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PREMESSA
Questi appunti forniscono una traccia degli argomenti svolti nella corso di "Abilità Informatiche: Introduzione a Unix". Vengono introdotti alcuni concetti di base per l'utilizzo del sistema operativo UNIX e vengono presentati alcuni fra i comandi più utilizzati. Per ciascuno dei comandi vengono illustrate solo alcune delle opzioni disponibili. Per una descrizione dettagliata dei comandi e per un approfondimento dei concetti introdotti, si rimanda al manuale in linea ed alla bibliografia riportata sulla pagina web del corso.

INDICE
   Prima di cominciare
   Cenni storici
   Accesso al sistema e primi passi
        Login e Logout
        Cambio password
        Iniziamo a guardarci intorno
   Formato generale di una riga di comando ed utilizzo delle man pages
   La shell e le variabili d'ambiente
   Interfaccia uomo-macchina e sistema X Window
   Gestione di file e directory
        L'albero delle directory
        La home directory (~)
        La directory corrente e la directory di livello superiore (. e ..)
        Percorsi assoluti e percorsi relativi
        Contenuto di una directory, tipi di file, ricerca di un file (ls, file, find)
        Uso di caratteri jolly * e ? e del tasto [TAB]
        Creazione, cancellazione e cambio di directory (mkdir, rmdir, cd)
        Copia, spostamento/rinomina, e cancellazione di file (cp, mv, rm)
        Visualizzazione del contenuto di un file (more, cat, tail, head)
        Altri comandi per analizzare il contenuto di un file (diff, grep, sort, wc)
        Link simbolici (ln)
        Modifica dei permessi per l'accesso a file e directory (chmod)
   Rindirizzamento dell'output e concatenazione di comandi
   Come localizzare un comando
   Editing di file di testo
        Cenni sull'utilizzo dell'editor vi
        Cenni sull'utilizzo dell'editor emacs
        Cenni sull'utilizzo dell'editor pico
   Stampa del contenuto di un file
   Controllo dello spazio disco ed archiviazione di file e directory
        Controllo dello spazio disco occupato (du, quota, df)
        Archiviare e comprimere file e directory (gzip, compress, zip, tar)
   Gestione dei processi
   Utilizzo di floppy disk, pendrive usb e cdrom
   Editare, compilare ed eseguire un programma
        Esempio di un semplice programma C
        Esempio di un semplice programma fortran
        Esecuzione di un programma con abbassamento della priorità ed esecuzione in modalità batch
   Scrivere un file LaTeX
        Esempio di un semplice documento LaTeX
   Semplici esempi di shell script
   Cenni sull'utilizzo di ssh ed sftp

PRIMA DI COMINCIARE

L'insieme delle componenti fisiche di un computer costituisce l'hardware, mentre l'insieme dei programmi caricati su un computer costituisce il software.

Le componenti fisiche standard di un personal computer sono:

• la CPU (Central Processing Unit) o processore, ovvero l'unità centrale di elaborazione, che si occupa dell'esecuzione delle istruzioni;

• la RAM (Random Access Memory), memoria principale del computer, utilizzata dal processore in fase di elaborazione; è una memoria volatile, il cui contenuto viene perso allo spegnimento del computer;

• la memoria cache, una piccola memoria ad accesso più veloce rispetto alla normale RAM, utilizzata dal processore per memorizzare i dati e le istruzioni utilizzate più frequentemente;

• una memoria non volatile (ROM, EPROM, flash, etc) sulla quale sono memorizzate le prime istruzioni eseguite dal computer all'accensione. Questo codice costituisce il BIOS (Basic Input- Output System) del computer ed ha il compito di garantire la comunicazione a basso livello con le periferiche e di caricare il sistema operativo all'avvio;

• l'hard disk, ovvero la memoria di massa, utilizzata per conservare dati e programmi in maniera permanente. L'hard disk può essere collegato al computer tramite diversi tipi di interfaccia. Tra le più diffuse IDE (Integrated Device Electronic), SCSI (Small Computer System Interface), SATA (Serial Advanced Technology Attachment). Le unità IDE sono generalmente indicate con la sigla hd, le unità SCSI e SATA con sd;

• le unità di I/O (Input/Output) standard, ovvero tastiera+mouse (input) e monitor (output);

• la scheda video, la scheda audio, la scheda per il collegamento alla rete (ethernet, wireless, modem, etc);

• il floppy disk drive e l'unità per la lettura/masterizzazione di CDROM/DVD;

• alcune porte (parallele, seriali, USB - Universal Serial Bus - , etc.) per il collegamento di periferiche esterne come la stampante, lo scanner, etc.

Fra i programmi, un posto particolare spetta al sistema operativo.

Il Sistema operativo è il software di base che gira su un computer. Esso svolge le due funzioni fondamentali che rendono possibile l'interazione uomo- macchina: si occupa della gestione delle risorse hardware e fornisce un'interfaccia, più o meno amichevole (friendly), che consente all'utente di comunicare con il sistema. Più precisamente, il sistema operativo:

• permette di controllare e di utilizzare l'hardware del computer (dischi, memoria, tastiera, mouse, stampante, etc.);

• si occupa delle operazioni di task scheduling, ovvero controlla i vari processi (task) che operano sul computer, assegnando loro l'accesso alle risorse disponibili (CPU, memoria, dischi, etc.) e permettendo l'interazione fra i processi;

• consente di utilizzare software applicativo.

Il sistema operativo è formato da due componenti che svolgono funzioni complementari: il kernel (nucleo) e la shell (guscio). Il kernel fornisce le funzioni di basso livello, essenziali per il sistema e direttamente legate all'hardware. In particolare si occupa della gestione della memoria, delle risorse e delle periferiche del sistema, assegnandole di volta in volta ai processi in esecuzione. La shell interpreta e manda in esecuzione i comandi inviati al sistema e fornisce l'interfaccia fra l'utente ed il sistema operativo. Il sistema operativo è poi completato dai device driver, ovvero da tutti quei programmi che integrano il kernel, gestendo la comunicazione con le varie componenti hardware (dischi, scheda di rete, scheda video, stampanti, etc.).

Un programma applicativo è invece un pacchetto software che consente di effettuare particolari operazioni, non collegate alla gestione del sistema. Sono applicativi, ad esempio, i programmi di videoscrittura, i giochi, i programmi per la gestione della contabilità di un ufficio o per la gestione di un magazzino, i compilatori, pacchetti come Matlab e Mathematica, etc. Un software applicativo viene generalmente distribuito in diverse versioni che possono essere istallate su diverse piattaforme hardware e su diversi sistemi operativi.

Vedi anche operating system overview.
 

CENNI STORICI

UNIX nasce nel 1971 dalle ceneri del progetto Multics (Multiplexed Information and Computing Service) avviato nel 1965 dai Bell Labs, divisione dell' AT&T, in collaborazione con la General Electric ed il MIT (Massachussets Institute of Technology). Dopo la chiusura di Multics, il progetto venne portato avanti, nonostante notevoli problemi di budget, grazie soprattutto agli sforzi di Ken Thompson, Dennis Ritchie e Brian Kernighan.
Inizialmente UNIX era scritto in linguaggio assembler per architettura PDP: la prima versione nacque su un vecchio e piccolo calcolatore DEC PDP-7 utilizzato nella prima fase di sviluppo e di sperimentazione del progetto. Nel 1970, grazie all'entusiasmo dei primi utenti, venne acquistato un calcolatore più potente e venne realizzata la migrazione su un DEC PDP-11.
Nel 1973, Ritchie e Thompson riscrissero in C⁽¹⁾ il Kernel (nucleo) UNIX, che fu così il primo software di sistema scritto in un linguaggio diverso dal codice assembler.
Dopo la presentazione al Symposium for Operating System Principles, l'interesse per il nuovo sistema operativo iniziò a diffondersi. La distribuzione di UNIX sotto forma di codice sorgente permetteva agli utilizzatori di personalizzare il sistema operativo in base alle proprie esigenze. Tale possibilità di personalizzazione ed il basso costo attrasse soprattutto le Università, che iniziarono a modificare il codice UNIX per utilizzarlo su computer diversi. Questo portò, alla fine degli anni '70, a due diversi standard: Unix System V della AT&T e BSD (Berkeley Software Distribution) dell'Università di Berkeley California.

Nel 1991 Linus Torvalds, allora studente dell'Università di Helsinki, iniziò come passatempo, la scrittura di una estensione del sistema operativo Minix, realizzato a scopo didattico dal prof. Tanenbaum. L'idea era quella di scrivere una versione di Unix per PC, ispirata a Minix, e sulla quale tutti potessero apportare modifiche al codice sorgente.
Nel 1994 venne rilasciata la prima versione definitiva (versione 1.0) del kernel di Linux e nacquero RedHat, Debian e SUSE, che sono ancora oggi tra le distribuzioni più diffuse. Linux viene distribuito come software open source, nel rispetto della General Public License (GPL) del movimento GNU Open Source. Il suo sviluppo procede senza soste, eventuali errori vengono scoperti e corretti velocemente grazie a quella che è ormai diventata la più grande comunità di software libero mai esistita. Fra i meriti di Linux c'è anche quello di aver fortemente contribuito alla diffusione dell'idea di OpenSource, lanciata nel 1984 da Richard Stallman, ricercatore del MIT AI Lab, fondatore della FSF (Free Software Foundation) e del progetto GNU (acronimo ricorsivo di "GNU's Not Unix"). Numerose aziende storicamente impegnate sul fronte Unix proprietario hanno deciso di supportare Linux offrendo soluzioni basate su di esso ed oggi un'importante caratteristica di questo sistema operativo è la portabilità, cioè la compatibilità con le diverse famiglie di processori.

 (1)   il linguaggio C fu rilasciato da Kernighan e Ritchie negli anni fra il 1973 ed il 1978.
 

ACCESSO AL SISTEMA E PRIMI PASSI

UNIX è un sistema operativo multiutente, ovvero consente a più utenti di accedere contemporaneamente al sistema e di codividerne le risorse, e multitasking, ovvero consente di eseguire più processi contemporaneamente.

Ogni utente è identificato da uno username (pubblico) e da una password (segreta), che devono essere digitate per effettuare il login. Esiste un utente speciale, l'amministratore di sistema, identificato dallo username root.
Gli utenti sono divisi in gruppi.  L'organizzazione in gruppi permette di definire delle regole per l'accesso alle risorse diponibili (policy) condivise da tutti gli utenti dello stesso gruppo.
Ogni utente ha una propria directory personale, la home directory.
Le informazioni relative alle utenze definite su un sistema, sono contenute in un file molto importante, aggiornato e mantenuto dall'amministratore di sistema, il file /etc/passwd.

Un utente può entrare su un sistema UNIX direttamente dalla console, ovvero dall'unità di I/O (monitor, tastiera, mouse) connessa direttamente al sistema e normalmente utilizzata per le operazioni di gestione, manutenzione, aggiornamento. È possibile collegarsi anche da terminale. Per terminale, si intende un'unità fisica indipendente collegata al sistema mediante linea seriale o via rete. Ad esempio, se un PC ed un server UNIX sono collegati sulla stessa LAN (Local Area Network), sarà possibile collegarsi al server dal PC utilizzando un programma per accesso remoto (telnet, ssh, etc.). Attivato il collegamento, il PC diventerà un terminale del server UNIX.

Di seguito vengono presentati i primi comandi che consentono di entrare ed uscire dal sistema, cambiare la propria password ed "iniziare a guardarsi intorno" (chi sono? a che gruppo appartengo? quali altri utenti sono collegati al sistema? cosa stanno facendo? etc.).

Login e Logout

Red Hat Linux release 7.3
Kernel 2.4.18-10custom on an i686

archimede login: studente
password: ******
Last login: Fri Jan 21 08:51:00 2005 on tty2
archimede%
archimede%exit

La stringa con la quale il sistema risponde e si dichiara pronto ad accettare comandi, si chiama prompt dei comandi. Il prompt è spesso costituito da un solo carattere ($, #, %, >) ed è personalizzabile (nel nostro esempio il prompt è archimede%).

UNIX è un sistema case-sensitive, ovvero distingue fra lettere maiuscole e minuscole, quindi studente è diverso da Studente. Generalmente i comandi UNIX sono scritti in minuscolo.

Cambio password

archimede%passwd
Changing password for user studente.
Changing password for studente
(current) UNIX password: ******
New password: ******
Retype new password: ****** 
passwd: all authentication tokens updated successfully.

