C2110 Operační systém UNIX základy programování 1. lekce Začínáme Petr Kulhánek, Jakub Štěpán kulhanek@chemi.muni.cz Národní centrum pro výzkum biomolekul, Přírodovědecká fakulta Masarykova univerzita, Kamenice 5, CZ-62500 Brno )erační systém UNIX a základy programování 1. lekce Obsah > Zaměření předmětu * Motivace, probírané okruhy, praktické ukázky > Organizace výuky * Harmonogram, forma výuky * Hodnocení znalostí, zakončení předmětu > Klastr WOLF * Učebna 1.18, struktura, pravidla používání, správci > Začínáme * Místní přihlášení, standardní aplikace, příkazová řádka, vědecko-technické aplikace, desktopová prostředí, změna hesla (passwd) )erační systém UNIX a základy programování 1. lekce Zaměření předmětu > Motivace > Probíhané okruhy )erační systém UNIX a základy programování 1. lekce -3- Motivace - superpočítání MetaCentrum a CERIT-SC (http://metavo.metacentrum.cz) • Národní gridová infrastruktura, OS Debian • cca 11000 CPU jader, 1100 TiB diskové pole, 17 PiB hierarchická úložiště Účet může získat student libovolné vysoké školy ČR IT4lnnovations (http://it4i.cz) • Národní superpočítačové centrum, OS CentOS a Bullx • salomon (cca 24192 CPU jader, 129TB RAM, Intel Xeon Phi MIC) • 40. nejvýkonnějším superpočítač na světě (TOP500) • anselm (cca 3000 CPU jader, 15TB RAM) O strojový čas se žádá formou grantových soutěží Lokální výpočetní klastry LCC • LCC - laboratoř výpočetní chemie Navazující předmět (podzimní semestr - bloková výuka): C2115 Praktický úvod do superpočítání )erační systém UNIX a základy programování 1. lekce Motivace - desktopový systém Oracle VM VirtualBox t* 4») 10:47 AM # III □ Záznamník učitele - Mozilla Firefox iS Záznamní... X | [(□x Windows... ID Kalendár Co... f S OpenOffice.. fl https://is.muni.cz/auth/ucitel/?fakulta=1431 iS INFORMAČNÍ SYSTÉM MASARYKOVY UNIVERZITY Záznamník učitele IS MU > Osobni administrativa > Záznamník učitele zvýraznení Drive použité výběry - POSTA LIDÉ IS.MUNI.CZ Moje předméty: CB060 Seminář ncbr — C2110 Operační systém unix a základy programováni — " D C2110/01 Po 13:00-14:50 A4-118 — □ C2110702 Ú1 15:00-16:50 A4-118 — C2115 Praktický úvod do superpočftánl — Domú Tvary [Ä|j Vložit tvary □ WinXP [Running] - Oracle VM VirtualBox ď *) " O 5 C2110-Lesson-00_001 - Microsoft PowerPoint nekomerč Vložení Návrh Animace Prezentace Revize Zobrazení Nást... - a Formát ■- Abc Abc Abc Styty tvaru Rychlé styly- Ä* Styly Word... Vývojář Přenést do popředí w |=** Q Přenést do pozadí T t^}' Podokno výběru SX" _ Uspořádat ŠKOLITEL PUBLIKACE STUDENT C7790 Počítačová chemie a molekulové modelování i — C7800 Počítačová chemie a molekulové modelování i - cvičeni ROZVRH PŘEDMĚTY Předméty spravované všemi učiteli. STUDIUM přijímačky | Vybrané Všechny | VÝVESKA DISKUSE PERSONÁLNÍ SETKÁVÁNÍ Výber: všichni aktivní studenti zapsaní do zvolených předmětů > i'7 ' i <6 ' i >5 ' i -4 ' i '3 ' Motivace, pokračovaní Alternativní $esktoaoýAšýstém '\ -o-c Snímek 4 z 12 "Vlastni návrh' Omezit Jinak: Nápověda fj \/r 7aronictrrwan\w-h /ti 73tlm noTsncanirtit leg: Total Commander 7.0... 