Алексеев Игорь Геннадиевич, Бранцевич Петр Юльянович
Учебно-методическое пособие для студентов специальности «Программное обеспечение информационных технологий» дневной формы обучения
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Минск 2004
В пособии рассмотрены основные команды операционной системы UNIX, предназначенные для работы с файлами и каталогами, а также для создания процессов и организации взаимодействия между ними. Даны структуры лабораторных работ по курсу «ТВПиС»
1. Основные команды ос unix
Вход в систему и выход
В ответ на приглашение системы ввести Logon вводим: sxtxx, например s5t03, где 5 – номер Вашей группы, а 03 – Ваш порядковый номер в группе. Затем после входа в систему устанавливаем с помощью команды passwd свой пароль длиной не менее 6 символов. Не забывайте свой логин и пароль! Пароль нельзя восстановить!
Пароль в зашифрованном виде находится в каталоге ./etс в файле shadow и для его сброса необходимо удалить набор символов после имени пользователя между двоеточиями. Например, пользователь stud1, запись в файле shadow:
stud1:gdwiefu@#@#$%66reHHrrnCvcn:12060:………
после удаления пароля запись должна быть следующая:
stud1::12060:………
Выход из системы можно осуществить по команде exit
Рабочие каталоги и файлы
Ваш рабочий каталог: /home/sxtxx, где x и xx – номер группы и порядковый номер студента в группе.
Включаемые файлы типа: stdio.h, stdlib.h и т.п. находятся в каталоге: /usr/include/
Работа с каталогами и файлами
Для вывода содержимого текущего каталога можно использовать команду: dir или ls, для изменения текущего каталога – команду: cd.
Для вывода полного имени текущего каталога можно использовать команду: pwd, для создания или удаления каталога – команды: mkdir и rmdir.
Для вывода на терминал содержимого файла можно использовать команду: cat имя_файла, например: cat prog.txt.
Для вызова файл-менеджера типа Norton`а набираем: mc (вызов оболочки файл-менеджера Midnight Commander) и далее работаем с его меню.
Для вызова текстового редактора набираем: joe или joe имя_создаваемого_или_редактируемого_файла. В самом редакторе практически все команды начинаются с последовательности ctrl-k, и нажатия нужного символа. Например, ctrl-k h выведет справку по основным командам редактора, а ctrl-k x завершит работу редактора с сохранением редактируемого файла.
Работа с программами и процессами
Запуск программы на выполнение:
./имя_программы например: ./prog1.exe
Для компиляции программ на С/С++ вызываем компилятор:
cc имя_входного_файла – о имя_выходного_файла или:
gcc имя_входного_файла – о имя_выходного_файла ,
где имя_входного_файла обязательно должно быть с расширением *.с или *.cpp, а имя_выходного_файла может быть любым (желательно совпадать с именем входного файла, кроме расширения).
Например: cc myprog1.c –o myprog1
или
gcc myprog1.c –o myprog1
Для вывода списка запущенных процессов можно использовать команду:
ps, например: ps –x выведет список всех запущенных процессов.
Для снятия задачи (процесса) можно использовать команду: kill pid_процесса, предварительно узнав его pid командой ps.
В каталоге ./proc находятся сведения обо всех запущенных процессах в системе, их состоянии, распределении памяти и т.д.
Типовой вид каталога:
./proc/1081/……..,
./proc/1085/………, где 1081 и 1082 соответственно pid запущенных процессов в системе.
Справку по командам системы или по языку С можно получить по команде:
man имя_команды, например: man ls
2. Лабораторные работы
Лабораторная работа №1
Работа с файлами и каталогами ОС UNIX
Цель работы – изучить основные команды ОС UNIX для работы с файлами и каталогами.
Теоретическая часть
Для выполнения операций записи и чтения данных в существующем файле его следует открыть при помощи системного вызова open. Ниже приведено описание этого вызова:
# include <sys / types.h>
# include <sys / stat.h>
# include <fcnt1.h>
int open (const char *pathname, int flags, [mode_t mode]);
Первый аргумент, pathname, является указателем на строку маршрутного имени открываемого файла. Значение pathname может быть абсолютным путём, например: /usr / keith / junk. Данный путь задаёт положение файла по отношению к корневому каталогу. Аргумент pathname может также быть относительным путём, задающим маршрут от текущего каталога к файлу, например: keith / junk или просто junk. В последнем случае программа откроет файл junk в текущем каталоге. В общем случае, если один из аргументов системного вызова или библиотечной процедуры – имя файла, то в качестве него можно задать любое допустимое маршрутное имя файла UNIX.
Второй аргумент системного вызова open - flags - имеет целочисленный тип и определяет метод доступа. Параметр flags принимает одно из значений, заданных постоянными в заголовочном файле <fcnt1.h> при помощи директивы препроцессора #define ( fcnt1 является сокращением от file control - «управление файлом»). В файле <fcnt1.h> определены три постоянных:
O_RDONLY – открыть файл только для чтения,
O_WRONLY – открыть файл только для записи,
O_RDWR – открыть файл для чтения и записи.
