Cours Systèmes d’exploitation

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1 Cours Systèmes d’exploitation
& Linux Formation GTI Septembre 2006 Ahmed Jebali

2 Plan du cours Linux: Introduction générale Initiation au shell
Le système de fichiers Les redirections & pipes La gestion des utilisateurs Les processus Les filtres L’éditeur vi Les scripts Fonctions avancées

3 Logiciel Libre Liberté d’utiliser le logiciel pour n’importe quelle utilisation Liberté d’étudier le fonctionnement du logiciel et de l’adapter à ses besoins Liberté de redistribuer des copies du logiciel Liberté d’améliorer le logiciel et de distribuer publiquement ces améliorations pour le bénéfice de toute la communauté

4 Pourquoi utiliser les logiciels libres ?
C’est le domaine des technologies de l’information qui possède une histoire cohérente et continue Ce sont les systèmes alternatifs qui permettent une analyse comparative critique C’est un moyen d’acquérir des outils et des méthodes originales C’est un moyen de s’approprier les nouvelles technologies de façon autonome et indépendante

5 Définir Linux Propriétés Ouverture/Fermeture d’une session
multi-tâches : multi-utilisateurs : multi-postes : Outils / logiciels gratuits Environnement de développement Libre (et gratuit) !! : Ouverture/Fermeture d’une session Travailler sous Linux implique une connexion au système Login: Identification de l’utilisateur: login + mot-de-passe droits accordés par le super-utilisateur (root) Logout: procédure de sortie commande “logout” dans la console

6 Concepts de base Kernel = Noyau Shell Application
Gestion des Entrées/Sorties Ordonnancement des tâches (scheduleur) Gestion de la mémoire virtuelle Shell Interprétation des commandes utilisateur Séquencement entre les programmes Application Ajout et|ou retrait à l’aide de paquets Développements modulaires pour partager les bibliothèques entre applications

7 L’histoire… Linux est le petit fils de Unix Voir « Unix history »

8 La première fois ! Une fois connecté, le système nous connaît, ouvre une session à notre nom et attend nos instructions via un programme spécial: Le Shell = interpréteur de commandes interface utilisateur “de base” (interlocuteur avec le syst.) interprétation ligne à ligne plusieurs shells: sh, csh, tcsh, bash, ksh, zsh, ... configurable: fichiers d’environnement (commençant par un “.”) “.login” “.logout” “.bashrc” langage de programmation shell par défaut : bash

9 Les utilisateurs et les groupes
Linux est multi-utilisateurs Chaque utilisateur a un login = nom identifiant unique Un utilisateur particulier : root Rôle du root : Administrer la machine Configurer les comptes utilisateurs Résoudre les problèmes systèmes Les utilisateurs sont organisés dans des groupes s’ils partagent les mêmes fichiers S’ils ont les mêmes responsabilités S’ils appartiennent au même service

10 Procédure de login Démarrer la machine Choisir le système Linux
Login : root Passwd :

11 commande [-option(s)] [argument(s)]
Initiation au shell Format général des commandes: commande [-option(s)] [argument(s)] Exemple : ls –a *.txt

12 Exemples date touch fic hostname whoami echo ls man <cde>
crée un fichier fic hostname whoami affiche le nom de login de l’utilisateur connecté echo affiche un message (echo "bonjour !") ls liste le contenu d’un répertoire man <cde> manuel en ligne de la commande <cde>

13 Exercice Chercher la page manuelle de la commande ls
Tester les différentes options ( -R) Tester ces mêmes options sur l’argument /

14 Sortie de ls drwx------ 7 jebali sor 512 Sep 30 17:51 cours1.ps
drwxr-xr-x jebali sor Sep xIngenieur drwxr-xr-x jebali sor Oct xMedianet drwxr-xr-x jebali sor Sep 28 12:22 xPack drwx jebali sor May 16 14:48 xPersonnel drwx jebali sor Jul xProjet drwxr-xr-x jebali sor Dec xReunion -rw-r--r jebali sor Nov notes.txt drwx jebali sor Jan xShrap drwxr-xr-x jebali sor Jul xThese lrwxr-xr-x jebali sor Apr yoko -> /home/yoko/

15 Shell : les méta-caractères
Caractères spéciaux: ! ^ * ? [] \ ; & < > | >> L'astérisque ou étoile: * interprété comme toute suite de caractères alphanumériques utiliser avec précaution (commande rm par ex...) Le point d’interrogation: ? remplace 1 seul caractère alphanumérique

16 Shell : les méta-caractères
Caractères spéciaux: ! ^ * ? [] \ ; & < > | >> Le point-virgule: ; Séparateur de commandes Les crochets: [] Remplace un caractère choisi parmi ceux énumérés entre les crochets [a-Z] : les lettres

17 Exercice Ecrire une commande qui affiche les fichiers dont le nom
se compose de 4 caractères se compose de deux caractères ou plus se compose de de deux caractères séparés par un -

18 Les variables d’environnement
La commande env affiche les variables d’environnement La plupart servent à configurer l’environnement utilisateur export Nomvariable=valeur affecte valeur à la variable echo $Nomvariable affiche la valeur de la variable

19 Variables d’environnement
La variable PS1 contient le « prompt » = l’invite de commande \d pour ajouter la date \t pour ajouter l'heure \u pour ajouter le nom de l'utilisateur \r pour un retour à la ligne \w pour ajouter le chemin complet du répertoire courant \W pour ajouter le répertoire courant \h pour ajouter le nom de la machine Exercice : changer le contenu de cette variable

20 Exercice Ecrire une commande qui affiche
La variable d’environnement contenant le chemin des exécutables Deux variables d’environnements de votre choix Les fichiers dont le nom est le contenu d’une variable d’environnement que vous avez créé à l’avance, et avec une extension .numéro (exemple fic.9)

21 Forme générale des commandes
Sortie standard (écran) Entrée standard (clavier) Commande Sortie d’erreur (écran…)

22 Exemple Lancer la commande sort Donner des noms de villes par exemple
Finir par Ctr-d Observer le résultat

23 Mécanisme de redirection
< nomfic prend comme entrée nomfic > nomfic envoyer la sortie de la commande dans ce fichier >> ajouter la sortie au fichier Faire le test avec les commandes que vous connaissez

24 Exercice Ecrire une commande qui stocke les informations
Propres au système dans un fichier nommé sysinfo Propres à l’utilisateur dans le fichier userinfo Ces informations sont récupérées soit dans les variables d’environnement soit avec des commande que vous connaissez.

25 Les tubes/pipes Exemple : ls | sort AltGr-6 Sortie standard
Entrée standard Commande Sortie d’erreur Sortie d’erreur Exemple : ls | sort AltGr-6

26 Exercice Ecrire une commande qui ordonne dans l’ordre inverse
Les variables d’environnements Le contenu d’un fichier de noms de pays

27 Commandes Chercher dans le manuel ces commandes cat nomfichier
more nomfichier wc grep texte nomfichier head nomfichier tail nomfichier

28 Exercice Ecrire une commande qui calcul le nombre d’occurrence
de « Paris » dans un fichier de noms de villes.

29 Les scripts Des utilitaires écrits avec des commande du shell.
Interprétés directement en shell Gère l’interactivité avec l’utilisateur Commence par #!/bin/shellutilisé Ne pas oublier le droit exécution !

30 Système de fichiers Implanté sur une partition du disque
Structuré en répertoire La racine est / Exo : cd / ls / /etc /usr /bin

31 Arborescence de Linux / la racine /bin /usr /root /lib /etc /home /dev
/var /mnt /boot /sbin

32 Commandes du FS Répertoires Fichiers
mkdir nom-de-répertoire Création d'un répertoire rmdir nom-de-répertoire Suppression d'un répertoire vide mv répertoire répertoire-d'accueil déplacement mv répertoire nouveau-nom Fichiers touch mon-fichier création d'un fichier vide more mon-fichier visualisation d'un fichier par page rm mon-fichier suppression mv mon-fichier répertoire déplacer mv mon-fichier nouveau-nom renommer cp nom-fichier répertoire-d'accueil/autre-nom copie file mon-fichier type de fichier

33 Sortie de ls –l drwx------ 7 jebali sor 512 Sep 30 17:51 cours1.ps
drwxr-xr-x jebali sor Sep xIngenieur drwxr-xr-x jebali sor Oct xMedianet drwxr-xr-x jebali sor Sep 28 12:22 xPack drwx jebali sor May 16 14:48 xPersonnel drwx jebali sor Jul xProjet drwxr-xr-x jebali sor Dec xReunion -rw-r--r jebali sor Nov notes.txt drwx jebali sor Jan xShrap drwxr-xr-x jebali sor Jul xThese lrwxr-xr-x jebali sor Apr yoko -> /home/yoko/

34 Type de fichiers - fichier normale d : répertoire (directory)
b : bloc, fichier spécial mode bloc c : caractère, fichier spécial mode caractère l : lien symbolique p : fichier pipe s : socket

