Introducción a Unix y Linux. Departamento de Informática Universidad de Valladolid

Transcripción

1 Introducción a Unix y Linux Departamento de Informática Universidad de Valladolid

2 Contenidos Breve historia de Unix y Linux Cómo accedo al sistema? El sistema de archivos de Linux Estructura de una orden (command) Órdenes básicas El editor vim Redirecciones y tuberías (pipes) Procesos y su gestión

3 Bibliografía El libro de Linux. S.M. Sarwar, R. Koretsky, S.A.Sarwar. Ed. Pearson, Resumen de Unix. César Llamas. Depto de Informática, Universidad de Valladolid. - Unix y Linux. Guía Práctica. Sebastián Sánchez. Ed. Ra-Ma Manual de órdenes del S.O. Unix

4 1. Breve historia de Unix Nacimiento: Bell AT&T (desarrollado por usuarios) Basado en proyecto MULTICS: MIT y Bell AT&T Ken Thompson y Dennis Ritchie UNIX como una simplificación de MULTICS Primero ensamblador, luego C Finales de los 70: versiones Free BSD (Berkeley Software Distribution) A lo largo de las décadas de los 70 y 80 se van añadiendo nuevas funcionalidades: memoria virtual, gestión de red, etc. Finales de los 80: AT&T normaliza Sistema V (SVR2/3)

5 Breve historia de Linux Es un sistema UNIX compuesto de software libre y de código abierto Licencia GNU Desarrollado por Linus Torvalds desde Distribuciones Linux Todo tipo de aplicaciones gratuitas

6 RANKING S.O. Escritorio: pc y portátiles Servidores:

7 DISTRIBUCIONES LINUX Arquitectura: Kernels: Distros: Google: principales distros Distros Ubuntu: Otros linux: IOS (Mac OS X). Unificación sobremesa y móviles Android (google). Alternativa: CyanoGemMod

8 El sistema operativo Linux: características Portabilidad (SO y software) Sistema de archivos jerárquico Multiusuario: android, no. Multitarea: android, hasta la versión 4, tampoco. Componentes de Linux Kernel: Acceso al ordenador Manejo de memoria Asignación de recursos a usuarios Shell: Parte que ve el usuario Escucha, analiza, ejecuta Cada usuario tiene un shell También actúa como lenguaje de programación

9 2. Cómo accedo al sistema? Vamos a usar distintas herramientas para acceder. La primera es ssh El host es: alumnos.est.cie.uva.es ( ) Se accede en modo terminal con un cliente ssh a través del puerto Cuentas de alumnos que van de "alumno01" a "alumno20" Sus passwords van de "alumno1" a "alumno20"

10 Una vez que hayamos entrado la primera vez, podemos crear un perfil (profile), para no tener que aprendernos la dirección IP

11 2. Cómo accedo al sistema? Pero en casa puedes usar otro software como Bitvise SSH client o XShell

12 Pero en casa puedes usar otro software como Bitvise SSH client o XShell

13 Lo primero que haremos dentro del sistema es cambiar la contraseña mediante el mandato: $ passwd [enter] El sistema Linux / UNIX nos forzará a elegir una combinación de letras y números que sean seguros. Recuerda lo que acabas de escribir, porque será lo que tengas que usar en sucesivas sesiones. Comprueba que todo ha ido bien volviendo a entrar. Desde este entorno y desde esta sesión puedes entrar en otros sistemas Linux/UNIX: $ ssh mi_login@ p22222 Cómo termino? $ exit

14 3. El sistema de archivos Linux Estructura jerárquica de archivos. Concepto matemático Se organiza desde directorio raíz / Cada usuario accede a un directorio por defecto ($HOME) Archivos de distinto tipo: ficheros, directorios, especiales Se diferencian mayúsculas y minúsculas Ficheros: Conjunto de datos relacionados entre sí debidamente referenciados mediante un identificador único Nombres válidos de archivos: 255 caracteres como máximo Caracteres alfanuméricos, _ No deben usarse caracteres con valores especiales (*, =, ^, ) ni [, ],,, `, ni ASCII < 32 ni ASCII > 127 Ni ñ ni acentos