В случае успешного завершения вызова open и открытия файла возвращаемое вызовом open значение будет содержать неотрицательное целое число – дескриптор файла. В случае ошибки вызов open возвращает вместо дескриптора файла значение –1. Это может произойти, например, если файл не существует.
Третий параметр mode, является необязательным, он используется только вместе с флагом O_CREAT.
Следующий фрагмент программы открывает файл junk для чтения и записи и проверяет, не возникает ли при этом ошибка. Этот последний момент особенно важен: имеет смысл устанавливать проверку ошибок во все программы, которые используют системные вызовы, поскольку каким бы простым ни было приложение, иногда может произойти сбой. В приведенном ниже примере используются библиотечные процедуры printf для вывода сообщения и exit – для завершения процесса:
# include <stdlib.h> /* Для вызова exit */
# include <fcnt1.h>
char workfile=”junk”; / Задать имя рабочего файла */
main()
{
int filedes;
/* Открыть файл, используя постоянную O_RDWR из <fcnt1.h> */
/* Файл открывается для чтения / записи */
if ((filedes=open(workfile, O_RDWR)) = = -1)
{
printf (“Невозможно открыть %s\n”, workfile);
exit (1); /* Выход по ошибке */
}
/* Остальная программа */
exit (0); /* Нормальный выход */
}
Вызов open может использоваться для создания файла, например:
filedes = open (“/tmp/newfile”, O_WRONLY | O_CREAT, 0644);
Здесь объединены флаги O_CREAT и O_WRONLY, задающие создание файла /tmp/newfile при помощи вызова open. Если /tmp/newfile не существует, то будет создан файл нулевой длины с таким именем и открыт только для записи.
Параметр mode содержит число, определяющее права доступа к файлу, указывающие, кто из пользователей системы может осуществлять чтение, запись или выполнение файла. Пользователь, создавший файл, может выполнять чтение из файла и запись в него. Остальные пользователи будут иметь доступ только для чтения файла.
Следующая программа создаёт файл newfile в текущем каталоге:
# include <stdlib.h>
# include <fcnt1.h>
#define PERMS 0644 /* Права доступа при открытии с O_CREAT */
char *filename=”newfile”;
main()
{
int filedes;
if ((filedes=open (filename, O_RDWR | O_CREAT, PERMS)) = = -1)
{
printf (“Невозможно открыть %s\n”, filename);
exit (1); /* Выход по ошибке */
}
/* Остальная программа */
exit (0);
}
Другой способ создания файла заключается в использовании системного вызова creat. Так же, как и вызов open, он возвращает либо ненулевой дескриптор файла, либо –1 в случае ошибки. Если файл успешно создан, то возвращаемое значение является дескриптором этого файла, открытого для записи. Вызов creat осуществляется так:
# include <sys / types.h>
# include <sys / stat.h>
# include <fcnt1.h>
int creat (const char *pathname, mode_t mode);
Первый параметр pathname указывает на маршрутное имя файла UNIX, определяющее имя создаваемого файла и путь к нему. Так же, как и в случае вызова open, параметр mode задаёт права доступа. При этом, если файл существует, то второй параметр также игнорируется. Тем не менее, в отличие от вызова open, в результате вызова creat файл всегда будет усечён до нулевой длины. Пример использования вызова creat:
filedes = creat (“/tmp/newfile”, 0644);
что эквивалентно вызову:
filedes = open (“/tmp/newfile”, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);
Следует отметить, что вызов creat всегда открывает файл только для записи. Например, программа не может создать файл при помощи creat, записать в него данные, затем вернуться назад и попытаться прочитать данные из файла, если предварительно не закроет его и не откроет снова при помощи вызова open.
Библиотечная процедура fopen является эквивалентом вызова open:
#include <stdio.h>
FILE *fopen (const char *filename, const char *type);
Процедура fopen открывает файл, заданный параметром filename, и связывает с ним структуру FILE. В случае успешного завершения процедура fopen возвращает указатель на структуру FILE, идентифицирующую открытый файл; объект FILE * также часто называют открытым потоком ввода / вывода (эта структура FILE является элементом внутренней таблицы). В случае неудачи процедура fopen возвращает нулевой указатель NULL. При этом, так же, как и для open, переменная errno будет содержать код ошибки, указывающий на её причину.
Второй параметр процедуры fopen указывает на строку, определяющую режим доступа. Она может принимать следующие основные значения:
r - открыть файл filename только для чтения (если файл не существует, то процедура fopen вернёт нулевой указатель NULL);
w - создать файл filename и открыть его только для записи (если файл не существует, то он будет усечён до нулевой длины);
а - открыть файл filename только для записи, все данные будут добавляться в конец файла (если файл не существует, он создаётся).
Следующий пример программы показывает использование процедуры fopen. При этом, если файл indata существует, то он открывается для чтения, а файл outdata создаётся (или усекается до нулевой длины, если он существует). Процедура fatal предназначена для вывода сообщения об ошибке. Она просто передаёт свой аргумент процедуре perror, а затем вызывается exit для завершения работы программы: