C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -1C2110
Operační systém UNIX a
základy programování
Petr Kulhánek, Jakub Štěpán
kulhanek@chemi.muni.cz
Národní centrum pro výzkum biomolekul, Přírodovědecká fakulta
Masarykova univerzita, Kotlářská 2, CZ-61137 Brno
2.lekce
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -2-
Obsah
 Unix v kostce
• Souborový systém, cesty
• Spouštění příkazů
• Základní příkazy
• pohyb v souborovém systému
• kopírování, přesouvání, mazání
 Vzdálené přihlašování
• Ssh
• Šifrování
• Vnořené přihlašování
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -3Unix
v kostce
 Souborový systém, cesty
 Spouštění příkazů
 Základní příkazy
 pohyb v souborovém systému
 kopírování, přesouvání, mazání
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -4Struktura
souborového systému
UNIX využívá hierarchický adresářový souborový systém složený z adresářů (složek) a
souborů. Všechny adresáře a soubory leží v jediném kořenovém adresáři (/).
/
home
bin
ivo
kořenový adresář
soubortest.txt
adresář
podadresář adresáře home
Domovský adresář:
● adresář sloužící pro data a nastavení uživatele
● obvykle v cestě /home/jmeno_uzivatele
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -5Srovnání
s MS Windows
Vlastnost Linux (ext2/ext3/ext4) MS Windows
(FAT32,NTFS)
Diskové
oddíly
(partitions)
Ne
Diskové oddíly se připojují jako
adresáře.
C:, D:, atd.
Je však možné připojit i jako
adresář (ntfs).
Jména Rozlišuje malá a velká písmena
(case sensitive).
Nerozlišuje malá a velká
písmena (case insensitive).
Oddělování
jmen
Lomítko Zpětné lomítko
Přístupová
práva
Ano
POSIX
Ano (pouze NTFS)
ACL
Zařízení
(hardware)
Jako speciální soubory. Ne
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -6Identifikace
adresářů a souborů
/
home
bin
user
test.txt
absolutní cesta identifikující soubor
/home/user/test.txt
Cesta k adresáři nebo souboru může být uvedena jako absolutní nebo relativní. Jména
adresářů a souborů se oddělují lomítkem /.
relativní cesta identifikující soubor
user/test.txt
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -7Typy
cest
Absolutní cesta je vždy uvedena vzhledem ke kořenovému nebo k domovskému adresáři.
Musí tedy začínat buď lomítkem / nebo tildou ~.
Relativní cesta je cesta uvedená k aktuálnímu/pracovnímu adresáři. (Absolutní cestu
pracovního adresáře lze získat příkazem pwd.)
/home/kulhanek/Documents/domaci_ukol.txt
../alois/Documents
Použití tildy:
~ domovský adresář přihlášeného uživatele
~user_name domovský adresář uživatele user_name
Speciální jména adresářů:
. (tečka) aktuální adresář
.. (dvě tečky) rodičovský (nadřazený) adresář
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -8Příklady
cest
Absolutní cesty:
/home/kulhanek/Documents
/home/kulhanek/Documents/domaci_ukol.txt
~/Documents → /home/kulhanek/Documents
~alois/Documents → /home/alois/Documents
Relativní cesty:
Documents/domaci_ukol.txt
../alois/Documents
./muj_script
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -9Souborový
systému na klastru WOLF
wolf01
/scratch
wolf02
/scratch
wolf03
/scratch
wolf04
/scratch
/home
........
Sdílený obsah na všech uzlech klastru WOLF.
Data jsou zálohována. Kapacita na uživatele
omezena na 1,5GB kvótou.
Rozdílný obsah na každém uzlu.
Data na svaku /scratch se nezálohují a mohou být
kdykoliv smazána bez předchozího upozornění.
Kapacita není omezena kvótou na uživatele.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -10Příkazová
řádka
[kulhanek@wolf ~]$
jméno uživatele
jméno počítače
aktuální adresář (~ znamená domovský adresář /home/vas_login)
Prompt - typ uživatele / výzvy ($ běžný uživatel, # super uživatel, další možné %, >)
místo pro příkaz
Příkaz se vykoná zmáčknutím klávesy Enter.
Kopírování textu: Ne pomocí Ctrl+C! Pro kopírování textu z terminálu stačí text označit, pro
následné vložení stiskněte kolečko myši.
Automatické doplňování: zmáčknutím klávesy Tab (tabulátor) se interpret příkazové řádky
snaží dokončit rozepsané slovo. Doplňují se jména příkazů, cesty a jména souborů (pokud
jeden stisk nic nevyvolá, existuje více možností doplnění, opakovaný stisk vylistuje
možnosti).