15 Directorios: Fichero que contiene información sobre otros ficheros o directorios Nombres válidos de directorios igual que para ficheros Genera una estructura jerárquica (para el almacenamiento lógico, no el físico): padres e hijos (estructura de árbol) La ruta completa (secuencia de directorios, separados por /) forma parte del nombre de archivo

16 Directorios: Directorios más habituales: / Directorio raíz. Directorio actual.. Directorio padre home Directorio de entrada ($ echo $HOME) Las rutas de acceso pueden ser: absolutas (desde /) /home/profesor/belarmino /home/profesor/belarmino/introduccion Informatica relativas (al directorio actual. )./Informatica General/Sesion01/ejemplo.txt../../curso../../bin

17 / boot/ dev/ tmp/ home/ alumno s x y usr/ Profesor belarmino bin/

18 4. Estructura de una orden (mandato o comando) orden [-opciones] [argumentos] orden nombre de la orden, por ejemplo, clear opciones especifica más la orden: ls -l argumentos nombres de los archivos o directorios sobre los que se realiza la orden $ ls l Sesion01 $ cd $HOME Siempre [enter] después de escribirla para que se realice Debe ir separada por espacios de las opciones y argumentos Se pueden escribir varias seguidas separadas por ; Si hay espacios en los argumentos, puede necesitar Los argumentos pueden usar caracteres comodín: *,?, {},[] $ man orden proporciona ayuda sobre cualquier orden

19 Algunas órdenes para probar man clear who who am I date echo

20 5. Órdenes básicas 5.1. Órdenes o comandos sobre directorios Mostrar (list) el contenido de un directorio ls ruta_hasta_el_dir Muestra los ficheros y directorios que están contenidos dentro de otro Opciones -l listado largo -a listado completo -R recursivo ls l /home ls la $HOME man ls

21 Crear directorio mkdir ruta_hasta_el_nuevo_dir_a crear Crea un nuevo directorio siguiendo la ruta indicada La ruta debe finalizar con el nombre del nuevo directorio NO se puede crear varios directorios a diferentes niveles en una sola orden Borrar directorio rmdir ruta_hasta_el_dir_a_eliminar Borra un directorio existente descrito por la ruta que se indica No debe ser el directorio actual Debe estar vacío Por tanto, NO varios directorios a diferentes niveles en la misma orden

22 5. Órdenes básicas 5.1. Órdenes o comandos sobre directorios Mostrar (list) el contenido de un directorio ls ruta_hasta_el_dir Muestra los ficheros y directorios que están contenidos dentro de otro Opciones -l listado largo -a listado completo -R recursivo ls l /home ls la $HOME man ls

23 Cambiar directorio cd ruta_hasta_el_dir Cambia el directorio actual Nos desplazamos en el árbol de directorios cd / nos movemos a la raíz del sistema cd $HOME cd.. cd ruta pwd después para saber dónde estamos

24 5. 2. Órdenes o comandos sobre ficheros Copiar fichero cp ruta_fich_origen ruta destino Copia el fichero(s) indicado(s) como fichero(s) origen en el directorio indicado en segundo lugar Se puede copiar cambiando de nombre Admite metacaracteres (comodines): *,?,[,] Borrar fichero rm ruta_hasta_el_fichero_a_eliminar Borra un fichero que esté en la ruta indicada No hay posibilidad de recuperar CUIDADO!!

