M1BI, M2BI, M2ISDD Septembre 2014 Où? Qui? Quand? Introduction à UNIX Patrick Fuchs Institut Jacques Monod Université Paris Diderot patrick.fuchs@univ-paris-diderot.fr Adresse web : http://didel.script.univ-parisdiderot.fr/claroline/course/index.php?cid=33oeb1 Lieu: PRG (Halle aux Farines, Lamarck) cf emploi du temps! Enseignants : Cours : Patrick Fuchs TP : Amélie Bacle, Caroline Sénac, Thibault Tubiana, Patrick Fuchs Contributeurs Cours / TP : Patrick Fuchs, Pierre Poulain, Denis Mestivier PF 09/2014 2 PLAN PLAN système d'exploitation caractéristiques et fonctionnement d'unix historique d'unix 2. Commandes de base PF 09/2014 3 PF 09/2014 4 1
Système d'exploitation Définition : programme assurant la gestion de l'ordinateur et de ses périphériques. Il sert d'interface entre l'utilisateur et le matériel. Rq : on utilise souvent le sigle OS pour "Operating System" Exemple : Windows, Unix, Mac OSX, Be OS, MS-DOS, Linux Matériel Système d'exploitation Utilisateur(s) Caractéristiques d'unix UNIX est un Système d'exploitation : multi-utilisateurs multi-tâches multi-plate-formes (c'est-à-dire portable) : IBM, SUN, HP, IRIX (Silicon Graphics) et maintenant sur PC avec Linux qui gère la répartition des ressources (mémoire, processeur et espace disque) etc Mais aussi il est : orienté réseau (e.g. partage de fichiers sur une machine distante : NFS ) très utilisé en développement et en recherche très stable etc PF 09/2014 5 PF 09/2014 6 Fonctionnenent de base d'unix Unix est un système d'exploitation qui fonctionne par couches (ici seule une petite partie vous en est montrée) : système UNIX Utilisateurs Shell Noyau Matériel le shell envoie des appels au noyau en fonction des requêtes de(s) (l')utilisateurs le noyau UNIX est chargé en mémoire lors du démarrage de l'ordinateur; il alloue les ressources mémoire et processeur, gère le stockage des fichiers = Processeur, mémoire, disque dur, lecteur de CDROM, écran, clavier PF 09/2014 7 première version d'unix développée par Ken Thompson (Bell Labs) 1970 1975 1980 1985 1990 Historique d'unix: naissance de Linux BSD pour Berkeley Software Design Minix (Vrije Universiteit Amsterdam) 1995 Linux (Linus 1998 PF 09/2014 Thorvald) 8 2
Historique d Unix (plus à jour) Distributions Linux Redhat Fedora Mandriva Debian Ubuntu version conseillée pour débuter Suse PF 09/2014 source http://fr.wikipedia.org/wiki/unix 9 Slackware PF 09/2014 10 Importance d Unix en Bioinfo PLAN gestion des utilisateurs se connecter notion de shell Unix quelques commandes de base PF 09/2014 Dudley & Butte, PLOS Comp. Biol., 2009 11 PF 09/2014 12 3
Les Utilisateurs Première Connexion Unix est multi-utilisateurs nécessité d'avoir un nom particulier aux yeux du système ("login") ainsi qu'un mot de passe pour la sécurité 2 types d'utilisateurs l'utilisateur "root" : super utilisateur -> possède tous les droits sur la machine les autres utilisateurs (possèdent des droits restreints) Chaque utilisateur est caractérisé par : un nom ("login") et un numéro d'utilisateur ("UID") un groupe et un numéro de groupe ("GID") un mot de passe ("passwd") un type de shell (= intérpréteur de commandes) un répertoire utilisateur qui lui appartient ("home directory") (Rq : toutes ces informations sont stockées dans le fichier /etc/passwd) Salles info Lamarck : Ubuntu 12.04 Saisie du nom d'utilisateur (login) et du mot de passe (passwd) PF 09/2014 13 PF 09/2014 14 L'environnement X-Window ou X11 (XFree86 = version libre) Sous Ubuntu 12.04 on arrive sous l'environnement Unity (successeur de gnome) = interface graphique permettant le multi-fenêtrage (X-Window) barre de menu moteur de recherche pour quitter la session bureau (possibilité d y déposer des icônes) Déconnexion de la session X-Window Nécessité de se déconnecter à la fin d'une session (selon les systèmes): Cliquer en haut à droite dans la barre de menu puis "Fermer la session" (ou "Log out") barre de tâches PF 09/2014 15 PF 09/2014 16 4