4 Microsoft Office P... o CS Ä I 10:47 X Find: | pra -1 •< Previous ► Next Higrmgnt an 1 1 Maten casa Í0^#QO O [Š] Right Ctrl Výhody: zadarmo, flexibilní a rozšiřitelný, možnost skriptování )erační systém UNIX a základy programování 1. lekce Probírané okruhy > Základní práce s OS > Virtualizace > Práce s příkazovou řádkou > Skriptování v jazyce bash gnuplot awk )erační systém UNIX a základy programování 1. lekce Virtualizace Oracle VM VirtuatBox ^ Bcs BS S tj. *>) 10:47AM {J} i - □ Záznamník učitele - Mozilla Firefox , iS Záznamní... X J 0ubuntu unity... | E3 X Windows... |[QKalendář Co. Q [ A https://is.muni.cz/auth/ucitel/?fakulta=l43l JSopenOffice.. I* © iS INFORMAČNÍ SYSTÉM MASARYKOVY UNIVERZITY Záznamník učitele WlnXP [Running] - Oracle VM VirtualBox C2110-Lesson-00_001 - Microsoft PowerPoint nekomerč... Návrh Animace Prezentace Revize Zobrazení Vývojář Domů Vloženi Tvary [St] Abc Abc Abc * 2 - vf. Rychlé styly Ä" Přenést do popředí * |i> » 'ájjJl Přenést do pozadí * Jgj' 5í> Podokno výběru Vložit tvary Styly tvaru li Styly Word... ^ Uspořádat - O X Formát í§j) | ä Velikost I Hostitel: Ubuntu 12.04 Host: Windows XP (virtuální stroj) Derační systém UNIX a základy programování 1. lekce Zpracování textových souborů NSTEP = 6000 TIME(PS) = 206.000 TEMP(K) = 291.69 PRESS = 0 142.3142 13.5633 1.5430 0.0000 206.000 291.69 Data:/home/kulhanek/Documents/2013/C2110_UNIX/data/rst.out $ grep TIME rst.out | awk f{ print $6, $9 }f $ awk f/TIME/{ print $6, $9 }f rst.out 1. lekce Vizualizace výsledků minimum QM / ABF 4x500ps / variable Rewald DD (Ä) Zobrazování extrahovaných dat ve formě grafů (gnuplot). )erační systém UNIX a základy programování 1. lekce -9- Automatizace Data: /home/kulhanek/Documents/2013/C2110_UNIX/video BsoBI: Ivo Kabelka 1. lekce -10- Organizace výuky > Harmonogram, forma výuky > Hodnocení znalostí, zakončení předmětu Derační systém UNIX a základy programování 1. lekce Harmonogram, forma výuky Výuka: 21. září 2015 - 18. prosince 2015 Zkouškové obdobi: 4. ledna 2016 - 12. února 2 016 Zakončení: kolokvium (2 kredity) Celkový počet odpřednášených hodin: 12 x 2 hodiny = 24 hodin (-1 týden svátky) Celková hodinová zátěž předmětu: 1 ECTS kredit -> 26 hodin studijní zátěže 2 kredity -> 2x 26 hodin = 52 hodin studijní zátěže ©Samostudium, domácí úlohy, příprava na zkoušku: 28 hodin Dobrovolné procvičování: odpovědníky lx za 14 dnů, přístupný 2 týdny od zveřejně neomezený počet otevření a vyhodnocení náhodně generovaná sada otázek Povolené jsou dvě předem omluvené absence! (buďe-mailem nebo přes informační systém) Derační systém UNIX a základy programování 1. lekce Zakončení - hodnocení znalostí Dva průběžné testy: (20 minut) 2x10 bodů Zakončeni: - finální test (1 hodina) 50 bodů - skript podle zadání (1 hodina) 30 bodů Celkem: 100 bodů Prospěl: >= 80 bodů Můžete používat veškeré studijní materiály, libovolné knihy a internet. Při psaní testu i vytváření skriptu bude smět používat počítač, můžete použít skripty z cvičení či z domácích úloh. Nesmíte však spolupracovat s jinými lidmi (facebook, mobil, apod). )erační systém UNIX a základy programování 1. lekce Klastr WOLF > Učebna 1.18 > Struktura > Pravidla používání > Správci )erační systém UNIX a základy programování 1. lekce -14- Učebna 1.18 Základní informace: > Učebna s 23 PC >3D vizualizace > Uspořádaní do výpočetního klastru Bezpečnost práce! http://wolf.ncbr.muni.cz Učebna je volně přístupná studentům, kteří jsou členové LCC skupiny a dále studentům, kterým v daném semestru v učebně probíhá výuka. perační systém UNIX a základy programování 1. lekce Struktura klastru WOLF univerzitní síť wolf.ncbr.muni.cz server místní sít wolf.wolf.inet veřejně nedostupná doména: wolf.inet switch wo If 01 wo If 02 wo If 03 wo If 04 wo If 05 wo If 06 wo If 07 wo If 08 ■ ■ ■ i pracovní stanice (výpočetní uzly) Operační systém: Ubuntu 14.04 (Trusty) LTS http://www.ubuntu.com/ Derační systém UNIX a základy programování 1. lekce Pravidla používání Klastr WOLF je určen výhradně pro účely výuky či pro vědeckou práci v rámci Národního centra pro