25 Visualizar ficheros cat ruta_hasta_el_fichero more ruta_hasta_el_fichero Visualiza el contenido del fichero sin necesidad de editarlo con vi Mover fichero(s) mv ruta_fich_origen ruta destino Mueve el fichero indicado como fichero origen al directorio indicado en segundo lugar mv ruta_fich_origen ruta fichero_nuevo_nombre Cambia de nombre el fichero

26 5.3. Más sobre el sistema de archivos Más sobre la orden ls l -rwxr-xr-x 1 belarmino infor leeme.txt -rwxr-xr-x tipo de archivo: -, d, c, b modo de protección del archivo para r (lectura), w escritura) y x (ejecución) para el Usuario, su Grupo y Otros 1 número de enlaces al archivo (en general 1, pero puede haber más tenemos un grafo y no un árbol) o número subdirectorios belarmino nombre de usuario Infor nombre de grupo 153 tamaño en Bytes fecha última modificación leeme.txtnombre del archivo

27 chmod modo archivo(s) Cambia el modo del archivo para el Usuario, su Grupo u Otros: rwxrwxrwx Cada grupo rwx puede tener el permiso activado o desactivado (-). Cada uno representa un bit, que es 1 activado y 0 desactivado representa un número entre 0 y 7 en binario chmod chmod chmod chmod 754 fichero u+w fichero w fichero r-xr-x x fichero

28 6. Editor vi/vim Sirve para crear nuevos ficheros, editar/escribir sobre ficheros, crear programas etc No tiene menú, ni interfaz gráfico Tiene dos modos de trabajo: Modo orden o comando: para llevar a cabo operaciones sobre el fichero editado Modo edición: para escribir vi nombre_del fichero.ext

29 Editor Vi/Vim i a o I A O Modo comando Modo edición Esc

30 Modo comando: Moverse: con las teclas del cursor o bien con las teclas h, j, k, l $ ir al final de la línea ^ ir al principio w avanzar una palabra b, B retroceder una palabra Borrar un carácter: esc + x una línea: esc + dd reemplazar un carácter: Deshacer el último cambio: esc + u Refrescar la pantalla CTRL L esc + r

31 Modo comando: Buscar Buscar Buscar Buscar Buscar inicio del fichero: esc + :0 fin del fichero: esc + :$ inicio de línea: esc + 0 fin de línea: esc + $ una palabra Hacia delante : esc + /palabra_a_buscar Siguiente : esc + n Hacia atrás: esc +?palabra_a_buscar Substituir una palabra: esc inicio,fin s/palabra_a_buscar/palabra_a_cambiar Copiar un bloque de texto esc + numeroyy Pegar el bloque copiado esc + p

32 Modo comando: Ir a una línea esc + :numerolinea Colorear esc + :syntax on Ver las opciones esc + :set all Indentar esc + :set autoindent Completar pares {}, [], () esc + :set sm Ver números de línea esc + :set nu Borrar la opción: esc + :set noopcion

33 Modo comando: Guardar : esc + :w Guardar como: esc + :w nuevo_nombre Guardar y salir : esc + :wq Salir sin guardar: esc + :q! Salir (habiendo guardado): esc + :q Leer otro archivo, cargándolo en este: esc + : r nombre_archivo Una vez en modo comando se puede llamar a cualquier orden del shell mediante el símbolo! esc + :! sh esc + :! ls

34 7. Procesos y su gestión 7.1. Conceptos previos Proceso: programa cargado en memoria y ejecutándose: (orden top) Cada proceso tiene asignados recursos (E/S, memoria, CPU) Cada proceso tiene un identificador (propio, PID, y de su proceso padre, PPID) El shell es un proceso, y todas las órdenes son procesos hijo Unix: Multiusuario Multitarea Monoprocesador (varios núcleos) Procesos en CPU: Quantum o time-slice Planificación Algoritmos de planificación

35 7.2. Estados de un Proceso Listo (R: Ready) Ejecutándose (O: Running) Durmiendo (S: Sleeping) Detenido (T: Stopped) Zombie (Z)

36 Estados de un proceso Para conocer el identificador de un proceso podemos usar ps Al crear un proceso (hijo), con fork(): Nuevo hilo de ejecución (diferencia con proceso) Hereda entorno del padre Atributos del padre También se pueden crear procesos con exec(), pero éstos substituyen al actual proceso (imagen en memoria).

