Annexe : Le système UNIX

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1 Annexe : Le système UNIX Présentation UNIX est le nom d'un système d'exploitation et de programmes utilitaires qui y sont inclus. Le système d'exploitation est le logiciel qui contrôle le fonctionnement d'un ordinateur, qui sans lui ne serait que "quincaillerie". Le système d'exploitation UNIX est multi-utilisateurs et multi-tâches ; son rôle principal est d'assurer une bonne répartition des ressources de l'ordinateur (mémoire, processeurs, espace disque, imprimantes, programmes utilitaires, etc.) entre les différents utilisateurs et les différentes tâches. Il est composé de : un noyau permettant de gérer la mémoire, les entrées sorties de bas niveau et l'enchaînement des tâches ; un interpréteur de commandes, le shell, exécutant les commandes des utilisateurs. Le système Unix supporte différents langages de commandes shell (Bourne Shell, Korn Shell, Csh, Tcsh...) qui diffèrent par la syntaxe des commandes, les facilités et les fonctionnalités offertes. Le langage Shell utilisé à l'iut est BASH ; un grand nombre de programmes utilitaires permettant l'exécution de différentes opérations (reproduction de fichiers, édition et traitement de textes, compilation, etc.). L'édition de texte UNIX est assurée par différents éditeurs de textes (ed, vi, emacs, nedit, grasp...). A ces utilitaires fournis avec le système s'ajoutent des logiciels achetés ou bien élaborés par les utilisateurs eux mêmes. un système de messageries (courrier électronique, conversation en temps réel, ) Le système de fichiers Les Principales Caractéristiques d'unix Un système de fichiers permet à l'utilisateur de conserver des informations en les nommant. Ces données sont regroupées et structurées de façon hiérarchique (ou arborescente). Cet utilisateur peut protéger ses fichiers contre tout accès non autorisé. L'aspect multi-tâches On appelle processus (ou tâche) l'exécution d'un programme à un instant donné. Chaque utilisateur peut lancer des processus en arrière-plan (ou background). Cela lui permet d'exécuter d'autres commandes sans attendre la fin des processus lancés en arrière-plan. La réallocation des entrées-sorties des processus Tout processus prend habituellement ses données au clavier du terminal depuis lequel il a été lancé, et transmet ses résultats vers l'écran de ce même terminal. Par exemple, lorsque l'on tape au clavier une commande UNIX, sans autre précision, le résultat de cette commande s'affiche à l'écran. Unix permet de modifier l'entrée et la sortie standard (cf ci-dessus) des informations à d'autres dispositifs (autres terminaux, fichiers, imprimantes, etc.) par un mécanisme de "redirection". Il est, par exemple, possible d'écrire dans un fichier disque le résultat d'un programme ou d'une commande. Le shell Le shell est le langage qui permet d'accéder au système d'exploitation. Il exécute des commandes qui peuvent provenir soit d'un terminal, soit d'un fichier. C'est un véritable langage de programmation permettant l'écriture de commandes complexes. Annexe - Page 1

2 Commandes Générales Lors de la connection sous le système Unix vous lancez l'exécution du programme appelé shell. Une chaîne spéciale l'invite (ou prompt) indique que vous vous trouvez sous shell. Le shell est un interpréteur de commandes qui permet d'exécuter des commandes à partir du clavier ou d'un fichier disque. Une commande se compose d'une suite de mots séparés par un ou plusieurs espaces et terminée par un <Retour chariot> ( ). Le premier de ces mots est le nom de la commande à exécuter. On interrompt une commande en cours d'exécution avec un <Control-c>. La syntaxe générale d'une commande UNIX est la suivante : commande [option] [noms de fichiers/répertoires] Ce qui est entre crochets [ ] est facultatif option : permet d enrichir les fonctionalités offertes par une commande Exemple : Lister toutes les entrées du répertoire /users/info/pub/1a Commande Option