Historie: pomocí kurzorových šipek nahoru a dolů lze procházet seznamem již zadaných
příkazů. Příkaz z historie lze znovu použít nebo upravit a upravený použít. Historie je
přístupná i příkazem history.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -11Nápověda
příkazů, hledání příkazů
Manuálové stránky (aneb co dělat, když si nevím rady):
• man vypíše manuálovou stránku příkazu
$ man [section_number] topic
Dostupné sekce:
 Section 1 user commands
 Section 2 system calls
 Section 3 library functions
 Section 4 special files
 Section 5 file formats
jméno příkazu, funkce, tématu, kapitoly apod.
Číslo sekce je nutné udávat u témat se stejným jménem zařazených do různých sekcí.
 Section 6 games
 Section 7 conventions and miscellany
 Section 8 administration and privileged commands
 Section L math library functions
 Section N tcl functions
$ man 1 printf
$ man 3 printf
manuálová stránka příkazu printf
manuálová stránka funkce printf() jazyka C
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -12Nápověda
příkazů, hledání příkazů
Navigace v textu nápovědy:
● posun v textu po řádcích (kurzorové šipky nahoru a dolů nebo klávesy j a k)
● posun v textu po stránkách (PgDn a PgUp nebo klávesy f a b)
● vyhledávání ( /hledaný_text , klávesa n pro další vyhledávání )
● zavření nápovědy (klávesa q)
On-line manuálové stránky ve formátu HTML:
http://linux.die.net/man/
Užitečné příkazy:
• whatis vypíše krátký popisek příkazu (z manuálové stránky)
• apropos hledá příkazy obsahující v popisku v manuálu zadané klíčové slovo
• info zobrazení info stránek příkazů (obdoba manuálových stránek)
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -13Spouštění
příkazů a aplikací
Příkazy a systémové aplikace
Uživatelské programy a skripty
$ ls -l
$ cp soubor.txt soubor1.txt
$ ./muj_script
$ ~/bin/my_application
Spouštění aplikací na pozadí
$ gimp &
Zrušení výpisu do terminálu
$ kwrite &> /dev/null
zadáváme pouze jméno příkazu nebo
aplikace
jméno programu nebo skriptu
udáváme včetně cesty (absolutní
nebo relativní)
na konec (za argumenty a přesměrování) příkazu
uvedeme ampersand
příkaz argumenty příkazu (mění chování příkazu nebo tvoří
vstupní informace pro zpracování)
přesměrování výstupu uvádíme na konec příkazu
(za argumenty)
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -14Základní
příkazy
Souborový systém:
• pwd vypíše cestu k aktuálnímu pracovnímu adresáři
• cd změní aktuální pracovní adresář
• ls vypíše obsah adresáře
• mkdir vytvoří adresář
• cp zkopíruje soubor či adresář
• mv přesune soubor či adresář
• rm odstraní soubor či adresář
Zjišťovací příkazy:
• hostname vypíše jméno počítače
• whoami vypíše jméno přihlášeného uživatele
• id vypíše identifikační čísla uživatele
• w kdo je přihlášený a co dělá
• ps vypíše běžící procesy
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -15Vytvoření
adresářů
• Vytvoření adresáře
$ mkdir jmeno_adresare
• Vytvoření vnořených adresářů
$ mkdir -p jmeno_adr1/jmeno_adr2/jmeno_adr3
volba -p (parents) způsobí, že budou vytvořeny rodičovské
adresáře, pokud neexistují
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -16-
Kopírování
• Ke kopírování slouží příkaz cp
$ cp soubor1 soubor2
vytvoří kopii souboru "soubor1" s názvem "soubor2"
$ cp soubor1 soubor2 soubor3 adresar1/
kopíruje soubory "soubor1 ", "soubor2", "soubor3" do adresáře "adresar1"
$ cp -r adresar1 adresar2
vytvoří kopii adresáře "adresar1" s názvem "adresar2"; pokud adresář
"adresar2" již existuje, vytvoří kopii adresáře "adresar1" jako podadresář
adresáře "adresar2"
$ cp -r soubor1 adresar2 soubor3 adresar1/
kopíruje soubory "soubor1", "soubor3" a adresář "adresar2" do adresáře
"adresar1"
Volbu -r (recursive) je nutné použít pro kopírování obsahu adresářů.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -17-
Přesouvání
• K přesouvání nebo přejmenovávání slouží příkaz mv
$ mv soubor1 soubor2
přejmenuje soubor "soubor1" na "soubor2"
$ mv soubor1 soubor2 soubor3 adresar1/
přesune soubory "soubor1", "soubor2", "soubor3" do adresáře "adresar1"
$ mv adresar1 adresar2
přejmenuje adresář "adresar1" na "adresar2"; pokud adresář "adresar2" již
existuje, přesune adresář "adresar1" do adresáře "adresar2"
$ mv soubor1 adresar2 soubor3 adresar1/
přesune soubory "soubor1", "soubor3" a adresář "adresar2" do adresáře
"adresar1"
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -18-
Mazání
• K mazání slouží příkaz rm
$ rm soubor1
odstraní soubor "soubor1"
$ rm -r adresar1
odstraní adresář "adresar1"
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -19-
Cvičení
Pokuste se naučit využívat:
• automatické dokončování (klávesa TAB)
• zjednodušené kopírování (označit / vložit kolečkem)