37 DIFERENCIA HILO-PROCESO Proceso #k Hilo #1 Proceso #i Hilo #2 Hilo #3 Hilo #4 Proceso #j Hilo #n Mismo procesador: Mismo núcleo Distinto Diferentes procesadores Comparten entorno de trabajo Posibilidad de ejecutarse en diferentes núcleos

38 7.3. Remitir Trabajos Desde: Consola Fichero de comandos (script) Cómo: Primer Plano Segundo plano (background), usando &, podemos seguir usando la terminal mientras el proceso (o proceso por lotes, batch) termina. Ejemplo: find / -name teodoro Emplazado, para lanzarlo en algún momento en el futuro (generalmente asociado al mantenimiento del sistema)

39 Remitir Trabajos Primitivas relativas a remitir trabajos: <orden> & segundo plano nohup <orden> & std.in>/dev/n std.out > nohup.out at <opciones> <time> <orden> -v -m -r verbose mode send an remove sleep sg time orden [argumentos]

40 7.4. Control de Trabajos Primitivas relativas al control de trabajos: ps - f u e l time <orden> nice <orden> change scheduling kill [-señal] PID [PID] Algunas señales (1. SIGHUP, 9. SIGKILL, 15. SIGTERM, 18. SIGCLD)

41 Algunos ejemplos Utilizando los conceptos y las órdenes que hemos visto sobre procesos, así como el manual de unix, responde qué órdenes serían necesarias para responder a las siguientes preguntas: Cuántos procesos se están ejecutando en tu máquina en este momento? Localiza en tu terminal cuál es el proceso del intérprete del shell. Envía la señal número 9 (kill) al intérprete de órdenes. Qué ocurre? Inicia un proceso en segundo plano, por ejemplo sleep Termina la sesión y vuelve a conectarte. El proceso se sigue ejecutando? Cómo se podría evitar que al finalizar la sesión dejase de ejecutarse?

42 8. Redirecciones y tuberías Una de las abstracciones importantes en UNIX es el stream: canal de entrada-salida con una interfaz estándar. Cada proceso (programa cargado en memoria y ejecutándose) en UNIX tiene por derecho propio tres streams asignados: stdin, stdout y stderr, aunque se pueden definir más Stdout Salida Escritura Programa en ejecución Entrada Por defecto, teclado Lectura Stdin Por defecto, pantalla (&1) Salida de error Escritura Stderr Por defecto, pantalla (&2)

43 Dar la orden: find / > salida.txt Identificar stderr y stdin

44 0 stdin es la entrada estándar y se asocia inicialmente al teclado del terminal. Por este canal recibe los datos cada proceso. 1 stdout (o &1) es la salida estándar y se asocia inicialmente al dispositivo de salida del terminal, abreviando: la pantalla. Por este canal se envían los resultados del procesamiento. 2 stderr (o &2) es la salida estándar de errores y se asocia inicialmente a la pantalla. Por este canal se suelen enviar las advertencias y errores que ocurren en el proceso. Un pequeño problema es que la salida de error aparece mezclada con la salida estándar y, además, no siempre están «sincronizadas», es decir, las líneas que salen por stdout y stderr no tienen que estar ordenadas temporalmente.

45 Lo interesante está en que estos canales de entrada-salida pueden conectarse (y reconectarse) entre sí: con un canal que parte o llega a un archivo; con un canal que parte o llega a un dispositivo; los canales de un proceso con los de otro (lo que se denomina tuberías) Por lo tanto, realizar tareas complejas se convierte, muchas veces, en conectar procesos simples entre sí. Al procedimiento de redirigir las conexiones desde su configuración de partida se le denomina redireccionamiento: - Cambiar el canal de entrada de un proceso se hace con < ó << - Cambiar el canal de salida de un proceso se consigue con >, >> ó 1>, 1>> - Cambiar el canal de salida de errores de un proceso se consigue con 2> ó 2>>