Noms de fichiers ls -l /users/info/pub/1a Attention! UNIX distingue les minuscules des majuscules ; les noms de commandes sont toujours en minuscules, et il faut en particulier faire attention à la saisie du nom d'utilisateur et du mot de passe lors de la connexion. Commandes utiles : man <nom de commande> Affiche des informations sur la commande passée en paramètres. man date affiche le manuel de date who Affiche la liste des utilisateurs connectés. date Donne la date et l'heure. cal Affiche un calendrier. echo <texte> Afficher <texte> sur l'écran. Un texte peut être enclos entre deux ". time <commande> Mesurer le temps d'exécution d'une commande. clear Effacer l'écran. Sortes de fichiers Le Système de Fichiers UNIX distingue 3 types de fichiers : les fichiers ordinaires contiennent des suites de caractères représentant soit un texte (résultat d'un éditeur), soit un programme (résultat d'un compilateur et éventuellement d'un éditeur de liens), soit un fichier résultat d'un progamme utilisateur (par exemple un fichier client). les répertoires (ou "directories" en anglais) contiennent des listes de noms de fichiers et/ou de répertoires. Un utilisateur peut classer ses fichiers dans un ou plusieurs sous répertoires. les fichiers spéciaux correspondent aux périphériques d'entrée sortie (terminaux, imprimantes, disques, bandes). Ils sont traités par le système comme des fichiers ordinaires sur disque, mais les opérations de Annexe - Page 2

3 lecture et d'écriture sur ces fichiers activent les dispositifs physiques associés. Pour l'utilisateur (c'est àdire du point de vue externe), il n'y a aucune différence entre les différents types de fichiers. Hiérarchie et référence des fichiers et des répertoires Unix permet de grouper ses fichiers et ceux des utilisateurs de façon hiérarchique dans des répertoires. Chaque répertoire contient des noms de fichiers et/ou des sous-répertoires. Les noms de fichiers et de répertoires sont limités à 14 caractères, et ne doivent pas contenir le caractère / ni commencer par le caractère - (tiret). Le répertoire racine (ou root) se trouvant au sommet de la hiérarchie du système de fichiers est désigné par le caractère / (slash). Les utilisateurs peuvent se déplacer dans la hiérarchie du système de fichiers. Le répertoire dans lequel se trouve un utilisateur à un moment donné est appelé répertoire courant. Exemple de hiérarchie de répertoires : / bin boot cdrom cle-usb1 dev tmp users usr var grub ci info info1a info2a pub e-bidule e-machin e-truc 1a 2a ada asr1 Desktop asr1 ada proverbe tp01 tp02 essai.adb fich ouf ouf.adb proverbe tp01 tp02 essai.adb fich ouf ouf.adb Chaque utilisateur possède un répertoire privé (son espace de travail) qui devient automatiquement son répertoire courant lorsqu'il se connecte. Tout fichier (ou répertoire) peut être identifié de deux façons différentes : par sa référence absolue, c'est à dire en donnant la liste des répertoires qui se trouvent sur le trajet suivi depuis le répertoire racine jusqu'au fichier recherché. Dans l'exemple ci dessus /users/info/pub/1a est la référence absolue du répertoire 1a sous pub Dans l'expression ci dessus, le premier / désigne le répertoire racine et les suivants servent à séparer les noms de répertoire et du fichier. par sa référence relative, c'est à dire en donnant la liste des répertoires qui se trouvent sur le trajet suivi depuis le répertoire courant jusqu'au fichier recherché. Dans l'exemple ci dessus : si le répertoire courant est /users, la référence relative du répertoire 1a sous pub est info/pub/1a Le repérage des fichiers est encore facilité par le fait que tout répertoire contient deux références particulières. et.. qui désignent respectivement le répertoire lui-même (celui dans lequel on se trouve) et son répertoire père (le répertoire supérieur). Dans l'exemple ci dessus, si le répertoire courant est /users/info/info1a, la référence relative du répertoire 1a sous pub est../pub/1a Annexe - Page 3

