle uitvoer van netscape naar de file /dev/null wordt gestuurd. Wat gebeurt er? Het bestand /dev/null is een algemene prullebak, waar je uitvoer heen kan sturen die je niet wil zien. Dit kan nuttig zijn om uitvoer van een proces dat je niet wil zien NB alles wat naar /dev/null wordt gestuurd, ben je voorgoed kwijt. Meer over de directory /dev in Sectie

16 5 Het File Systeem 5.1 File Attributen Omdat UNIX/Linux multi-user systemen zijn, wordt er voor alle files en directories bijgehouden wie de eigenaar ervan is. Bijvoorbeeld, als ls -l het volgende oplevert -rw-r--r-- 1 inf099 infstud Oct 26 14:57 practicum.pdf drwx inf099 infstud 1024 Jan 26 18:13 mail dan zijn practicum.pdf en mail van user inf099. In de listing die je met ls -l krijgt beginnen alle regels met tien speciale karakters, de file attributen, bijvoorbeeld voor practicum.pdf hierboven -rw-r--r--. De eerste letter geeft aan wat voor soort file het is. Meestal is de eerste letter een -, voor file, of een d, voor directory. In het bovenstaande voorbeeld is mail dus een directory, en practicum.pdf een file. Er zijn nog ander soorten files, die later aan bod komen in Section 5.2. In grafische file manager kun je natuurlijk vaak aan verschillende plaatjes zien met wat voor soorten files je te maken hebt. Je kunt je shell zo instellen dat-ie verschillende kleuren voor directories en bestanden gebruikt. De volgende 9 letters geven de file permissies. Deze bepalen wie er allemaal toestemming hebben om een bepaalde file te lezen, overschrijven, of exeuteren, en voor directories ook wie er allemaal toestemming hebben om de directory binnen te gaan. Voor files betekent r w x read write exexute x permissie om de file te executeren; voor directories betekent x permissie om de directory binnen te gaan. De 9 letters die de file permissies aangeven bestaan uit 3 groepen van 3. De eerste groep van drie geeft de permissies van de eigenaar (user), de tweede groep van drie geeft de permissies van de groep (group), de derde groep van drie geeft de permissies van alle anderen (other): - rw- r-- r-- 1 inf099 infstud Oct 26 14:57 practicum.pdf d rwx inf099 infstud 1024 Jan 26 18:13 mail user group other In het bovenstaande voorbeeld mag iedereen dus de file practicum.pdf lezen maar alleen de user inf099 zelf mag de file lezen. Alleen inf099 mag de directory mail lezen, schrijven en binnengaan. Veranderen van de premissies van een file gaat met het commando chmod, gevolgd door meerdere karakters MODE, gevolgd door de naam van een of meer files of directories 16

17 chmod MODE file De karakters M ODE bestaat drie stukken: 1. een of meer van de karakters u, g, o, a, 2. gevolgd door + of -, voor geef en neem af 3. gevolgd door een of meer van de karakters r, w, x. De betekenis van r, w, x is als in de tabel boven. De betekenis van u, g, o, a, is gegeven door de tabel hieronder Wat voorbeelden u g o a user group other all chmod u+w mail geef aan de user (u) write (w) permissie chmod u-w mail ontneem de user (u) write (w) permissie chmod g+w mail geef aan de groep (g) write (w) permissie chmod o+x mail geef aan others (o) execute (x) permissie chmod a+x mail geef aan iedereen (a) execute (x) permissie chmod go-r mail ontneem group en others read (r) permissie Opdracht 5.A 1. Bekijk het resultaat van ls -l /, dwz. de listing van de wortel van het file-systeem. In welke subdirectory van / heeft iedereen schrijf-permissie? Kijk of je inderdaad een bestand kan aanmaken in deze subdirectory. Deze sub-directory van / is een plek waar iedereen tijdelijk wat bestanden kan neerzetten, en dient als een soort kladpapier. De naam van de directory komt van temporary. 2. Kijk in de directory /bin welke files daar executable zijn; sommige van deze executables moeten je bekend voorkomen. Kijk ook in /usr/bin en /usr/local/bin welke files daar executable zijn. (De naam bin is een afkorting van codebinaries.) Opdracht 5.B Ga naar de directory /home/infstud. Dit kan bijvoorbeeld met het commando cd gevolgd door cd... Welke van de gebruikers inf inf099 hebben hun homedirectory dicht staan (dwz. dat anderen er niet in kunnen)? Check dat je hier inderdaad niet in kan. 17