Déconnexion de la session X-Window Notion de shell Le shell est un programme qui va faire le lien entre le noyau UNIX et l'utilisateur = interpréteur de commandes interactif invite ("prompt") le shell est prêt à recevoir des commandes rentrées au clavier PF 09/2014 17 PF 09/2014 18 Terminal Terminal = fenêtre permettant de piloter un shell Unix Notion de shell (2) Ouverture du shell (sous X-Window) : cliquer sur l'icône Terminal (=fenêtre pilotant un shell) A ce point le shell peut recevoir des commandes : exemples : date : affiche la date cal : affiche le calendrier du mois en cours Fermeture du shell : commande exit Ctrl-D PF 09/2014 19 PF 09/2014 20 5
Sur les vieux systèmes : Connexion en mode texte Invite de connexion Utilisateur connecté, shell prêt à recevoir des commandes Impossibilité d ouvrir une fenêtre X-window Taper startx pour passer PF 09/2014 en mode X-window 21 Changement du mot de passe le mot de passe est personnel : ne pas le divulguer éviter les mots de passe triviaux (e.g. votre nom ) utiliser des lettres (majuscules et/ou minuscules) et des chiffres (éventuellement des caractères spéciaux) doit faire 8 lettres au minimum la commande passwd : permet de changer de mot de passe saisir le mot de passe actuel saisir 2 fois le nouveau mot de passe NB: A Lamarck, utiliser la commande yppasswd (authentification utilisant le programme yellow page) PF 09/2014 22 Syntaxe générale des commandes UNIX Quelques commandes de base syntaxe générale : commande option(s) argument(s) exemple : man date les options permettent de modifier le comportement de la commande; en général elles sont précédées du signe '-' (e.g. ls et ls -l) certaines commandes utilisent des arguments (e.g. nom de fichier) IMPORTANT : Unix est sensible à la casse Unix utilise l'espace comme séparateur de commandes (e.g. utiliser man date et non mandate) PF 09/2014 23 date : affiche la date cal : affiche le calendrier who : affiche les utilisateurs connectés whoami : affiche votre nom d'utilisateur more fichier : affiche le contenu de fichier page par page utiliser la touche espace pour passer à la page suivante utiliser la touche b pour revenir à la page précédente utiliser la touche q pour quitter less fichier : programme plus puissant que more man commande : affiche les pages de manuel de commande (utilise les mêmes touches que more pour se déplacer le long des pages) man more; man ls PF 09/2014 24 6
PLAN Système de fichier généralités arborescence / références absolues et relatives manipulation des fichiers droits des fichiers caractères spéciaux En UNIX, tout est fichier : les fichiers dits normaux fichiers textes (suite de caractères ASCII = caractères lisibles) fichiers éxécutables (suite de caractères binaires, compréhensibles uniquement par l'ordinateur, en général il s'agit des programmes) les répertoires (peuvent contenir d'autres fichiers ou d'autres répertoires) les fichiers de périphériques Chaque fichier possède un "i-node" : moyen pour Unix de stocker les caractéristiques du fichier (emplacement, nom du propriétaire, droits, taille, date de création et de dernière modification) PF 09/2014 25 PF 09/2014 26 bin ls L'arborescence Unix / dev etc home usr var répertoires passwd l3bi glycine m1bi etudiant1 m2bi lib etudiant2 racine (référence absolue) local bin rasmol toto monprog.c fichiers PF 09/2014 27 Chemin d'accès : référence absolue et relative Notion de chemin d'accès : Pour identifier un fichier : suite de noms étiquetant les arêtes le long de l'arborescence. racine absolue : / / sert aussi de séparation entre sous-répertoires. Chaque répertoire a au moins deux liens physiques : lien noté. caractérisant le répertoire lui-même lien noté.. caractérisant le répertoire «père» Référence absolue : chemin d'accès depuis la racine / (permettant le répérage sans ambiguïté) e.g. : /home/glycine/m2bi/etudiant1 Référence relative : Selon l'endroit où l'on se situe ( répertoire de travail = working directory ou encore répertoire courant ) : ne commence pas par la racine / e.g. :../../m1bi PF 09/2014 28 7
