Московский государственный институт электронной техники

(Технический университет)

Кафедра Интегральной электроники и микросистем

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

ПО КУРСУ:

“ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА LINUX”

Составил: ассистент каф. ИЭМС Козлов А.В.

Москва, 2007

Лабораторный практикум предназначен в первую очередь для магистров техники и технологии, обучающихся по программе Synopsys первого года обучения по направлению 210100.68, для освоения операционной системы Red Hat Enterprise Linux (RHEL) 4.0. Он также рассчитан для студентов компании FreeScale и всех пользователей, имеющих начальный уровень подготовки Linux или не имеющих его вовсе, и желающих освоить командную среду Linux и основные его приложения, которые требуются пользователю при работе с системами автоматизированного проектирования.

Данный практикум состоит из восьми лабораторных работ, позволяющих эффективно освоить пользователем команды командного интерпретатора, а также постепенно научиться писать файлы – сценария Shell, Gawk, Perl и Tcl. Каждая лабораторная работа включает следующие разделы: название, задание и цель работы; теоретические сведения с контрольными вопросами; пример выполнения лабораторной работы; порядок выполнения лабораторной работы; лабораторное задание и форму отчета по работе. Синтаксис написания команд в командном интерпретаторе совместно с опциями, параметрами, действиями, выражениями и путями к объектам рассчитан на командную среду BASH. В конце лабораторного практикума приведен список литературы.

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

«УТВЕРЖДАЮ» ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕРДОЙ ИЭМС _______________ Ю.А.ЧАПЛЫГИН «____»_____________ 2007 г.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

ПО КУРСУ «ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА LINUX»

Изучение команд командного интерпретатора bash в ос linux

ОПИСАНИЕ СОСТАВИЛ: КОЗЛОВ А.В.

МОСКВА 2007

Лабораторная работа №1 Изучение команд командного интерпретатора bash в ос Linux

Цель работы: на основе командного интерпретатора BASH освоить навыки работы с командами в операционной системе Red Hat Enterprise Linux 4.0.

Продолжительность работы – 4 ч.

Теоретические сведения

Операционная система Linux изначально разрабатывалась как бесплатная гибкая многофункциональная многопользовательская высокопроизводительная платформа, призванная служить и решать задачи ученых по всему миру. В связи с “научной направленностью” такая платформа изначально не имела расширенного графического интерфейса, который широко применяется при решении домашних задач – компьютерные игры, Интернет, интерактивные программы для связи пользователей, а также при решении офисных задач – работа с системами баз данных, построение графиков и гистограмм. Зачастую работа ученых с операционной системой Linux сводилась просто к обычному взаимодействию пользователя (человек, работающий на ЭВМ) с консолью (терминальное окно на экране монитора с текстовой информацией). Для понимания команд вводимых пользователем в Linux разработаны командные интерпретаторы, которые представляют собой трансляторы команд, понятных человеку, в управляющие сигналы, понятные ядру операционной системы. Основная задача операционной системы заключается в посредничестве при передаче команд от человека к ЭВМ. И, не смотря на то, что сегодня операционная система Linux применяется повсеместно не только в институтах, Design центрах, вычислительных центрах, но также в домашних и офисных целях, консоли (терминальные окна), по-прежнему, широко используются, а многим они кажутся даже более удобными по сравнению с работой мышью и пиктограммами (иконки в Linux) в графической среде.

Командный интерпретатор представляет собой строковый интерактивный интерфейс с приглашением командной строки между пользователем и операционной системой. Пользователь вводит в командной строке команды, командный интерпретатор “принимает” их и посылает в виде инст­рукций в операционную систему для исполнения. Командный интерпретатор позво­ляет не только вводить команды, но и перенаправлять ввод и вывод данных командной строки, а также выполнять операции в фоновом режиме, давая пользователю возможность заниматься в это время другими задачами.

Для Linux было разработано множество командных интерпретаторов: Bourne Again shell (BASH), Public Domain shell (PDKSH), интерпретатор TCSH и Z-shell. Несмотря на то, что BASH является интерпретатором, применяемым по умолчанию, можно использовать любую другую среду. Для удобства работы в повседневном режиме достаточно лишь одного командного ин­терпретатора. В систему Red Hal Linux включены все основные командные интерпретаторы, но в ней командный интерпретатор BASH устанавливается и применяется по умолчанию. Это значит, что в этой операционной системе для работы в командной строке применяется BASH, если не указано иное.