Iniziamo a guardarci intorno

archimede%whoami
studente
archimede%groups
users
archimede%groups root
root : root bin daemon sys adm disk wheel
archimede%id
uid=700(studente) gid=100(users) gruppi=100(users)
archimede%pwd
/home/studente
archimede%date
Ven gen 21 09:10:19 CET 2005
archimede%who
alex       pts/0        Jan 17 08:01    (giove.mat.uniroma1.it)
studente   tty2		Jan 21 09:10	
archimede%w
  9:10am  up 4 days,  1:23,  2 user,  load average: 0.59, 0.15, 0.05
USER     TTY      FROM              LOGIN@   IDLE   JCPU   PCPU  WHAT
alex     pts/0   giove.mat.unirom  Mon 8am     1    1:06   1:06  rsh venere
studente tty2	 archimede         9:10am    0.00s  0.16s  0.03s  w
archimede%finger alex
Login name: alex                      In real life: Alex Bianchi
Directory: /home/alex                 Shell: /bin/tcsh
On since Jan 17 08:01:10 on pts/0 from giove.mat.uniroma1.it
22 minutes Idle Time
Mail last read Fri Jan 21 00:17:08 2005
No Plan.
archimede%history
     1  9:10    passwd
     2  9:10    whoami
     3  9:10    groups
     4  9:10    groups root
     5  9:10    id
     6  9:10    pwd
     7  9:10    date
     8  9:10    who
     9  9:10    w
    10  9:11    finger
    11  9:11    history
archimede%clear

FORMATO GENERALE DI UNA RIGA DI COMANDO ED UTILIZZO DELLE MAN PAGES

Per utilizzare un comando è necessario conoscerne la sintassi, ovvero bisogna sapere esattamente come il comando deve essere digitato, quali sono le eventuali opzioni per modificare o estendere le sue funzionalità, quali sono gli eventuali argomenti.
Il formato generale di una riga di comando è il seguente:

   comando [-opzioni] [argomenti]

Riprendiamo ad esempio il comando who utilizzato precedentemente:

archimede%who
alex       pts/0        Jan 17 08:01    (giove.mat.uniroma1.it)
studente   tty2		Jan 21 09:10

archimede%who -H
NAME       LINE         TIME		FROM
alex       pts/0        Jan 17 08:01    (giove.mat.uniroma1.it)
studente   tty2		Jan 21 09:10	

Esistono altre opzioni utilizzabili con il comando who. Per avere l'elenco di tutte le opzioni disponibili si deve utilizzare il manuale in linea, richiamabile con il comando man. Imparare ad utilizzare il manuale in linea è un prerequisito indispensabile per poter utilizzare in maniera avanzata i comandi disponibili sul sistema. Tramite il comando man è possibile avere informazioni sia sui comandi di sistema, sia su molti dei programmi applicativi disponibili, che generalmente sono forniti di documentazione compatibile con man.
Il manuale in linea è organizzato in sezioni (comandi di sistema e applicativi, funzioni di sistema, etc.) Ogni sezione è composta da diversi documenti, le man pages. Ogni man page si riferisce ad una particolare voce contenuta nel manuale in linea.

La sintassi del comando man è molto semplice. Digitando       man comando

si otterrà la prima schermata della pagina di manuale relativa al comando specificato. Per scorrere all'interno del documento utilizzare i tasti:

[INVIO]	- avanza di una riga
barra spaziatrice	- avanza di una schermata
b	- torna indietro di una schermata
q	- esce

Una pagina di manuale è generalmente composta da diverse parti. In particolare:

Name	- nome del comando con breve descrizione.
Synopsis	- sintassi del comando.
Description	- descrizione dettagliata.
Options	- descrizione e significato delle opzioni supportate.
Files	- nomi dei files che il comando utilizza e/o modifica.
See also	- rimando ad altri comandi e ad altre pagine di manuale correlate.
Bugs	- eventuali errori noti del comando.

Una opzione particolarmente utile del comando man è l'opzione -k.
Inviando il comando:       man -k parola-chiave
si ottiene l'elenco delle pagine di manuale che riguardano la parola-chiave specificata, come nel seguente esempio:

archimede%man -k mathematica
GNU TeXmacs [texmacs](1)  - a WYSIWYG mathematical text editor
math                 (1)  - Mathematica kernel
mathematica          (1)  - Mathematica system for X
motifps              (1)  - display utility for Mathematica under the X Window System
psrender             (1)  - render Mathematica PostScript output

Riepilogo dei comandi presentati apropos - ricerca una stringa nel   whatis database (stesso risultato con "man -k") man - visualizza la pagina del manuale in linea relativa al comando specificato whatis - visualizza una breve descrizione del comando specificato Per maggiori dettagli sui comandi presentati utilizzare il manuale in linea.

 

LA SHELL E LE VARIABILI D'AMBIENTE

La shell è il programma che interpreta i comandi inviati al sistema, fornendo l'interfaccia fra l'utente ed il sistema operativo. A differenza di altri sistemi operativi, UNIX e Linux permettono all'utente di scegliere fra diverse shell, a seconda del proprio gusto e delle proprie esigenze. Le shell più note sono:

Bourne shell	sh
Bourne again shell	bash
C shell	csh
Teach C shell	tcsh (C shell avanzata)
Korn shell	ksh

In particolare la bash è la shell normalmente utilizzata in ambiente GNU/Linux.
Ogni utente ha una sua shell di default, che parte automaticamente al login. Questa shell è definita dall'amministratore di sistema al momento della configurazione dell' account per l'utente e, come tutte le altre informazioni relative alle utenze, è memorizzata nel file /etc/passwd.
La shell, oltre a fornire il tramite fra l'utente ed il sistema operativo è anche un linguaggio di programmazione e, come tutti i linguaggi di programmazione, dispone di variabili, di operatori e di strutture logiche. Un programma scritto utilizzando i comandi della shell viene chiamato shell script. Questi script possono essere comodi per eseguire sequenze di comandi ripetitivi o per effettuare operazioni complesse. Più avanti in queste note, vengono riportati due semplici esempi.
Fra le variabili utilizzate dalla shell, particolarmente importanti sono le variabili d'ambiente. Queste variabili determinano molte caratteristiche della sessione di lavoro e possono essere personalizzate dall'utente. Vengono inizializzate dagli script di login, programmi eseguiti automaticamente quando un utente si collega al sistema. Le variabili d'ambiente hanno nomi standard, scritti interamente in maiuscolo, come ad esempio:

HOME	nome della home directory
LOGNAME	login name
SHELL	nome della shell attiva

Seguono alcuni comandi che permettono di operare sulle variabili d'ambiente.

• per avere l'elenco delle variabili d'ambiente con i relativi valori utilizzare i comandi
  env   o   printenv
  per visualizzare il valore di una particolare variabile utilizzare i comandi
  printenv NOME-VAR   o   echo $NOME-VAR
  Esempio: printenv PATH   o   echo $PATH

• per impostare il valore di una variabile d'ambiente utilizzare i comandi
  NOME-VAR=valore; export NOME-VAR     con la Bourne shell
  setenv NOME-VAR valore     con la C shell
  Esempio:
  PRINTER=mia_stampante; export PRINTER     (con la Bourne shell)
  setenv PRINTER mia_stampante     (con la C shell)

• per cancellare una variabile d'ambiente utilizzare i comandi
  unset NOME-VAR     con la Bourne shell
  unsetenv NOME-VAR     con la C shell

INTERFACCIA UOMO-MACCHINA E SISTEMA X WINDOW

Le shell presentate nel paragrafo precedente sono di tipo CLI (Command Line Interface), ovvero sono interfacce a linea di comando che consentono all'utente di dialogare con il sistema esclusivamente in modalità alfanumerica.
L'evoluzione grafica delle shell a caratteri è costituita dalle GUI (Graphical User Interface), oggi in assoluto le più diffuse. Le GUI sono molto amichevoli e consentono anche ad utenti decisamente inesperti di utilizzare il computer. La comunicazione fra l'utente ed il sistema operativo avviene tramite un sistema di finestre, icone e menù che consente di effettuare operazioni complesse con un semplice click del mouse.
Nella scelta di un'interfaccia grafica è però anche necessario considerare che generalmente, quanto più un'interfaccia è sofisticata, accattivante, semplice ed intuitiva nell'utilizzo, tanto maggiori saranno le risorse (memoria, spazio disco, etc.) ad essa necessarie. D'altra parte le GUI presentano sicuramente numerosi vantaggi, prima fra tutti, la possibilità di sfruttare in maniera immediata le potenzialità del multitasking.

Il sistema X Window è l'interfaccia grafica normalmente utilizzata sui sistemi UNIX/Linux.
L' ambiente grafico X window è costituito essenzialmente da 3 componenti:

• l' X server è il processo di "basso livello" che comunica con l'hardware del computer, in particolare con la scheda grafica, e che si occupa della gestione del display;

• il window manager è il gestore delle finestre. Controlla l'aspetto e le funzionalità delle finestre che appaiono a video (la barra del titolo, i bottoni per chiudere, ingrandire, etc.) e del desktop (le icone, i vari menù disponibili, etc.);

• i client X sono tutti i programmi che lavorano in ambiente grafico e che l'utente può utilizzare. Ad esempio un browser come Mozilla, un visualizzatore di file PDF come Acroread, altri programmi con interfaccia grafica come Matlab e Mathematica, etc.

Su alcuni sistemi l'utente può scegliere al login quale window manager utilizzare tramite i tasti funzione <F1>, <F2>, etc.

Lavorando in ambiente X window sono disponibili molte utility, richiamabili utilizzando le apposite voci dei menù messi a disposizione dal window manager, o direttamente da linea di comando. Ecco alcuni esempi:

xterm -fn 10x20 -geometry 80x24+100-50 -sb

il comando xterm apre una finestra di emulazione terminale, all'interno della quale viene lanciata una shell. In questa finestra sarà possibile lavorare in modalità alfanumerica, avendo però a disposizione anche tutte le funzionalità dell'ambiente grafico.
Il comando xterm dispone di molte opzioni. Vediamo il significato di quelle usate nell'esempio:

-fn 10x20	specifica le dimensioni dei font da utilizzare. In questo caso font 10x20;
-geometry 80x24+100-50	specifica le dimensioni e la posizione della finestra. In questo caso verrà aperta una finestra con 80 colonne e 24 righe, a 100 punti di distanza dal margine sinistro ed a 50 punti dal margine inferiore;
-sb	abilita la scroll bar;

La finestra può essere richiusa utilizzando gli opportuni bottoni messi a disposizione dal window manager, o digitando il comando "exit".
Notiamo che la shell dalla quale è stato lanciato il comando  xterm resta "congelata" fino a quando la nuova finestra non viene chiusa. Questo perchè la shell ha attivato un processo "figlio" e non può proseguire fino a quando quest'ultimo non sia stato richiuso. Sfruttando il multitasking, è possibile sganciare il processo "figlio" (l'esecuzione del comando   xterm) dal processo "padre" (la shell dalla quale il comando è stato lanciato), in modo tale che entrambi i processi possano procedere indipendentemente. Per fare ciò basta aggiungere il carattere "&" in fondo alla riga di comando, che diventa

xterm -fn 10x20 -geometry 80x24+100-50 -sb &

xsetroot -solid SteelBlue4

il comando xsetroot permette di personalizzare lo sfondo. In particolare, l'opzione "-solid" serve a definire il colore dello sfondo che nell'esempio è impostato ad azzurro (SteelBlue4).

xclock -d &

apre un orologio. Con l'opzione "-d", l'ora è mostrata in forma digitale.
Il carattere "&" in fondo alla riga di comando, serve a sganciare il processo che esegue il comando xclock dalla shell che lo ha lanciato.

xcalc &

apre una calcolatrice.
Il carattere "&" in fondo alla riga di comando, serve a sganciare il processo che esegue il comando xcalc dalla shell che lo ha lanciato.

GESTIONE DI FILE E DIRECTORY

L'albero delle directory

Su un sistema UNIX i file sono suddivisi in directory (cartelle). Le directory sono organizzate gerarchicamente in una struttura ad albero che prende il nome di filesystem. La directory radice è indicata con il simbolo / e prende il nome di root directory (da non confondere con l'utente root, amministratore del sistema).
Un esempio di filesystem è il seguente:

 /____ bin/
   |__ dev/
   |__ etc/
   |__ home/ ____ alex/
   |	      |__ giulia/ 
   |	      |__ paolo/
   |	      |__ studente/
   |__ lib/
   |__ tmp/
   |__ usr/ ____ bin/
   |	     |__ etc/
   |	     |__ include/
   |	     |__ lib/
   |	     |__ local/ ____ bin/
   |	     |	         |__ etc/
   |	     |	         |__ include/
   |	     |	         |__ lib/
   |	     |	         |__ ....
   |	     |__ man/
   |	     |__ ....
   |__ var/
   |__ ....

