Linux I - Heidelberg University...der man Befehle geben kann. Im Terminal k onnen Befehle textuell eingegeben werden, die dann nacheinander verarbeitet werden. Terminal vs. Shell TerminalEin

Linux I II III Res WN/TT NLTK XML Weka E Theorie Terminal Ein- und Ausgabe

Linux I

1 Linux ITheorieTerminalEin- und Ausgabe

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Theorie

Linux und Unix

Unix bezeichnet eine Familie von Betriebssystemen: HP-UX, AIX,Solaris, Mac OS X, GNU/Linux. Linux ist eine freie und quelloffeneVariante. Alle Unix-Systeme funktionieren ahnlich.

Distributionen

Distributionen sind fertige, mehr oder weniger durchdachteSammlungen von Software, die den Linux-Kernel und viele vieleProgramme und Anwendungen enthalten.

Debian http://www.debian.org

SuSE http://www.opensuse.org

Ubuntu http://www.ubuntu.com

Ressourcen-Vorkurs

http://www.debian.org

http://www.opensuse.org

http://www.ubuntu.com


Dateisystem

Hierarchisch

Verzeichnisse enthalten Dateien und andere Verzeichnisse

In Unix gibt es einen einzigen Verzeichnisbaum, keineLaufwerksbuchstaben

Externe Datentrager (USB-Sticks, CD-Roms, . . . ) sind alsVerzeichnisse in diesem Baum ansprechbar

Oberstes Verzeichnis wird root genannt und mit / bezeichnet

Es hilft sehr, wenn man sich die Verzeichnisse tatsachlich alsBaum vorstellt und eine klare Orientierung hat, wo man sichgerade befindet

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Pfade I

Pfade bezeichnen Dateien oder Verzeichnisse

Absolute Pfade

Absolute Pfade beginnen immer mit /Sie beginnen quasi oben im BaumBeispiel: /home/students/nils

Relative Pfade

Relative Pfade fangen immer im aktuellen Verzeichnis (workingdirectory) anBeispiel: ontologies/wordnet (wd: /resources)

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Pfade II

Platzhalter

. Aktuelles Verzeichnis

.. Ein Verzeichnis weiter oben im Baum

~ Home-Verzeichnis

/ Oberstes Verzeichnis (root)

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Pfade III

Wildcards

? Steht fur ein beliebiges Zeichenh?llo passt auf hallo oder hello, nicht aber aufhalllo

* Steht fur beliebig viele beliebige Zeichen*.txt passt auf alle Dateien, deren Name auf .txtendet.a* passt auf alle Dateien, deren Name mit a beginnt.

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Userverwaltung

Linux kennt unterschiedliche Benutzer

Anmeldung mit Username und Passwort

Alles, was ein User macht, passiert mit den Rechten des Users

Nur Administrator darf alles (root)

User werden Gruppen zugeordnet, z.B. students oder mitarb

Mehr zu Rechten: Morgen

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Terminal

Sinn und Zweck

Das Terminal ist die wichtigste und machtigste Schnittstelle, mitder man Befehle geben kann. Im Terminal konnen Befehle textuelleingegeben werden, die dann nacheinander verarbeitet werden.

Terminal vs. Shell

Terminal Ein Gerat, das Interaktion mit einem Computererlaubt

Shell Ein Programm, das Befehle interpretiert und auf demComputer lauft

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Terminals I

Foto

:M

arci

nW

ichar

y,San

Fra

nci

sco,U

.S.A

.

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Terminals II

public

dom

ain

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Terminalemulator I

Terminalemulatoren “emulieren” (tauschen vor) ein Terminal.Sie laufen in graphischen Umgebungen in eigenen Fenstern.

Innerhalb des Fensters laufen die gleichen Programme, dieauch in echten Terminals laufen (eine Shell).

Heute lasst man “-emulatoren” oft weg und spricht einfachvon Terminal.

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Terminalemulator II

Anwendungen → Zubehor → Terminal

Scr

eensh

ot:

Nils

Rei

ter

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Terminalemulator III

Scr

eensh

ot:

Nils

Rei

ter

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Shell

Innerhalb des Terminals lauft eine sog. Shell.

Die Shell ist ein eigenes Programm, das unsere Eingabenentgegennimmt, interpretiert und evtl. andere Programmestartet.

Es gibt viele Unterschiedliche Shells: Bourne shell (sh), Kornshell (ksh), Bourne-Again shell (bash), C shell (csh), Z shell,COMMAND.COM, cmd.exe, . . .Machen Sie mal: $ ls /bin/*sh

Wir benutzen ausschließlich die Bourne-Again shell: bash.