výzkum biomolekul. Klastr WOLF je vysloveně zakázáno používat pro: > stahování nelegálního obsahu (autorsky chráněná díla apod.) > rozesílání virů, spamů, nevyžádané pošty a podobných materiálů > prolomení ochrany jiných počítačů > čtení, mazaní či změnu nechráněného obsahu souborů jiných uživatelů Závazná jsou pravidla užívání počítačové sítě Masarykovy univerzity: https://is.muni.cz/auth/do/rect/normy/smernicerektora/Smernice_M Přihlašovací jméno a heslo tvoří identitu uživatele a proto ji zásadně nesdělujeme třetím osobám, neukládáme či zasíláme (např. e-mailem) v nešifrované formě! perační systém UNIX a základy programování 1. lekce -17- Správci klastru - řešení problému Než kontaktujete správce, konzultujte svůj problém s vaším kolegou, vyučujícím ne školitelem. Pokud problém nevyřešíte, oznamte problém správcům e-mailem na support@lcc.ncbr.muni.cz Ve zprávě uveďte > Popis problému, název příkazu > Jméno uživatele, stroje > Kopie chybového výstupu (celý od zadání příkazu) Hlavní správce klastru WOLF: Jakub Štěpán Správa účtů, hardware, systému a systémových aplikací Správce aplikací pro vědecko-technické výpočty (moduly): Jakub Štěpán (Petr Kulhánek) )perační systém UNIX a základy programování 1. lekce Začínáme > Místní přihlášení > Standardní aplikace > Příkazová řádka > Vědecko-technické aplikace > Desktopová prostředí > Změna hesla )erační systém UNIX a základy programování 1. lekce -19- Místní přihlášení Místní terminály: • šest textových terminálů (Fl... F6) • jeden grafický terminál (F7, F8,...) • přepínání pomocí kláves Ctrl+Alt+Fl... Ctrl+Alt+F7 Přihlášení: • nutno zadat přihlašovací jméno (username) a heslo (password) Operační systém Linux je velmi flexibilní a umožňuje i jiné způsoby místního přihlášení, např. pomocí identifikačních karet či kryptografických klíčů. Více lze nalézt v nápovědě systému PAM (Pluggable Authentication Modules). $ man 8 pam 1. lekce -20- Místní přihlášení Textový terminál (F1-F6): > zpřístupňuje příkazovou řádku (CLI - command line interface) > výchozím adresářem je /home/username (domovský adresář) > grafické aplikace (XII) lze spouštět jen s exportem displeje na vzdálený grafický terminál > odhlášení příkazem exit Grafický terminál (F7): > spouští XII server a v něm okenního správce (KDE, Unity, GNOME, atd.) > okenního správce (desktopové prostředí) lze zvolit před vlastním přihlášením > umožňuje přímé spouštění grafických programů (GUI - graphical user interface) > příkazová řádka je dostupná pomocí speciálních aplikací > xterm > konsole > gnome-terminal > odhlášení pomocí nabídky v menu okenního správce )erační systém UNIX a základy programování 1. lekce -21- Přihlášení - LightDM X manager Volba desktopového prostředí Přihlašovací jméno (Enter) Heslo (Enter) Výchozí klávesnice je anglická (EN). Při použití numerické části klávesnice zkontrolujte, zdali je aktivován NumLock. >erační systém UNIX a základy programování 1. lekce Cvičení 1. Přihlaste se do desktopového prostředí Unity (volba Ubuntu v menu volby prostředí). 2. Přihlaste se do textového terminálu číslo 3. 3. Zadejte v něm příkaz Is. Odhadněte co příkaz dělá. 4. Odhlaste se z textového terminálu a vraťte se zpět do grafického terminálu. 5. Otevřete webový prohlížeč a něm portál klastru WOLF. Přihlaste se do vnitřní části. Zobrazte obsazení klastru. 