/dev contiene i device driver, ovvero i file che controllano i vari dispositivi hardware disponibili sul sistema;

/etc contiene file di configurazione del sistema;

/home contiene le home directory degli utenti;

/lib contiene le librerie condivise da più applicazioni;

/tmp è utilizzata per i file temporanei;

/usr contiene la maggior parte dei file di sistema, ed i pacchetti applicativi;

/var contiene file di log ed aree di spool (mailbox degli utenti, spool delle stampanti).

La home directory (~)

Al login ogni utente si trova posizionato sulla propria home directory. Nel filesystem dell'esempio precedente, la home directory dell'utente giulia è /home/giulia/. È possibile riferirsi alla home directory di un utente con ~username, ad esempio ~giulia può essere utilizzato per indicare la directory /home/giulia/. Ogni utente può riferirsi alla propria home directory semplicemente con il carattere ~, senza specificare lo username.

La directory corrente e la directory di livello superiore (. e ..)

La directory corrente di lavoro è quella sulla quale si è posizionati. È possibile conoscere il nome della directory corrente, utilizzando il comando pwd. Subito dopo il login, la directory corrente di un utente è la sua home directory.
La directory corrente è indicata con il simbolo "."
La directory "genitore" della directory corrente è indicata con il simbolo ".."

Percorsi assoluti e percorsi relativi

Per individuare un file sul sistema, è necessario conoscere il suo pathname, costituito dal nome del file, preceduto dal nome della directory che lo contiene.

 /____  ....
   |__  ....
   |__ home/ ____ ....
   |	      |__ giulia/ ___  ....
   |	      |            |__ immagini/ ____ ....
   |          |            |              |__ foto.jpg
   |          |            |              |__ ....
   |          |            |__ ....
   |	      |__ paolo/ 
   |	      |__ ....
   |__  ...
   |__  ...

Ad esempio, il nome completo del file foto.jpg contenuto nella directory /home/giulia/immagini/ è /home/giulia/immagini/foto.jpg. Abbiamo così specificato il percorso assoluto, che permette di raggiungere il file foto.jpg a partire dalla radice (/) del filesystem e che, pertanto, è valido qualunque sia la directory corrente.
È possibile individuare un file anche specificando il percorso relativo, rispetto alla directory sulla quale ci si trova posizionati, ovvero rispetto alla directory corrente. Se ad esempio siamo sulla directory /home/giulia/, possiamo riferirci al file /home/giulia/immagini/foto.jpg semplicemente indicando immagini/foto.jpg (senza il carattere / iniziale). In questo caso, il percorso per raggiungere il file foto.jpg non parte dalla radice del filesystem, ma dalla directory corrente e, pertanto, è valido solo se la directory corrente è /home/giulia/.
Nello specificare il pathname di un file, si possono utilizzare i caratteri . , .. e ~ per indicare rispettivamente la directory corrente, la directory di livello superiore rispetto alla directory corrente e la home directory di un utente.
Ad esempio, un percorso assoluto per individuare il nostro solito file foto.jpg, è anche ~giulia/immagini/foto.jpg.
Se la directory corrente è la home directory dell'utente paolo /home/paolo/ (o ~paolo/), il percorso relativo per individuare il file foto.jpg sarà ../giulia/immagini/foto.jpg.

Contenuto di una directory, tipi di file, ricerca di un file (comandi ls, file, find)

ls [nome-dir]

riporta l'elenco dei file contenuti nella directory nome-dir. Se non è specificato il nome di una directory, riporta l'elenco dei file contenuti nella directory corrente.

archimede%ls
Mail            bookmarks.html  help            help-alex       lq

Qualche opzione del comando   ls (è possibile combinare insieme più opzioni):

ls -a [nome-dir]
riporta l'elenco di tutti (all) i file contenuti nella directory nome-dir, compresi i file nascosti il cui nome inizia con il carattere ".". Nell'elenco sono compresi anche i file . e .. , che indicano rispettivamente, la directory corrente e la directory "genitore" della directory corrente.

archimede%ls -a
.               .Mathematica    .history        bookmarks.html  help-alex
..              .cshrc          Mail            help            lq

ls -l [nome-dir]
riporta l'elenco dei file contenuti nella directory nome-dir, in formato esteso (long).

archimede%ls -la
total 84
drwxr-xr-x   5 giulia  users        512 Jan 26 08:52 .
drwxr-xr-x  31 root    root        2560 Jan 26 09:11 ..
drwxr-xr-x   8 giulia  users        512 Jun  7  2004 .Mathematica
-rw-r--r--   1 giulia  users       1487 Nov 29 08:52 .cshrc
-rw-------   1 giulia  users       2607 Jan 25 15:23 .history
drwx------   2 giulia  users        512 Apr 13  2000 Mail
-rw-------   1 giulia  users      28244 Jul 17  2002 bookmarks.html
drwxr-xr-x   2 giulia  users        512 Jan 12  2004 help
lrwxrwxrwx   1 giulia  users         15 Jan 26 08:52 help-alex -> /home/alex/help
-rwxr-xr-x   1 giulia  users        280 Jun 15  2004 lq

Osserviamo in dettaglio una riga dell'output del comando   ls -la

drwxr-xr-x   8 giulia  users        512 Jun  7  2004 .Mathematica

In prima colonna troviamo la stringa drwxr-xr-x. Il primo carattere, nell'esempio "d", indica il tipo di file.

I tipi di file più comuni nelle directory degli utenti sono:	d	directory
	l	link (puntatore)
	-	file ordinario

I nove caratteri successivi indicano le autorizzazioni all'accesso, nell'esempio:

r	w	x	r	-	x	r	-	x
autorizzazione per il proprietario			autorizzazione per il gruppo			autorizzazione per gli altri

I diritti di accesso sono:	r	read (accesso aperto in lettura)
	w	write (accesso aperto in scrittura)
	x	execute (accesso aperto in esecuzione)
	-	permesso negato

È possibile modificare i diritti di accesso su un file utilizzando il comando chmod, descritto più avanti in queste note.

Il numero in seconda colonna indica il numero di file collegati al file. Se il file è un directory, indica il numero di sottodirectory contenute (ce ne sono sempre almeno due, la . e la ..). Le due colonne successive contengono rispettivamente il nome dell'utente e del gruppo proprietario del file. In quinta colonna è riportata la dimensione in byte. Seguono la data e l'ora di ultima modifica ed infine il nome del file.

ls -F [nome-dir]
dopo il nome di ciascun file, è visualizzato un carattere che indica il tipo di file.

archimede%ls -F
Mail/            bookmarks.html   help/            help-alex@       lq*

Il carattere "/" indica una directory, il carattere "@" indica un link, il carattere "*" indica un file eseguibile.

ls -R [nome-dir]
riporta ricorsivamente l'elenco dei file contenuti nella directory   nome-dir e nelle sue sottodirectory.

ls -t [nome-dir]
riporta l'elenco file contenuti nella directory   nome-dir in ordine rispetto alla data e ora di ultima modifica.

file nome-file

riporta il tipo di file.
Riprendiamo i file contenuti nell'esempio precedente:

archimede%file Mail/
Mail/:          directory
archimede%file bookmarks.html 
bookmarks.html: ascii text
archimede%file help-alex
help-alex:      symbolic link to /home/alex/help

find nome-dir -name nome-file

cerca il file   nome-file a partire dalla directory   nome-dir scendendo ricorsivamente nelle sottodirectory. Può essere utile per cercare un file di cui si conosce il nome, ma di cui non si ricorda il   path completo.
Supponiamo ad esempio di voler trovare il file   uso-matlab che si trova in una delle sottodirectory della nostra home directory. Con il comando:

archimede%find . -name uso_matlab -print
./help/uso_matlab

chiediamo al sistema di cercare il file   uso-matlab a partire dalla directory ".", ovvero dalla directory corrente. Il sistema ci risponde, indicando che il file cercato è contenuto nella directory   help, sottodirectory della directory corrente.

Uso dei caratteri jolly * e ? e del tasto [TAB]

• Il carattere * utilizzato nel nome di un file, sostituisce un qualunque gruppo di caratteri.
  Se ad esempio, nella directory corrente sono contenuti i file:
  archive articolo.tex index.html lettera.txt mail memo1.txt memo2.txt
  con il comando   "ls *.txt", otterremo il seguente output:
  lettera.txt memo1.txt memo2.txt

• Il carattere ?, utilizzato nel nome di un file, sostituisce un singolo carattere.
  Nell'esempio precedente, inviando il comando   "ls memo?.txt" otterremo:
  memo1.txt memo2.txt

• Nell' invio di un comando, molte shell permettono di utilizzare il tasto [TAB] per completare il nome di un file, quando questo è univocamente individuato dai caratteri digitati.
  Supponiamo di essere ancora posizionati nella directory dell'esempio precedente e di voler inviare il comando "ls -l archive".
  Potremo digitare "ls -l arc" e poi premere il tasto [TAB]. Il nome del file sarà completato automaticamente.

Creazione, cancellazione e cambio di directory (comandi mkdir, rmdir, cd)

mkdir nome-dir

crea una nuova directory

rmdir nome-dir

rimuove la directory specificata (deve essere vuota)

cd [nome-dir]

cambia directory, spostandosi nella directory indicata. Se   nome-dir non è specificato, si sposta nella home directory dell'utente

Copia, spostamento/rinomina, e cancellazione di file (comandi cp, mv, rm)

cp file1 file2

copia il file file1 sul file file2. Se file2 non esiste, crea un nuovo file, altrimenti lo sovrascrive.
Nell'indicare file1 e file2 è necessario specificare, ove necessario, il pathname completo.
Vediamo qualche esempio:

cp lettera1.txt lettera2.txt	copia il file lettera1.txt, contenuto nella directory corrente, sul file lettera2.txt, nella directory corrente;
cp ~paolo/lettera1.txt lettera2.txt	copia il file lettera1.txt, contenuto nella home directory di paolo, sul file lettera2.txt, nella directory corrente;
cp ~paolo/lettera1.txt ./lettera2.txt	come sopra;
cp ~paolo/lettera1.txt .	copia il file lettera1.txt dalla home directory di paolo, alla directory corrente, mantenendo lo stesso nome lettera1.txt;
cp /tmp/foto.jpg immagini/foto.jpg	copia il file foto.jpg dalla directory /tmp alla directory immagini, sottodirectory della directory corrente;
cp /tmp/foto.jpg immagini/	come sopra.

Qualche opzione del comando   cp (è possibile combinare insieme più opzioni):

cp -i file1 file2
entra in modalità interattiva e chiede conferma prima di sovrascrivere   file2, se già esiste.

cp -r dir1 dir2
copia ricorsivamente la directory dir1, con tutto il suo contenuto, sulla directory dir2. Se la directory dir2 già esiste, la directory dir1 viene copiata dentro la directory dir2.

mv file1 file2

sposta il file file1 sul file file2. Se file2 non esiste, crea un nuovo file, altrimenti lo sovrascrive. Questo comando può essere utilizzato per cambiare il nome di un file o per spostarlo in un'altra directory.
Nell'indicare file1 e file2 è necessario specificare, ove necessario, il pathname completo.
Come per il comando   cp, è possibile utilizzare l'opzione -i per entrare in modalità interattiva ed evitare la sovrascrittura del file di destinazione senza richiesta di conferma.
Vediamo in particolare il caso in cui file1 e file2 sono i nome di due directory:

mv dir1 dir2
se la directory dir2 non esiste, la directory dir1 viene rinominata/spostata sulla directory dir2. Se la directory dir2 esiste, la directory dir1 viene spostata dentro la directory dir2.

rm file1 [file2 file3 ...]

elimina il/i file indicati.
Qualche opzione del comando   rm:

rm -i file1 [file2 file3 ...]
entra in modalità interattiva e chiede conferma prima di cancellare un file (su alcuni sistemi è la modalità di lavoro standard del comando   rm);

rm -r dir1
rimuove ricorsivamente la directory dir1 e tutto il suo contenuto, comprese le sottodirectory.