35 Droits Organisé en trois lots
Droits utilisateur, du groupe, des autres Exo ls –l R: read lire W : write écrire X : execute exécution Attention signification différente selon fichier ou répertoire

36 Changer les droits d’accès
chmod [droit] nomfichier Les droits sont exprimés par ugo+/-rwx Exercice : changer les droits de vos fichiers Enlever le droit de lecture pour le propriétaire Et voir si vous pouvez afficher son contenu

37 Droits en octal Exprimer les droits avec les chiffres 0 pas de droits
1 pour - - x 2 pour - w – 3 pour – wx … Exemple :

38 Droits d’accès sur les répertoires
x : travaerser avec la commande cd r : lister le contenu avec ls w : écriture, donc supprimer aussi des fichiers

39 Gestion de l’espace de stockage
Consulter le manuel des commandes df du

40 Les inodes Comment les voir : ls –li C’est quoi ?
Un numéro qui renvoie sur une structure dans une table d’inodes Information : nom, taille, date, permission,

41 Les montages : introduction
Tout appartient à / Chaque périphérique est monté sur un répertoire appartenant à / Comment faire : avec la commande mount mount /dev/periph /mnt/repertoire Puis on peut naviguer dans /mnt/repertoire

42 Exercice Calculer le nombre de fichiers et de répertoire dans votre
répertoire de travail Calculer le nombre de répertoiress et sous-répertoire dans votre répertoire de travail.

43 L’éditeur vi Consulter le manuel de la commande vi
vi est un éditeur de texte basique. D’autres éditeurs de texte sont utilisés comme pico.

44 Gestion des utilisateurs
Un utilisateur privilégier : root Appartient au groupe root Et les autres !

45 Identification Uid : user identificateur numéro d’identification de l’utilisateur Pour le root c’est 0 Gid : Group identificateur numéro d’identification du groupe

46 Gestion des utilisateurs
La commande useradd Comportement par défaut de la commande Ajoute un utilisateur au système Lui créer un groupe du même nom Crée un répertoire dans /home/ avec ce nom Copie /etc/skel/* dans /home/nom-utilisateur

47 Exercice man useradd Explorer les différentes options
Combiner plusieurs options

48 Attribution d’un mot de passe
Avec la commande passwd nomutilisateur Demande de confirmation Vérification de la robustesse du mot de passe

49 Supprimer un utilisateur
Avec la commande userdel Avec l’option –r on supprime aussi son répertoire

50 Le fichier /etc/passwd
Extrait du fichier : root:x:0:0:root:/root:/bin/bash bin:x:1:1:bin:/bin: daemon:x:2:2:daemon:/sbin: adm:x:3:4:adm:/var/adm: lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd: sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt

51 Le fichier /etc/passwd
Les champs : Nom utilisateur Mot de passe : codé, ou x donc dans /etc/shadow, ou !! Interdit de connexion UID GID Libre : nom et prénom, adresse… Le répertoire de connexion Le shell

52 Le fichier /etc/shadow
Contient les mots de passe cryptés Champ : Nom utilisateur Mot de passe Dernière date de modification Min nombre de jour avant le quel le pass peut être changé Max nombre de jour après lequel le pass doit être changé…

53 Le fichier /etc/group Contient la description des groupes des utilisateurs Organisé en champs : Le nom du groupe Mot de passe (non utilisé) Le numéro du groupe Champs vide Champs description Liste des membres

54 Manipulation des groupes
La commande groupadd groupdel groupmod

55 Exercice Noter les droits des fichiers /etc/passwd /etc/shadow
/etc/group

56 Exercice Créer « manuellement » un utilisateur
Attention aux manipulations ! Démarche : Éditer passwd shadow group Créer /home/user Copier /etc/skel Changer le propriétaire et le groupe

57 Connexion et profil des utilisateurs
À la connexion /etc/profile puis /home/user/.profile Sur Linux : Si /etc/profile Si /home/user/.bash_profile existe, il est exécuté Sinon si /home/user/.bash_login existe il est exécuté Sinon si /home/.profile existe il est exécuté Cas particulier : Mandrake .bash_profile appelle .bashrc qui appelle /etc/bashrc

58 Exercice Changer l’environnement de l’utilisateur en agissant sur ces fichiers

59 Les processus Définition : un processus est un programme dont l’exécution est en cours. Un programme existe d’abord sous forme de fichier exécutable Il est ensuite chargé en mémoire puis exécuté -> donc devient processus Un même programme peut être exécuté plusieurs fois (cas de /bin/bash) Time sharing : méthode de partage du temps processeur entre les processus en time slice (= 5ms)