Командная строка. Интерфейс командной строки Linux состоит из одной строки, в которой вводятся команды с опциями и параметрами. В командном интерпретаторе BASH начало командной строки обычно отмечается приглашением в виде знака доллара ($); в других командных интерпретаторах системы Linux может применяться другая форма приглашения. После приглашения пользователь может вводить как одиночную команду, так и команду с опциями и параметрами. Если пользователю не хватает размера командного приглашения, то существует возможность огранить его символом “/”. Набор команды осуществляется с клавиатуры, а ввод с помощью клавиши [Enter]. Например, для вывода системной даты и системного времени пользователь может воспользоваться командой date .

[antonk@fargo laba2] $ date

Fri Jun 8 15:42:35 MSD 2007

Или, например, для вывода календаря с текущим месяцем используется команда cal .

[antonk@fargo laba2]$ cal

July 2007

Su Mo Tu We Th Fr Sa

1 2 3 4 5 6 7

8 9 10 11 12 13 14

15 16 17 18 19 20 21

22 23 24 25 26 27 28

29 30 31

Основным интерфейсом командного интерпретатора является интерфейс командной строки, который интерпретирует введенные команды и посылает их в систему. Команды, введенные в командной строке, должны соответствовать определенным синтаксическим правилам. Общее правило ввода команд: первым словом, вводимым в командной строке, должно быть имя команды; следующие слова – опции и параметры команды. Каждое слово в командной строке отделено от других слов одним или несколькими пробелами или знаками табуляции.

Опция — это предваряемый дефисом одно- или многобуквенный код, который модифицирует тип действия, выполняемого командой. В качестве примера команды с опциями при­ведем команду ls. При использовании без опций эта команда выдает список всех файлов и каталогов, содержащихся в текущем каталоге. Кроме имен файлов с расширениями и без, в этом списке больше ничего нет. Например, при вводе команды ls с опцией -l команда ls выдает построчный вывод информации для каждого файла, а именно его размер, дату и время последнего изменения. В следующем примере пользователь вводит команду ls с опцией -l. Дефис перед опцией обязателен. По нему система Linux отличает опцию от параметра.

$ ls -l

total 28

-rw-r--r-- 1 antonk user 1079 Apr 22 13:37 channel1.plx

-rw-r--r-- 1 antonk user 1175 Apr 22 13:37 gauss.plx

-rw-r--r-- 1 antonk user 1810 Apr 22 13:37 laba2.cmd

-rw-r--r-- 1 antonk user 12352 Apr 22 13:37 laba2.log

Опция -а позволяет вывести на экран все файлы текущего каталога, включая так называемые скрытые файлы. Скрытыми часто бывают файлы конфигурации. Имена скрытых файлов всегда начинаются с точки, поэтому их часто называют точенными файлами. В большинстве случаев опции объединяются. При этом перед группой опций ставится один общий дефис. Например, опция -al выдает информацию обо всех фай­лах, содержащихся в текущем каталоге, включая скрытые файлы. Отображается новый файл ttt.

$ ls -al

total 40

drwxr-xr-x 2 antonk user 4096 Jun 8 15:57 .

drwxr-xr-x 3 antonk user 4096 Apr 22 13:37 ..

-rw-rw-r-- 1 antonk user 10 Jun 8 15:57 .ttt

-rw-r--r-- 1 antonk user 1079 Apr 22 13:37 channel1.plx

-rw-r--r-- 1 antonk user 1175 Apr 22 13:37 gauss.plx

-rw-r--r-- 1 antonk user 1810 Apr 22 13:37 laba2.cmd

-rw-r--r-- 1 antonk user 12352 Apr 22 13:37 laba2.log

Параметр — это слово, которое вводится в командной строке после опций. В командах управления файлами в качестве параметров обычно используются имена файлов. Например, если вам нужна инфор­мация только об одном файле gauss.plx, укажите его имя после опции -l:

$ ls -l gauss.plx

-rw-r--r-- 1 antonk user 1175 Apr 22 13:37 gauss.plx

Работа пользователя начинается в среде командного интерпретатора BASH, который загружается по умолчанию. В него заложены специальные возможности редактирования командной строки, которые могут оказаться очень полезными при изучении ОС Linux. Перед выполнением команд их можно корректировать, перемещая курсор по командной строке и вставляя или удаляя символы. Это особенно полезно при работе с очень сложными командами. Исправить ошибку при наборе команды помогут операции редак­тирования. С помощью клавиши |вверх| можно вынести ни экран только что выполненную команду. Затем можно выполнить команду еще раз или, отредактировав ее, выполнить модифи­цированную команду. Эта возможность очень удобна при многократном повторении некоторых операций, например, при редактировании одного и того же файла.