Visualizzazione del contenuto di un file (comandi more, cat, tail, head)

more nome-file

visualizza sul terminale il contenuto di un file di testo, mostrando una schermata alla volta. Per scorrere all'interno del documento utilizzare i tasti:

[INVIO]	- avanza di una riga
barra spaziatrice	- avanza di una schermata
b	- torna indietro di una schermata
q	- esce

cat file1 [file2 file3 ...]

concatena file e li invia su standard output (normalmente sullo schermo).

tail nome-file

visualizza la parte terminale di un file di testo, normalmente le ultime 10 righe. Utilizzando l'opzione -n, è possibile specificare il numero di righe da visualizzare. Ad esempio, il comando
"tail -20 lettera.txt"     visualizzerà le ultime 20 righe del file lettera.txt.

head nome-file

visualizza la parte iniziale di un file di testo, normalmente le prime 10 righe. Utilizzando l'opzione   -n, è possibile specificare il numero di righe da visualizzare. Ad esempio, il comando
"head -20 lettera.txt"     visualizzerà le prime 20 righe del file lettera.txt.

Altri comandi per analizzare il contenuto di un file (comandi diff, grep, sort, wc)

diff file1 file2

confronta il contenuto di due file e riporta le differenze.

grep stringa nome-file

visualizza le righe del file nome-file che contengono la stringa specificata. Ad esempio il comando "grep giulia /etc/passwd" visualizzerà tutte le righe del file /etc/passwd contenenti il nome giulia. Utilizzato con l'opzione -i (ignore), il comando grep non distingue fra lettere maiuscole e minuscole.

sort file1 [file2 ...]

ordina alfabeticamente le linee dei file di testo  file1, file2, .... e riporta il risultato sullo standard output (normalmente sullo schermo).
L'opzione -r inverte l'ordine
L'opzione -o permette di specificare il nome di un file da utilizzare come output,
esempio: sort file1 -o file2.

wc nome-file

riporta il numero di righe, parole e caratteri contenuti nel file   nome-file.
Con l'opzione -c stampa solo il numero di caratteri.
Con l'opzione -w stampa solo il numero di parole.
Con l'opzione -l stampa solo il numero di linee.

Link simbolici (comando ln)

ln -s file1 puntatore1

crea il puntatore puntatore1 verso il file file1. Consente di riferirsi ad uno stesso file/directory, utilizzando un nome diverso e/o seguendo un percorso diverso. Può essere utile per accedere a file "lontani", con un pathname molto lungo, digitando un nome più breve. Ad esempio:

archimede%ln -s /usr/local/mathematica/Configuration/Licensing/mathpass mio-mathpa
archimede%ls -l mio-mathpa
lrwxrwxrwx   1 studente  users        55 Jan 27 09:58 mio-mathpa -> 
/usr/local/mathematica/Configuration/Licensing/mathpass

In questo modo sarà possibile riferirsi al file /usr/local/mathematica/Configuration/Licensing/mathpass, utilizzando il nome mio-mathpa.

Modifica dei permessi per l'accesso a file e directory (comando chmod)

chmod permessi nome-file

Il comando chmod permette di modificare le autorizzazioni per l'accesso ad un file.
Abbiamo già visto come si legge la maschera dei permessi. Supponiamo ad esempio che nella directory corrente sia contenuto il file   mio_programma. Con il comando "ls -l mio_programma" possiamo vedere quali sono le autorizzazioni per l'accesso al file:

archimede%ls -l mio_programma
-rwxr-xr--   1 giulia  users          9 Jan 28 09:50 mio_programma

L'utente proprietario del file (giulia) ha accesso al file in lettura, scrittura, ed esecuzione (rwx).
Il gruppo proprietario del file (users) ha accesso al file in lettura ed esecuzione (r-x).
Gli altri hanno accesso in sola lettura (r--).

Con il comando chmod è possibile aggiungere (+) o togliere (-) l'accesso in lettura (r), scrittura (w), esecuzione (x) all'utente proprietario (u), al gruppo proprietario (g), agli altri others (o) o a tutti all (a).

Vediamo alcuni esempi:

chmod u-w mio_programma	toglie l'accesso in scrittura all'utente proprietario.
chmod go-wx mio_programma	toglie l'accesso in scrittura ed in esecuzione al gruppo ed agli altri.
chmod ugo+rx mio_programma	apre l'accesso in lettura ed in esecuzione a tutti (utente, gruppo e altri).
chmod a+rx mio_programma	come sopra.

Solo l'utente proprietario del file, o l'utente   root (amministratore del sistema), possono modificare i permessi sul file.

RINDIRIZZAMENTO DELL'OUTPUT E CONCATENAZIONE DI COMANDI

È possibile inviare l'output di un comando su file tramite gli operatori di reindirizzamento > e >>.
È possibile utilizzare l'output di un comando come input di un nuovo comando, utilizzando l'operatore di concatenazione | (pipe).

comando > nome-file

ridirige su un   file nuovo l'output di un comando. Se il file già esiste, viene sovrascritto.
Ad esempio:

ls -l /tmp > lista	crea sulla directory corrente il file lista, contenente l'elenco dei file contenuti nella directory /tmp. Se nella directory corrente è già presente il file lista, viene sovrascritto.
cat file1 file2 > file3	crea sulla directory corrente il file file3, concatenando il contenuto di   file1 ed il contenuto di   file2. Se nella directory corrente è già presente il file   file3, viene sovrascritto.
sort file1 file2 > file3	crea sulla directory corrente il file file3, contenente le righe dei file file1 e file2 ordinate alfabeticamente.

comando >> nome-file

ridirige su un  file già esistente l'output di un comando, aggiungendo le nuove informazioni alla fine del file. Ad esempio:

cat file2 >> file1	aggiunge il contenuto del file file2, in fondo al file file1.
tail -5 file2 >> file1	aggiunge le ultime 5 righe del file file2, in fondo al file file1.

comando1 | comando2

esegue i comandi comando1 e comando2, utilizzando l'output di comando1 come input per comando2. Il comando1 è filtrato dal comando2. Ad esempio:

ls -l /tmp | more	visualizza l'elenco dei file contenuti nella directory /tmp, mostrando una schermata alla volta.
ls -l /etc | grep passwd	visualizza l'elenco dei file contenuti nella directory /etc, i cui nomi contengono la stringa "passwd".
ls -a | wc -w	riporta il numero di file contenuti nella directory corrente.

COME LOCALIZZARE UN COMANDO

Quando viene digitato un comando, il sistema cerca l'eseguibile corrispondente in una delle directory contenute nella variabile d'ambiente PATH. È possibile visualizzare il contenuto della variabile PATH, utilizzando il comando echo o il comando printenv:

archimede%echo $PATH		(oppure    printenv PATH)
/usr/local/bin:/bin:/usr/bin:/usr/local/bin:/usr/X11R6/bin:.:
/usr/local/java/jdk/jre/bin:/usr/local/java/jdk/bin:/usr/X11R6/bin

which comando

archimede%which who
/usr/bin/who

archimede%adduser
adduser: Command not found.

whereis comando

archimede%whereis adduser
adduser: /usr/sbin/adduser /usr/share/man/man8/adduser.8.gz

EDITING DI FILE DI TESTO

Un editor di testo è un programma per creare e modificare file ASCII (American Standard Code for Information Interchange), come ad esempio il sorgente di un programma C o fortran, o una lettera ad un amico. Un editor di testo non dispone di comandi "avanzati" di formattazione, per cui non sarà possibile inserire caratteri in grassetto o in corsivo, aumentare o ridurre la dimensione dei caratteri, etc.
Il documento sul quale l'editor lavora è chiamato buffer.

Gli editor più utilizzati in ambiente UNIX sono vi ed emacs. Un altro editor, meno potente, ma molto semplice da utilizzare è pico.

Cenni sull'utilizzo dell'editor vi

Per editare un file con vi, inviare il comando:

vi nome-file

Per passare dalla modalità comando alla modalità inserimento utilizzare il tasto "i", per inserire a sinistra del cursore, o il tasto "a" per inserire a destra del cursore.
Per tornare in modalità comando utilizzare il tasto [Esc].

Per uscire da vi, bisogna trovarsi in modalità comando e digitare i seguenti caratteri:

:q!	per uscire senza salvare le modifiche;
:wq	per uscire salvando le modifiche.

In modalità inserimento è possibile inserire caratteri nel punto sul quale ci si trova posizionati. Per muoversi nel testo, per cancellare, per sostituire parti del testo, ci si deve posizionare in modalità comando ed utilizzare le opportune sequenze di caratteri. Seguono alcuni dei comandi più utili:

j	per spostarsi in basso;
k	per spostarsi in alto;
l	per spostarsi a destra;
h	per spostarsi a sinistra;
i	per inserire testo a sinistra del cursore ([Esc] per terminare l'inserimento);
a	per inserire testo a destra del cursore ([Esc] per terminare l'inserimento);
r carattere	per sostituire un carattere;
x	per cancellare un carattere;
dd	per cancellare una linea;
:s/vecchio/nuovo	per sostituire, nella linea corrente, la prima ricorrenza di vecchio con nuovo;
:s/vecchio/nuovo/g	per sostituire, nella linea corrente, tutte le ricorrenze di vecchio con nuovo;
:1,$ s/vecchio/nuovo/g	per sostituire, nell'intero testo, tutte le ricorrenze di vecchio con nuovo.

vi è un editor potente che dispone di moltissimi altri comandi.
Per maggiori informazioni si rimanda a "Vi Quick Reference", ai manuali specifici ed alla documentazione in linea sul sistema.

Cenni sull'utilizzo dell'editor emacs

Per editare un file con emacs, inviare il comando:

emacs nome-file

Per uscire da emacs, selezionare "Exit Emacs" alla voce "Files" del menù, oppure digitare la sequenza di tasti <CTRL>x <CTRL>c. Se sono state apportate modifiche al file aperto, emacs chiederà la conferma, prima di salvare il file.

Per salvare le modifiche, senza uscire dall'editor, selezionare "Save Buffer" alla voce "Files" del menù, oppure digitare la sequenza di tasti <CTRL>x <CTRL>s.

emacs è certamente più facile da usare rispetto a vi. Tutto funziona in maniera molto semplice. Il testo viene inserito automaticamente nel punto in cui si trova posizionato il cursore. È possibile spostarsi nel testo utilizzando sia il mouse sia la tastiera. Sul menù sono disponibili la maggior parte dei comandi tipici dei programmi di editing (copy, cut, paste, search, etc.)
Per maggiori informazioni si rimanda all'help in linea, richiamabile dal menù di emacs alla voce "Help" e a "Gnu Emacs Quick Reference Card".

Cenni sull'utilizzo dell'editor pico

Per editare un file con pico, inviare il comando:

pico nome-file

Pico è uno degli editor più facili da usare ed è utilizzato dal programma per la gestione della posta elettronica pine, come editor per la scrittura dei mail.
Utilizzando pico, è possibile spostarsi nel testo utilizzando la tastiera (non il mouse) ed inserire nuovo testo nel punto in cui è posizionato il cursore.

Per uscire da pico digitare contemporanemente i tasti <CTRL>x, (comando "Exit"). Se sono state apportate modifiche al file aperto, pico chiederà la conferma prima di salvare il file.

Per salvare le modifiche, senza uscire dall'editor, digitare contemporaneamente i tasti <CTRL>o, (comando "Write Out"). Verrà richiesto la conferma del nome da dare al file.

Gli altri comandi disponibili si ottengono sempre digitando il tasto <CTRL> insieme ad un altro carattere e sono indicati nella parte bassa della finestra di editing. Alcuni fra i più utili sono:

<CTRL>x	per uscire (Exit);
<CTRL>o	per salvare (WriteOut);
<CTRL>r	per importare un file nel buffer di editing (Read File);
<CTRL>w	per cercare una stringa (Where is);
<CTRL>k	per tagliare una riga o la parte di testo selezionata (Cut Text);
<CTRL>u	per incollare il testo tagliato (UnCut Text);
<CTRL>^	per impostare/rimuovere un marcatore (Mark Set). Utile soprattutto per segnare l'inizio di una sezione di testo da tagliare. Una volta impostato il marcatore, si può selezionare il testo muovendosi con le frecce o con i tasti <CTRL>v (Next Page) e <CTRL>y (Previous Page).

Per maggiori informazioni e per avere l'elenco completo dei comandi si rimanda alla documentazione in linea sul sistema ed all'help richiamabile da pico con il comando <CTRL>g (Get Help).
 

STAMPA DEL CONTENUTO DI UN FILE

Esistono vari modi per stampare il contenuto di un file.
La maggior parte delle applicazioni istallate sul sistema, se opportunamente configurate, consentono di inviare file in stampa, utilizzando la voce "Print" dal "menù a tendina" (pop menù) dell'applicazione stessa.
È anche possibile inviare file in stampa direttamente dalla shell, utilizzando gli appositi comandi UNIX.
Prima di vedere questi comandi, sono necessarie alcune premesse.

