Introduction UnixLinux

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Introduction à Unix/Linux

• Pierre Tufféry
• Equipe de Bioinformatique et Génomique
  Moléculaire
• Université Paris 7
• tuffery_at_ebgm.jussieu.fr
• adapted from fuchs_at_ebgm.jussieu.fr
• adapted from guyon_at_ebgm.jussieu.fr

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PLAN

• Introduction
• Première session
• Gestion et manipulation des fichiers
• Quelques outils Unix courants
• Fichiers et flux
• Archivage des données
• Gestion des processus
• Quelques bases d'Unix avancé

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PLAN

• Introduction
• système d'exploitation
• caractéristiques et fonctionnement d'UNIX
• historique d'UNIX
• Commandes de base
• Gestion et manipulation des fichiers
• Quelques outils Unix courants
• Fichiers et flux
• Archivage des données
• Gestion des processus
• Quelques bases d'Unix avancé

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Système d'exploitation

• Définition programme assurant la gestion de
  l'ordinateur et de ses périphériques. Il sert
  d'interface entre l'utilisateur et le matériel.
• Rq on utilise souvent le sigle OS pour
  "Operating System"
• Exemple Windows, Unix, Mac OS, Be OS, MS-DOS

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Caractéristiques d'UNIX

• UNIX est un Système d'exploitation
• multi-utilisateurs
• multi-tâches
• multi-plate-formes (c'est-à-dire portable) IBM,
  SUN, HP, IRIX (Silicon Graphics) et maintenant
  sur PC avec Linux, mais aussi caché dans MacOS X
• qui gère la répartition des ressources (mémoire
  et espace disque)
• orienté réseau (e.g. partage de fichiers sur une
  machine distante NFS)
• très utilisé en développement et en recherche (le
  développement d'applications y est SIMPLE
• très stable
• Devient d'utilisation simple pour tous

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Historique d'UNIX
première version d'UNIX développée par Ken
Thompson
BSD pour Berkeley Software Design
LINUX
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Fonctionnenent de base d'UNIX
Unix est un système d'exploitation qui fonctionne
par couches (ici seule une petite partie vous en
est montrée)
le shell envoie des appels au noyau en fonction
des requêtes de(s) (l')utilisateurs
système UNIX
le noyau UNIX est chargé en mémoire lors du
démarrage de l'ordinateur il alloue les
ressources mémoire et processeur, gère le
stockage des fichiers
Processeur, mémoire, disque dur, lecteur de
CDROM, écran, clavier
8
Fonctionnenent de base d'UNIX (2)
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PLAN

• Introduction
• Première session
• gestion des utilisateurs
• se connecter
• notion de shell Unix
• quelques commandes de base
• Gestion et manipulation des fichiers
• Quelques outils Unix courants
• Fichiers et flux
• Archivage des données
• Gestion des processus
• Quelques bases d'Unix avancé

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Les Utilisateurs

• Unix est multi-utilisateurs
• nécessité d'avoir un nom particulier aux yeux du
  système ("login") ainsi qu'un mot de passe pour
  la sécurité
• 2 types d'utilisateurs
• l'utilisateur "root" super utilisateur -gt
  possède tous les droits sur la machine
• les autres utilisateurs (possèdent des droits
  restreints)
• Chaque utilisateur est caractérisé par
• un nom ("login") et un numéro d'utilisateur
  ("UID")
• un groupe et un numéro de groupe ("GID")
• un mot de passe ("passwd")
• un type de shell ( intérpréteur de commandes)
• un répertoire utilisateur qui lui appartient
  ("home directory")
• (Rq toutes ces informations sont stockées dans
  le fichier /etc/passwd)

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Première Connexion
Saisie du nom d'utilisateur
saisie du mot de passe
type de session X (KDE ou gnome)
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Mot de passe

• le mot de passe est personnel
• ne pas le divulguer
• éviter les mots de passe triviaux (e.g. votre
  nom)
• utiliser des lettres (majuscules et/ou
  minuscules) et des chiffres (éventuellement des
  caractères spéciaux)
• doit faire 8 lettres au minimum

