Pääsäännöt; muista aina

1. Ajattele ennen kuin kirjoitat!
   • aina on oltava täysin varma siitä, mitä komento tekee tai vähintään siitä, mitä keljua se ei varmasti ainakaan tee.
   • jos et ole varma, mitä komento tekee, lue ohjeistusta kunnes olet täysin varma.
2. Ajattele vielä kahdesti ennen kuin painat enteriä!
   • komento suoritetaan vasta sitten kun painat enteriä. Silloin on viimeinen hetki perua; enterin painamisen jälkeen väärän komennon tuhot tapahtuvat silmänräpäyksessä.
3. Älä päästä kissaa, lapsia tai vastaavaa näppäimistölle!
   • Apinalta menee käytännössä ääretön aika kirjoittaa Sheakespearen tuotanto satunnaisia näppäimiä painelemalla, mutta vahinko voi tapahtua yksinkertaisesti nuolinäppäimen ja enterin painamisella peräkkäin, mikä vaikuttaa jo vaarallisen todennäköiseltä yhdistelmältä.
4. Varo copy-pastaamasta shelliin mitään, koska teksti tulkitaan useina komentoriveinä. Vähintään on oltava sikavarma siitä, mitä leikepöydällä on ennen kuin lähtee liimaamaan sitä komennoiksi!
5. Tee silloin tällöin varmuuskopiot korvaamattoman tärkeistä tiedostoista. (Vaikka et itse hukkaisi edes vahingossa mitään, laitevika saattaa periaatteessa tuhota tiedostosi milloin vain). Yliopiston kotihakemistostasi on (kai, ehkä) periaatteessa varmuuskopio, mutta tekniikkaan, kuten tähänkään, ei yleensä kannata luottaa 100-prosenttisesti. Vähintään voit olla varma, että mikrotuki ei tule olemaan iloinen siinä vaiheessa, kun varmuuskopioita täytyy lähteä kaivelemaan.

Pelottavia esimerkkejä

• jos vahingossa antaisit komennon rm -rf * kotihakemistossasi, kaikki tiedostosi hukkuisivat iäksi. En suosittele.
• esimerkiksi, jos vahingossa antaisit komennon echo > gradu.doc, tiedosto gradu.doc tuhoutuisi täysin. Ei kannata.
• jompikumpi edellisistä (tai joku muu pommi) saattaa lymytä leikepöydällä melkeinpä odottamassa, että liität sen shell-ikkunaasi.
• jompikumpi edellisistä (tai joku muu pommi) on saattanut juuri äsken olla tarkoituksellinen komento, ja se melkeinpä odottaa, että otat sen nuolinäppäimillä vahingossa komentohistoriasta.
• Tuplavarmistuksia ei ole, vaan shell olettaa, että tiedät, mitä haluat. Siis ole varma komennoistasi.

Kesäopettaja vastaa siitä, että tämän oppaan esimerkit ovat täysin turvalliset jos ne kirjoitetaan merkistä merkkiin sillä tavoin kuin ne on annettu. Siihen vastaaminen loppuu. Älä siis sohlaa ellet ymmärrä. Sitten kun olet varma siitä mitä sohlaat, se muuttuu jopa suotavaksi.

Nämä varoitukset on annettava aluksi. Ymmärtänet miksi. Niistä huolimatta tämän harjoituksen päätarkoitus on vähentää pelkokerrointa ja tehdä yksi tehokkaan automaattisen tietojenkäsittelyn työkalu tutuksi ja turvalliseksi. Mitään hätää ei ole, jos noudatat yllämainittuja pääsääntöjä, etenkin numeroa yksi, "ajattele ennen kuin kirjoitat", ja viisi, "pidä varmuuskopiot". Toivon lukijalle tietoteknisen vapautumisen, ymmärtämyksen luoman turvallisuuden sekä tehokkuudesta syntyvän riemun kokemuksia, jollaisia interaktiivisen shellin oppiminen itselleni aikoinaan tarjosi!

Apua "paniikkitilanteissa"

" Apua! Painelen näppäimiä, mutta mitään ei tapahdu shellissä "

Jotkut normaalit tilanteet voivat näyttää siltä, että shell jumittui eikä tee mitään. Alla on pieni ongelmanselvitysohje pääteyhteydelle silloin kun se "lakkaa vastaamasta". Tärkeintä on olla menemättä paniikkiin; näppäimiä ja varsinkaan enteriä ei saa hakata hullun raivolla, koska voi tulla tuhoja (ks. varoitukset edellä). Todennäköisesti kyseessä on ihan normaali ilmiö.

• Yleisiä syitä:
  • Graafisen työpöydän fokus muualla kuin konsoli-ikkunassa (eli pääteyhteysikkunassa)? Klikkaa konsoli-ikkunaa ja katso auttaako. (Klikkaa vasemmalla hiirennapilla, koska muut napit saattavat vahingossa pastettaa jotakin päätteelle! Ei kannata...)
  • Ctrl-S painettu vahingossa? Paina Ctrl-Q. Jostain syystä (veikkaan että historiallisena jäänteenä) on käytössä näppäinkomento Ctrl-S, joka pysäyttää sinulle päin tulevan tulostuksen. Kaikki näppäinpainalluksesi kuitenkin välittyvät edelleen palvelimelle! Tulosteet jäävät jemmaan ja ne tuodaan puskurista kerralla sinulle sitten kun painat Ctrl-Q. Outo homma, mutta näin se toimii...
  • Ohjelma jumissa / ajo kestää liian kauan? Kokeile Ctrl-C (stop) tai Ctrl-Z (suspend) ja tarkista tila.
  • Oman talon verkkoyhteys poikki? Ei voi kuin odotella. Tai voi kiljua palveluntarjoajan tukipalvelunumeroon ja odotella.
• Harvinaisempia:
  • Etäkone kaatui / buutattiin muistamatta ilmoittaa käyttäjille? Todennäköisesti varmistus ajaa koneen kohta ylös. Odottele. Toivottavasti automaattinen tallennus toimi, eikä tiedostojärjestelmä vioittunut sinun kotihakemistosi kohdalla.
  • Omassa koneessa / asennuksessa vikaa? Olet oman onnesi nojassa... onnea ylläpitotaidon opiskeluun tai kilauta nörttikaverille, joka on palveluksen velkaa...
  • Etäkoneessa viallinen asennus / buginen käyttöjärjestelmä tai shelli? Yritä rinnakkaista yhteyttä koneeseen ja tarkista jumittuneen shellin tila prosessinhallintakomennoilla.

" Apua! Komentoni menevät läpi ja tulosteet tulevat, mutta en näe, mitä kirjoitan. "

• Itselleni on käynyt joskus näin; en yhtään tiedä, mistä se johtuu enkä osaa korjata. Yritä kirjoittaa sokkona komento exit ja ottaa yhteys uudelleen. Ja jos itse tiedät, miksi merkkien kaiutus voisi mennä rikki, kerro se heti mullekin!

" Täysi paniikki! Kaikki on jumissa "

• Jotkut ohjelmat voi olla pirullisia käyttää ennen kuin on lukenut niiden ohjeet. (Samoihin ohjelmiin saattaa ohjeiden lukemisen jälkeen lähes rakastua, kun ovat niin tehokkaita käyttää). Yksi esimerkki on Vi-tekstieditori, jossa pitää osata painella järjestyksessä napit ESC : q ! ja enter, että pääsee pois. Muitakin ehkä voi tulla vastaan.

• Joskus ohjelmat kysyvät jotakin, johon pitäisi osata vastata jotakin. Jos et ole kiinnostunut opettelemaan asiaa manuaalista, tai ei ole aikaa, kokeile seuraavia näppäilyjä, jotka useissa ohjelmissa peruuttavat aloitetun interaktiivisen toiminnon:

  • ESC
  • ESC pari kertaa peräkkäin
  • Ctrl-G -- tämä on aika tyypillinen "Cancel"-toiminnon näppäin
  • Ctrl-Q tai Ctrl-C -- huomaa että nämä saattavat lopettaa koko ohjelman!

• Viimeisenä keinona sulje vaan kylmästi pääteyhteysohjelma ja ota yhteys uudelleen. Normaalisti tähän pitäisi olla hyvin vähän tarvetta.