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Prompt

nils@ella:~$

nils Username (Benutzername)

@

ella Hostname (Rechnername)

:

˜ Working Directory (Aktuelles Verzeichnis)

$Blinkender Cursor. Hier werden Befehlehingeschrieben

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Befehle I

$ ls -l /

$ Platzhalter fur den Prompt

ls Der eigentliche Befehle (Zeigt Verzeichnisinhalt an)

-l Option zum Befehl (lange Ausgabe)

/ Argument: Datei/Verzeichnis, auf die/das der Befehlangewendet werden soll (Wurzelverzeichnis)

Enter (Erst) nach dem Druck auf Enter wird der Befehlausgefuhrt

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Befehle II

Optionen vs. Argumente

Argumente Steuert, worauf der Befehl angewendet wird

Optionen Steuern das Verhalten des Befehls

Parameter Gemeinsamer Oberbegriff

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Befehle III

Programme vs. Builtins

Die meisten Befehle, die man benutzt, sind externe2

Programme, die auf dem Computer installiert sind.

Mit ls kann man herausfinden, welche das so sind:$ ls /bin und $ ls /usr/bin.

Builtins werden direkt von der Shell interpretiert (der bash).

Welche builtin commands es gibt, kann von Shell zu Shellvariieren!

Einige builtin commands: cd, echo, alias, source, . . .

2“extern” aus Sicht der Shell.Ressourcen-Vorkurs


Grundlegende Befehle

Navigieren im Verzeichnisbaum

ls Zeigt Verzeichnisinhalt an

cd Wechselt das aktuelle Verzeichnis

pwd Gibt das aktuelle Verzeichnis aus

mkdir Legt ein neues Verzeichnis an

rmdir Loscht ein leeres Verzeichnis

Hilfe zur Selbsthilfe

man Zeigt manual an

info Zeigt info-Seiten an

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Lange und kurze Optionen

Kurze Optionen

Beginnen mit einem einfachen Strich und sind immer nur einZeichen lang: -lMehrere lassen sich zusammenfassen: -la statt -l -a

Lange Optionen

Beginnen mit zwei Strichen und konnen langer sein: --helpViele Optionen gibt es sowohl in kurz als auch in lang (man page)

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Verzeichnisinhalte

Wichtige Optionen fur ls

-l Zeigt ausfuhrliche Informationen an

-h Benutzt menschenlesbare Formate

-a Zeigt alle Dateien an (auch versteckte)

--full-time Zeigt sowohl Datum als auch Uhrzeit an

Wird das Argument weggelassen, wendet ls sich auf das aktuelleVerzeichnis an.

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Tastenkurzel

↑ ↓ Blattern in der Befehlshistorie

← → Editieren des aktuellen Befehls

−−→−−→ Automatisches Erganzen von Datei- undVerzeichnisnamen

Ctrl a Springe zum Anfang der Zeile

Ctrl e Springe zum Ende der Zeile

Ctrl r Suche in der Befehlshistorie

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Mehr Befehle

ssh Eroffnet eine Terminal-Sitzung auf anderem Rechner

less Zeigt den Inhalt von Textdateien auf dem Terminalan ( q zum beenden)

cp Kopiert Dateien oder Verzeichnisse

mv Verschiebt Dateien oder Verzeichnisse

rm Loscht Dateien

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Remote arbeiten I

ssh stellt eine sichere Verbindung zu einem anderen Rechnerher

Argument: hostname

Optionen:

-l username Der Username auf dem anderen Rechner

-X Erlaubt das Benutzen graphischer Programme

Beispiel:$ ssh -l nils ella

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Remote arbeiten II

scp erlaubt das Kopieren von Dateien uber eine sichereVerbindung

Wo es ssh gibt, gibt es i.A. auch scp

Wie bei cp mussen zwei Argumente genannt werden: Quelleund Ziel

Zusatzlich zum Pfad wird ein Rechnername angegeben:scp ella:/path/to/file ~/directory/

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demo

Ubung 1


Prozesse und Programme I

Programm Eine Reihe von Anweisungen, die nacheinanderausgefuhrt werden konnen. Programme sind inDateien gespeichert und werden compiliert oderinterpretiert.

Prozess Wird ein Programm gestartet, lauft es in einemeigenen Prozess. Ein Prozess lauft in einembestimmten “Kontext” der z.B. die Rechte, dasWorking Directory, Umgebungsvariablen undDateideskriptoren enthalt.

ps Zeigt eine Liste aller laufenden Prozesse, die vonEuch gestartet wurden.

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Prozesse und Programme II

Beispiel ($ ps f)

PID TTY STAT TIME COMMAND6074 pts/8 Ss 0:00 -bash7084 pts/8 R+ 0:00 \_ ps f

bash Das Terminal selbst

ps Das ps-Kommando

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Prozesse und Programme III

Im Terminal gestartete Programme laufen in einem Sub-Prozessdes bash-Prozesses, der so lange wartet. Der Kontext desbash-Prozesses wird dabei ubernommen (kann aber im Sub-Prozessgeandert werden!)