6. Přihlaste se do ISu a otevřete si tuto prezentaci ze Studijních materiálů. )erační systém UNIX a základy programování 1. lekce -23- Hlavní menu Filtrování výsledků Podskupina menu Firefox firefox webový prohlížeč LibreOffice libreoffice textový editor (Writer), tabulkový kalkulátor (Calc) prezentace (Impress) editor rastrové grafiky editor vektorové grafiky prohlížeč PDF dokumentů Gimp Inkscape Okular gimp inkscape okular jméno příkazu, který spouští aplikaci erační systém UNIX a základy programování 1. lekce Terminály Příkazová řádka je přístupná přímo z textových terminálů. V grafickém prostředí XII je nutné spustit vhodnou aplikaci emulující textový terminál: > gnome-terminal (Terminal) > konsole Výchozím adresářem je: /home/username > xterm gnome-terminal • - □ Terminal [kulhaiek^pes ~]$ | konsole kulhanek:: bash v « x File Edit View Scrollback Bookmarks Settings Help kulhanekupes:~$ pwd /home/kulhanek kLi"lhanek@pes: ~$ | jednoduché, přitom značně konfigurovatelné common : kwrite H vs-server : kate |M| kulhanek : bash xterm kulhanek® wolf Dl:- <@wolfDl> [kulhanekEwolfOl ~]í jednoduché, standard na všech UNIXových systémech )erační systém UNIX a základy programování 1. lekce -25- Příkazová řádka Prompt - typ uživatele / výzvy ($ běžný uživatel, # super uživatel, další možné %, >) V [kulhanek@wolf ~]$ _ jméno uživatele místo pro příkaz jméno počítače / aktuální adresář (~ znamená domovský adresář /home/username) Příkaz se vykoná zmáčknutím klávesy Enter. 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. 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 je zobrazí). Kopírování textu: Ne pomocí Ctrl+C! Pro kopírování textu z terminálu stačí text označit, pro následné vložení stiskněte kolečko (prostřední tlačítko) myši. 1. lekce -26- Vědecko-technické aplikace Vědeckotechnické aplikace, které jsou instalovány v několika verzích (verze aplikace, typ kompilace, paralelní verze), jsou dostupné ve formě modulů. Před použitím aplikace je nutné příslušný modul aktivovat. Přehled dostupných aplikací: $ module číslo verze se od jména modulu odděluje dvojtečkou zadává se do příkazové řádky, text se píše bez znaku $ Přehled dostupných verzí aplikace: $ module versions vmd Aktivace aplikace: $ module add vmd $ vmd $ module add vmd:1.9.0 aktivuje výchozí verzi modulu jméno modulu a aplikace nemusí být obecně stejné )erační systém UNIX a základy programování 1. lekce -27- Správce souborů 34 "Vlastni návrtr s& !!!! nepoužívat!!!! V superpočítačových centrech nejsou většinou grafické rozhranní dostupná. Během cvičení, pokud není řečeno jinak, používejte výhradně příkazovou řádku. Těžko na cvičišti - lehko na bojišti. Derační systém UNIX a základy programování 1. lekce Cvičení 1. Spusťte program Gimp pomocí menu prostředí Unity. V programu nakreslete domeček jedním tahem. Vzniklé trojúhelníky vyplňte různými barvami. 2. Spusťte program Inkscape z příkazové řádky. V programu nakreslete vlajku české republiky. Zkuste odhadnout principiální rozdíl mezi oběma programy. 3. Spusťte program nemesis z modulu nemesis. V programu namodelujte molekulu kyseliny octové a proveďte optimalizaci její geometrie. 4. Spusťte program LibreOffice. V tabulkovém kalkulátoru zobrazte průběh funkce sinus v rozsahu 0 až 360°. Více v C2150 Zpracování informací a vizualizace v chemii )erační systém UNIX a základy programování 1. lekce Závěr )erační systém UNIX a základy programování 1. lekce -30- Závěr > Ubuntu je moderní desktopové prostředí (platí i pro jiné distribuce postavené na OS unixového typu) > Ubuntu obsahuje alternativy standardních aplikací od kancelářských balíků (Writer, Calc, Impress) přes programy pro vytváření vektorové (Inkscape) či rastrové (Gimp) grafiky až po programy pro zobrazování webových stránek (Firefox) >Má nativní podporu pro práci s příkazovou řádkou )erační systém UNIX a základy programování 1. lekce Desktopová prostředí )erační systém UNIX a základy programování 1. lekce -32- Desktopová prostředí Unity (v menu volba Ubuntu) Xfce )erační systém UNIX a základy programování 1. lekce Domácí úkol 1. Postupně se přihlaste do jednotlivých desktopových prostředí, které jsou dostupné na pracovních stanicích klastru WOLF. 2. V případě, že si vyberete pro práci jiné desktopové prostředí než Unity, se s ním dobře seznamte. 3. Nainstalujte si do používaného desktopového prostředí českou klávesnici, pokud jste ji navyklí používat. )erační systém UNIX a základy programování 1. lekce Změna hesla > Příkaz passwd > Reset hesla erační systém UNIX a základy programování 1. lekce Změna/reset hesla K změně hesla slouží příkaz passwd. Používá se tehdy pokud chcete heslo změnit z preventivních důvodů nebo kvůli jeho kompromitaci. Pokud heslo zcela zapomenete, je možné požádat o jeho reset ve službě Správa účtů na portále: http://wolf.ncbr.muni.cz Žádost vyžaduje schválení od správce NCBR účtů. Úspěšná změna hesla či jeho reset se projeví na všech počítačích klastru WOLF včetně webového portálu. 1. lekce -36- Změna hesla, příkaz passwd > Heslo se mění po přihlášení do systému z příkazové řádky pomocí příkazu passwd. > Po jeho spuštění jste dotázaní na současné platné heslo (slouží jako ochrana před neautorizovanou změnou hesla) a poté na heslo nové. Nové heslo seje nutné zadat dvakrát, aby se omezily možné překlepy. > Heslo by mělo být dostatečně silné. Mělo by obsahovat kombinaci písmen (malých a velkých), číslic a speciálních znaků. > Při zadávání hesla nepoužíváme numerickou část klávesnice, speciální klávesy a přemykače kromě klávesy Shift. Vyvarujete se tak problémům se zadáváním hesla na jiných počítačích. h-4 h-5 hts Flfl Pil FLZ PltSC Výchozí klávesnice je anglická (EN). 1. lekce -37- Tvar hesla Platné heslo by mělo být kombinaci malých a velkých pismen, čislic a dalšich znaků. Můžete použit 8 znaků dlouhé heslo se znaky z alespoň 3 z těchto 4 kategorii, nebo 7 znaků dlouhé heslo obsahujici znaky ze všech třid. Velké pismeno, kterým heslo začiná a čisla, kterými konči se nezapočítávají do počtu znaků použitých třid. A valid password should be a mix of upper and lower case letters, digits, and other characters. You can use an 8 character long password with characters from at least 3 of these 4 classes, or a 7 character long password containing characters from all the classes. An upper case letter that begins the password and a digit that ends it do not count towards the number of character classes used. 1. lekce -38- Změna hesla - passwd kulhanek@wolf:~$ passwd Enter login(LDAP) password: při psaní hesel se nezobrazují žádné znaky You can now choose the new password or/passphrase. A valid password should be a mix of /pper and lower case letters, digits, and other characters. You /an use an 8 character long password with characters from at l/ast 3 of these 4 classes, or a 7 character long password conta/ning characters from all the classes. An upper case letter "mat begins the password and a digit that ends it do not count/towards the number of character classes used. / A passphrase should be of ay least 3 words, 11 to 40 characters long, and contain enough deferent characters. Alternatively, if no one ^lse can see your terminal now, you can pick this as your passwarrd: Enter new password: w' Re-type new password: LDAP password information changed for kulhanek passwd: password updated successfully kulhanek@wolf:~$ 1. lekce -39-