• Le operazioni di stampa sono operazioni tipicamente "site dependent", ovvero dipendono dal modello e dalla configurazione delle stampanti disponibili; dalle scelte organizzative per l'accesso ai servizi di stampa; dai filtri di stampa istallati.

• I filtri di stampa sono programmi che intercettano ed elaborano il file prima che questo arrivi alla stampante. Un filtro può essere utilizzato, ad esempio, per inserire automaticamente intestazioni, o per convertire il formato del file da stampare, in un formato accettato dalla stampante che si desidera utilizzare. È importante sapere, infatti, che una stampante non è in grado di stampare un file, qualunque sia il suo formato. Una stampante PostScript (ps), ad esempio, accetta solo file in formato ps ed è quindi necessario convertire il file dal formato originario in formato ps, prima di poterlo stampare. Su alcuni sistemi i filtri vengono richiamati automaticamente all'invio del comando di stampa e la conversione avviene in maniera del tutto trasparente per l'utente. Su altri sistemi, diversamente organizzati, è necessario che l'utente converta il file nel formato accettato dalla stampante prima di poterlo stampare.

• Generalmente su un sistema UNIX è possibile indirizzare più di una stampante. Le stampanti possono essere collegate direttamente al sistema, ad esempio su una porta parallela o su una porta USB, o possono essere accessibili via rete. Ogni sistema ha una stampante predefinita, la stampante di default, che viene indirizzata automaticamente quando l'utente non indica il nome di una stampante specifica. Un utente può modificare la scelta della stampante di default, utilizzando la variabile d'ambiente PRINTER. Per definire e visualizzare il valore di una variabile d'ambiente, si possono utilizzare i comandi:
  PRINTER=mia_stampante; export PRINTER     (per impostare con la Bourne shell)
  setenv PRINTER mia_stampante     (per impostare con la C shell)
  printenv PRINTER      oppure       echo $PRINTER       (per visualizzare)

lpr nome-file

invia il file nome-file alla stampante di default, ovvero alla stampante predefinita sul sistema o alla stampante definita nella variabile d'ambiente PRINTER. Se il file da stampare è un file in formato testo, come ad esempio il sorgente di un programma C o fortran, potrà essere necessario trasformare il file in formato postscript, prima di mandarlo in stampa. Ad esempio, per stampare il file mioprog.cpp, si potrà utilizzare la sequenza di comandi:

a2ps mioprog.cpp -o mioprog.ps
lpr mioprog.ps

Il comando a2ps trasforma il file testo ricevuto in input in formato postscript. Se non vengono specificate opzioni, i fogli del file di output saranno orientati in senzo orizzontale e su ogni foglio saranno stampate due pagine. Se si desidera che il file di output abbia i fogli orientati in senso verticale e che su ogni foglio venga stampata una sola pagina, si dovrà utilizzare il comando:

a2ps mioprog.cpp -o mioprog.ps --chars-per-line=80 --columns=1 --portrait

Prima di inviare in stampa il file mioprog.ps, è possibile visualizzarlo a schermo utilizzando il comando:

gv mioprog.ps &

Vediamo ora qualche opzione del comando   lpr:

lpr -P nome-stampante nome-file
l'opzione -P permette di specificare il nome della stampante.
Ad esempio "lpr -Pcolor_jw lettera.txt" invia il file lettera.txt alla stampante color_jw.

lpr -h nome-file
l'opzione -h sopprime la stampa della pagina d'intestazione. Spesso le stampanti sono già configurate per non stampare la pagina d'intestazione.

lpr -s nome-file
l'opzione -s, anzichè copiare il file nella directory di spool della stampante, utilizza un link simbolico. Questo permette di stampare file di dimensioni maggiori di quelle consentite dalla directory di spool. Ovviamente il file non deve essere rimosso o modificato fino a quando la stampa non è ultimata.

lpq

visualizza l'elenco dei lavori (job) sulla coda della stampante di default.
L'opzione "-P nome-stampante" permette di indicare una stampante specifica.

lprm numero_job

rimuove un job dalla coda della stampante di default.
L'opzione "-P nome-stampante" permette di indicare una stampante specifica.

archimede%lpr -Pmia_stampante lettera.txt
archimede%a2ps esempio.cpp -o esempio.ps
archimede%lpr -Pmia_stampante esempio.ps
archimede%lpq -Pmia_stampante
lp is ready and printing
Rank   Owner      Job  Files              Total Size
active giulia    341  lettera.txt            11 bytes
1st    giulia    342  esempio.ps         184418 bytes
archimede%lprm -Pmia_stampante 341
341 dequeued
archimede%lpq -Pmia_stampante
lp is ready and printing
Rank   Owner      Job  Files              Total Size
active giulia    342  esempio.ps         184418 bytes

CONTROLLO DELLO SPAZIO DISCO ED ARCHIVIAZIONE DI FILE E DIRECTORY

Su un sistema multitasking e multiutente, le risorse sono condivise ed è quindi molto importante utilizzarle in maniera oculata, evitando inutili sprechi di spazio disco, di tempo di CPU, di utilizzo dei servizi di stampa, etc.

In questo paragrafo vengono descritti alcuni comandi che consentono all'utente di controllare lo spazio disco occupato e di archiviare e comprimere file e directory.

Controllo dello spazio disco occupato (comandi du, quota, df)

Il sistema operativo UNIX dispone di comandi specifici, che consentono ad un utente di individuare velocemente le directory ed i file che occupano una notevole quantità di spazio disco (comando du), di controllare i limiti di quota disco definiti dall'amministratore del sistema (comando quota) e lo spazio disco disponibile (comando df).

du -k

riporta l'ammontare di spazio su disco usato dalla directory corrente e dalle sue sottodirectory.
Utilizzando l'opzione -k lo spazio disco è misurato in Kbyte, ovvero in blocchi da 1024 byte. Su alcuni sistemi, senza l'opzione -k, lo spazio disco è misurato in blocchi da 512 byte.
Con l'opzione -h lo spazio disco è riportato in kilobyte (1 KB = 1024 byte), in megabyte (1 MB = 1024 KB) o in gigabyte (1 GB = 1024 MB) e risulta più facilmente leggibile.
È possibile specificare come argomento il nome di un file  "du -k nome-file" o il nome di una directory  "du -k nome-dir". In quest'ultimo caso, il comando  du scende ricorsivamente nelle sottodirectory della directory  nome-dir e riporta il totale dello spazio occupato da tutte le sottodirectory e da tutti i file in essa contenuti.
Vediamo un esempio in cui si utilizza il comando du:

archimede%ls -la
total 84
drwxr-xr-x   4 giulia  users        512 Feb  1 12:20 .
drwxr-xr-x  31 root    root        2560 Feb  1 09:49 ..
-rw-r--r--   1 giulia  users       1487 Nov 29 08:52 .cshrc
-rw-------   1 giulia  users       2607 Jan 25 15:23 .history
drwx------   2 giulia  users        512 Apr 13  2000 Mail
-rw-------   1 giulia  users      28244 Jul 17  2002 bookmarks.html
-rw-r--r--   1 giulia  users          8 Feb  1 10:20 esempio.f90
drwxr-xr-x   2 giulia  users        512 Jan 31 12:16 help
lrwxrwxrwx   1 giulia  users         15 Jan 26 08:52 help-alex -> /home/alex/help
-rwxr-xr-x   1 giulia  users        280 Jun 15  2004 lq
archimede%du -k bookmarks.html 
28      bookmarks.html
archimede%du -k
1       ./Mail
22      ./help
60      .

quota -v

riporta lo spazio disco occupato dall'utente ed i suoi limiti di quota.
Lo spazio disco è misurato in Kbyte (1 Kbyte = 1024 byte).

archimede%quota -v
Disk quotas for giulia (uid 174):
Filesystem     usage  quota  limit    timeleft  files  quota  limit    timeleft
/home          46973 150000 160000                795   2500   2600

Nell'esempio, l'utente giulia sta occupando circa 46 Mbyte (1 Mbyte = 1024 Kbyte) di spazio disco sul filesystem   /home. L'amministratore del sistema ha definito un soft limit, pari a circa 150 Mbyte, ed una hard limit, pari a circa 160 Mbyte, per la quota disco di giulia. giulia ha 795 file. Per il numero di file, il soft limit assegnatole è pari a 2500, l'hard limit è pari a 2600.
Ogni utente può superare il proprio soft limit per un breve periodo, generalmente per 7 giorni. Se il soft limit è stato superato, nel campo timeleft viene indicato il numero di giorni per i quali è ancora consentito lo "sforamento" di quota.
Se sul sistema non sono definiti limiti di quota disco, si otterrà un messaggio del tipo:

archimede%quota -v
Disk quotas for user giulia (uid 174): none

df -k

visualizza l'elenco dei filesystem montati sul sistema, lo spazio utilizzato e lo spazio disponibile su ciascuno di essi.
Utilizzando l'opzione -k lo spazio disco è misurato in Kbyte (1 Kbyte = 1024 byte). Su alcuni sistemi, senza l'opzione -k, lo spazio disco è misurato in blocchi da 512 byte.
Con l'opzione -h lo spazio disco è riportato in kilobyte (1 KB = 1024 byte), in megabyte (1 MB = 1024 KB) o in gigabyte (1 GB = 1024 MB) e risulta più facilmente leggibile.
Un filesystem è una gerarchia di directory, ovvero una struttura ad albero nella quale sono organizzate in maniera gerarchica directory e sottodirectory. La directory radice di un filesystem UNIX, prende il nome di root ed è indicata con il simbolo /. Sotto il root filesystem sono generalmente "montati" altri filesystem, che corrispondono a:
- partizioni del disco, o dei dischi, attaccati direttamente sul computer;
- directory contenute sul disco di un computer remoto, accessibile via rete ( network filesystem);
- altre unità di memorizzazione disponibili sul sistema (cdrom, floppy disk, pendrive usb, etc.).
Nel filesystem sono quindi accorpate ed organizzate tutte le unità di memorizzazione disponibili sul sistema. Ciascuna unità di memorizzazione è "agganciata" sotto una directory, che prende il nome di mount point. Su tale directory sono disponibili i file e le directory contenuti nell'unità di memorizzazione.

archimede%df -k
Filesystem           1k-blocks      Used Available Use% Mounted on
/dev/sda1               101089     69477     26393  73% /
/dev/sda5              1517920    539620    901192  38% /home
/dev/sda6               497829       500    471627   1% /tmp
/dev/sda9              5629284   3727264   1616068  70% /usr
/dev/sda8               497829     84709    387418  18% /var
/dev/sdb2              8301712   4141628   3738380  53% /usr1
/dev/hdd1             39516244  13302340  24206584  36% /mnt/hdd
marte:/W3             26835134   2202063  24364720   9% /W3
/dev/fd0                  1423      1254       170  89% /mnt/floppy

Nell'esempio il sistema monta i seguenti filesystem:
/, /home, /tmp, /usr, /var, partizioni dello SCSI disk a (sda);
/usr1 partizione dello SCSI disk b (sdb);
/mnt/hdd partizione del hard disk IDE d (hdd);
/W3 network filesystem, corrispondente alla directory /W3 dell'host remoto marte.
/mnt/floppy corrispondente al floppy disk (fd0).

