Skip to main content Link Menu Expand (external link) Document Search Copy Copied
Hyla Repository
UKOS Lab 1

Wstęp do systemu Linux i CLI

Mysz to nie wszystko. Jest jeszcze klawiatura!

Na tym przedmiocie zajmować się będziemy możliwościami, jakie daje znajomość i płynna obsługa CLI, czyli Command-Line Interface. CLI to tekstowy interfejs systemu. Zdecydowana większość użytkowników komputerów na świecie korzysta z interfejsu graficznego, w większości windowsowego lub macOS-owego. Wykorzystujemy go do porozumiewania się z komputerem (w zasadzie to z systemem operacyjnym), pozwala na tworzenie plików i katalogów, organizację ich, przechodzenie między nimi oraz na uruchamianie plików i aplikacji.

Dokładnie ten sam efekt, ale w zupełnie inny sposób, bez użycia urządzenia wskazującego (myszy) możemy osiągnąć korzystając z interfejsu tekstowego. Tutaj z komputerem porozumiewać się będziemy za pomocą komend. Do podstawowych akcji, które możemy za pomocą CLI wykonać należą

  • polecenia systemowe - kopiowanie, tworzenie katalogów, przenoszenie itp.
  • uruchamianie plików wykonywalnych - aplikacje zarówno interfejsu tekstowego jak i graficznego
  • uruchamianie skryptów - jako skrypt rozumiemy odpowiednio wysterowaną listę poleceń systemowych

Wszystkie systemu operacyjne udostępniają swój własny interfejs wiersza poleceń. Windows ma CMD i PowerShella, Linuxy mają np. Basha. Korzystać będziemy z Linuxa ze względu na to, że jest on w informatyce najszerzej wykorzystywany i daje w porównaniu z PowerShellem przynajmniej porównywalne, jeśli nie większe możliwości, mając równocześnie znacznie mniejszy próg wejścia

To tyle wstępu, przechodzimy do praktyki

W systemie operacyjnym Linux - jeśli pracujemy na dystrybucji z GUI - terminal uruchomimy albo z menu aplikacji, albo kombinacją klawiszy Alt + Ctrl + T. Z poziomu tego terminala jesteśmy w stanie zarządać systemem operacyjnym w stopniu bardzo zaawansowanym, włączając w to całkowite jego rozwalenie. Ale zanim zabijemy nasz komputer ustalić należy, co my w zasadzie widzimy.

michal@MacBook-Air ~ %

Jest to tak zwany prompt. Będzie on nam towarzyszył zawsze, gdy będziemy pracować na terminalu, znajdować się będzie na początku linii, oznaczając, że terminal oczekuje na wpisanie polecenia.

  • michal to nazwa użytkownika
  • @ czyli znak ‘at’ wskazuje nam hosta
  • MacBook-Air to nazwa rzeczonego hosta
  • ~ to nasza bieżąca lokalizacja - katalog, w którym się znajdujemy
  • % (dla powłoki zsh, dla bash będzie to $) oznacza, że jesteśmy zwykłym użytkownikiem

Zacząć należy od ustalenia, gdzie my właściwie jesteśmy, ~ jednak niewiele nam mówi. Wpiszmy zatem polecenie

michal@MacBook-Air ~ % pwd

Powinniśmy zobaczy coś takiego:

michal@MacBook-Air ~ % pwd
/Users/michal

polecenie <pwd>, czyli w rozwinięciu print working directory zwróci informację o naszym bieżącym katalogu roboczym. Spróbujemy teraz ustalić, co się w tym katalogu znajduje. Posłuży do tego polecenie ls. Posłuży ono do zwrócenia informacji o nieukrytej zawartości katalogu, na którym to polecenie zostało wykonane. W efekcie jego działania powinniśmy zobaczyć coś takiego:

michal@MacBook-Air ~ % ls
Applications	Desktop			Documents
Downloads		Library			Movies
Music			Pictures		Public
michal@MacBook-Air ~ %

Jest to podstawowa lista katalogów i plików znajdujących się we wskazanym w poleceniu katalogu. Jako, że w naszym przykładzie nie wskazaliśmy żadnego innego katalogu, to polecenie wykonało się w katalogu, w którym się aktualnie znajdowaliśmy.