18 Opdracht 5.C Creeer in je home-directory bestanden klad, publiek, geheim, definitief. De inhoud doet er niet toe. Verander nu de file-permissie van de de bestanden klad publiek geheim definitief zodanig dat klad door iederen gelezen en geschreven mag worden publiek door iederen gelezen maar enkel door jou geschreven mag worden geheim enkel door jou gelezen en geschreven mag worden definitief door iedereen gelezen maar door niemand geschreven mag worden Controleer of dit allemaal goed werkt. Vraag aan je buurvrouw of buurman of ze willen kijken welke van de files ze kunnen lezen en schrijven. Je kunt hiervoor ook de tweede login gebruiken die je gekregen hebt: geef het commando su inf056, als inf056 je tweede login naam is, en geef het bijbehorende password. Je bent nu ingelogs als een andere gebruiker. Met het commando whoami kun je nagaan als wie je in een bepaalde window bent ingelogd. Met het commando exit log je weer uit als deze tweede gebruiker. (Al jullie login s zitten in dezelfde group, infstud, dus je zult niet kunnen checken of de premissies voor others goed staan.) Tip: jezelf schrijf-permissie ontnemen voor een file is in de praktijk erg handig om te voorkomen dat je een file per ongeluk veranderd. Opdracht 5.D Probeer erachter te komen wat write en read permissie precies betekenen voor directories. Gebruik hiervoor een van de directories in je home-directory, of je home-directory zelf. Opdracht 5.E Je kunt chmod ook een getal als parameter meegeven ipv. iets als og-rw. Het idee is dat de permissies x, r, w de volgende waarden hebben Je kunt deze waarden optellen, bijvoorbeeld 6 1 execute 2 write 4 read komt overeen met rw-, en 7 komt overeen met rwx. Vervolgens kun je deze cijfers aan elkaar plakken, in de gebruikelijke volgorde: user, group, other. Dus bijvoorbeeld 761 staat voor rwx permissie voor de user, rw- permissie voor de group, r-- permissie voor others. 18

19 5.2 De directory /dev Onder Linux/UNIX wordt alle randapparatuur zoveel mogelijk als files beschouwd: in de directory /dev en de sub-directories daarin staan allerlei pseudo -files die geassocieerd zijn met hardware devices. Dit wordt gedaan met oog op de uniformiteit: Het idee is dat uitvoer naar een stuk randapparatuur overeenkomt met schrijven naar de bijbehorende file, en dat invoer uit een stuk randapparatuur overeenkomt met lezen uit de bijbehorende file. Onder water gebeurt er ongetwijfeld wat speciaals voor verschillende soorten randapparatuur, maar dat probeert het OS zoveel mogelijk te verbergen. Het schrijven naar of lezen uit een bepaalde pseudo-files in /dev niet altijd zinvol: lezen uit een file die hoort bij een uitvoer-device (bijv een printer) is onzinnig, net als schrijven een file dat hoort bij een invoer-device (bijv de muis). In /dev/pts staan pseudo-files die horen bij fysieke of virtuele beeldschermen. Kijk maar eens welke files hier staan. Bij elk terminal window dat je open hebt staan hoort een van de pseudo-files in /dev/pts. En omdat een terminal window dient zowel voor invoer (via het toetsenbord) als uitvoer (via het beeldscherm), kun je zowel lezen uit als schrijven naar deze files. Opdracht 5.F 1. Zorg dat je twee (of meer) terminal windows geopend hebt. 2. Probeer er met het commando w achter te komen welke files in /dev/pts horen bij terminal windows die jij hebt geopend. 3. Creeer met een editor in je home-directory een file hallo.txt met daarin een of andere tekst. Kijk wat het effect is van commando s cat hallo.txt > /dev/pts/n voor verschillende waarden van n. Wanneer is het effect van dit commando hetzelfde als gewoon cat hallo.txt? 4. Kijk wat het effect is van commando s als cat /dev/pts/n > /dev/pts/m voor wat verschillende waarden n en m, of met n = m. Probeer na zo n commando wat in te tikken in de windows om te zien wat er gebeurt, en probeer te verklaren wat je observeert. Mocht de boel vastlopen, onderbreek het met Ctrl-c. 19

