Il sistema operativo LINUX La shell

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1 Il sistema operativo LINUX La shell Giorgio Di Natale Stefano Di Carlo Politecnico di Torino Dip. Automatica e Informatica Sistemi Operativi - Shell 1 La shell E lo strato più esterno del S.O. e fornisce l interfaccia utente Offre una via di comunicazione con il S.O. dialogo interattivo comandi memorizzati in un file di script In Unix la shell non è parte del kernel è un normale processo utente Sistemi Operativi - Shell 2

2 Esecuzione della shell Una shell può essere attivata: automaticamente al login (secondo la specifica in /etc/passwd) in modo annidato dentro un'altra shell (si ritorna alla shell iniziale quando termina quella interna) Per terminare una shell: exit il carattere di EOF (tipicamente ^d) Sistemi Operativi - Shell 3 Caratteri speciali / separa i nomi dei direttori in un path? un carattere qualunque * una sequenza di caratteri qualunque ~ il direttorio di login ~utente il direttorio di login dell'utente [ ] un carattere tra quelli in parentesi { } una parola tra quelle in parentesi (separate da virgola) non espande le espressioni regolari Sistemi Operativi - Shell 4

3 Le shell disponibili In Unix sono disponibili molte shell: Bourne shell (sh): la shell originaria, molto usata nella programmazione sistemistica C-shell (csh): la shell di Berkeley, ottima per l'uso interattivo e per gli script non di sistema Korn shell (ksh): la Bourne shell riscritta dall'at&t per assomigliare di più alla C-shell Tahoe C-shell (tcsh): dal progetto Tahoe, una C-shell migliorata Bourne again shell (bash) Sistemi Operativi - Shell 5 File di configurazione della shell All avviamento ogni shell cerca nel direttorio di login i propri file di configurazione:.login (csh, tcsh): comandi eseguiti al login.cshrc (csh, tcsh): comandi eseguiti all avviamento.profile (sh, ksh): comandi eseguiti al login csh e tcsh usano anche il file.logout per eseguire comandi al termine della sessione Sistemi Operativi - Shell 6

4 Caratteristiche della shell Completion Gestione di espressioni regolari Redirezione dell'i/o Pipeline History Aliasing Gestione dei processi Scripting Variabili Sistemi Operativi - Shell 7 Caratteristiche della shell Completion Gestione di espressioni regolari Redirezione dell'i/o Pipeline History Aliasing Gestione dei processi Scripting Variabili Sistemi Operativi - Shell 8

5 Completion Espansione dei nomi di file con il carattere memorizzato nella variabile filec (spesso TAB o ESC) per i nomi di file eseguibili la shell cerca nei direttori del path per file generici, la shell espande nomi di file nel direttorio corrente Sistemi Operativi - Shell 9 Caratteristiche della shell Completion Gestione di espressioni regolari Redirezione dell'i/o Pipeline History Aliasing Gestione dei processi Scripting Variabili Sistemi Operativi - Shell 10

6 Espressioni regolari La shell espande automaticamente le espressioni regolari Le espressioni regolari vengono sostituite con la lista dei nomi di file che soddisfano il pattern Sistemi Operativi - Shell 11 Espressioni regolari (cont) > ls file1 file2 rc.conf myconf.txt > ls -l file* Shell > ls -l file1 file2 Sistemi Operativi - Shell 12

7 Espressioni regolari (cont) > ls file1 file2 rc.conf myconf.txt > ls -l *conf* Shell > ls -l rc.conf myconf.txt Sistemi Operativi - Shell 13 Espressioni regolari (cont) > ls file1 file2 rc.conf myconf.txt > ls -l *conf* Shell > ls -l *conf* Sistemi Operativi - Shell 14

8 Caratteristiche della shell Completion Gestione di espressioni regolari Redirezione dell'i/o Pipeline History Aliasing Gestione dei processi Scripting Variabili Sistemi Operativi - Shell 15 Redirezione dell'i/o Ogni processo ha tre canali di I/O standard: stdin processo stdout stderr Ogni canale può essere ridiretto: su file su un altro canale tramite pipe Sistemi Operativi - Shell 16

9 Ridirezione dell'i/o da/su file comando < file stdin da file comando > file stdout in file (cancellato se esiste) comando >> file stdout accodato a file comando <<HERE stdin da here document text HERE comando &> file (bash) stderr+stdout in file comando 2> file (bash) stderr in file (1 è stdout) Sistemi Operativi - Shell 17 Caratteristiche della shell Completion Gestione di espressioni regolari Redirezione dell'i/o Pipeline History Aliasing Gestione dei processi Scripting Variabili Sistemi Operativi - Shell 18

