1   CHARAKTERISTIKA UNIXU

• víceúlohový, víceuživatelský, síťový, interaktivní OS

• přenositelný na platformy od PC po superpočítače

• pro vývoj Unixu vznikl C jazyk

• prvý OS napsaný ve vyšším jazyce, kromě 1000 řádků asembleru

• inspirace pro další OS

• základní OS v Internetu

• k dispozici zdrojové texty

• dnes především u výkonných serverů, superpočítačů a grafických stanic

• OS pro inteligentní programátory a uživatele

<<vzad obsah vpřed>>

2   HISTORIE UNIXU

• 1969 AT&T Bell Laboratories, K. Thompson, D. Ritchie, B. Kerningham, MULTICS, PDP-7, záminka rešeršní systém, PDP-11 => UNIX, původně v asm

• jazyk BPCL=> jazyk C, přepis UNIXU do C

• 70. léta: předání zdrojových textů zdarma universitám a státní správě

• další vývoj University of California Berkeley, větev BSD Unix

• 1979 poprvé na jiný stroj než PDP (Interdata)

• AT&T pokračovala ve vývoji => nejrozšířenější verze UNIX System V. Doporučení SVID (System V Interface Definition)

• v 80. létech řada Unixů a "like" Unixů

• např. HP-UX Hewlett Packard, Microsoft Xenix, Santa Cruz Operation SCO Unix, IBM AIX, Dec Ultrix, OSF1, Siemens Sinix ...

• řada free Unixů, Free BSD, GNU Linux ...

<<vzad obsah vpřed>>

3   LIDÉ KOLEM UNIXU

1. Vývojáři

2. Tvůrci unixových standardů

3. Uživatelé a aplikační programátoři

3.1  Vývojáři

• AT&T, Berkley University, Sun Microsystems

• reakce na monopol AT&T + Sun založení OSF/1, vlastní Unix, neplatí se licence AT&T

3.2  Tvůrci unixových standardů

ANSI

• standard C

• standard POSIX -Portable Operating System Interface for Computing Environments (skupina pod IEE), definuje rozhraní mezi operačními systémy a programy, nejen pro Unix

X/OPEN

nezisková společnost, hlavně evropská, definuje celosvětové standardy

X-Consorcium

stanovuje rozhraní pro technologie X Window (MIT)

SIGMA

japonský projekt, hlavně podpora japonštiny

Uniforum, Usenix

tlak uživatelů na vývoj

<<vzad obsah vpřed>>

4   ZÁKLADNÍ STRUKTURA

JÁDRO

natáhne se po zapnutí stroje do paměti (boot), zprostředkuje veškerý styk procesů s hardwarem

PROCES

jakýkoliv spuštěný program se svými daty, realizuje veškeré změny v systému

SHELL

proces, pomocí kterého zpravidla uživatel komunikuje s Unixem. Shell spouští dětské procesy (příkazy, uživatelské programy)

SOUBOROVÝ SYSTÉM

hierarchicky uspořádaná vnější paměť

<<vzad obsah vpřed>>

5  TYP A HISTORIE PROCESŮ

• při zavedení jádra se narodí proces swapper pro správu paměti s číslem (PID) 0, který je "otcem zakladatelem" všech procesů
• ten vytvoří pomocí mechanismu fork synovský proces init, který řídí stav systému a je otcem dalších procesů, např. pro inicializaci terminálů (getty), tiskárny (lpsched), update (aktualizace dat na disku)
• procesy mohou dědit řadu atributů od rodiče a tvořit skupiny
• procesy dynamicky vznikají, pozastavují se a zanikají, mohou si navzájem vyměňovat signály
• každý proces dostane přidělenou prioritu,kterou může běžný uživatel pouze snížit, zvýšit ji může pouze root
• démon proces, který běží neustále a čeká na požadavky("čert nikdy nespí") - lpsched, update

<<vzad obsah vpřed>>

6  PŘÍSTUP DO UNIXU

• účet, logname, heslo,číslo uživatele - UID
• uživatel
  • běžný, s omezeným přístupem
  • superuživatel (root), zcela neomezený přístup ke všem prostředkům systému, jediná možnost utajení dat zašifrováním
  • uživatelé tvoří skupiny (group),každá skupina jm0no a číslo - GID; uživatel může patřit současně do více skupin
  • uživatel i skupina mají různá práva k souborům a tedy i k programům
• heslo má řadu úrovní bezpečnosti, stanoví se při generování systému

<<vzad obsah vpřed>>

7  SPUŠTĚNÍ STROJE

• zapnout zdroj, někdy lze natáhnout jiný OS, možno nastavit systémový čas, zvolit jednouživatelský režim (root, pro údržbu)
• byl-li systém naposledy řádně odstaven, pak vše běží samo, pokud ne je třeba opravit systém souborů (fsck atd.)