20 6 X Windows en Netwerken Op vrijwel alle Linux of Unix systemen wordt de grafische uitvoer naar het beeldscherm verzorgd door X Windows. Kijk met ps -Al (of ps -Al grep X of ps -Al grep x maar eens of er een X Windows proces op je machine draait. X Windows draait als een server. X Windows verzorgt de uitvoer naar het beeldscherm en de invoer van het toetsenbord en de muis. Ander processen kunnen als clients gebruik maken van de diensten die X windows biedt. Er zijn erg veel van zulke X applicaties. Voorbeelden van X applicaties die je mogelijk gezien hebt vandaag zijn xcalc, xclock en xterm. Maar de X applicatie waar je het meest uitgebreid kennis mee hebt gemaakt is de window manager zelf. Meer uitleg hierover hieronder. Het OS vs de X window server vs de window manager Het is misschien wat verwarrend om nu precies het verband te begrijpen tussen: 1. het operating system 2. de X window server 3. de window manager NB in tegenstelling tot bijvoorbeeld MicroSoft systemen, zijn dit zijn drie verschillende dingen! De X windows server is geen onderdeel van het operating system, maar is een los proces dat op het OS draait. (Een voordeel hiervan is dat als er iets drastisch misgaat bijvoorbeeld door een software bug in de X Windows server, dat de X Windows server kan crashen zonder dat het operating system zelf crasht.) Op de meeste Linux en UNIX installaties zal er na het opstarten van het operating systeem ook automatisch een X Windows server worden opgestart. Het belangrijkste programma dat gebruik maakt van de diensten van de X Windows server is de window manager. De window manager is een apart programma dat de look and feel van de window omgeving bepaald. De window manager controleert hoe je virtuele desktops eruit ziet, welke menuutjes je er kunt open klikken, etc. De window manager die we gebruiken op de UNIX workstations is de Common Desktop Environment (CDE). Als je op een Linux machine werkt, zul je waarchijnlijk Gnome of KDE gebruiken. de twee populairste window managers. Meer informatie over Gnome en KDE vind je onder de X-User s Howto op linuxdoc.org/howto/, de KDE homepagina en de Gnome homepagina Op Linux machines kun je trouwens heen en weer springen tussen het grafische X beeldscherm dat je normaal krijgt en ouderwetse ASCII schermen. Door Ctrl-Alt en één van de functietoetsen in te tikken kun je naar naar de verschillende virtuele beeldschermen springen. Met Ctrl-Alt-F7 kom je meestal weer bij het X windows beeldscherm terecht. X applicaties Er zijn teveel applicaties die gebruik maken van X om op te noemen. Bij elke Linux installatie zul je er een heleboel X applicaties bij krijgen. 20

21 Een paar vrij standaard X applicaties zijn xterm, xcalc en xclock. Probeer deze maar eens, als je ze nog niet eerder gezien hebt. Kijk met het commando which in welke directory de binaries xterm, xcalc en xclock staan. Ga naar deze directory en kijk wat erin staat. Zijn alle files in deze directories executable? Probeer maar eens wat van deze programma s uit; de meeste kans op succes heb je met de programma s die met een x beginnen. Kijk eventueel met man of met xman! wat de programma s doen. X configuratie Bekijk met more of cat eens de file.xdefaults in je home-directory. Hier staan wat instellingen van X en X applicaties. De window manager en andere X applicaties die je gebruikt zullen hier hun instellingen bijhouden. Over het algemeen zul je nooit zelf aan.xdefaults hoeven te komen. Netwerk transparantie Een van de bijzonder eigenschappen van X is dat het netwerk transparent is. De client processen die gebruik maken van de een X Windows server die op een machine draait kunnen zich overal op een netwerk bevinden. De opdracht hieronder laat dit zien: Opdracht 6.A Log in op de machine van iemand die naast je zit, het commando ssh zaagblad, waar zaagblad de naam is van die computer. Als je de vraag Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? krijgt, antwoord met yes. Je zult je password weer in moeten tikken. Je zit nu remote ingelogd op deze machine. Het kan zijn dat de prompt er wat raar uitziet. Geef dan het commando source ~/.bashrc om je eigen bash-instelling te krijgen. Vergelijk het resultaat van ps in het terminal window waar je remote bent ingelogd en een andere terminal window. Met w kun je zien wie er nog meer op deze machine is ingelogd. Kijk welke processen deze andere mensen hebben draaien met ps -u naam, waar usernaam is van een andere gebruiker van de machine. Probeer met kill -9 maar eens wat van deze processen af te schieten. Geef het commando ls. eigen machine? Wat is het verschil tussen je home-directory hier en op je 21