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L'environnement X-Windows

• On arrive sous l'environnement X-Windows (KDE ou
  gnome interface graphique rendant l'interaction
  avec le système plus conviviale)

icône
(permet le multi-fenêtrage)
bureau
ouverture d'un shell
barre de tâches
bouton de menu
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Déconnexion de la session X-Windows

• Nécessité de se déconnecter à la fin d'une
  session (pour des raisons de sécurité)
• click droit sur "le bureau"
• dans la barre de menu "logout"

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Notion de shell

• Le shell est un programme qui va faire le lien
  entre le noyau UNIX et l'utilisateur
• interpréteur de commandes interactif

invite ("prompt")
le shell est prêt à recevoir des commandes
rentrées au clavier
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Notion de shell (2)

• Ouverture du shell (sous X Window)
• cliquer sur l'icône représentant le shell, ou
  sélectionner ouvrir un terminal dans le menu
  droit de la souris
• A ce point le shell peut recevoir des commandes
• exemples
• date affiche la date
• ls liste les fichiers du répertoire courant
• Fermeture du shell
• commande exit
• commande logout
• Ctrl-D

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Syntaxe générale des commandes UNIX

• syntaxe générale
• commande options arguments
• exemple ls -al
• les options (souvent très nombreuses) permettent
  de modifier le comportement de la commande en
  général elles sont précédées du signe '-' (e.g.
  ls -l)
• certaines commandes utilisent des arguments (e.g.
  nom de fichier)
• Il y a un manuel en ligne man ls
• IMPORTANT
• Unix est sensible à la casse ( a ! A) ls ! LS
  ou de Ls
• Unix utilise l'espace comme séparateur de
  commandes (e.g. utiliser man date et non mandate)

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Quelques commandes de base

• more fichier affiche le contenu de fichier
  page par page
• utiliser la touche espace pour passer à la page
  suivante
• utiliser la touche b pour revenir à la page
  précédente
• utiliser la touche q pour quitter
• ls affiche la liste des fichiers
• cd change de répertoire
• rm supprime un fichier
• vi édite un fichier
• man commande affiche les pages de manuel de
  commande (utilise les mêmes touches que more pour
  se déplacer le long des pages)
• date affiche la date
• slogin connexion sécurisée à une autre machine

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PLAN

• Introduction
• Première session
• Gestion et manipulation des fichiers
• généralités
• arborescence / références absolues et relatives
• manipulation des fichiers
• droits des fichiers
• caractères spéciaux
• Quelques outils Unix courants
• Fichiers et flux
• Archivage des données
• Gestion des processus
• Quelques bases d'Unix avancé

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Système de fichier

• En UNIX, tout est fichier
• les fichiers dits normaux
• fichiers textes (suite de caractères ASCII
  caractères lisibles)
• fichiers éxécutables (suite de caractères
  binaires, compréhensibles uniquement par
  l'ordinateur, en général il s'agit des
  programmes)
• les répertoires (peuvent contenir d'autres
  fichiers ou d'autres répertoires)
• les fichiers de périphériques
• Chaque fichier possède un "i-node" moyen pour
  Unix de stocker les caractéristiques du fichier
• (emplacement, nom du propriétaire, droits,
  taille, date de création et de dernière
  modification)

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L'arborescence Unix
racine (référence absolue)
passwd
ls
répertoires
rasmol
ce_linux.tar.gz
monprog.c
fichiers
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Chemin d'accès référence absolue et relative

• Notion de chemin d'accès
• Pour identifier un fichier suite de noms
  étiquetant les arêtes le long de l'arborescence.
• racine absolue /
• / sert aussi de séparation entre
  sous-répertoires.
• Référence absolue chemin d'accès ("pathname")
  depuis la racine (permettant le répérage sans
  ambiguïté)
• e.g. /home/prot1/formation/softs
• Référence relative
• Selon l'endroit où l'on se situe ( répertoire de
  travail working directory), répérer un fichier
  peut s'effectuer de manière relative.
• e.g. ../../DESS
• Chaque répertoire a au moins deux liens physiques
  