Déplacement dans l'arborescence Création / Destruction de répertoires pwd : affiche le répertoire courant (print working directory) cd chemin : déplacement vers le répertoire indiqué par chemin (change directory) chemin peut être : une référence absolue : e.g. cd /usr/local/bin une référence relative: e.g. cd../../m1bi si chemin est omis, ramène dans le répertoire utilisateur "home directory" caractère spécial : ~ désigne le "home directory" e.g. : pour l'utilisateur etudiant1 cd ~/test est équivalent à cd /home/glycine/m2bi/etudiant1/test ~user : désigne le "home directory" de l'utilisateur user e.g : cd ~etudiant1 amène dans le "home directory" de l'utilisateur maitre10 PF 09/2014 29 mkdir my_new_dir : création d'un nouveau répertoire my_new_dir rmdir my_new_dir : destruction du répertoire my_new_dir PF 09/2014 30 Liste du contenu des répertoires Manipulations de fichiers ls options : -l : liste des fichiers avec leurs caractéristiques détaillées excepté ceux commençant par un. -F : liste des fichiers avec un symbole selon certaines caractéristiques : / pour un répertoire * si le fichier est executable @ si le fichier est un lien symbolique -a : tous les fichiers même ceux précédés par un point. (=fichiers cachés) -R : liste le contenu du répertoire du courant et le contenu de tous les sous-répertoires. -t : liste par ordre chronologique -s : liste la taille des fichiers copie de fichiers : cp source destination 1er cas : si destination est un fichier e.g : cp fichier1 fichier2 : effectue une copie de fichier1 en un nouveau fichier appelé fichier2 option -i : si fichier2 existe, le shell demande confirmation avant l'écrasement 2ème cas : si destination est un répertoire cp fichier1 repertoire : effectue une copie de fichier1 dans le répertoire repertoire cp fichier1 fichier2 repertoire : effectue une copie de fichier1 et fichier2 dans le répertoire repertoire option i : demande confirmation d'écrasement si le (ou l'un des) fichier(s) existe(nt) dans le répertoire de destination PF 09/2014 31 PF 09/2014 32 8
Manipulations de fichiers (2) Droits d'accès aux fichiers destruction de fichiers : rm fichier1 : destruction du fichier fichier1 rm fichier1 fichier2 : destruction des fichiers fichier1 et fichier2 option -i : demande confirmation avant la destruction renommer un fichier : mv fichier1 fichier2 : renomme fichier1 en fichier2 option -i : si fichier2 existe déjà, demande confirmation avant écrasement déplacement d'un fichier : mv fichier1 repertoire : déplace fichier1 dans le répertoire repertoire supporte également l'option -i 3 types d'opération : lire (r) : on peut lire le contenu du fichier (ou le répertoire) écrire (w) : on peut modifier ou détruire le fichier (ou le répertoire) exécuter (x) : on peut éxécuter le fichier (en général, il s'agit des programmes ou scritps); pour un répertoire, cela signifie que l'on peut s'y déplacer 3 types d'utilisateur : propriétaire (u) : l'utilisateur lui-même (e.g. maitre1) groupe (g) : les utilisateurs font partie de groupe (e.g. maitrise) le reste du monde (o) : tout autre utilisateur PF 09/2014 33 PF 09/2014 34 Droits d'accès aux fichiers (2) Droits d'accès aux fichiers (3) la commande ls -l : renseigne sur les caractéristiques d'un fichier (i-node) Sortie de ls -l : invite$ ls -l -rwxr-xr-x... user group... monscript.csh -rw-r--r--... user group... toto type de fichier droits nombre de liens physiques utilisateur propriétaire taille groupe propriétaire date de dernière modification nom PF 09/2014 35 droits de l'utilisateur propriétaire droits du groupe droits du reste du monde - : l'utilisateur n'a pas le droit correspondant r, w ou x : l'utilisateur possède le droit PF 09/2014 36 9