Archiviare e comprimere file e directory (comandi gzip, compress, zip, tar)

Su un sistema UNIX sono generalmente disponibili varie utility per archiviare e comprimere file e directory. I comandi di compressione più utilizzati sono gzip, compress e zip. Le utility di archiviazione più diffuse sono zip e tar. È importante conoscere ed utilizzare questi comandi, per evitare inutili sprechi di spazio disco.
Seguono alcune indicazioni sulle modalità di utilizzo di queste utility, per informazioni più dettagliate si rimanda al manuale in linea.

gzip nome-file

gunzip nome-file

comprime e decomprime file.
Il file compresso è rimpiazzato da un file con lo stesso nome e con estensione .gz, mantiene gli stessi diritti di accesso e la stessa data di modifica.
L'ammontare della compressione ottenuta dipende dalle caratteristiche del file di input. Tipicamente, testi come codici sorgenti e file di testo sono ridotti del 60-70%. Nel seguente esempio il file compresso occupa uno spazio pari a circa il 29% rispetto al file originale:

archimede%ls -l tesi*
-rwxr-xr-x   1 giulia  users      83199 Apr  6 14:32 tesi.txt
archimede%gzip tesi.txt
archimede%ls -l tesi*
-rwxr-xr-x   1 giulia  users      24105 Apr  6 14:32 tesi.txt.gz

compress nome-file

uncompress nome-file

comprime e decomprime file.
Il file compresso è rimpiazzato da un file con lo stesso nome e con estensione .Z, mantiene gli stessi diritti di accesso e la stessa data di modifica.
L'ammontare della compressione ottenuta dipende dalle caratteristiche del file di input. Tipicamente, testi come codici sorgenti e file di testo sono ridotti del 50-60%. Nel seguente esempio il file compresso occupa uno spazio pari a circa il 43% rispetto al file originale:

archimede%ls -l tesi*
-rwxr-xr-x   1 giulia  users      84422 Apr  6 14:56 tesi.txt
venere%compress tesi.txt 
archimede%ls -l tesi*
-rwxr-xr-x   1 giulia  users      36487 Apr  6 14:56 tesi.txt.Z

zip nome-zip-file file1 file2 file3 ...

unzip nome-zip-file

utility per la compressione e l'archiviazione di file, compatibile con  PKZIP utilizzata sui sistemi MS-DOS/Windows.
Il programma zip salva uno o più file compressi in un unico file con estensione .zip. Un'intera directory può essere "impacchettata" in un archivio .zip con il solo comando
zip -r nome-zip-file nome-dir
L'ammontare della compressione ottenuta dipende dalle caratteristiche dei file di input. Tipicamente, per file di testo il rapporto di compressione varia da 2:1 a 3:1.
Vediamo un esempio in cui si utilizza il comando zip per comprimere ed archiviare il seguente albero di directory:

miadir_____ tesi.pdf
        |__ tesi.ps
   	|__ immagini _____ logo.gif
   	               |__ mozart.gif

archimede%zip -r miadir.zip miadir
  adding: miadir/ (stored 0%)
  adding: miadir/images/ (stored 0%)
  adding: miadir/images/logo.gif (deflated 1%)
  adding: miadir/images/mozart.gif (deflated 3%)
  adding: miadir/tesi.pdf (deflated 16%)
  adding: miadir/tesi.ps (deflated 78%)
archimede%du -k miadir		| il comando du è utilizzato per
28      miadir/images		| controllare il rapporto di compressione
64      miadir				
archimede%du -k miadir.zip 
32      miadir.zip

A questo punto, si potrà cancellare l'intera directory   miadir, utilizzando il comando
"rm -r miadir". La directory potrà essere ripristinata con il comando "unzip miadir".

tar

l'utility tar (acronimo per Tape ARchive) permette di impacchettare in un unico file, chiamato tarfile, molti file diversi, conservando tutte le informazioni (proprietario, permessi, data) e la struttura delle directory. Può essere utilizzato per archiviare l'intero contenuto di un albero di directory in un unico file.
Modalità di utilizzo:

per archiviare una directory in un tarfile compresso:	tar czvf nome-tar-file nome-dir
per vedere l'elenco dei file contenuti in un tarfile compresso:	tar tzvf nome-tar-file
per estrarre e ripristinare i file archiviati:	tar xzvf nome-tar-file

Le chiavi c, z, v, f, t, x hanno il seguente significato:

c create
z filtra l'archivio con gzip
v verbose
f file
t type
x extract

Un tarfile compresso ha generalmente estensione .tgz. Un tarfile non compresso (generato senza l'opzione z) ha generalmente estensione .tar.
Su alcuni sistemi l'opzione z non è disponibile. In questo caso il file archivio generato con l'utility tar può essere compresso utilizzando, ad esempio, il comando gzip.
Segue un esempio in cui si utilizzano i comandi tar e gzip per archiviare e comprimere la directory miadir dell'esempio precedente. Nell'esempio si utilizza il comando du per controllare il rapporto di compressione.

archimede%tar cvf miadir.tar miadir
miadir/
miadir/images/
miadir/images/logo.gif
miadir/images/mozart.gif
miadir/tesi.pdf
miadir/tesi.ps
archimede%gzip miadir.tar 
archimede%du -k miadir		| il comando du è utilizzato per
28      miadir/images		| controllare il rapporto di compressione
64      miadir
archimede%du -k miadir.tar.gz
32      miadir.tar.gz

A questo punto, si potrà cancellare l'intera directory  miadir, utilizzando il comando
"rm -r miadir". La directory potrà essere ripristinata con i comandi:

archimede%gunzip miadir.tar.gz
archimede%tar xvf miadir.tar
miadir/
miadir/images/
miadir/images/logo.gif
miadir/images/mozart.gif
miadir/tesi.pdf
miadir/tesi.ps

GESTIONE DEI PROCESSI

Su un sistema UNIX lavorano contemporaneamente più processi (multitasking), che condividono la CPU, utilizzandola a turno per brevi periodi (timesharing). Lo scheduling della CPU, ovvero l'attività che organizza e garantisce l'accesso alla CPU ed alle risorse del sistema, è uno dei compiti più importanti del sistema operativo ed è fondamentale per un efficiente funzionamento del computer.
Ogni processo è identificato sul sistema dal suo PID (Process Identifier).
Per ogni utente collegato al sistema, è sempre attivo almeno un processo, la sua shell di login.

Ogni comando attiva un nuovo processo, che sarà "figlio" del processo dal quale è stato generato. Il processo "padre" resta "congelato" fino a quando il processo "figlio" non è terminato. Sfruttando il multitasking, è possibile sganciare il processo "figlio" (il comando in esecuzione) dal processo "padre" (la shell dalla quale il comando è stato lanciato), in modo tale che entrambi i processi possano procedere indipendentemente. Per fare ciò, basta aggiungere il carattere & in fondo alla riga di comando (ad esempio "emacs &"). In questo modo il nuovo processo viene attivato in background, restituendo immediatamente il controllo della shell e consentendo l'invio di altri comandi.

Seguono alcuni comandi che permettono di monitorare i processi:

ps

mostra un'stantanea dei processi correnti. Per ogni processo viene indicato:
     PID    process identifier
     TTY   numero del terminale
     TIME tempo di cpu usato dal processo
     CMD  comando

Lanciato senza opzioni, mostra solo i processi dell'utente che sono stati lanciati dal terminale (TTY) corrente.

archimede%ps
       PID TTY          TIME CMD
     23666 pts/3    00:00:00 tcsh
     29286 pts/3    00:00:00 ps

Il comando ps ha molte opzioni. Le opzioni differiscono fra UNIX System V e UNIX BSD. Alcune opzioni servono per controllare il formato dell'output del comando ps, mentre altre permettono di selezionare alcuni processi specifici nella lista di output. Alcune opzioni devono essere precedute dal carattere - , mentre altre opzioni non lo vogliono. Si consiglia di consultare l'help in linea per avere l'elenco completo delle opzioni disponibili.

Alcune fra le opzioni più utili, sono le seguenti:

	-e ( every )	riporta la lista di tutti i processi
	-A ( all )	stessa funzione di -e
	-f ( full listing )	riporta l'output in formato full listing
	u (user-oriented )	riporta l'output in formato user-oriented

In particolare, per avere l'elenco di tutti i processi in formato user- oriented utilizzare il comando:
     ps -e  u
per avere l'elenco di tutti i processi in formato full listing utilizzare il comando:
     ps -ef
per avere l'elenco di tutti i processi lanciati da un determinato utente, utilizzare i comandi:
     ps -e  u | grep username         o         ps -ef | grep username

Utilizzando le opzione u (user- oriented) e -f (full listing), per ogni processo nella lista di output, vengono riportati, oltre ai campi PID, TTY, TIME e CMD , anche altre informazioni, come si vede nei seguenti esempi:

archimede%ps u
     USER       PID %CPU %MEM   VSZ  RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
     giulia   10060  0.0  0.0  3332 1804 pts/0    Ss   08:02   0:00 -tcsh
     giulia   11939  0.0  0.0  2584  884 pts/0    R+   09:19   0:00 ps u

archimede%ps -f
     UID       PID   PPID  C STIME TTY          TIME CMD
     giulia  10060  10055  0 08:02 pts/0    00:00:00 -tcsh
     giulia  11929  10060  0 09:18 pts/0    00:00:00 ps -f

I campi visualizzati con le opzioni  u e -f hanno il seguente significato:

C	Numero dell'ultimo processore utilizzato
CMD	comando
COMMAND	comando
%CPU	percentuale cputime/realtime (sempre <=100%)
%MEM	percentuale di memoria utilizzata
PID	Process IDentifier
PPID	Parent Process IDentifier
RSS	dimensione insieme residente
START	start time
STAT	stato del processo
STIME	starting time del processo
TIME	tempo di cpu usato dal processo
TTY	terminale di controllo
UID	User Id dell'utente proprietario del processo
USER	nome dell'utente proprietario del processo
VSZ	dimensione totale della VM in byte

Lo stato del processo è descritto da una stringa che può avere fino a 3 caratteri.
Il primo campo, sempre presente, può assumere uno dei seguenti valori:

S	Sleeping
R	Running
Z	Zombie
T	sTopped
D	sleep non interrompibile

Il secondo ed il terzo campo servono rispettivamente ad indicare se il processo sta utilizzando l'area di swap e se sta girando con una priorità più bassa della priorità di default: il secondo campo è W se il processo è sWappato; il terzo campo è N se il processo ha una valore nice positivo.
La funzione nice serve a diminuire la priorità di un processo. Valori nice positivi comportano maggiore "cortesia" ovvero una diminuzione della priorità. Ad esempio, se si lancia l'editor emacs digitando il comando   "nice -n 2 emacs &" il processo di editing avrà un valore nice pari a 2 e girerà ad una priorità più bassa.

top

fornisce in tempo reale un report circa l'attività della CPU e mostra la lista dei task che ne stanno facendo un uso più intenso. Dispone di un'iterfaccia interattiva, i comandi principali che si possono utilizzare sono:

	h ( help )	mostra l'help in linea
	k ( kill )	chiede il PID di un processo e lo interrompe
	q ( quit )	esce
	u (user )	chiede uno username e mostra solo i processi dell'utente selezionato

Lanciato senza opzioni il comando top fornisce alcune informazioni generali sullo stato del sistema e di seguito, per ogni processo compreso nella lista di output, indica:

PID	Process IDentifier
USER	utente proprietario processo
PR	priorità del processo
NI	valore nice (un valore nice negativo indica una priorità più alta, mentre un valore nice positivo indica una priorità più bassa)
VIRT	dimensione della memoria utilizzata per codice, dati e shared libraries; comprende sia la memoria fisica sia la memoria swap
RES	dimensione della memoria fisica utilizzata (esclusa la swap)
SHR	dimensione della memoria condivisa con altri processi
S	stato del processo
%CPU	utilizzo della CPU (in percentuale sul totale disponibile)
%MEM	utilizzo della memoria fisica (in percentuale sul totale disponibile)
TIME+	tempo totale di cpu usato dal processo
COMMAND	comando

kill PID

interrompe il processo identificato dal   Process IDentifier  PID.
Il PID di un processo può essere ricavato utilizzando il comando   ps.
Ogni utente può terminare solo i propri processi. Il superutente  root  può interrompere qualsiasi processo.
L'opzione "-9" invia un segnale di terminazione incondizionata :      kill -9 PID.

Segue un esempio in cui si utilizzano i comandi  ps e kill:

archimede%ps -e u | grep giulia
giulia   7474  0.0  0.0  3128 1528 pts/0    Ss   17:01   0:00 -tcsh
giulia   7915  0.0  0.0  4052 1788 pts/0    S+   17:25   0:00 ssh giulia@luna
giulia   7938  0.0  0.0  3116 1520 pts/1    Ss   17:26   0:00 -tcsh
giulia   7955  0.0  0.0  2564  844 pts/1    R+   17:26   0:00 ps -e u
giulia   7956  0.0  0.0  1912  588 pts/1    S+   17:26   0:00 grep giulia
archimede%kill -9 7915  	(interrompe il collegamento remoto su luna)

Riepilogo dei comandi presentati kill - termina un processo ps - riporta lo stato dei processi top - mostra i processi che utilizzano il top della CPU Per maggiori dettagli sui comandi presentati utilizzare il manuale in linea.

 

UTILIZZO DI FLOPPY DISK, PENDRIVE USB E CDROM

Un sistema UNIX vede il floppy disk, la pendrive usb ed il cdrom/dvd come directory del suo filesystem. Per poter accedere al contenuto di ciascuna di queste periferiche è prima necessario "agganciarle" al filesystem "sotto" una determinata directory. Questa directory rappresenta il "punto di aggancio" e si chiama mount point. I mount point corrispondenti alle diverse periferiche sono definiti nel file /etc/fstab e generalmente hanno nomi standard, come ad esempio /media/floppy o /mnt/floppy per il floppy disk, /media/usb o /mnt/usb per la pendrive usb e /media/cdrom o /mnt/cdrom per il cdrom.