10 Definizione della pipe stdin proc stdout stdin proc stdout stderr stderr Il collegamento stdout-stdin si chiama pipe e crea in memoria un canale diretto tra i due processi Sistemi Operativi - Shell 19 Redirezione dell'i/o tramite pipe comando1 comando2 pipe tra i due comandi Esempi: ls-la more Sistemi Operativi - Shell 20

11 Caratteristiche della shell Completion Gestione di espressioni regolari Redirezione dell'i/o Pipeline History Aliasing Gestione dei processi Scripting Variabili Sistemi Operativi - Shell 21 History : mostra i comandi eseguiti precedentemente!n: esegue il comando numero n nel buffer!-n: esegue l'n-ultimo comando!$: l'ultimo parametro del comando precedente!*: tutti i parametri del comando precedente!stringa: l'ultimo comando che inizia con stringa!!:s/vecchio/nuovo: rimpiazza le occorrenze di vecchio nell'ultimo comando con nuovo Sistemi Operativi - Shell 22

12 C-shell: esempio di history 25% cc -g prog.c 26% vi iop.c 27% cc prog.c iop.c 28% a.out lettera rm!$ rm lettera!-1 a.out lettera!c cc prog.c iop.c!25 cc -g prog.c rm!* esegue rm a.out lettera Sistemi Operativi - Shell 23 Caratteristiche della shell Completion Gestione di espressioni regolari Redirezione dell'i/o Pipeline History Aliasing Gestione dei processi Scripting Variabili Sistemi Operativi - Shell 24

13 Aliasing E possibile definire dei comandi con nuovi nomi (alias), tipicamente più semplici alias Elenca gli alias definiti alias nome valore (C-shell) Definisce un alias (racchiudere valore tra apici se contiene degli spazi) unalias nome Cancella un alias Sistemi Operativi - Shell 25 Esempi alias dir ls alias tgz tar czvf Sistemi Operativi - Shell 26

14 Caratteristiche della shell Completion Gestione di espressioni regolari Redirezione dell'i/o Pipeline History Aliasing Gestione dei processi Scripting Variabili Sistemi Operativi - Shell 27 I processi Linux è un sistema operativo multitasking E possibile eseguire contemporaneamente più processi Dalla shell è possibile eseguire i comandi in due modalità: batch: l utente può eseguire un nuovo comando solo dopo la terminazione del primo processo concorrente: l utente può eseguire un nuovo comando anche se il primo non è concluso Sistemi Operativi - Shell 28

15 Esecuzione batch comando1 > comando1 > comando2 comando2 Sistemi Operativi - Shell 29 Esecuzione concorrente comando1 comando2 > comando1 & > comando2 Sistemi Operativi - Shell 30

16 Interruzione di processi comando1 CTRL-Z fg Sistemi Operativi - Shell 31 Stato dei processi Esecuzione in foreground hanno i tre canali standard connessi al terminale Esecuzione in background sono privati di stdin Sospeso Sistemi Operativi - Shell 32

17 Stato dei processi Shell comando Run fg comando & fg fg Sospeso CTRL-Z bg Run bg Sistemi Operativi - Shell 33 Comandi per gestire i processi jobs bg %job-id fg %job-id elenca i job porta il job in background porta il job in foreground Sistemi Operativi - Shell 34

18 I processi A ogni processo sono associati: pid process id uid user id di chi ha eseguito il processo stime istante in cui il processo è partito... Il comando ps mostra l elenco dei processi Sistemi Operativi - Shell 35 Il comando ps Il comando ps permette di elencare i processi ed il loro stato -e elenca tutti i processi -f elenco in formato pieno -l elenco in formato lungo % ps -l S UID PID PPID TTY TIME COMD R ttys0 0:00 ps S ttys0 0:00 telnetd S ttys0 0:00 -csh Sistemi Operativi - Shell 36

19 Stato: R in esecuzione Tbloccato S sleeping Zzombie Il comando ps Il comando ps permette di elencare i processi ed il loro stato -e elenca tutti i processi -f elenco in formato pieno -l elenco in formato lungo % ps -l S UID PID PPID TTY TIME COMD R ttys0 0:00 ps S ttys0 0:00 telnetd S ttys0 0:00 -csh Sistemi Operativi - Shell 37 Il comando ps Il comando ps permette di elencare i processi ed il loro stato -e UID elenca dell utente tutti i processi -f che elenco ha in eseguito formato pieno -l elenco in formato lungo il comando % ps -l S UID PID PPID TTY TIME COMD R ttys0 0:00 ps S ttys0 0:00 telnetd S ttys0 0:00 -csh Sistemi Operativi - Shell 38