Changer les droits d'accès aux fichiers commande chmod : modifie les droits d'accès syntaxe syntaxe : chmod droits fichier les droits peuvent être décrits de 2 manières par une combinaison de 3 chiffres : chaque chiffre correspond dans l'ordre à l'utilisateur, le groupe et le reste du monde à chaque droit correspond une valeur : (r -> 4, w -> 2, x-> 1) on utilise la somme des droits que l'on veut affecter (0 signifie aucun droit) e.g. : chmod 644 fichier -rw-r--r--... fichier chmod 750 fichier -rwxr-x---... fichier par une combinaison de lettres désignant les individus concernés (r, g ou o) ainsi qu'une autre combinaison de lettres désignant les droits que l'on veut affecter (précédées du signe +) ou retirer (précédées du signe -) e.g. : chmod +x fichier affecte le droit x à u, g et o chmod ugo+rw fichier affecte les droits rw à u, g et o chmod o-x fichier retire le droit x à o PF 09/2014 37! Droits de lecture et données confidentielles Par défaut la création d un fichier avec un éditeur de texte 644 (rx-r--r--) lisible potentiellement par d autres utilisateurs Partage de fichier : Pratique pour réaliser un projet commun, mais Déontologie : ne pas aller dans les répertoires de vos camarades sauf si vous y êtes invités Pour sécuriser vos données (lisible seulement par vous et par root) fichier 600 (rx-------) répertoire 700 (rwx------) (récursif, tout fichier ou sous-répertoire) PF 09/2014 38 Caractères Spéciaux et noms de fichiers Caractères spéciaux Unix : * (joker) : remplace n'importe quelle chaîne de caractères ls *.txt : désigne tous les fichiers se terminant par l'extension.txt ls results* : désigne tous les fichiers commençant par results ls ~/test/* : désigne tous les fichiers du répertoire test? : remplace n'importe quel caractère ls results?.dat : désigne tous les fichiers commençant par results suivis d'un caractère quelconque et se terminant par.dat! : rappel une commande dans l'historique (cf commande history) Noms de fichiers : 255 caractères maximum éviter les espaces et les caractères spéciaux (*?! $ < > & \ / " ' ` ; etc ) PF 09/2014 39 PLAN les éditeurs de texte les outils Internet les outils de développement PF 09/2014 40 10
Quelques outils Linux courants GNU Project (Gnu s Not Unix) Les éditeurs de texte nedit (le plus simple, bien pour commencer) gedit (sous gnome) kedit (sous KDE) emacs (très puissant, mais complexe au départ) vi (très spartiate, mais permet de travailler en mode terminal) Navigateur Internet (et Messagerie) firefox (sur la plupart des distributions LINUX) konqueror (spécifique à KDE) ftp (file transfert protocol) : permet le transfert de fichiers sur Internet Outils de développement : Compilateurs: gcc : compilateur C ; f77 : compilateur Fortran Langages de scripts : python, perl Traitement de texte: latex : véritable traitement de texte (rendu quasi-pro, mais syntaxe rigide) Open Office : suite bureautique (tableur, logiciel de présentations etc) Jeux Tux kart PF 09/2014 etc 41 http://www.gnu.org e.g. bash, emacs, gcc, etc PF 09/2014 42 Licence GPL Le ftp anonyme source http://www.gnu.org/licenses/quick-guide-gplv3.html PF 09/2014 43 etc La Commande ftp : syntaxe : ftp nom_du_site_ftp (e.g. ftp.rcsb.org) Connexion au site : se logger en tant qu utilisateur anonymous pour le passwd, mettre son E-mail en général, autorisation d aller dans le répertoire pub Commandes au sein du programme ftp : ls : voir le contenu du répertoire cd : changer de répertoire get : rapatrier un fichier (inverse de put) quit ou bye : quitter le programme ftp PF 09/2014 44 11