<<vzad obsah vpřed>>

8  ODSTAVENÍ STROJE

• nesmí se vypnout bez řádného odstavení - uklizení vyrovnávací paměti na disky!
• server smí zpravidla vypnout pouze administrátor, postup např.

  $ wall Končíme za 10 minut!
  $ shutdown -h 10
  

• po sjetí systému teprve vypnout napájení

<<vzad obsah vpřed>>

9   PŘÍSTUP UŽIVATELE DO SYSTÉMU

9.1   Přihlášení uživatele do systému

• po zapnutí terminálu výzva (proces getty):

  login:
  

• zadá se logname a systém oznámí:

  password:
  

• po správném zadání hesla se Unix ozve, mohou se nabídnout novinky, došlá pošta atd. podle místní konfigurace
• posléze se objeví výzva přihlašovacího shellu a lze pracovat
  • pro Bournův shell $
  • pro C shell %
  • root má #
  • prompt lze modifikovat
• nepracuje-li terminál, pak zkoušet
  • Enter
  • Del
  • <CTRL> C
  • Break
  • nakonec vypnout/zapnout
• emulace terminálu - např. z PC:

  telnet [jméno_stroje]
  

• "pomatený" terminál - příkaz

  stty sane  <Ctrl> J
  

• zastavení/spuštění rolování textu <CTRL> S /<CTRL> Q

<<vzad obsah vpřed>>

9.2   Odhlášení uživatele od systému

<<vzad obsah vpřed>>

10  TERMINÁL

• Unix je v podstatě síťový sám o sobě; hvězdicová síť = host+ terminály
• práce u terminálu=sezení, relace
• minimálně klávesnice a zabrazovací zařízení, může mít myš a tiskárnu
• typy terminálů
  • neinteligentní alfanumerický, dumb, vše hostitelský počítač
  • inteligentní alfanumerický, paměť, může mít kalkulačku, poznámkový blok, ...
  • X-terminál
  • emulace alfanumerického terminálu na PC
  • emulace X-terminálu na PC
    • řízení oken na hostu
    • řízení oken z MS Windows

<<vzad obsah vpřed>>

10.1  Připojení terminálu

• po sériové lince přímo s počítačem
• po komutované telefonní lince přes modem
• po ethernetu
• po síti LAN
• po síti WAN

10.2  Zacházení s terminály

• oproti standardní klávesnici PC existuje celá řada terminálů nejrůznější konstrukce, každý Unix umí pracovat s těmi nejprimitivnějšími i s nejdokonalejšími
• je třeba pouze definovat typ terminálu a pro něj mít k dispozici popis řídicích kódů
• trochu obdobné jako "escape sekvence " v MS DOSU - ovladač ANSI.SYS
• v Unixu se používá pro ovládání terminálu knihovna curses, (mnemonické funkce v C pro ovládání abstraktního terminálu), tedy zcela nezávislé na konkrétním terminálu
• tyto funkce se potom interpretují pomocí zvláštního souboru, který obsahuje překládací tabulku funkcí abstraktního terminálu na řídicí znaky terminálů konkrétních
• poněkud komplikovaná záležitost, kterou zpravidla nebudeme potřebovat, ale je třeba vědět o principu
• existují dvě databáze terminálů - starší termcap a novější terminfo
• vazbu mezi konkrétním typem terminálu a Unixem zajišťuje proměnná prostředí TERM