Generalmente pendrive usb, floppy disk e cdrom/dvd sono configurati in automount, ovvero il sistema "aggancia" automaticamente la periferica al filesystem non appena questa viene inserita nell'apposito drive.
Su alcuni sistemi invece è necessario che l'utente chieda ogni volta esplicitamente al sistema di agganciare al filesystem il contenuto del floppy, della penna usb o del cdrom, utilizzando il comando mount.
Ad esempio, per montare il floppy disk, si dovrà digitare:

archimede%mount /media/floppy

archimede%umount /media/floppy

Una volta agganciato il contenuto della periferica al filesystem, sarà possibile lavorare sulle directory /media/floppy, /media/usb o /media/cdrom come su una qualunque altra directory. Vediamo un esempio di utilizzo della pendrive usb.
>archimede%mount /media/usb
archimede%ls /media/usb
mio_programma.c mioprogramma.f90 lettera.txt
archimede%cp /media/usb/lettera.txt /tmp
archimede%umount /media/usb

Attenzione: per poter smontare la pendrive usb, non dobbiamo essere posizionati sulla directory   /media/usb, altrimenti il comando fallirà e riceveremo un messaggio di errore del tipo
umount: /media/usb: device busy

Su alcuni sistemi, solo l'amministratore del sistema (l'utente root) può utilizzare il comando mount. In questo caso sarà opportuno consultare gli help in linea relativi alla configurazione locale o chiedere direttamente all'amministratore per sapere come procedere.

Riepilogo dei comandi presentati mount - monta un filesystem umount - smonta un filesystem Per maggiori dettagli sui comandi presentati utilizzare il manuale in linea.

 

EDITARE, COMPILARE ED ESEGUIRE UN PROGRAMMA

Scopo di questo paragrafo, non è quello di illustrare la sintassi dei linguaggi c o fortran, ma semplicemente di indicare la sequenza di operazioni da effettuare per scrivere, compilare ed eseguire un programma.

La creazione di un programma scritto in un linguaggio ad alto livello, come il C ed il fortran, prevede diverse fasi per arrivare ad ottenere un codice eseguibile.

• Creazione del codice sorgente, ovvero scrittura, tramite un editor, del/dei files contenenti le istruzioni che il programma dovrà eseguire.

• Compilazione del codice sorgente. In questa fase, il compilatore individua e segnala gli eventuali errori di sintassi. È allora necessario utilizzare l'editor per correggere gli errori, salvare il file corretto e quindi ricompilare il programma. Una volta eliminati tutti gli errori, il compilatore traduce il codice sorgente in codice oggetto.

• Linking (collegamento) di tutti i file oggetto e delle librerie che concorrono a formare il programma eseguibile.

Esempio di un semplice programma C

1. Utilizzando un editor creare il file gr2rad.c, contenente le seguenti righe di codice sorgente:

   /* Questo programma converte la misura di un angolo da gradi e radianti */ #include <stdio.h> int main () { float Pi = 3.14159; float gradi, radianti; printf("Misura dell'angolo in gradi? "); scanf("%f", &gradi); radianti = Pi*gradi/180.; printf("%f gradi = %f radianti.\n", gradi, radianti); }

   Può essere conveniente aprire la finestra di editing in background, utilizzando, ad esempio, il comando

   emacs gr2rad.c&

   In questo modo, la shell resterà attiva e sullo schermo saranno disponibili due finestre: la finestra di editing, per correggere gli errori e salvare il file modificato e la shell per compilare.

2. Per compilare utiliziamo GNU project C and C++ Compiler, richiamabile con il comando:

   gcc gr2rad.c

   Verranno segnalati eventuali errori, che dovranno essere corretti.
   gcc eseguirà quindi le operazioni di compilazione e di linking e salverà il programma eseguibile nel file a.out.
   È possibile assegnare un nome diverso da   a.out al programma eseguibile, utilizzando l'opzione -o (output ) nel comando di compilazione:

   gcc gr2radc -o  gr2rad

   In questo caso, il programma eseguibile verrà salvato nel file   gr2rad.

3. Per eseguire il programma, digitare semplicemente il nome del file:

   gr2rad

   Se la directory corrente non è compresa fra le directory contenute nella variabile d'ambiente PATH, sarà necessario specificare il nome del file completo del   path:

   ./gr2rad

Esempio di un semplice programma fortran

1. Utilizzando un editor creare il file rad2gr.f90, contenente le seguenti righe di codice sorgente:

   ! Questo programma converte la misura di un angolo da radianti a gradi Program rad2gr implicit none real, parameter :: Pi = 3.14159 real :: gradi, radianti print *, "Misura dell'angolo in radianti? " read *, radianti gradi = 180.*radianti/Pi print *, radianti, " radianti = ",gradi," gradi" end program rad2gr

   Può essere conveniente aprire la finestra di editing in background, utilizzando, ad esempio, il comando

   emacs rad2gr.f90&

   In questo modo, la shell resterà attiva e sullo schermo saranno disponibili due finestre: la finestra di editing, per correggere gli errori e salvare il file modificato e la shell per compilare.

2. Per compilare, utiliziamo GNU Fortran Compiler, richiamabile con il comando:

   gfortran rad2gr.f90

   Verranno segnalati eventuali errori, che dovranno essere corretti.
   gfortran eseguirà quindi le operazioni di compilazione e di linking e salverà il programma eseguibile nel file a.out.
   È possibile assegnare un nome diverso da   a.out al programma eseguibile, utilizzando l'opzione -o (output ) nel comando di compilazione:

   gfortran rad2gr.f90 -o  rad2gr

   In questo caso, il programma eseguibile verrà salvato nel file   rad2gr.

3. Per eseguire il programma, digitare semplicemente il nome del file:

   rad2gr

   Se la directory corrente non è compresa fra le directory contenute nella variabile d'ambiente PATH, sarà necessario specificare il nome del file completo del   path:

   ./rad2gr

Esecuzione di un programma con abbassamento della priorità ed esecuzione in modalità batch

Negli esempi precedenti il programma viene eseguito in modalità interattiva alla normale priorità di qualunque altro comando inviato dall'utente. Quando si utilizza un sistema multiutente per programmare, sarebbe buona norma mandare in esecuzione i propri programmi ad una priorità più bassa rispetto a quella di default.

• Il comando nice permette di eseguire un programma in modalità interattiva abbassando la priorità del processo. Ad esempio con il comando
  nice -5 gr2rad
  il programma gr2rad sarà eseguito con una priorità ridotta di 5 punti rispetto alla priorità di default dell'utente.
• Il comando at permette di eseguire una sequenza di comandi nel giorno e nell'orario stabilito, specificando il livello di priorità. I comandi da eseguire possono essere passati da standar input o da file. Per informazioni dettagliate sull'utilizzo del comando at si consiglia di consultare il manuale in linea, in questo paragrafo si descriverà solo un semplice esempio operativo per mandare in esecuzione un programma in modalità batch. Supponiamo ad esempio di voler eseguire il programma gr2rad alle ore 22:30 ad una priorità ridotta di 4 punti rispetto alla priorità di default dell'utente. Sarà necessario eseguire i seguenti passi:
  1. preparare uno script, ovvero un programma in linguaggio shell, contenente le istruzioni per mandare in escuzione il programma gr2rad, prevedendo il passaggio dei dati in input e la restituzione dei dati in output tramite files; lo script di avvio, che ad esempio potremo chiamare run-gr2rad, conterrà le seguenti righe:
             #!/bin/sh
             gr2rad < dati.in   > dati.out
     dove dati.in è il nome del file contenente i dati che il programma gr2rad si aspetta di ricevere in input e dati.out è il nome del file sul quale il programma gr2rad restituirà i valori in output;
  2. predisporre il file con i dati in input (nel nostro esempio il file dati.in dovrà contenere la misura dell'angolo in gradi);
  3. inviare il comando
             at -q b -f run-gr2rad 22:30
     dove l'opzione -q permette di specificare la coda sulla quale l'operazione andrà eseguita e l'opzione -f permette di specificare il nome del file contenente i comandi da eseguire. La coda è indicata da una singola lettera (a,b,c,....), a è la coda di default. Il livello nice, ovvero il livello di cortesia, delle code cresce con il crescere delle lettere. Ad esempio in laboratorio, dove la priorità di default dei processi utenti è pari a 20, i programmi inviati sulla coda a girano a priorità 22, i programmi inviati sulla coda b girano a priorità 24 e così via.

SCRIVERE UN FILE LaTeX

LaTeX è un formattatore di testi molto potente, particolarmente adatto per scrivere formule matematiche.
Scopo di questo paragrafo, non è quello di illustrare nei dettagli l'utilizzo di LaTeX, ma semplicemente di indicare la sequenza di operazioni da effettuare per scrivere, processare, visualizzare e stampare un semplice documento.

Il sorgente di un documento LaTeX è un file di testo, scritto con un qualsiasi editor (vi, emacs, pico, ...), contenente, oltre al testo vero e proprio, comandi di formattazione. Per visualizzare il documento formattato, è necessario, prima processarlo con LaTeX e quindi utilizzare opportuni programmi di visualizzazione.

LaTeX, quando processa un documento, genera alcuni file. I principali sono:

• un file .dvi (device indipendent ) che è il risultato della compilazione. Può essere visualizzato a schermo e, dopo la conversione in formato PostScript, può essere stampato;
• un file .aux contenente le cross-reference;
• un file .log contenente le segnalazioni di errori e la copia di tutti i messaggi che appaiono a schermo durante la compilazione;
• un file .toc contenente l'indice (table of contents). Questo file viene creato solo se nel documento sorgente è specificato il comando \tableofcontents.

Esempio di un semplice documento LaTeX

1. Utilizzando un editor creare il file report.tex, come riportato di seguito:

   %file: report.tex %autore: A. Seghini %ultima revisione: Aprile 2005 % %%%%% INIZIO DEL PREAMBOLO %%%%% \documentclass[a4paper,11pt]{report} \usepackage[latin1]{inputenc} \usepackage[T1]{fontenc} \usepackage[italian]{babel} \title{Esempio di un semplice documento LaTeX \\ diviso in capitoli e paragrafi} \author{A. Seghini} \date{Aprile 2005} \newcommand{\R} {\rm I\! R} %%%%% INIZIO DEL DOCUMENTO %%%%% \begin{document} \maketitle %%% CAPITOLI \chapter {Esempio di Capitolo} \section{Esempio di paragrafo} Ora possiamo iniziare a scrivere il primo paragrafo del primo capitolo del nostro semplice documento. Il paragrafo contiene sottoparagrafi. \subsection{Esempio di sottoparagrafo} Questo \'e il primo sottoparagrafo e contiene qualche semplice espressione matematica.\\ \'E possibile inserire una formula nel testo, senza andare a capo, come qui di seguito: $x^2+y^2=1, \;\;\;\; x,y\in \R$. Ora invece, inseriamo una formula su una linea separata: $$ F = \frac{G m_1 m_2}{r^2}, \mbox{ con } G =6.67 \cdot 10^{-11} Nw \, m^2/Kg^2 $$ \chapter{Un Altro Capitolo} Qui inzia il secondo capitolo. \section{Esempio di paragrafo} Qui c'\'e una formula un po' pi\'u complicata da scrivere: $$ \begin{array}{ll} \left\{ \begin{array}{lll} h = (b-a)/n \;\;\;\;\;\; a,b \in \R, \;\;\; \mbox{ con } a<b\\ x_0 = a \\ x_{i+1} = x_i + h \;\;\;\;\;\; \mbox{ per } i=0,\ldots,n-1 \end{array} \right. \end{array} $$ %%% APPENDICE \appendix \chapter{Esempio di Appendice} Questa \'e la prima appendice \chapter{Altro Esempio di Appendice} Questa \'e la seconda appendice %%% INDICE \tableofcontents \end{document}

   Può essere conveniente aprire la finestra di editing in background, utilizzando, ad esempio, il comando

   emacs report.tex&

   In questo modo, la shell resterà attiva e sullo schermo saranno disponibili due finestre: la finestra di editing, per modificare e salvare il sorgente e la shell per compilare, visualizzare, stampare.

2. Processare il file con il comando:

   latex report.tex

   Risolti gli eventuali errori, verrà generato il file   report.dvi, che potrà essere visualizzato con il comando:

   xdvi report.dvi&

   L'utilizzo del carattere &, permette di aprire il visualizzatore   xdvi in background, mantenendo attiva la shell.