Jos tämä on ensimmäinen kerta ikinä

Näköjään THK:n ohjeen mukaisesti sinun pitäisi ensin käydä aktivoimassa Unix-tunnus WWW-osoitteessa http://salasana.jyu.fi/ jos et ole sitä aiemmin tehnyt:

• Linkki "Salasanan vaihto ja tunnuksen tietojen päivitys"
• "Activate UNIX" -painike

Huomioi, että samassa palvelussa voi myös asettaa kaikille käyttäjille näkyviä tietoja ja valita varsinaisen interaktiivisen shell-ohjelman, jota haluaa käyttää. Itse olen laittanut "Shell" -valinnaksi bash eli Bourne Again Shellin, koska joskus totuin siihen ja se on kyllä tosi hyvä. Sillä tehtäneen myöhemmin tämän kurssin skriptit, mutta interaktiivisena shellinä voit käyttää myös esim. tcsh -nimistä shelliä. Se lienee nykyinen oletusasetus. Kaikki tämän oppaan komennot toimivat identtisesti, käytitpä kumpaa tahansa edellämainituista. Monet edistyneemmät asiat kuitenkin olisivat erilaisia riippuen valinnasta.

Sitten pitäisi olla Unix-etäyhteys käytettävissä. Seuraavaksi:

• Etsi ja käynnistä PuTTY SSH Client -ohjelma (tai muu valitsemasi SSH-asiakasohjelma)

• Kirjoita etäkoneen osoitteeksi jalava.cc.jyu.fi ja klikkaa "Open"

• Ensimmäisellä kerralla tulee dialogi-ikkuna, jossa kysytään, hyväksytkö etäkoneen Host Key:n. Se ei (ehkä, välttämättä, toivottavasti) tällä kertaa tarkoita, että joku vakoilisi tietoliikennettä, vaan sitä, että Jalavan isäntäavainta ei ole vielä tallennettu paikalliselle tietokoneelle. Voinet klikata hyväksyvästi. Jos joku ilkeä yrittää napata tietoliikennettä, tämä varokeino kertoo tarkkasilmäiselle käyttäjälle siitä. Normaalisti tämä tulee vain silloin, kun isäntäkoneella on esim. niin suuri päivitys että avain vaihdetaan.

• Kirjoita käyttäjätunnus, kun kysytään login as:

• Kirjoita THK:n salasanasi, kun sitä kysytään eli tulostuu password: (huomaa, että salasanan merkkejä ei kaiuteta näkyviin päätteellesi, tietenkään)

• Jossain vaiheessa voit tutustua kirjautumisen yhteydessä mainittuun infosivuun

  • http://www.jyu.fi/thk/ohjeet/how-to-nain-tehdaan/suorakaytto-unix

  ... Tämä demo-ohje tosin kertoo enemmän kuin tuo sivu ainakaan nykymuodossaan.

Kuka olet, missä olet

Kuka olet?

Komenna:

whoami

Mitä tapahtui? Shell kertoi kuka sinä sen mielestä olet. Eli käyttäjätunnuksesi tulostui.

Missä olet?

Komenna:

uname -n

Millainen paikka se on?

Komenna:

uname -nmo

Tämä kertoo millainen prosessori ja minkä tyyppinen unix etäkoneessa on. Vielä lisää tietoa:

uname -a

Keitä muita on paikalla?

Komenna:

who

Koeta tulkita tulostetta. Havainnet, että who kertoo, mitkä muut käyttäjätunnukset ovat tällä hetkellä kirjautuneina koneelle. Se kertoo myös, milloin kukin käyttäjä on kirjautunut ja minkä nimiseltä tietokoneelta yhteys on otettu. Jokainen koneeseen otettu yhteys näkyy yhtenä rivinä. Huomaa käyttäjän näkökulma moniohjelmointiin: Eikö vaikutakin siltä kuin itse olisit ainoa joka käyttää tietokonetta, vaikka Jalavan prosessoreita käyttää niin moni muukin yhtäaikaa! Tämä kokemuksesi on yksi nykyaikaisen käyttöjärjestelmän tavoitetilanne. (Ja pääteyhteydessä voi kyllä joskus havaita tiettyä "tökkimistäkin", joka saattaa johtua esimerkiksi etäkoneen suuresta käyttöasteesta.)