<<vzad obsah vpřed>>

10.3  Databáze TERMCAP

• překládací tabulka pro jednotlivé typy terminálů je v souboru /etc/termcap, příklady některých položek:
  • # uvozuje komentář
  • prvý řádek definuje typ terminálu ( několik alias jmen) - tm|termtm|tm1000:\
  • každý řádek, kromě posledního končí \ - ve skutečnosti každý popis terminálu je řetězec max. 1024 bytů, viz proměnnou prostředí TERMCAP
  • každý řádek obsahuje mnemonickou zkratku funkce abstraktního terminálu, následovanou =, začíná :, \E značí Esc, význam zkratek se najde v manuálu, za = jsou řídicí sekvence, které je třeba nalézt v příručce k terminálu, když se ztratí, což je časté, je třeba použít kódy pro terminál, který je podobný nebo experimentovat
  • např.pr VT100
    • bl zvonek
    • bs BACKSPACE
    • co#80, li#24 počet sloupců a řádků
    • cr=^M návrat vozíku
    • nl=^J nový řádek
    • do=^J kurzor dolů
    • le=^H kurzor vlevo
    • cl=50\E[J;H\E[2J:\

<<vzad obsah vpřed>>

10.4  Databáze TERMINFO

• novější způsob, položky podobně jako v v termcap
• popis /terminfo/a-z, uloženo v komilované formě
• záznamy mohou být delší než 1024 bytů

<<vzad obsah vpřed>>

10.5  Nastavení terminálu

• systémová konzole je připojená trvale, ke stejnému portu
• komunikace terminálu přes speciální soubor v adresáři /dev/tty*
• aktuální připojení se zjistí příkazem tty
• typ terminálu pomocí

  echo $TERM
  

• je-li špatný, pak
  • pro sh, ksh

     set TERM jméno
     export TERM
    

  • pro csh, tcsh

    setenv TERM jméno
    

<<vzad obsah vpřed>>

10.6  Specifikace terminálu v konfiguračních souborech

• pro přihlašovací sh, ksh v souboru .profile v domovském adresáři

   set TERM vt100
   export TERM
  

• pro csh, tcsh v souboru .login v domovském adresáři

  setenv TERM vt100
  

• .profile, .login anologie AUTOEXEC.BAT

<<vzad obsah vpřed>>

10.7   Klávesnice terminálu

• vychází z dálnopisu,který má pouze:
  • malá velká písmena,číslice a zvláštní znaky
  • řídicí klávesy CONTROL, <RL>:
    • <CTRL> M návrat vozíku
    • <CTRL> J nový řádek (UNIX končí řádek pouze novým řádkem, DOS cr lf)
    • <CTRL> I tabulátor
    • <CTRL> H backspace

<<vzad obsah vpřed>>

10.7.1   Kódy s významem znaků

eof

konec souboru, <CTRL> D (v Dosu <CTRL> Z), někdy též odhlášení ze systému

esc

únik, stisk Esc

newline

<CTRL> J, konec řádku, vhodné u pomateného terminálu místo RETURN

return

<CTRL> M, cr, návrat vozíku, generuje se stiskem RETURN, RET, ENTER

space

stisk mezerníku

tab

<CTRL> I, lze nastavit, umí-li to terminál

<<vzad obsah vpřed>>

10.7.2   Kódy pro opravu chybně napsaných znaků

erase

označí poslední znak jako chybný. Původně to byl #, který znak nesmazal (nešlo to u dálnopisu). Např. daw#te, darwe###te je date. Nyní zpravidla Backspace , <CTRL> H, který znak smaže

kill

původně @, např.wrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrr@,dnes zpravidla kill je <CTRL> X nebo <CTRL> U

lnext

slouží pro přídady, kdy chceme použít kontrolní znak jako normální - např. napsat skutečné <CTRL> M v textovém editoru a zabránit unixu aby to interpretoval jako return, pak tomu musí předcházet lnext. Je to zpravidla <CTRL> V, takže tedy je třeba psát <CTRL> V <CTRL> M

werase

<CTRL> W, smaže poslední slovo

<<vzad obsah vpřed>>

10.7.3   Znaky pro řízení práce programu

intr

přerušení programu, zpravidla <CTRL>nbsp;C nebo DELETE, v Unixu DELETE nemaže znaky při psaní.

quit

přeruší program a vydumpuje paměť do souboru core, zpravidla <CTRL> \

10.7.4   Rolování výstupu na obrazovku

• nefunguje Scroll Lock při emulaci na PC
• standardně:

  stop

  <CTRL> S, přeruší výstup na obrazovku, jako v Dosu Pause, ale ta nefunguje v emulátoru terminálu

  start

  <CTRL> Q, spuštění výstupu

<<vzad obsah vpřed>>

10.7.5  Další znaky

• <CTRL> A až <CTRL> Z
• <CTRL> [ je synonymum pro Esc. Kód Esc se v Unixu nepoužívá tak často jako v Dosu, např. v editoru vi.
• znak Delete se značí jako <CTRL>?.