22 Geeft het commando xcalc &, en kijk wat er gebeurt. Op welke van de twee machines draait dit xcalc proces nu? Hier zie je de network transparency van X windows. Het xcalc proces op de ander machine is een client van de X server die op je eigen machine draait. Geeft het commando xterm &, en kijk wat er gebeurt. Op welke machine draait de shell die bij dit terminal window hoort? Als je in dit window het commando xeyes & geeft, op welke machine draait dit xeyes proces dan? Merk op dat de informatie over waar de muis is kennelijk over het werkwerk wordt doorgegeven. Geef in het xterm window het commando netscape &. Mogelijk merk je dat deze netscape wat traag is. Dit komt omdat er nogal wat data tussen de machines moet worden verstuurd. Bovendien verzorgt het ssh programma dat we hebben gebruikt een beveiligde netwerkverbinding: alle data die over het netwerk wordt gecommuniceerd wordt ge-encrypt; zie man ssh voor meer informatie. 22

23 7 Shell scripts In dit hoofdstuk kijken we naar nog wat aspecten van de shell aan bod. 7.1 Een eerste script 1. Start een editor en creer in je home directory een bestand genaamd lijst met maar één regel, nl. ls -l 2. Ga in een terminal window naar je home directory. Geef iedereen execute-permissie voor de file lijst, met het commando chmod a+x lijst. 3. Wat gebeurt er als je nu het commando lijst geeft? De file lijst dat we hebben gemaakt is een zogenaamd shell script. Het is een programma dat kan worden uitgevoerd door de shell. Om precies te zijn, de shell is een interpreter voor dit programma. 7.2 De environment variable PATH Ga naar een andere directory, bijvoorbeeld /home. Geef weer het commando lijst. Wat gebeurt er? De reden waarom het zelfgemaakte commando lijst niet overal werkt is dat de shell het altijd kan vinden. De shell kijkt namelijk in een vaste collectie paden op het filesysteem om executable files te vinden. Je kunt met het commando which vragen waar de shell een bepaald commando vindt. Probeer maar eens which man of iets dergelijks. Het is een conventie om je eigen executable files in een sub-directory bin in je homedir te zetten. Maak een directory bin in je home-directory aan, en zet daar je zelfgemaakt commando lijst in. Als het goed is kun je nu wel overal het commando lijst gebruiken. Controleer met which lijst waar de shell het commando vandaan haalt. De paden die de shell gebruikt om executable files te vinden staat in een zogenaamde environment variabele opgeslagen, namelijk de environment variabele PATH. Met het commando printenv PATH kun je zien welke paden er in deze environment variabele PATH staan. De shell houdt onder water een heleboel van dit soort environment variabelen bij. Met printenv krijg je alle environment variabelen te zien. 23

24 7.3 Aliases Geef het commando (NB zonder spaties tussen h, =, en history ) alias h= history en kijk wat er gebeurt als je nu het commando h geeft. Kijk eens in de.bashrc file in the home-directory. De commando s worden uitgevoerd door elke bash shell die opstart. Voeg het commando alias h= history maar eens toe in.bashrc, en kijk of het alias langelijst werkt in nieuwe terminal window die je opstart. NB voor je in bestanden als.bashrc gaat editen, is het altijd verstandig eerst een backup te maken, bijv. met cp.bashrc.bashrc~. Net zoals alle commando s in.bashrc worden uitgevoerd als bash opstart, worden alle commando s in.login uitgevoerd als je inlogt. 7.4 Meer scripts Maak met een editor bestand genaamd mijncat met daarin de regels echo dit is een scriptje met een parameter, namelijk echo $1 cat $1 cat $1 Maak deze file executable (met chmod a+x mijncat). Kijk wat er gebeurt als je het commando mijncat file geeft, voor een of andere filenaam file. Geef het commando mijncat2 mijncat2 > mijncat4 Geef execute permissie voor mijncat4 en voorspel wat er gaat gebeuren als je het commando mijncat4 mijncat4 geeft. Het is netjes om als eerste regel in een script de regel #!/bin/csh te zetten om aan te geven dat het een shell-script is. Bovendien hoeft het scriptje dan niet per sé vanuit een shell aangeroepen te worden. Hieronder nog wat voorbeeld van scriptjes. Probeer ze maar eens uit, ze staan in ~inf099/bin. Het volgende scriptje, ~inf099/bin/uitvoer.sh, illustreert hoe je uitvoer kan produceren in scripts, en hoe je file-names kunt maken door strings aan elkaar te plakken. Het script verwacht een filename als argument. #!/bin/csh echo Dit is een scriptje cp $1 $1.backup Het volgende scriptje, ~inf099/bin/variabelen.sh, illustreert hoe je variabelen kunt gebruiken in scripts 24