Назначением командным интерпретатора является работа с файлами: создание, копирование, переименование, перемещение, удаление и модификация данных. Даже если пользователь непосредственно не работает с консолью, а использует графические приложения, эти операции с файлами происходят независимо от него.

Создание файлов и каталогов. В Linux файл и каталог являются двумя типами данных, поэтому и создание их осуществляется с помощью разных команд. Для создания каталога (директория, папка) используется зарезервированная в Linux команда mkdir (“make directory” – создать директорию). В следующем примере в текущей директории создадим директорию new. Для этого используем команду mkdir и через пробел название директории new.

$ mkdir new

Директория создана. Однако иногда требуется создать целую вложенную структуру, когда внутри уже созданной папки должна быть еще одна, а внутри ее еще одна и так далее. Для этих целей в составе команды mkdir применяется опция вложений –p. В следующем примере с помощью одной команды происходит создание вложенных папок: сначала папка 1, внутри нее папка 2, а внутри нее папка 3.

$ mkdir -p 1/2/3

Создавать файлы можно как с помощью команд, так и с помощью встроенных и внешних текстовых редакторов Linux, таких как kedit, nedit, gedit и так далее. Однако перечисленные редакторы требуют работы графической оболочки, а значит работу графической системы. При ее отсутствии можно, например, воспользоваться текстовым редактором VIM или аналогами, которым работа графической системы не требуется. Можно также создавать файлы с помощью текстовых файловых менеджеров, таких как, Midnight Commander (команда mc). Пользователю (проектировщику) зачастую требуется в текстовых файлах сохранять текстовую информацию, которая сопровождает процесс расчета интегральной схемы или, например, электрофизических параметров моделируемого полупроводникового прибора. А также требуется обрабатывать (удалять, добавлять, сортировать, разбивать) полученные данные. Такие действия также осуществляются с помощью команд Linux. Одной из наиболее простых команд создания текстового файла является команда cat.

Команда cat не имеет собственного интерфейса, поэтому после ввода команды cat с символом перенаправления (см. ниже) и именем нового файла можно сразу же писать текстовую информацию, переходя от строки к строке с помощью клавиши Enter. Выход из редактора (фильтра) cat осуществляется комбинацией клавиш Ctrl-D. Ниже приведен пример создания файла с помощью команды cat.

$ cat > new_file

Просмотр полученного файла осуществляется с помощью команды cat и через пробел название файла.

$ cat new_file

Или, например, сохраняя текстовую информацию из консоли при работе команды ls с опцией –a в файл r, можно воспользоваться функцией перенаправления данных (см. ниже) и командой tee с опцией -a.

$ ls -l | tee -a r

Копирование файлов и каталогов. Копирование файлов и каталогов осуществляется с помощью команды cp, после которой через пробел указывается с относительным или абсолютным путями объект копирования, а еще через пробел новое место назначение копии этого объекта. В следующем примере производится копирование файла gauss.plx из текущей директории в поддиректорию 1, которая находится в текущей директории.

$ cp gauss.plx 1

Если Вам позволяют права доступа на объекты Linux (лаб. работа №2) можно также скопировать этот файл пользователю Alex, рабочая директория которого имеет следующий абсолютный путь /home/alex , с помощью следующей команды.

$ cp gauss.plx /home/alex

Если в месте назначения при копировании файла файл с таким именем уже существовал, то он перезапишется. Это может привести к потере нужных данных. Чтобы этого избежать используйте команду cp с опцией –i, при этом Linux всякий раз будет спрашивать пользователя, действительно ли он хочет перезаписать файл. Новый вид последней команды выглядит следующим образом.

$ cp -i gauss.plx /home/alex

Копирование каталогов осуществляется таким же способом, как и файлов. Однако при копировании каталогов с файлами и подкаталогами в составе команды cp используется опция –R. Находясь в директории /home/antonk/111, скопируем каталог laba2 на уровень выше, т.е. в директорию /home/antonk . Две точки обозначают уровень иерархии на одну ступень выше.

$ cp -R laba2 ..

Переименование и перемещение файлов и каталогов. Переименование файлов и каталогов осуществляется с помощью команды mv, после которой через пробел указывается объект переименования и еще через пробел новое имя объекта. Переименование каталогов происходит так же, как и файлов. Переименуем файл gauss.plx в новый файл с название gauss2.plx . Если файл с названием, совпадающим с новым названием переименованного файла, уже существует в этой директории, то он перезапишется содержимым переименованного файла. Чтобы этого не допустить, также используйте опцию –i. Кстати, в Linux использование расширений не требуется. Ими пользуются только для ассоциации файлов и исполняемых программ.