• lien noté . caractérisant le répertoire lui-même
• lien noté .. caractérisant le répertoire père

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Déplacement dans l'arborescence

• pwd affiche le répertoire courant (print
  working directory)
• cd chemin déplacement vers le répertoire
  indiqué par chemin (change directory)
• chemin peut être
• une référence absolue e.g. cd
  /usr/local/biology
• une référence relative e.g. cd ../../DESS
• si chemin est omis, ramène dans le répertoire
  utilisateur "home directory"
• caractère spécial désigne le "home directory"
• e.g. pour l'utilisateur maitre1
• cd /test est équivalent à
• cd /home/threose/maitrise/maitre1/test
• user désigne le "home directory" de
  l'utilisateur user
• e.g cd maitre10 amène dans le "home directory"
  de l'utilisateur maitre10

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Liste du contenu des répertoires

• ls options
• -l liste des fichiers avec leurs
  caractéristiques détaillées excepté ceux
  commençant par un .
• -F liste des fichiers avec un symbole selon
  certaines caractéristiques
• / pour un répertoire
• si le fichier est executable
• _at_ si le fichier est un lien symbolique
• -a tous les fichiers même ceux précédés par un
  point . (fichiers cachés)
• -R liste le contenu du répertoire du courant
  et le contenu de tous les sous-répertoires.
• -t liste par ordre chronologique
• -s liste la taille des fichiers

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Création / Destruction de répertoires

• mkdir my_new_dir création d'un nouveau
  répertoire my_new_dir
• rmdir my_new_dir destruction du répertoire
  my_new_dir
• option -r destruction récursive (càd de tout
  les fichiers et sous-répertoires à utiliser avec
  attention !)

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Manipulations de fichiers

• copie de fichiers cp source destination
• 1er cas si destination est un fichier
• e.g cp fichier1 fichier2 effectue une copie
  de fichier1 en un nouveau fichier appelé fichier2
• option -i si fichier2 existe, le shell demande
  confirmation avant l'écrasement
• 2ème cas si destination est un répertoire
• cp fichier1 repertoire effectue une copie de
  fichier1 dans le répertoire repertoire
• cp fichier1 fichier2 repertoire effectue une
  copie de fichier1 et fichier2 dans le répertoire
  repertoire
• option i demande confirmation d'écrasement si
  le (ou l'un des) fichier(s) existe(nt) dans le
  répertoire de destination

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Manipulations de fichiers (2)

• destruction de fichiers
• rm fichier1 destruction du fichier fichier1
• rm fichier1 fichier2 destruction des fichiers
  fichier1 et fichier2
• option -i demande confirmation avant la
  destruction
• renommer un fichier
• mv fichier1 fichier2 renomme fichier1 en
  fichier2
• option -i si fichier2 existe déjà, demande
  confirmation avant écrasement
• déplacement d'un fichier
• mv fichier1 repertoire déplace fichier1 dans
  le répertoire repertoire
• supporte également l'option -i

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Droits d'accès aux fichiers

• 3 types d'opération
• lire (r) on peut lire le contenu du fichier (ou
  le répertoire)
• écrire (w) on peut modifier ou détruire le
  fichier (ou le répertoire)
• exécuter (x) on peut éxécuter le fichier (en
  général, il s'agit des programmes ou scritps)
  pour un répertoire, cela signifie que l'on peut
  s'y déplacer
• 3 types d'utilisateur
• propriétaire (u) l'utilisateur lui-même (e.g.
  maitre1)
• groupe (g) les utilisateurs font partie de
  groupe (e.g. maitrise)
• le reste du monde (o) tout autre utilisateur

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Droits d'accès aux fichiers (2)

• la commande ls -l renseigne sur les
  caractéristiques d'un fichier (i-node)

type de fichier
nom
droits
taille
nombre de liens physiques
utilisateur propriétaire
groupe propriétaire
date de dernière modification
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Droits d'accès aux fichiers (3)