25 #!/bin/csh set TEKST="Dit is een test\n" echo hallo echo $TEKST set LISTING= ls echo "$LISTING\n" echo ls -l NB let op de quotes om de aanroep van ls in de regel set LISTING= ls! De variabelen TEKST en LISTING hier zijn net zulke environment variabelen als PATH. Probeer maar eens #!/bin/csh echo $PATH Het volgende scriptje, ~inf099/bin/forall, laat zien hoe je een repetitie kunt maken #!/bin/csh set USERS="inf051 inf052 inf053" foreach USER ( $USERS ) echo $USER ls ~$USER end Tot slot een scriptje ~inf099/bin/repetitie waarbij we met een repetitie alle files in een directory doorlopen #!/bin/csh # een voorbeeld van een script met een repitie set FILES= ls foreach FILE ( $FILES ) echo "Gevonden: $FILE" cat $FILE end echo Klaar! In scripts heb je in principe een complete programmeertaal tot je beschikking waarin je in principe alles kan doen wat je wil. (Er zijn trouwens nogal wat uiteenlopende dialecten om scriptjes te schrijven, met allerlei verschillen in syntax; de scriptjes hierboven zijn allemaal zogenaamde csh scriptjes.) Met het schrijven van simpele scriptjes kun je jezelf veel werk besparen. De opdrachten hieronder geven een indruk van het soort taken waar je scripts voor kunt gebruiken. Opdracht 7.A Maak een scriptje dat van alle files in de huidige directory een kopie in een directory backup in je home-directory maakt. Kijk eventueel met printenv welke environment variabele je kunt gebruiken om je home-directory te krijgen. Misschien is het handig eerst een scriptje te maken dat werkt voor een gegeven individuele file, ipv. alle files in de huidige directory. 25

26 Opdracht 7.B Maak een scriptje dat gegeven een file f een backup van deze file maakt me de naam f.backup als de huidige datum 31/10/ 2002 is. Gebruik hierbij het commando date +%Y%m%d om de huidige datum te pakken te krijgen. Bekijk eventueel man date en probeer of je ook de tijd in de naam van de backup file kan opnemen. 26

27 8 Nog wat oefeningen Opdracht 8.A: &, >, en vervolgd Start een background proces op dat de uitvoer van een recursieve listing van / naar een file alles stuurt. Je zult merkten dat je allerlei foutmelding te zien krijgt; deze worden niet naar de file alles gestuurd. Onderbreek het background proces, en probeer >& ipv > te gebruiken om de uitvoer van hetls proces naar de file alles te sturen. Wat is het verschil? Dit background proces zal een tijd nodig hebben voor t klaar is. Als je ongeduldig bent kun je met more alvast bekijken wat er de file alles staat terwijl het background proces nog bezig is. Opdracht 8.B: PDF en PostScript Nog een opdracht waar &, >, en van pas komen. PostScript en PDF (Portable Document Format) zijn twee veelgebruikte formats voor documenten. PostScript is het format dat de meeste printers gebruiken. PostScript files hebben meestal een extensie.ps, en PDF files een extensie.pdf. 1. Kopieer het bestand practicum.pdf uit de home-directory van inf00 naar je eigen home-directory, of een sub-directory daarin. 2. De optie -k kunnen we met man zoeken naar keywords in manual pages. Kijk met man -k PDF of man -k pdf welke manual pages het allemaal over PDF files hebben. 3. Kijk met welk programma je PDF files kunt bekijken, en gebruik dit om practicum.pdf te bekijken. NB het is handig om een & aan het eind van het commando te geven om dit programma als background proces te draaien. 4. Kijk met welk commando je PDF naar PostScript kunt converteren, en gebruik dit om practicum.pdf te converteren naar PostScript formaat. 5. Twee handige commando s om op PostScript files los te laten zijn psnup -2 en psbook. Probeer deze commando s maar eens uit uit. Je zult waarschijnlijk een > moeten gebruiken voor output redirection. Bekijk het resultaat. Wat is het verschil tussen psnup -2 en psbook? Wat is het nut van psbook? 6. Probeer nu een PDF file te maken dat er net zouit ziet als ~inf099/practicum4up.pdf. 27