60 États d’un processus Linux
Running R Exécutable En exécution Création Fin et destruction Endormi Sleeping S Exécutable : dans la file de l’ordonnanceur En exécution : sur le processeur Endormi : attend un événement (clavier, communication, sémaphore) Zombi : un processus terminé, mais son père n’est pas informé

61 Un peu de code noyau volatile long state; #define TASK_RUNNING 0
#define TASK_INTERRUPTIBLE #define TASK_UNINTERRUPTIBLE 2 #define TASK_ZOMBIE #define TASK_STOPPED

62 Caractéristique d’un processus
Le PID : Process Identifier, numéro identificateur du processus Ce numéro est attribué par le noyau de façon unique par processus Renvoie vers une table de processus gérée par le noyau

63 Linux : Gestion des Processus
Au démarrage le processus init est créé init crée tous les autres processus qui sont ses fils La commande ps nous permet de voir les processus créés init …. syslogd crond

64 La commande ps Infos retournées par ps: temps CPU utilisé
[jebali:~] ps PID TT TIME COMMAND 3899 p : zsh 4743 p :00.14 emacs 4180 std : zsh numéro de processus commande exécutée terminal associé

65 Autres informations avec ps
ps –alx UID : numéro de l’utilisateur PID : numéro du processus PPID : numéro du processus père PRI : priorité du processus fixée par le système NI(CE) : facteur influençant la priorité STAT : état du processus TTY : le terminal auquel le processus est rattaché

66 Exercice Exécuter ps –alx
Retrouver l’arbre généalogique de votre processus bash bash a-t-il des fils ? lesquels ?

67 Exercice Ecrire une commande qui calcule le nombre de processus
de l’utilisateur root

68 Arbre des Processus Infos retournées par pstree (-a): init-+-ahc_dv_0
|-crond |-cupsd |-devfsd |-keventd |-khubd |-kinoded |-klogd |-ksoftirqd_CPU0 |-kswapd |-kupdated |-lockd |-mdrecoveryd |-6*[mingetty] |-10*[mysqld_safe---mysqld---mysqld---mysqld] |-8*[nfsd] |-ntpd |-portmap

69 Une vue dynamique de l’exécution des processus : top
top : affiche en boucle les processus du système (fréquence 1s) On interagie avec top en appuyant sur une touche : h aide u nomutilisateur : que les processus de l’utilisateur …

70 Priorités Chaque processus a une priorité d’exécution
Sous Linux les priorités vont de –20 à 19 Plus la valeur est grande plus la priorié est petite La commande nice affecte la priorité #>nice –5 find / -name *.c 

71 Avant plan et tâche de fond
Avant plan : on tape la commande ou le nom du programme, on n’a pas la main sur le terminal, on attend que la commande fini Tâche de fond ou en arrière plan : on lance la commande ou le programme puis on a la main sur le terminal de suite Comment ? Avec le signe & à la fin de la commande Typiquement, les serveurs tournent en tâche de fond

72 Passage avant - arrière plan
Suspendre le processus en avant plan Ctrl-z bg pour redémarrer le processus et arrière plan fg pour passer le processus de l’arrière plan à l’avant plan jobs connaître les processus en arrière plan

73 Les signaux Un signal est un événement logiciel envoyé à un processus
Envoyé par le noyau, l’utilisateur, un autre programme kill –l liste tous les signaux, désignés par un nom auquel correspond un numéro

74 Les signaux Chaque processus peut recevoir des signanux
Chaque signal a une signification particulière Pour envoyer un signal on utilise la commande kill Exemple kill –9 2345 Nom du signal Numéro Description SIGINT 2 touche Ctrl-C, termine le processus SIGKILL 9 arrêter tout programme car il ne peut être géré différemment que le comportement par défaut. L'arrêt du programme est brutal. SIGTERM 15 Arrête le processus, mais permet d’effectuer des opérations avant l’arrêt. SIGCHLD 17 Informe le père de la mort de son fils

75 La commande trap Permet de modifier la réaction d’un processus via-à-vis d’une commande À la réception d’un signale permet : De l’ignorer D’exécuter une commande particulière De restaurer le comportement par défaut

76 Exemples Ignorer les signaux 2 et 3 Exécuter une commande
trap ‘’ SIGINT SIGQUIT Exécuter une commande trap ‘echo signal recu’ SIGINT Restaurer le comportement par défaut trap - SIGINT