Argumenty w wierszu poleceń

Prawie wszystkie polecenia mają możliwość dodania do nich argumentów, a niektóre z poleceń bez odpowiednich nawet nie zadziałają. Jako specyficzny rodzaj argumentu możemy też uznać parametr. Ogólnie rzecz ujmując

  • Parametry:
    • modyfikują zachowanie programu
    • zaczynają się od - lub --
    • w 99% przypadków będą jedną literką
  • Argumenty:
    • Wartość na której wykonywane jest polecenie
    • może to być plik, katalog, ciąg znaków

Dla przykładu, parametr -l dla polecenia ls wyświetli nam wynik działania w postaci listy plików wraz z dodatkowymi informacjami o plikach i katalogach

michal@MacBook-Air ~ % ls -l 
total 176
drwxr-xr-x    3 michal  staff     96 14 sty 12:31 Applications
drwx------@   8 michal  staff    256  2 lut 01:09 Desktop
drwx------@  53 michal  staff   1696  6 lut 23:10 Documents
drwx------@ 342 michal  staff  10944  5 lut 22:32 Downloads
drwx------@  89 michal  staff   2848 22 sty 20:13 Library
drwx------    4 michal  staff    128  3 mar  2022 Movies
drwx------+   4 michal  staff    128  3 mar  2022 Music
drwx------+   7 michal  staff    224 27 sty 10:14 Pictures
drwxr-xr-x+   5 michal  staff    160  9 lis 00:33 Public

W powyższym przykładzie faktycznie zmienione zostało odrobinę zachowanie programu. Podany parametr -l modyfikuje wynik w taki sposób, że pliki i katalogi wyświetlane są w formie listy zawierającej informacje o uprawnieniach dostępu, nazwie właściciela, rozmiarze i dacie utworzenia katalogów.

Argumentem w poleceniu ls będzie zazwyczaj katalog, którego zawartość chcemy podejrzeć. Nie musimy zatem za każdym wykonywać przejścia do katalogu i w nim wykonywać polecenie (szczególnie, że nie pokazałem jeszcze jak poruszać się po katalogach).

michal@MacBook-Air ~ % ls Music 
Music

Parametry i argumenty polecenia mogą występować równocześnie, więc w pełni dopuszczalnym jest poniższe zastosowanie:

michal@MacBook-Air ~ % ls -l Music 
Music

Ważne jest również, że podawać do jednego polecenia możemy więcej niż jeden parametr. opcja -a dla polecenia ls wyświetla pełną, również ukrytą, zawartość katalogu. Nie musimy podawać do polecenia parametru w postaci

ls -l -a

kiedy w pełni dopuszczalne jest połączenie parametrów w ten sposób:

ls -la

Niemniej, oba rozwiązania zadziałają, pierwsze jest po prostu niepotrzebne.

Poruszanie się po katalogach

Umiemy już wyświetlić zawartość katalogu, pora na krótką wycieczkę. Poleceniem

mkdir [nazwa_katalogu]

utworzysz nowy katalog. Oczywiście zamiast nawiasu kwadratowego należy umieścić nazwę swojego nowotworzonego katalogu. Dla przykładu, polecenie

mkdir PJATK

utworzy w naszej bieżącej lokalizacji katalog PJATK. Tworząc katalog zwróć uwagę, że rozdzielenie wyrazów spacją stworzy kilka katalogów o nazwach, które kolejno zostały wpisane. Co za tym idzie, polecenie

mkdir Polsko Japońska Akademia Technik Komputerowych

Spowoduje powstanie pięciu katalogów: Polsko, Japońska, Akademia itd. Dzieje się tak dlatego, że do jednego polecenia możemy podać kilka argumentów. Wszystkie parametry zaczynają się od znaku -, natomiast jeśli podany do polecenia ciąg takiego znaku nie będzie posiadał, to potraktowany jest jako argument. Powyższe polecenie spowodowało zatem wykonanie instrukcji mkdir na pięciu oddzielnych argumentach. Możliwość niekiedy przydatna, aczkolwiek w tym wypadku niepożądana. Jeśli nadal pragniemy mieć białe znaki w nazwie katalogu, wystarczy zamiast spacji użyć underscore’a _, alternatywnie wziąć całą nazwę katalogu w apostrofy.

mkdir 'Polsko Japońska Akademia Technik Komputerowych'

Aby usunąć katalog (lub katalogi!) należy skorzystać z polecenia rmdir podając katalogi, które chcemy usunąć jako argumenty. Ja wiem, że wizja pisania całego ciągu znaków może być przerażająca, dlatego w systemie linux mamy parę opcji, które pozwolą nam przyspieszyć sobie pracę. Klawiszami ↑ i ↓ możemy poruszać się w historii naszych poleceń wstecz i naprzód. Jeśli zaczniemy pisać nazwę katalogu i wciśniemy klawisz Tab, to nazwa ta zostanie automatycznie uzupełniona, jeśli jest jednoznaczna. Jeśli natomiast mamy katalogi Desktop i Downloads, a po wpisaniu ls -la D naciśniemy tab, to nazwa nie zostanie uzupełniona, bo system, nie wie, o który z katalogów nam chodzi. Możemy wówczas nacisnąć jeszcze raz Tab, any dowiedzieć się, jakie katalogi lub pliki pasują do tego przez nas podanego. Wystarczy dopisać kilka liter z nazwy wybranego przez nas katalog i jeszcze raz spróbować autodopełniania, wtedy zadziała.

Poleceniem ls upewnić się możemy, czy faktycznie utworzyliśmy katalog “PJATK” i usunęliśmy efekty naszego wcześniejszego błędu. Jeśli faktycznie ten katalog istnieje, to poleceniem cd z jego nazwą jako argumentem możemy do niego przejść

michal@MacBook-Air ~ % cd PJATK
michal@MacBook-Air PJATK %

Zwrócić należy uwagę, że po nazwie hosta zmieniła się nasza bieżąca lokalizacja. Liczona jest ona zawsze od katalogu domowego (~). Powyższy zapis oznacza zatem, że znajdujemy się w katalogu PJATK, który znajduje się w katalogu domowym. Upewnić się możemy poleceniem pwd

michal@MacBook-Air PJATK % pwd
/Users/michal/PJATK

Ścieżki

W systemach Unixowych rozróżniamy dwa rodzaje ścieżek dostępu, absolutną oraz względną. Ścieżkę absolutną (bezwględną) podajemy zawsze od roota, czyli korzenia naszego drzewa katalogów. Ścieżka absolutna ma format

/Users/michal/PJATK

Pierwszy slash / to właśnie ten korzeń. Ścieżka względna wymaga odrobinę więcej skupienia. Jej kształt zależy zawsze od naszego położenia. w tym wypadku .. są odnośnikiem do katalogu nadrzędnego, a . do katalogu bieżącego. Załóżmy, że znajdujemy się w katalogu /home/michal/PJATK, a chcemy utworzyć nowy katalog o nazwie “Przepisy” w naszym katalogu z dokumentami. Komenda

mkdir Przepisy

utworzy nam katalog o ścieżce absolutnej

/Users/michal/PJATK/Przepisy

a tego nie chcieliśmy. Rozwiązać ten problem możemy na kilka sposobów:

  1. Całkowity powrót do nadrzędnego katalogu, przejście do katalogu Dokumenty, utworzenie katalogu Przepisy, powrót do katalogu nadrzędnego, przejście do katalogu PJATK. Metoda co prawda najprostsza, ale przy trochę bardziej złożonym drzewie katalogów może się okazać niezwykle czasochłonna i wymagać będzie od nas powrotu do pierwotnej lokalizacji, aby kontynuować pracę. 
    michal@MacBook-Air PJATK % pwd
/Users/michal/PJATK
michal@MacBook-Air PJATK % cd ..
michal@MacBook-Air ~ % cd Documents 
michal@MacBook-Air Documents % mkdir Przepisy
michal@MacBook-Air Documents % cd ..
michal@MacBook-Air ~ % cd PJATK 
michal@MacBook-Air PJATK %
  2. Skorzystanie ze ścieżki względnej - relatywnej do naszego katalogu 
    michal@MacBook-Air PJATK % pwd
/Users/michal/PJATK
michal@MacBook-Air PJATK % mkdir ../Documents/Przepisy
  3. Skorzystanie ze ścieżki bezwzględnej - rozpoczynamy ścieżkę od roota (/) lub od katalogu domowego ~ 
    michal@MacBook-Air PJATK % pwd
/Users/michal/PJATK
michal@MacBook-Air PJATK % mkdir ~/Documents/Przepisy

Więcej o plikach

W katalogu PJATK utworzymy teraz plik o wdzięcznej nazwie UKOS. Zwrócić należy uwagę, że plik nie musi posiadać rozszerzenia. W naszym wypadku zapełnimy go tekstem. Aby utworzyć pusty plik skorzystać należy z polecenia

touch UKOS

oczywiście przy założeniu, że znajdujemy się w katalogu PJATK. Jeśli jesteśmy gdziekolwiek indziej, to należy podać pełną ścieżkę do nowotworzonego pliku. poleceniem ls podejrzymy, czy taki plik faktycznie powstał. Jeśli wykonamy to polecenie z odpowiednią opcją, to rpzekonamy się również, że plik waży 0 bajtów, czyli jest pusty. Aby podejrzeć zawartość pliku, pozostając nadal w terminalu, należy skorzystać z polecenia

cat UKOS

w celu edycji takiego pliku musimy uruchomić jakiś edytor tekstu. Dla hardkorów polecam vima

vi UKOS

Wszystkim użytkownikom, którzy mają jednak resztki szacunku do swojego czasu, układu nerwowego i pozostałych szaruch komórek polecam skorzystanie z nano

nano UKOS

Kopiowanie i przenoszenie

Kopiowanie plików jest bajecznie proste. Musimy wiedzieć jaki plik chcemy przekopiować, oraz znać miejsce, do którego chcemy go przekopiować. Do kopiowania użīwać będziemy polecenia cp, które przyjmuje w domyślnym trybie dwa argumenty, pierwszy będący plikiem lub katalogiem, który chcemy skopiować, drugi argument stanowić będzie lokalizację docelową

cp ~/Desktop/UKOS ~/Documents/PJATK

polecenie cp polecam wykonywać z opcją -v, czyli verbose - wydrukuje ona na terminalu wszystko, co akurat robi.

W identyczny sposób działać będzie przenoszenie plików, z tą różnicą, że polecenie nazywa się mv.

Zadania do laboratorium

  1. Korzystając jedynie z terminala utwórz poniższą hierarchię katalogów: 
    Example
├── PRG1
├── Przepisy
│   ├── Kolacje
│   ├── Obiady
│   └── Sniadania
├── UKOS
└── WIA
  2. W katalogu UKOS stwórz plik notatki.txt i zapełnij go jakąś treścią
  3. Przenieś nowoutworzony plik do katalogu WIA
  4. W katalogu PRG1 stwórz katalog LAB1 i umieść w nim puste pliki z1.cpp z2.cpp z3.cpp