4 Commandes utiles : pwd Afficher la référence absolue du répertoire courant. mkdir <rép> Créer le (les) répertoire <rép> désigné par référence absolue ou relative. rmdir <rép> Supprimer le (les) répertoire vide <rép> désigné par référence absolue ou relative. cd <rép> Changer de répertoire courant. Le paramètre <rép> désigne le répertoire (par référence absolue ou relative) qui va devenir le répertoire courant. S'il n'y a pas de paramètre le répertoire privé de l'utilisateur devient répertoire courant. cd.. va dans le répertoire père du répertoire courant cd /users/info/pub/1a va dans le répertoire /users/info/pub/1a cd retourne directement au répertoire privé de l'utilisateur Redirection des Entrées-Sorties ( 3 symboles utilisés : > < >>) Généralement une commande Unix prend ses valeurs au clavier et dirige ses résultats vers l'écran, mais il est possible de dire à UNIX que les valeurs pour exécuter la commande seront prises dans un fichier disque et que les résultats de la commande seront envoyés dans un autre fichier disque. nom_de_commande > nom_de_fichier permet de diriger la sortie de la commande nom_de_commande vers le fichier nom_de_fichier echo "Allo oui" > f1 (re)crée le fichier f1 dans le répertoire courant et lui donne Allo oui pour contenu. ls > sortie dirige la sortie standard de ls vers sortie > nom_de_fichier (Re)Créer le fichier (vide) nom_de_fichier nom_de_commande >> nom_de_fichier permet de concaténer le résultat de la commande nom_de_commande au contenu du fichier nom_de_fichier echo " j'ecoute" >> f1 donne dans le fichier f1 : Allo oui j'ecoute nom_de_commande < nom_de_fichier permet de prendre pour entrée de la commande nom_de_commande le contenu du fichier nom_de_fichier mail eugene < f1 envoie le contenu du fichier f1 à eugene Examen des Contenus des répertoires et des fichiers ls <rép> Afficher la liste des fichiers et/ou des répertoires contenus dans le (les) répertoire <rép>. Elle peu s'utiliser avec des noms de fichiers, pour par exemple connaître leurs tailles. Si aucun nom n'est fourni en argument, c'est le répertoire courant qui est traité. Annexe - Page 4

5 Plusieurs options sont possibles : -l affiche pour chaque fichier ou répertoire : les droits d'accès, le nombre de liens, le propriétaire, le groupe, la taille (en octets), la date de la dernière modification, et enfin son nom. Le premier caractère affiché indique s'il s'agit d'un fichier (-) ou d'un répertoire (d). ls -l /users/1a/a2 affiche le contenu du répertoire /users/1a/a2 ls -l f1 affiche les informations suivantes sur le fichier f1 droits auteur taille date / heure nom rw r r 2 dupont profs 20 Sep 12 15:35 f1 -a affiche tous les noms de fichiers et de répertoires, y compris ceux dont le nom commence par le caractère -d peut s'utiliser pour connaître la taille ou les droits d'un répertoire. cat <fic> Afficher le contenu du (des) fichier nommé <fic> sans interruption du défilement. pg <fic> Afficher à l'écran le contenu du (des) fichier nommé <fic> page par page. Au bas de l'écran apparaît : qui est l'invite de pg.tapez h pour obtenir de l'aide. more <fic> Afficher à l'écran le contenu du (des) fichier <fic> par ligne ou par page. Tapez h pour obtenir de l'aide. Dupliquer Déplacer Renommer Supprimer un fichier cp <fic1> <fic2> Dupliquer le fichier <fic1> sur le fichier <fic2>. Si <fic2> existe déjà, son contenu est écrasé par celui de <fic1>, sinon il est créé. cp <fic> <rép> Copier le (les) fichier <fic> dans le répertoire <rép> en conservant les mêmes noms. mv <fic1> <fic2> Renommer le fichier <fic1> en <fic2>. Si <fic2> existe déjà, son contenu est écrasé par celui de <fic1>. Cette commande peut également servir à renommer des répertoires. mv <fic> <rép> Déplacer le (les) fichier <fic> vers le répertoire <rép> en conservant leurs noms d'origine. rm <fic> Détruire le (les) fichier <fic> du répertoire courant. rm -r <rép> Détruire le contenu du (des) répertoire <rép> ainsi que les répertoires eux-mêmes. Annexe - Page 5