20 Il comando ps Il comando ps permette di elencare i processi ed il loro stato -e elenca tutti i processi -f elenco in formato pieno -l elenco in formato lungo Process ID % ps -l S UID PID PPID TTY TIME COMD R ttys0 0:00 ps S ttys0 0:00 telnetd S ttys0 0:00 -csh Sistemi Operativi - Shell 39 Il comando ps Il comando ps permette di elencare i processi ed il loro stato -e elenca tutti i processi -f elenco in formato pieno -l elenco in formato lungo Parent PID % ps -l S UID PID PPID TTY TIME COMD R ttys0 0:00 ps S ttys0 0:00 telnetd S ttys0 0:00 -csh Sistemi Operativi - Shell 40

21 Il comando ps Il comando ps permette di elencare i processi ed il loro stato -e elenca tutti i processi -f elenco in formato pieno -l elenco in formato Console lungo % ps -l S UID PID PPID TTY TIME COMD R ttys0 0:00 ps S ttys0 0:00 telnetd S ttys0 0:00 -csh Sistemi Operativi - Shell 41 Il comando ps Il comando ps permette di elencare i processi ed il loro stato -e elenca tutti i processi Tempo complessivo -f elenco in formato pieno dedicato al processo -l elenco in formato lungo % ps -l S UID PID PPID TTY TIME COMD R ttys0 0:00 ps S ttys0 0:00 telnetd S ttys0 0:00 -csh Sistemi Operativi - Shell 42

22 Il comando ps Il comando ps permette di elencare i processi ed il loro stato -e elenca tutti i processi -f elenco in formato pieno Comando -l elenco in formato lungo % ps -l S UID PID PPID TTY TIME COMD R ttys0 0:00 ps S ttys0 0:00 telnetd S ttys0 0:00 -csh Sistemi Operativi - Shell 43 Terminazione di un processo E possibile terminare forzatamente un processo con i comandi: kill -9 pid kill -9 %job-id Sistemi Operativi - Shell 44

23 Gestione temporizzata dei processi at time filename esegue il programma all'ora specificata at -l elenca i job sottomessi at -r [jobname] rimuove dalla coda il job Sistemi Operativi - Shell 45 Caratteristiche della shell Completion Gestione di espressioni regolari Redirezione dell'i/o Pipeline History Aliasing Gestione dei processi Scripting Variabili Sistemi Operativi - Shell 46

24 File di comandi (script) E possibile memorizzare in un file una serie di comandi, eseguibili richiamando il file stesso Esecuzione indiretta: source <scriptname> <args> Esecuzione diretta eseguendo lo script è necessario che abbia il permesso di esecuzione la prima riga del file inizia con #! seguita dal nome (con il path assoluto) della shell con cui si devono eseguire i comandi Sistemi Operativi - Shell 47 Script di shell #!/bin/csh date who Sistemi Operativi - Shell 48

25 Caratteristiche della shell Completion Gestione di espressioni regolari Redirezione dell'i/o Pipeline History Aliasing Gestione dei processi Scripting Variabili Sistemi Operativi - Shell 49 C-shell: variabili La shell mantiene un insieme di variabili per la personalizzazione dell'ambiente set variabile = valore assegna un valore alla variabile set visualizza il valore di tutte le variabili echo $variabile visualizza il valore della variabile indicata Sistemi Operativi - Shell 50

26 Variabili di shell Variabili più utili: home = direttorio di login path = direttori in cui cercare i comandi (in parentesi, separati da spazi) prompt = il prompt dei comandi cwd = il direttorio corrente status = il risultato dell ultimo comando Usare rehash dopo aver cambiato il path Sistemi Operativi - Shell 51 C-Shell: ambiente L'ambiente (environment) di un processo è costituito da una lista di coppie: (variabile, valore) dove valore è una stringa di caratteri setenv variabile [ =valore ] assegna un valore alla variabile printenv [ variabile ] stampa il valore di una o tutte le variabili d'ambiente env stampa il valore di tutte le variabili d'ambiente Sistemi Operativi - Shell 52

27 Variabili di ambiente HOME home directory LOGNAME username PATH SHELL shell utilizzata Sistemi Operativi - Shell 53 Variabili di shell (e ambiente) NON C-Shell Variabili nome_variabile = valore_variabile Es: hi= Hello World Variabili di ambiente (in maiuscolo) nome_variabile = valore_variabile export nome_variabile Es: MACHINE= Sun Sparc export MACHINE Sistemi Operativi - Shell 54