$ less datei.txt

less startet in einem eigenen Prozess, der zunachst den gleichenKontext hat wie das Terminal. Solange less nicht wieder beendetwurde, wartet das Terminal

$ cmd argument &

Wird ein & an das Kommando angehangt, wird der Befehl imHintergrund ausgefuhrt – das Terminal wartet dann nicht, bis derProzess beendet ist.

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Ein- und Ausgabe I

Stream Ein Kanal, in den zeichenweise geschrieben oder ausdem zeichenweise gelesen werden kann

STDOUT Fur jeden Prozess gibt es einenStandardausgabe-Kanal – im Normalfall das Terminal

STDIN Fur jeden Prozess gibt es einenStandardeingabe-Kanal, von dem der Prozess lesenkann – im Normalfall sind das Tastatureingaben

STDERR Fur jeden Prozess gibt es eineStandard-Fehlerausgabe. Der Prozess schreibt dortFehlermeldungen hin, die entweder angezeigt odergespeichert werden konnen (oder beides)

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Ein- und Ausgabe II

Beispiel (Terminal)

STDOUT Das Fenster am Bildschirm

STDERR Das Fenster am Bildschirm, allerdings ungepuffert

STDIN Die Tastatur

Prozesse, die im Terminal gestartet werden, “erben” dieseEigenschaften, wenn sie nicht explizit umgeleitet werden

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Ein- und Ausgabe III

Ausgabe umleiten

Mit dem Zeichen > am Ende eines Kommandos kann man die(Standard-)Ausgabe des Kommandos in eine Datei umleiten

Beispiel ($ ps > processes.txt)

Keine Ausgabe mehr im Terminal, stattdessen stehen dieInformationen jetzt in der Datei processes.txt, wovon man sichmit less uberzeugen kann.

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Ein- und Ausgabe IV

Eingabe umleiten

Mit dem Zeichen < am Ende eines Kommandos wird dieStandardeingabe des Kommandos aus einer Datei gefullt

Beispiel ($ sort < processes.txt)

26331 pts/9 00:00:00 bash31920 pts/9 00:00:00 psPID TTY TIME CMD

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Ein- und Ausgabe V

Umleitungen

> STDOUT umleiten, alte Datei wird geloscht

>> STDOUT umleiten, an alte Datei wird angehangt

< STDIN umleiten

2> STDERR umleiten

2>&1 STDERR an STDOUT senden

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nohup

Wird ein Prozess beendet (z.B. durch Schließen desTerminalfensters) werden auch alle sub-Prozesse beendet

Sub-Prozesse, die mit nohup gestartet wurden, laufen weiter,wenn ihre Elternprozesse beendet werden

Beispiel:$ nohup riesigeberechnung.py &

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Pipe

Beispiel

$ ps > processes.txt$ sort < processes.txt

Beispiel

$ ps | sort

Pipe

Mit einer Pipe | konnen verschiedene Kommandosaneinandergehangt werden. Das Kommando bekommt dann dieStandardausgabe eines vorherigen Kommandos alsStandardeingabe.

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Mehr Kommandos

sort Sortiert die Standardeingabe

grep Extrahiert Zeilen, auf die ein bestimmtes Musterpasst

sed Wendet regulare Ausdrucke auf die Standardeingabean

wc Zahlt Worter, Zeichen und Zeilen

head Zeigt die ersten 10 Zeilen an

tail Zeigt die letzten 10 Zeilen an

cat Konkateniert Dateien und gibt sie auf derStandardausgabe aus

tr Ersetzt ein Zeichen durch ein anderes

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Escaping

”und ’

Anfuhrungszeichen ”oder Apostrophen ’ werden ublicherweisebenutzt, um Zeichenfolgen zu begrenzen. Um Anfuhrungszeichenin der Zeichenfolge selber zu verwenden, sind sie zu escapen.

Beispiel (Escaping)

’My sister\’s friend\’s investments’

Nicht-druckbare Zeichen

Bestimmte Zeichen des normalen Zeichensatzes sind nichtdruckbar. Dazu gehoren zum Beispiel Zeilenumbruche,Wagenrucklaufe, Tabulatoren oder die Backspace-Taste. Mit diesenZeichen kann dennoch normal gearbeitet werden – Escaping machtes moglich.

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Escape Codes

\b Backspace 7−→\c Control Ctrl

\f Form feed

\n New line, return

\r Carriage return

\t Tab −−→−−→\\ Backslash

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Zeilenumbruche

Zeilenende / Betriebssystem

DOS/Windows Carriage Return, New line \r \nUnix (Linux, Mac OS X) New line \nMac OS Carriage Return \r

Umwandlung

dos2unix, unix2dos, tr, sed

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demo

Ubung 2

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