• Sortie de ls -l
• invite ls -l
• -rwxr-xr-x ... user group ... monscript.csh
• -rw-r--r-- ... user group ... toto

droits du reste du monde
droits de l'utilisateur propriétaire
- l'utilisateur n'a pas le droit
correspondant r, w ou x l'utilisateur possède
le droit
droits de l'utilisateur propriétaire
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Changer les droits d'accès aux fichiers

• commande chmod modifie les droits d'accès
  syntaxe
• syntaxe chmod droits fichier
• les droits peuvent être décrits de 2 manières
• par une combinaison de 3 chiffres
• chaque chiffre correspond dans l'ordre à
  l'utilisateur, le groupe et le reste du monde
• à chaque droit correspond une valeur (r -gt 4, w
  -gt 2, x-gt 1)
• on utilise la somme des droits que l'on veut
  affecter (0 signifie aucun droit)
• e.g. chmod 644 fichier -gt -rw-r--r-- ...
  fichier
• chmod 750 fichier -gt -rwxr-x--- ... fichier
• par une combinaison de lettres désignant les
  individus concernés (r, g ou o) ainsi qu'une
  autre combinaison de lettres désignant les droits
  que l'on veut affecter (précédées du signe ) ou
  retirer (précédées du signe -)
• e.g. chmod x fichier -gt affecte le droit x à
  u, g et o
• chmod ugorw fichier -gt affecte les droits rw à
  u, g et o
• chmod o-x fichier -gt retire le droit x à o

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Caractères Spéciaux et noms de fichiers

• Caractères spéciaux Unix
• (joker) remplace n'importe quelle chaîne de
  caractères
• ls .txt désigne tous les fichiers se
  terminant par l'extension .txt
• ls results désigne tous les fichiers
  commençant par results
• ls /test/ désigne tous les fichiers du
  répertoire test
• ? remplace n'importe quel caractère
• ls results?.dat désigne tous les fichiers
  commençant par results suivis d'un caractère
  quelconque et se terminant par .dat
• ! rappel une commande dans l'historique (cf
  commande history)
• Noms de fichiers
• 255 caractères maximum
• éviter les espaces et les caractères spéciaux (
  ? ! lt gt \ / " ' etc)

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PLAN

• Introduction
• Première session
• Gestion et manipulation des fichiers
• Quelques outils Unix courants
• les éditeurs de texte
• les outils Internet
• les outils de développement
• Fichiers et flux
• Archivage des données
• Gestion des processus
• Quelques bases d'Unix avancé

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Quelques outils Unix courants

• Les éditeurs de texte
• nedit (le plus simple, bien pour commencer)
• emacs (très puissant, mais complexe au départ)
• vi (très spartiate, mais permet de travailler en
  mode terminal)
• Navigateur Internet (et Messagerie)
• mozilla / firefox (sur la plupart des
  distributions LINUX, mais aussi Windows, macOS,
  ...)
• konqueror (spécifique à KDE)
• Outils de développement
• compilateurs
• gcc compilateur C
• f77 compilateur Fortran
• Langages de programmation
• python
• perl
• etc

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PLAN

• Introduction
• Première session
• Gestion et manipulation des fichiers
• Quelques outils Unix courants
• Fichiers et flux
• définition des 3 flux courants
• redirection des flux
• Archivage des données
• Gestion des processus
• Quelques bases d'Unix avancé

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Les flux (entrée et sortie standard)

• Les flux désignent les flux de données qui
  rentrent et qui sortent des processus (ou
  programmes)
• entrée standard (stdin) clavier
• sortie standard (stdout) écran
• sortie d'erreur (stderr) écran
• e.g. la commande cat sans argument lit en
  entrée stdin et génère sa sortie sur stdout

commande cat sans argument
bonjour est saisi au clavier (stdin)
bonjour est affiché sur l'écran (stdout)
on presse Ctrl-D pour quitter cat
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Redirection des flux