3. Il file   report.dvi può essere convertito in formato PostScript, con il comando:

   dvips report.dvi -o report.ps

   Sarà quindi possibile visualizzare il file ps con il comando:

   gv report.ps &

   ed inviarlo alla stampante con il comando:

   lpr -Pnome-stampante report.ps

pdflatex report.tex

acroread report.pdf&

Nota: dal sito web del centro di calcolo del dipartimento è scaricabile il file www.mat.uniroma1.it/centro-calcolo/manuali/EsempioTesi.zip, realizzato per aiutare gli studenti ad iniziare a scrivere la propria tesi di laurea con LaTex. L'esempio è stato prodotto dalla studentessa Nicoletta Gabrielli nell'ambito della borsa di collaborazione con il Laboratorio e Centro Calcolo.
 

SEMPLICI ESEMPI DI SHELL SCRIPT

Come già accennato nei paragrafi precedenti, la shell può essere utilizzata come linguaggio di programmazione, ed in quanto tale, dispone di variabili, di operatori e di strutture logiche. Uno shell script è un file di testo contenente una sequenza di comandi, che consentono di eseguire rapidamente operazioni complesse e/o ripetitive. Come per i programmi scritti in un linguaggio ad alto livello, il file di testo contenente un programma shell può essere scritto utilizzando un qualsiasi editor. Diversamente dai programmi in linguaggio ad alto livello però, non è necessario utilizzare un compilatore per convertire il programma sorgente in linguaggio macchina. La shell infatti agisce come interprete: legge, traduce ed esegue direttamente le istruzioni contenute nello script.
Per eseguire uno shell script, è sufficiente digitarne il nome al prompt dei comandi. Se la directory contenente lo script, non è fra quelle comprese nella variabile d'ambiente PATH, sarà necessario digitare il nome completo del percorso. Se ad esempio lo shell script si trova nella directory corrente, e se quest'ultima non è compresa nella variabile PATH, dovremo inviare il comando:
        ./nome-shell-script
Attenzione: affinchè il programma shell possa essere eseguito dal sistema, è necessario che l'utente che invia il comando abbia "diritto di esecuzione" sul file contenente lo script. Come illustrato nei paragrafi precedenti, si possono utilizzare i comandi "ls -l" e "chmod" per vedere ed eventualmente modificare i diritti di accesso sul file.
Solo a titolo di esempio, si riportano due semplici programmini shell. È importante sapere che la sintassi dei comandi, dipende dalla shell utilizzata. I due script riportati di seguito utilizzano la   bash shell.
Per maggiori dettagli sui comandi utilizzati negli esempi e per una descrizione completa della sintassi da utilizzare in uno shell script bash, consultare il manuale in linea ("man bash").

Esempio 1: shell script   esegui

1. #!/bin/bash 2. # 3. # esegui: questo script manda in esecuzione tutti i 4. # programmi eseguibili contenuti nella directory, 5. # passata come parametro di input $1. 6. # 7. if [ $1 ] ; then 8. echo "Esecuzione di tutti i file contenuti nella dir $1" 9. echo "" 10. for i in $1/* ; do 11. if [ -f $i ] && [ -x $i ]; then 12. echo "`basename $i` in esecuzione ....." 13. $i 14. echo "" 15. fi 16. done 17. else 18. echo "Indicare il nome della dir contenente i programmi da eseguire" 19. fi 20. exit

Questo semplice script permette di eseguire in sequenza tutti i programmi contenuti nella directory indicata in input. Alla riga 7, il programma controlla che sia stato specificato in input il nome della directory ed in caso contrario (righe 17,18) invia un messaggio di errore. Le righe 10-16 eseguono un ciclo su tutti i file contenuti nella directory specificata in input: lo script controlla se il file preso in esame è un file regolare (-f) e se è eseguibile (-x) (riga 11) ed in caso affermativo, invia a schermo un messaggio (riga 12) e lo esegue (riga 13).
Nell'istruzione alla riga 12 vengono utilizzati i comandi "echo" e "basename" e l'operatore backtick:
il comando echo scrive i suoi argomenti su standard output (a video);
il comando basename restituisce il nome di un file, privo del percorso;
l'operatore backtick esegue un comando (nel nostro caso, esegue il comando basename $i) e ne restituisce l'output.
L'effetto dell'istruzione a riga 12 sarà quindi quello di produrre a video il messaggio:
      nome-file in esecuzione .....

Esempio 2: shell script   txt2ps

1. #!/bin/bash 2. # 3. # txt2ps: questo script trasforma tutti i file con estensione 4. # .txt, presenti nella directory corrente, in file .ps 5. # 6. error_file=/tmp/txt2ps_errore 7. lista=`ls *.txt 2> $error_file` 8. if [ -s $error_file ]; then 9. echo "Nessun file da convertire in ps" 10. else 11. for i in $lista ; do 12. j=`echo $i | sed -e 's:txt$:ps:' ` 13. a2ps $i -o $j 14. echo "trasformato $i in $j" 15. done 16. fi 17. rm $error_file 18. exit

Questo semplice script trasforma tutti i file con estensione .txt contenuti nella directory corrente, in file postscript. Alla riga 6, viene definita la variabile error_file contenente il nome del file utilizzato per memorizzare eventuali segnalazioni di errore. Alla riga 7, viene definita la variabile lista contenente l'output del comando "ls *.txt", ovvero l'elenco dei nomi dei file .txt contenuti nella directory corrente. Se nella directory corrente non ci sono file .txt, la segnalazione viene rindirizzata sul file error_file. Alla riga 8 il programma controlla se il file error_file ha dimensione maggiore di 0 (-s), ovvero se non è vuoto e quindi se contiene una segnalazione di errore. In caso positivo (riga 9), invia a schermo il messaggio "Nessun file da convertire in ps". Se invece il file error_file è vuoto, il programma esegue un ciclo (righe 11-15) su tutti i file compresi nella variabile lista: alla riga 12 viene definita la variabile j contenente il nuovo nome da assegnare al file ed alla riga 13 il file viene convertito in postscript. Prima della chiusura, lo script cancella il file error_file (riga 17).
Nell'istruzione alla riga 12, per definire il nuovo nome da assegnare al file preso in esame vengono utilizzati l'operatore backtick, l'operatore di concatenazione pipe (|), i comandi echo e sed:
l'operatore backtick esegue un comando e ne restituisce l'output;
l'operatore pipe concatena due comandi, passando l'output del primo comando in input al secondo comando;
il comando echo invia i suoi argomenti su standard output;
il comando sed è uno Stream EDitor e viene utilizzato per manipolare la stringa contenente il nome del file.
Cerchiamo di capire come si combinano tutti questi ingredienti: utilizzando l'operatore backtick, la variabile j viene definita dall'output del comando
echo $i | sed -e 's:txt$:ps'
In questa istruzione, l'operatore di concatenazione pipe (|), passa in input allo stream editor "sed", l'output del comando "echo $i", ovvero il nome del file preso in esame. sed applica sulla stringa che riceve in input il comando di editing 's:txt$:ps:' specificato tramite l'opzione -e, ovvero sostituisce (s) la stringa txt che chiude il nome del file, con la stringa ps. Il carattere $ dopo la stringa txt (txt$) serve ad indicare che solo l'occorrenza della stringa txt che chiude il nome del file deve essere sostituita con la stringa ps e non altre eventuali occorrenze comprese nel nome del file. Se, ad esempio, si fosse scritto semplicemente 's:txt:ps:', un file dal nome txttag.txt sarebbe stato rinominato in pstag.txt, poichè sarebbe stata sostituita la prima occorrenza di txt. Se invece fosse stato scritto 's:txt:ps:g', allora tutte (g sta per global) le occorrenze della stringa txt sarebbero state sostituite dalla stringa ps ed un file con nome txttag.txt sarebbe stato rinominato in pstag.ps.
L'effetto dell'istruzione a riga 12 sarà quindi quello di prendere la variabile i, contenente il vecchio nome del file, sostituire l'estensione txt con l'estensione ps ed assegnare il nuovo nome alla variabile j.

CENNI SULL'UTILIZZO DI SSH ED SFTP

• ssh (Secure SHell) è un programma che permette di connettersi e di eseguire il   login su una macchina remota, per poter eseguire comandi su di essa.

• sftp (Secure File Transfer Program) è un programma che consente il trasferimento di files da e verso una macchina remota sulla rete.

Il protocollo di comunicazione SSH, a differenza di altri protocolli utilizzati per le comunicazioni su Internet (POP, IMAP, HTTP, SMTP, TELNET, etc.) che sono fondamentalmente insicuri, fornisce una infrastruttura per connessioni crittografate, che prevedono autenticazione fra host e host e fra utente ed host.

Informazioni dettagliate sul protocollo SSH e sul funzionamento dei comandi ssh ed sftp, si possono ottenere dal manuale in linea ("man ssh" e "man sftp") e dall'abbondante documentazione disponibile sulla rete (vedere ad esempio http://www.cert.garr.it/documenti/ssh/).

Riportiamo di seguito solo alcuni semplici esempi di utilizzo.

• Esempio di apertura shell remota via ssh:

  archimede%ssh giulia@giove.mat.uniroma1.it giulia@giove.mat.uniroma1.it's password: ****** Last login: Mon Mar 27 2006 07:55:34 Sun Microsystems Inc. SunOS 5.7 Generic October 1998 GIOVE (Enterprise 250 del Dipartimento di Matematica) IP 151.100.50.7 giove.mat.uniroma1.it ........ ........ giove%qui si possono inviare comandi (ls, cd, lpr, etc.) ........ ........ giove%exit (per chiudere)

  Il comando "ssh giulia@giove.mat.uniroma1.it" apre una connessione per l'utente specificato (nell'esempio giulia) verso l'host specificato (nell'esempio giove.mat.uniroma1.it). Viene richiesto all'utente di autenticarsi digitando la propria password. Quando l'identità dell'utente è stata accertata dall'host remoto (giove.mat.uniroma1.it), questo fornisce all'utente una shell dalla quale sarà possibile eseguire comandi. Tutte le comunicazioni fra la macchina locale e la shell remota sono crittografate.
  Se il nome dell'utente sulla macchina remota è uguale al nome dell'utente sulla macchina locale, esso può essere omesso, quindi ad esempio, se Giulia Bianchi è identificata dallo username giulia sia sul local host archimede.mat.uniroma1.it, sia sul remote host giove.mat.uniroma1.it, la connessione potrà essere attivata digitando semplicemente "ssh giove.mat.uniroma1.it".

• Esempio di apertura connessione via sftp per trasferimento files:

  archimede%sftp giulia@giove.mat.uniroma1.it Connecting to giove.mat.uniroma1.it... giulia@giove.mat.uniroma1.it's password: sftp> ........ ........ ........ sftp> quit (per chiudere)

  Attivata la connessione, sarà possibile trasferire files da/verso l'host remoto. Seguono alcuni dei comandi utilizzabili in una sessione sftp:

  - ls [nome-dir]	per avere l'elenco dei files sulla directory remota  nome-dir
  - lls [nome-dir]	per avere l'elenco dei files sulla directory locale  nome-dir
  - cd nome-dir	per spostarsi sulla directory remota  nome-dir
  - lcd nome-dir	per spostarsi sulla directory locale  nome-dir
  - pwd	restituisce il nome della directory corrente su  remote host
  - lpwd	restituisce il nome della directory corrente su  local host
  - get nome-file	per copiare il file  nome-file da  remote host a  local host
  - put nome-file	per copiare il file  nome-file da  local host a  remote host
  - rm nome-file	per cancellare il file remoto  nome-file

  Ecco un esempio nel quale vengono utilizzati alcuni dei comandi sopra riportati:

  archimede%sftp giulia@giove.mat.uniroma1.it
  Connecting to giove.mat.uniroma1.it...
  giulia@giove.mat.uniroma1.it's password: 
  sftp> cd /tmp	| si sposta sulla directory remota /tmp
  sftp> lcd /tmp	| si sposta sulla directory locale /tmp
  sftp> ls	| elenca i files sulla directory remota
  drwxrwxrwx   7 sys      sys           928 Apr 18 10:31 ./
  drwxr-xr-x  46 root     root         1536 Apr 10  9:02 ../
  -rw-rw-rw-   1 root     root         2395 Apr 18  5:36 archivio.tar.gz
  sftp> get archivio.tar.gz
  Fetching /tmp/archivio.tar.gz to archivio.tar.gz
  sftp> quit