• historii příkazové řádky
1. Do adresáře ~/Downloads si stáhněte studijní materiály (první a druhou lekci) z ISu.
2. Vytvořte adresář pokus v adresáři /scratch/vas_login
3. Vytvořte adresář studmat ve vašem domovském adresáři
4. Do adresáře studmat zkopírujte studijní materiály z adresáře ~/Downloads
5. Otevřete prezentaci (Lesson 02) v programu okular, program spusťte tak, aby
nevypisoval žádné informace do terminálu
6. Prezentaci překopírujte do adresáře /scratch/vas_login/pokus
7. V adresáři /scratch/vas_login/pokus prezentaci přejmenujte na pokus.pdf
8. Prezentaci pokus.pdf otevřete v programu okular, program spusťte na pozadí
9. Smažte prezentace v adresáři ~/Downloads
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -20Vzdálené
přihlášení
 ssh
 Šifrování
 Vnořené přihlašování
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -21Vzdálené
přihlášení
Existuje několik možností vzdáleného přihlášení (rsh, XDMCP, apod.) avšak
nejpoužívanějším a nejbezpečnějším je použití příkazu ssh (secure shell).
$ ssh [user@]hostname [command]
Syntaxe:
jméno uživatele;
pokud není uvedeno, použije se
jméno přihlášeného uživatele
jméno počítače
[] - možno vynechat
Odhlášení:
Vzdálené interaktivní přihlášení (sezení) se
ukončuje příkazem exit.
Příklady použití:
$ ssh wolf.wolf.inet
$ ssh wolf01.wolf.inet who
příkaz, který se má vykonat; pokud
není uveden, zpřístupní se
příkazová řádka v interaktivním
režimu
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -22Prvotní
vzdálené přihlášení
[kulhanek@wolf01 ~]$ ssh wolf02
The authenticity of host 'wolf02 (10.251.28.102)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is 1f:9d:f3:d3:1d:24:28:12:56:30:99:ef:2d:68:d2:cf.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
Warning: Permanently added 'wolf02,10.251.28.102' (ECDSA) to the list of known hosts.
[kulhanek@wolf02 ~]$
Při prvním přihlášení je nutné potvrdit autenticitu stroje, na který se hlásíme. Ve
věrohodné síti můžeme otisk palce přijmout bez ověření. V nezabezpečeném
prostředí je však vhodné otisk palce stroje ověřit nezávislou cestou (např.
zasláním otisku palce poštou od správce vzdáleného stroje).
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -23Asymetrické
šifrování
klíč I klíč IIpár šifrovacích klíčů
zpráva šifrovaná zpráva šifrovaná zpráva zpráva
šifrovaná zprávazpráva
Dešifrování zprávy klíčem použitým pro
šifrování není prakticky proveditelné.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -24Asymetrické
šifrování, použití I
veřejný klíč soukromý klíč
Odesílatel Příjemce
Utajený přenos zprávy:
1. získání veřejného klíče příjemce
2. šifrování zprávy odesílatele veřejným klíčem příjemce
3. odeslání šifrované zprávy přes nezabezpečenou síť
4. příjemce dešifruje zprávu svým soukromým klíčem
nezabezpečené síťové
přenosy
zpráva šifrovaná zpráva
pár šifrovacích klíčů
Kdokoliv, kdo zcizí soukromý klíč příjemce, muže dešifrovat přenášené zprávy!
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -25Asymetrické
šifrování, použití II
veřejný klíč soukromý klíč
Odesílatel Příjemce
Ověření odesílatele veřejné zprávy:
1. zašifrování zprávy soukromým klíčem odesílatele
2. příjemce získá zašifrovanou zprávu a veřejný klíč odesílatele
3. příjemce dešifruje zprávu veřejným klíčem odesílatele
nezabezpečené síťové
přenosy
veřejná
zpráva
šifrovaná zpráva
pár šifrovacích klíčů
Kdokoliv, kdo zcizí soukromý klíč odesílatele, se za něj může vydávat!