• Il est possible de rediriger les flux (en général
  vers ou depuis un fichier)
• lt redirection de l'entrée standard
• gt redirection de la sortie standard
• gtgt redirection de la sortie standard à la fin
  d'un fichier
• e.g.
• ls -l /etc gt toto redirection de stdout dans
  le fichier toto (si toto existe, il est écrasé)
• ls -l /bin gtgt toto redirection de stdout à la
  fin du fichier toto (le fichier toto n'est pas
  écrasé)
• cat lt toto redirection de l'entrée standard
  depuis le fichier toto

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Quelques commandes de filtres

• head fichier affiche les premières lignes de
  fichier
• tail fichier affiche les dernières lignes de
  fichier
• grep expression fichier renvoie toutes les
  lignes de fichier contenant expression
• sort fichier tri chaque ligne de fichier
• wc -l fichier renvoie le nombre de lignes de
  fichier (option -c nombre de caractères, option
  -w nombre de mots)

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Redirection des flux (2)

• le pipe (tube) permet de connecter la stdout
  d'une commande avec la stdin d'une autre commande
• syntaxe commande1 commande2
• ls -l sort renvoie la liste des fichiers
  triée
• ls -l /etc grep csh renvoie tous les lignes
  de la sortie de la commande ls contenant
  l'expression csh
• Rq la 2ème commande n'a pas besoin d'argument
• Rq2 on peut connecter autant de commandes que
  l'on veut
• ls -l /etc grep csh sort

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PLAN

• Introduction
• Première session
• Gestion et manipulation des fichiers
• Quelques outils Unix courants
• Fichiers et flux
• Archivage des données
• Gestion des processus
• Quelques bases d'Unix avancé

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Archivage et compression de données

• Archivage
• tar -cvf archive.tar fichier1 fichier2 crée
  une archive contenant fichier1 et fichier2
• tar -xvf archive.tar désarchive archive.tar
• tar -tvf archive.tar renvoie le contenu de
  archive.tar
• Compression
• gzip fichier compresse fichier et ajoute une
  extension .gz (opération inverse gunzip
  fichier)
• compress fichier compresse fichier et ajoute
  une extension .Z (opération inverse uncompress
  fichier)
• zip archive.zip fichier1 fichier2 crée une
  archive compressée contenant fichier1 et fichier2
  (même type de compression que winzip)
• unzip archive.zip décompresse et désarchive
  archive.zip

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PLAN

• Introduction
• Première session
• Gestion et manipulation des fichiers
• Quelques outils Unix courants
• Fichiers et flux
• Archivage des données
• Gestion des processus
• Quelques bases d'Unix avancé

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Gestion des processus

• Processus suite plus ou moins longue
  d'instructions exécutables par un ordinateur
  (typiquement un programme)
• Unix système multi-tâches
• -gt Unix peut gérer plusieurs processus en même
  temps
• Quelques commandes de gestion des processus
• top et ps permettent de visualiser les
  processus qui sont en exécution
• kill permet de tuer un processus
• Notion d'avant-plan et d'arrière-plan
• avant-plan on a pas la main dans le shell (par
  défaut quand on lance une commande)
• arrière-plan on récupère la main dans le shell
  alors que le processus tourne
• pour lancer une commande en arrière-plan
  commande

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PLAN

• Introduction
• Première session
• Gestion et manipulation des fichiers
• Quelques outils Unix courants
• Fichiers et flux
• Archivage des données
• Gestion des processus
• Quelques bases d'Unix avancé

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Quelques bases d'Unix avancé

• Quelques astuces en bash
• alias permet de créer ses propres commandes
• alias ll'ls l' lorsqu'on tapera la commande
  ll, elle équivaudra à ls l
• alias rm'rm i''
• alias mv'mv i'
• alias cp'cp i'
• le fichier /.bashrc
• contient un certain nombre d'instructions pour
  configurer son propre shell
• ces instructions sont exécutées à chaque fois
  qu'on lance un shell
• il existe différents types de shell (sh, bash,
  tcsh)
• les scripts shells véritable langage de
  programmation
• La variable PATH decrit l'endroit où chercher
  les programmes
• echo PATH
• export PATHPATH/home/prot1/formation/bin
• etc