46 Redirección de entrada: orden < archivo Conecta la entrada estándar de una orden con un archivo. De esta forma, cualquier orden que recibe sus datos desde el teclado se puede conectar con un archivo. La redirección de la salida estándar es fácil también: orden > archivo Crea un archivo y se envía la salida de la orden orden 1> archivo (idem al anterior)

47 La redirección de la salida estándar es fácil también (cont.) orden >> archivo Añade al archivo la salida de la orden orden 1>> archivo (idem del anterior) No necesitamos programar la salida de datos hacia un archivo: Podemos hacerlos desde el shell de UNIX. Con la salida de error estándar podemos hacer algo parecido. orden 2> archivo Crea un archivo y se envía la salida de errores de la orden orden 2>> archivo Añade al archivo la salida de errores de la orden Si queremos, podemos guardar los mensajes de error de una orden en un archivo normal.

48 Dar las órdenes: find / 1>salida.txt & find / 1>salida.txt 2>errores.txt &

49 8.1. Filtros Cualquier proceso que lea su entrada de la entrada estándar (stdin) y escriba su salida en la salida estándar (stdout) se denomina filtro. Ejemplos de filtros: cat Si no lleva argumentos, lee de teclado hasta que pulsemos [CTRL+D] sort [-ndtx] [+campo] [archivo(s)] Ordena líneas de fichero(s) donde hay campos (separados por tabuladores u otro separador), pero manda la salida a stdout grep [-inv] patrón [archivo(s)] Busca en los ficheros el patrón (literal o con metacaracteres) y lo muestra en stdout wc [-lwc] [archivo(s)] Cuenta el números de líneas/palabras/caracteres de un fichero

50 Dar la orden sort Escribir palabras, una en cada línea (ejemplo: nombre(s) y apellidos, uno por línea). Acabar con CTRL+D. Dar la orden: ps -el grep ss* Dar la orden: find / wc -l

51 Ejemplos de redirección de entrada Supongamos que tenemos un archivo con unas cuantas líneas, denominado ejemplo: $ cat < ejemplo Muestra en pantalla los contenidos del canal de entrada, que se encuentra asociado al archivo ejemplo. $ sort < ejemplo Ordena lexicográficamente los contenidos del archivo anterior. $ wc < ejemplo Cuenta las líneas, palabras y caracteres del archivo.

52 Ejemplos de redirección de salida: $ echo Hola > Hola Creamos el archivo Hola con una línea de contenido: Hola. $ cat < ejemplo > dl.t Creamos el archivo dl.t a partir del archivo ejemplo. $ wc dl.t > abc Crea el archivo abc con las cuentas del archivo dl.t. $ wc dl.t 1> abc (idem del anterior) $ wc dl.t >> abc si queremos mantener el contenido anterior de abc.

53 Ejemplos de redirección de la salida de error: $ wc no-existo 2> basura Suponemos que el archivo no-existo no existe $ wc no-existo > basura 2>&1 (idem del anterior), pero se conecta la salida estándar al archivo basura y, la salida de errores, a la salida estándar!! $ wc no-existo 2> basura 1>&2 (idem del anterior), pero se conecta la salida de errores al archivo basura y, la salida estándar, a la salida de errores!! En el ejemplo anterior se ilustra cómo también podemos conectar stdout y stderr entre sí. Cuidado! Porque si cambiamos el orden de las redirecciones, el shell se puede quejar.

54 8.2. Tuberías Conexión de la salida de una orden con la entrada de la siguiente, mediante el símbolo Crea un vínculo entre la salida del primer proceso y la entrada del segundo, y actúa como una tubería (First In First Out) $ who > temporal $ wc l < temporal $ rm temporal $ who wc l $ ls l grep.txt Se pueden conectar varios procesos: orden1 orden2 orden3 $ ls l grep.txt wc l Problema: A la vista de estos conceptos y lo que hemos visto sobre procesos y su control, una vez que has visto cuántos procesos hay en el sistema, qué órdenes tendrías que dar para saber automáticamente cuántos son tuyos?