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -26-
Cvičení
1. Přihlaste se na vzdálený uzel wolf01.wolf.inet
2. Ověřte příkazem w, kdo je na uzlu přihlášen
3. Odhlaste se z uzlu wolf01.wolf.inet
4. Zjistěte, kdo je přihlášen na uzlu wolf01.wolf.inet, aniž byste se na něj interaktivně
přihlásili.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -27Vzdálené
přihlášení
wolf
wolf03 wolf04 wolf05wolf02wolf01
wolf06 wolf07 wolf08 wolf23
Pomocí příkazu ssh je možné provést vnořené vzdálené přihlášení.
ssh wolf06ssh wolf
ssh wolf02
S každou novou úrovní vzdáleného příhlášení roste režie, proto, pokud je to možné,
použijeme nejpřímější vzdálené přihlášení.
ssh wolf02
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -28Vzdálené
přihlášení
univerzitní síť
wolf.ncbr.muni.cz
místní síť
wolf.wolf.inet
wolf
wolf03 wolf04 wolf05wolf02wolf01
wolf06 wolf07 wolf08 wolf23
veřejně nedostupná doména
wolf.inet
skirit.ics.muni.cz
Vnořené vzdálené přihlášení je nutné použít pro přístup k počítačům v místních
neveřejných sítích.
ssh wolf08.wolf.inet
ssh wolf.ncbr.muni.cz
ssh wolf07
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -29Vzdálené
přihlášení
univerzitní síť
wolf.ncbr.muni.cz
místní síť
wolf.wolf.inet
wolf
wolf03 wolf04 wolf05wolf02wolf01
wolf06 wolf07 wolf08 wolf23
veřejně nedostupná doména
wolf.inet
skirit.ics.muni.cz
ssh skirit.ics.muni.cz
Vzdálené přihlašování z místních neveřejných sítí na počítače umístěné v okolní
veřejné síti lze většinou provést přímo.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -30Přihlašování
bez hesla
wolf
wolf03 wolf04 wolf05wolf02wolf01
wolf06 wolf07 wolf08 wolf23
první přihlášení
s heslem
přihlašovaní mezi uzly
klastru WOLF bez nutnosti zadávat heslo
pomocí autorizovaného veřejného klíče
Existují I jiné techniky, zajištující podobnou funkčnost:
 systém Kerberos (http://web.mit.edu/Kerberos/)
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -31Přihlašování
bez hesla
[kulhanek@wolf01 ~]$ cd .ssh
[kulhanek@wolf01 .ssh]$ ssh-keygen
Generating public/private rsa key pair.
Enter file in which to save the key (/home/kulhanek/.ssh/id_rsa):
Enter passphrase (empty for no passphrase):
Enter same passphrase again:
Your identification has been saved in /home/kulhanek/.ssh/id_rsa.
Your public key has been saved in /home/kulhanek/.ssh/id_rsa.pub.
The key fingerprint is:
e9:07:0b:fc:17:23:b3:c5:1a:8a:0c:1a:98:8f:fe:28 kulhanek@wolf01.wolf.inet
Nic se nezadává!
2. Vložení veřejného klíče do seznamu autorizovaných klíčů:
[kulhanek@wolf01 .ssh]$ cat id_rsa.pub >> authorized_keys
Výhody:
 nemusí se neustále zadávat heslo
 bezpečnější použití příkazů ssh a scp ve
skriptech
 urychlení práce
Nevýhody:
 v případě kompromitace jednoho
počítače, jsou kompromitovány
všechny počítače se vzájemně
autorizovanými veřejnými klíči.
Podrobnější popis: man ssh
1. Vytvoření dvojice veřejného a soukromého klíče:
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 2. lekce -32-
Cvičení
1. Aktivujte si přihlašování bez hesla v rámci klastru WOLF.
2. Ověřte funkčnost přihlašování bez hesla. Přihlaste se na uzel wolf01.
3. Vyzkoušejte si vnořené přihlašování v rámci klastru WOLF.
4. Monitorujte, kdo se přihlásil k vašemu místnímu uzlu.
Poznámka k úloze 2
Pokud přihlašování stále nefunguje a ve výstupu se objevují hlášení
související s ssh agentem, tak odstraňte klíče, které má ve správě:
$ ssh-add –D
Druhou možností je znovu se přihlásit do grafického prostředí.