$ mv –i gauss.plx gauss2.plx

Удаление файлов и каталогов. Удаление файлов и каталогов в Linux осуществляется с помощью команды rm , где через пробел указываются имена файлов для удаления. !!! Будьте внимательны при работе с этой командой, вы можете удалить нужные данные. По аналогии с командой cp, используйте совместно с командой rm опцию –i. Команда с такой опцией будет запрашивать подтверждение на удаление каждого файла и каталога. В следующем примере удалим файл gauss2.plx , запрашивая подтверждение на удаление.

rm –i gauss2.plx

Групповые символы. Иногда при работе с командным интерпретатором требуется найти или сопоставить файлы по шаблону. Например, вы знаете только первую букву в имени файла и хотите найти все файлы в рабочей директории, начинающиеся с этой буквы. Или вам известно последовательность нескольких букв в имени или расширении файла и вам надо его найти среди нескольких сотен других файлов. В этом случае вам требуется воспользоваться специальными символами Linux. В командном интерпретаторе используется ряд специальных символов, называе­мых групповыми символами, с помощью которых файлы можно искать, сопоставлять, а также создавать список имен файлов. Этими символами являются звездочка, вопро­сительный знак и квадратные скобки (*, ?, []). Получив частичное имя файла, команд­ный интерпретатор использует эти символы как образец для поиска и формирования cписка имен обнаруженных файлов. Параметр с неполным именем файла заменяется списком совпавших с ним имен файлов. Этот список имен может использоваться как параметр в командах, оперирующих с несколькими файлами (например, ls). Групповые символы командного интерпретатора перечислены в табл. 1.

Таблица 1. Специальные символы командного интерпретатора

Общие символы	Назначение
;	Разделение команд в одной командной строке
'команда'	Выполнение команды
[ ]	Сравнение с классом возможных символов в именах файлов
\	Обозначение следующего символа как специального. Используется для обозначения управляющих символов
|	Передача по каналу стандартного вывода одной команды в качестве ввода для другой команды
&	Выполнение команды в фоновом режиме
!	Команда работы с перечнем ранее введенных команд
Групповые символы	Результат применения
*	Устанавливает соответствие с любым набором символов в именах файлов
?	Устанавливает соответствие с любым отдельным символом в именах файлов
Символы перенаправления	Результат применения
>	Перенаправляет стандартный вывод в файл или на устройство. При этом, если файл не существует, он создается, если же файл существует, он перезаписывается
>!	Восклицательный знак приводит к перезаписи файла, если он существует. Этот символ отменяет действие опции, которая запрещает пе­резапись существующих файлов
<	Перенаправляет стандартный ввод из файла или устройства в программу
> >	Перенаправляет стандартный вывод в файл или на устройство, добавляя выводимые данные к концу файла
Символы перенаправления	Результат применения стандартного вывода сообщений об ошибках
2>	Перенаправляет стандартный вывод сообщений об ошибках в файл или на устройство
2>>	Перенаправляет и добавляет стандартный вывод сообщений об ошибках в файл или на устройство
2>&1	Перенаправляет стандартный вывод сообщений об ошибках на стандартный ввод
>&	Перенаправляет стандартный вывод сообщений об ошибках в файл или на устройство
|&	Перенаправляет по каналу стандартный вывод сообщений об ошибках на вход другой команды

Например, символом “звездочка” (*) можно пользоваться для обращения к файлам, имена которых на­чинаются или заканчиваются определенной комбинацией символов. В примере показано, как использовать символ звездочки (*) в любой комбинации символов.

$ ls

docl doc2 document docs mydoc monday tuesday

Отобразили полный перечень файлов в рабочей директории.

$ ls doc*

docl doc2 document docs

В этом примере было показано, как символом звездочки мы “отфильтровали” имена файлов, которые не начинаются на комбинацию букв “doc”. Выводятся только имена файлов, которые содержат комбинацию “doc”. При этом остальные файлы не удаляются, они просто не отображаются пользователю.

$ ls *day

monday tuesday

Здесь мы вывели имена файлов, которые заканчиваются на комбинацию “day”.

$ ls [mt] *d*

monday tuesday

А здесь мы вывели имена файлов, у которых первым символом значится буква “m” или “t”, последующие символы произвольные, далее буква “d” и опять произвольные символы.

!!! Будьте внимательны при использовании звездочки совместно с командой rm – это может привести к потере ваших данных. Следующая команда удаляет все содержимое текущей папки.

rm *

$ ls *day

docl doc2 docs

Вопросительный знак (?) обозначает только один неуказанный символ в именах файлов.