PLAN Les flux (entrée et sortie standard) définition des 3 flux courants redirection des flux PF 09/2014 45 Les flux désignent les flux de données qui rentrent et qui sortent des processus (ou programmes) : entrée standard (stdin) : clavier sortie standard (stdout) : écran sortie d'erreur (stderr) : écran e.g. : la commande python sans argument lance l interpréteur python qui lit en entrée stdin et génère sa sortie sur stdout : commande python sans argument (lance l interpréteur) print 1+1 est saisi au clavier (stdin) Le résultat de la commande est affiché sur PF 09/2014 l'écran (stdout) 46 Redirection des flux Quelques commandes de filtres Il est possible de rediriger les flux (en général vers ou depuis un fichier) : < : redirection de l'entrée standard > : redirection de la sortie standard >> : redirection de la sortie standard à la fin d'un fichier e.g. : ls -l /etc > toto : redirection de stdout dans le fichier toto (si toto existe, il est écrasé) ls -l /bin >> toto : redirection de stdout à la fin du fichier toto (le fichier toto n'est pas écrasé) cat < toto : redirection de l'entrée standard depuis le fichier toto head fichier : affiche les premières lignes de fichier tail fichier : affiche les dernières lignes de fichier grep expression fichier : renvoie toutes les lignes de fichier contenant expression sort fichier : tri chaque ligne de fichier wc -l fichier : renvoie le nombre de lignes de fichier (option -c : nombre de caractères, option -w : nombre de mots) PF 09/2014 47 PF 09/2014 48 12
Redirection des flux (2) PLAN : le pipe (tube) permet de connecter la stdout d'une commande avec la stdin d'une autre commande syntaxe : commande1 commande2 ls -l sort : renvoie la liste des fichiers triée ls -l /etc grep csh : renvoie tous les lignes de la sortie de la commande ls contenant l'expression csh Rq : la 2ème commande n'a pas besoin d'argument Rq2 : on peut connecter autant de commandes que l'on veut : ls -l /etc grep csh sort PF 09/2014 49 PF 09/2014 50 Archivage et compression de données PLAN Archivage : tar -cvf archive.tar fichier1 fichier2 : crée une archive contenant fichier1 et fichier2 tar -xvf archive.tar : désarchive archive.tar tar -tvf archive.tar : renvoie le contenu de archive.tar Compression gzip fichier : compresse fichier et ajoute une extension.gz (opération inverse : gunzip fichier.gz) compress fichier : compresse fichier et ajoute une extension.z (opération inverse : uncompress fichier.z) zip archive.zip fichier1 fichier2 : crée une archive compressée contenant fichier1 et fichier2 (même type de compression que winzip) unzip archive.zip : décompresse et désarchive archive.zip PF 09/2014 51 PF 09/2014 52 13
Gestion des processus PLAN Processus = suite plus ou moins longue d'instructions exécutables par un ordinateur (typiquement un programme) Unix = système multi-tâches -> Unix peut gérer plusieurs processus en même temps Quelques commandes de gestion des processus : top et ps : permettent de visualiser les processus qui sont en exécution kill : permet de tuer un processus Notion d'avant-plan et d'arrière-plan : avant-plan : on a pas la main dans le shell (par défaut quand on lance une commande) arrière-plan : on récupère la main dans le shell alors que le processus tourne pour lancer une commande en arrière-plan : commande & PF 09/2014 53 PF 09/2014 54 Quelques bases d'unix avancé Quelques astuces en bash: alias : permet de créer ses propres commandes : alias ll='ls l' : lorsqu'on tapera la commande ll, elle équivaudra à ls l alias rm='rm i' ; alias mv='mv i' ; alias cp='cp i' le fichier ~/.bashrc (en bash) : contient un certain nombre d'instructions pour configurer son propre shell ces instructions sont exécutées à chaque fois qu'on lance un shell il existe différents types de shell (sh, bash, tcsh ) les variables les scripts shells : véritable langage de programmation autres outils Unix : sed, awk etc PF 09/2014 55 14