6 Protection des fichiers et des répertoires Dans un système multi-utilisateurs les fichiers sont accessibles à tous. S ils n étaient pas protégés, n'importe qui pourrait les copier, voire les modifier! Cela est inconcevable. Pour bien comprendre le système de protections UNIX il faut distinguer deux notions : celle de propriété et celle de permission. Pour la propriété UNIX distingue trois catégories d'utilisateurs : u (user) qui désigne la personne qui a créé le fichier ou le répertoire, g (group) qui désigne les membres du groupe du propriétaire (profs,...), o (others) qui désigne tous les autres. Il existe également trois sortes de permissions : r (read) permission de lecture, w (write) permission d'écriture x (execute) permission d'exécution. Fichier Répertoire Permission de lecture Permission d'écriture Permission d'exécution Autorise l'affichage et la copie du contenu On peut lister le nom des fichiers qu'il contient Autorise la modification du contenu Création et destruction des fichiers qu'il contient Nécessaire aux programmes Autorise sa mention dans un chemin d'accès Les permissions (concédées par le propriétaire) peuvent être connues avec la commande ls -l lecture écriture exécution d rwx rwx rwx moi amis autres Un affichage de drwxr---- indique un répertoire (premier caractère d) Les 3 caractères suivants rwx disent que le propriétaire (u) peut faire ce qu il veut Les 3 suivants (r--) donnent la permission de lecture aux personnes du groupe (g) de u Les 3 derniers (---) n'autorisent rien aux autres (o) chmod <propriété> <permission> <noms de fichiers> Changer le mode de protection d'un fichier ou d'un répertoire <propriété> est une chaîne fabriquée avec les caractères u g et o ou vide <permission> est une chaîne fabriquée avec les caractères + - r w et x Exemples : chmod go-rw f1 interdit aux non propriétaires la lecture et l'écriture de f1 chmod o+r-w f1 autorise les autres à lire f1 mais leur interdit l'écriture chmod +x f1 rend f1 exécutable (s'il l'est!) par tous. Expressions génériques du shell - Caractères de Substitution Certains caractères utilisés pour désigner un fichier dans une commande Unix ont un sens spécial. Par consultation des noms enregistrés le shell est capable de générer les parties de noms représentées par ces caractères génériques (on dit aussi joker). * Remplace une chaîne de caractères quelconque, y compris la chaîne vide. Annexe - Page 6

7 ls fic*adb affiche la liste des fichiers du répertoire courant dont le nom commence par fic et finit par adb? Remplace un (et un seul) caractère quelconque. cp fic?adb rep copie dans le sous-répertoire rep les fichiers du répertoire courant dont le nom est de la forme ficun_caractèreadb [car...] Remplace l'un des caractères de l'ensemble défini par l'expression entre crochets. [acx] désigne l'un des caractères a ou c ou x. Deux caractères séparés par un tiret (-) définissent un intervalle. [1-4] désigne l'un des caractères de l'intervalle de 1 à 4. [a-z] désigne l'un des caractères de l'intervalle de a à z. [a-z0-9] désigne l'un des caractères de a à z ou de 0 à 9 ls [0-9]* affiche tous les noms de fichiers et de répertoires du répertoire courant commençant par un chiffre. Neutralisation de métacaractères \ Neutralise le rôle du métacaractère (< > * ) qu'il précède. Il permet aussi de neutraliser le quand la ligne de commande est trop longue. 