10.8   Výpis nastavení řídicích kódů

• krátký výpis

  stty
  

• všechno

  stty -a
  

<<vzad obsah vpřed>>

10.9   Nastavení řídicích kódů

stty jméno_kódu klávesa

Např.:

• vymazání znaku=backspace

  stty erase ^H

• vymazání řádku=<CTRL> X

  stty kill ^X 

• Přerušení programu=DELETE

  stty intr ^?

• kód start=stop=<CTRL> S, používat rolování jako přepínač

  stty start ^S

• pokud se nám nové nastavení řídicích znaků líbí, je vhodné přidat příkazy stty do .profile nebo .login.

<<vzad obsah vpřed>>

11  SYSTÉM SOUBORŮ V UNIXU

Hierarchický strom, neexistuje jméno disku jako v MS Dosu.

11.1  Soubor

• běžný soubor
  • textový, vytvoří např. editor vi
  • binární, např. výpis pomocí od
  • speciální datový soubor (zařízení)
• adresář
• typ souboru se zjistí příkazem file

<<vzad obsah vpřed>>

11.1.1  Atributy souboru

• jméno (max. 255 znaků)
• číslo i-uzlu (i-node)
• přístupová práva
• vlastník, skupina

<<vzad obsah vpřed>>

11.1.2  Jméno souboru

• libovolný počet teček ve jménu
• tečka jako počáteční znak pro "neviditelné" soubory (něco jako hidden v Dosu)
• usance .c, .tar. .4gl

<<vzad obsah vpřed>>

11.1.3  I-uzel

• délka 64 bytů, v současné době více
• typ souboru
• vlastník, skupina
• přístupová práva
• délka souboru
• umístění na disku
• čas poslední aktualizace
• čas posledního použití
• čas změny i-uzlu(např. změny přístupových práv)

Př. od /bin, od -d /bin, od -a /bin

<<vzad obsah vpřed>>

11.1.4  Link

• soubor může mít více jmen-vytvoří se jen řádek v adresáři

<<vzad obsah vpřed>>

11.1.5   Přístupová práva

• čtení r
• zápis w
• spuštění nebo vstup do adresáře x
• mění se příkazem chmod

tři trojice symbolů nebo tři osmičková čísla definující přístupová práva pro

• vlastníka
• skupinu
• ostatní

Zápis přístupových práv

Vztah mezi absolutním a symbolickým označením přístupových práv

• symbolický formát se vyskytuje např. u výpisu adresáře

  ls -l
  

• absolutní formát u některých příkazů, proto třeba znát
• standardní přístupová práva při založení bývají
  • pro soubor rw- r-- r--, což je 644, čili
    • čtení a zápis pro vlastníka
    • čtení skupinu a ostatní

pro adresář rwx rw- rw-, což je 755, čili

• čtení zápis a vstup pro vlastníka
• čtení a zápis skupinu a ostatní

Algoritmus přidělení přístupových práv

• pro soubor jsou nejprve přístupová práva 666 a pro adresář 777
• od nich se odečtou práva, která chceme odebrat, standardně bývá 022=> 644 a 744
• lze nastavit příkazem umask [nnn], kde n je oprávnění, které se ubere
• paranoik

  umask 077
  

• dobrák

  umask 000
  

• tyto příkazy se dávájí zpravidla do .profile či .login

<<vzad obsah vpřed>>

11.2   Speciální datové soubory

• veškerý přístup na periferie
• některá jména závazná (např. /dev/tty)
• ostatní volitená (/dev/fd0, /dev/fd1)
• charakterisován:
  • hlavním číslem (typ zařízení)
  • vedlejším číslem (pořadové číslo)
• terminály tty0, tty1, tty2,...
• užitečný soubor /dev/nul jako "odpadkový koš"

<<vzad obsah vpřed>>

11.3   Adresáře

• kořen /
• jednoduché jméno, úplná cesta
• změna příkaz cd adresář, bez parametrů do domovského $HOME
• dotaz kde stojím pwd
• aktuální .
• nadřazený ..
• v Unixu určitým způsobem standardizovaná struktura adresářů
• uživatelé mají svoje adresáře v /usr či /users nebo /home

<<vzad obsah vpřed>>