'chaîne' Des apostrophes ' (quote) neutralisent tous les métacaractères de <chaîne> sauf ' "chaîne" Des apostrophes doubles " neutralisent les métacaractères de <chaîne> sauf $ ` \ " Autres Commandes Générales sort <fic> Afficher le (la fusion des) contenu trié du (des) fichier <fic> selon l'ordre lexicographique En l'absence du paramètre <fic> cette commande trie son entrée standard. wc <fic> Compter le nombre de lignes (-l) de caractères y compris les fins de lignes (-c ) de mots (-w) du (de la fusion des) contenu du (des) fichier <fic> En l'absence du paramètre <fic> la commande est appliquée à son entrée standard. grep <expression régulière> <fic>... Rechercher puis afficher dans le (la fusion des) contenu du (des) fichier <fic> les lignes qui contiennent une chaîne de caractères qui correspondent au modèle (pattern matching) défini par <expression régulière>. En l'absence du paramètre <fic> la commande est appliquée à son entrée standard. Les expressions régulières sont des expressions génériques particulières (qui ne sont pas tout à fait celles du shell vues plus tôt!). Elles comportent des métacaractères permettant d'effectuer une sélection sophistiquée. ^ désigne un début de ligne $ désigne une fin de ligne Un caractère ordinaire (non métacaractère) ne désigne que lui-même ^a désigne une ligne commençant par la lettre a Une suite d'expressions régulières bout à bout est la concaténation de ces expressions désigne un caractère quelconque autre qu'une fin de ligne ^.4 désigne une ligne dont le deuxième caractère est un 4 exp* symbolise la répétition de 0, 1 ou plusieurs fois de l'expression régulière <exp> a* désigne 0, 1 ou plusieurs a de suite (rien, a, aa, aaa, ) Annexe - Page 7

8 [car...] sert à désigner un élément d'un ensemble (comme pour le shell) [^car...] est le complémentaire (parmi les caractères) de l'ensemble précédent [^0-9] désigne un caractères non chiffre \méta neutralise le métacaractère <méta> (comme pour le shell) exemple : grep a f1 affiche les lignes de f1 contenant un ou plusieurs caractères a <commande> & Lancer l'exécution de <commande> en arrière plan. Un programme peut fonctionner très longtemps avant de vous rendre le contrôle. Demander à Unix d'effectuer ce travail en arrière plan vous permet de faire autre chose sans attendre, par exemple éditer un nouveau programme pendant qu'un autre compile. ps Lister les processus en cours d'exécution (il y a plusieurs options). Séquencement Enchaîner des commandes Plusieurs processus peuvent s'enchaîner sur l'activation d'une seule ligne de commande. Pour cela chaque processus doit être énoncé par ordre chronologique et séparé par le caractère ; date; who lance successivement les tâches date et who. Il est possible de parenthéser ( ) un tel séquencement de processus pour en faire un seul. Tubes (pipe) Ce procédé permet de communiquer les données fournies en sortie d'un processus en entrée d'un autre processus. Les deux processus sont exécutés successivement. La barre verticale entre deux commandes d'une même ligne permet de les faire communiquer par cette technique. Le résultat d'un pipe est celui du dernier processus exécuté, les résultats intermédiaires n'apparaissent pas sur l'écran. Nous ne pouvons pas former un pipe avec n'importe quelles commandes : la commande de tête doit écrire son résultat sur la sortie standard la commande de fin doit lire son résultat sur l'entrée standard les autres (intermédiaires) doivent à la fois lire et écrire (comme cat, wc, sort, grep). who wc -l affiche le nombre d'utilisateurs connectés Les Fichiers de commandes (scripts shell) Après l'utilisation interactive du shell, nous abordons son étude en tant que langage de programmation permettant de créer de nouvelles commandes appelés scripts shell ou procédures shell. On peut regrouper un ensemble de commandes dans un fichier et utiliser ensuite le nom du fichier pour exécuter toutes les commandes qu'il contient. Le nom de ce fichier est donc considéré comme le nom d'une nouvelle commande. On doit créer ce fichier avec un éditeur puis le rendre exécutable (x) au moyen de la commande chmod. Paramètres Les paramètres sont accessibles par position. Leurs valeurs sont représentées par $1 (valeur du paramètre de rang 1), $2,, $9. Ce sont des variables positionnelles locales à la procédure. Le nombre de paramètres effectifs lors de l'appel (nombre d'arguments de la commande) est représenté par $# Description de la procédure l Appel Résultat ls -l $1 l ada affichage du contenu du répertoire ada Annexe - Page 8