Kaikki nimet tuskin mahtuivat yhteen kuvaruudulliseen. Kokeile pääteohjelmasi vieritys-ominaisuutta. Jossain kohtaa ikkunaa on luultavasti vierityspalkki, josta näet ohi vilahtaneet rivit. Voi myös olla, että esim. näppäinyhdistelmä Shift+Page Up antaa edellisen sivun tulosteesta ja Shift+Page Down seuraavan. Tulosteita tallentavan puskurin koko on rajoitettu, joten ihan vanhimmat rivit häviävät sitä mukaa kun uusia tulee.

Komenna:

who | less

Nyt jouduitkin uuteen tilanteeseen! Ensinnäkin käynnistit kaksi ohjelmaa yhden sijasta. Minkä tahansa ohjelman tulosteen voi ohjata minkä tahansa toisen ohjelman syötteeksi käyttämällä tolppamerkkiä | yllä olevalla tavalla. Asiaan palataan myöhemmässä osiossa.

Lisäksi viimeksi käynnistämäsi ohjelma less on itsessään interaktiivinen. Sen tarkoitus on näyttää pitkä teksti pieni pätkä kerrallaan. Voit selata tulostetta nuolinäppäimillä ylös ja alas. Less-ohjelmasta pääsee pois näppäilemällä Q.

Pääteyhteydellä ei siis tarvitse käyttää pelkästään shelliä tai yksinkertaisia apuohjelmia. Mitä tahansa tekstimuotoisia ohjelmia (tai siis niin sanottuja konsoliohjelmia) voidaan käynnistää ja käytellä pääteikkunassa. Ja jos etäkoneella ja omalla koneella on yhteinen ikkunointijärjestelmä, voi nopean nettiyhteyden yli kuljettaa grafiikkaakin.

Kuka on kukin?

Komenna:

finger

Tarkkaile, miten tuloste on erilainen kuin edellä who -komennon tulostama. Jos haluat, voit käyttää less-"sivuttajaohjelmaa" jälleen putken avulla:

finger | less

Valitse joku kirjautuneista käyttäjätunnuksista tai joku tuntemasi kaveri, ja katso, mitä saat tietää hänestä THK:lta. Esim. komenna:

finger -m nieminen

Vertaa seuraavaan:

finger nieminen

Kokeile myös seuraavia ja vertaile tulosteita:

finger liisa

finger -m liisa

Käytä fingeriä joka tapauksessa tunnukseen nieminen. Huomaat, että siellä näkyy käyttäjän itsensä asettamia tiedotuksia. Jokainen voi asettaa näitä itselleen tietyllä tapaa, mutta ei käsitellä asiaa tässä tarkemmin. (Jos jossain vaiheessa asetat itsellesi .plan -tiedoston, pidä tarkoin huolta hakemistojesi käyttöoikeuksista, ja ymmärrä niiden vaikutus. Tällä kurssilla opitaan jotain tästä luennolla, joka käsittelee tiedostojärjestelmiä.)

Mitä kukin tekee?

Komenna:

ps -ef

Mitä tapahtui? Komento tulosti kaikkien käyttäjien kaikki päällä olevat ohjelmat. Niitäkin on luultavasti aika monta koko ajan. Älä vielä tässä vaiheessa huoli siitä, mitä kaikki tulosteen tiedot ovat. Ne selviävät varmasti Käyttöjärjestelmät -kurssin edetessä yksi asia kerrallaan. Ensimmäinen sarake on käyttäjätunnus ja viimeinen on se komento, jolla käyttäjä käynnisti ohjelman. Huomannet, että root -niminen käyttäjä on käynnistänyt paljon sshd-ohjelmia. Itse asiassa tämä on sitä, kun käyttöjärjestelmän valtuuksin (root) toimiva SSH-palvelin on käynnistänyt login-shellejä etäyhteyksille. Sinullekin pitäisi tällä hetkellä löytyä tuollaiset rivit ps:n tulosteesta.

Mitä omistat täällä?

(Tai siis millainen paikka sinulla on täällä lainassa yliopistolta opintojesi ajan). Komenna:

pwd

Jos mitään ihmeellistä ei ole tapahtunut, olet yhä kotihakemistossasi, johon sisäänkirjoittautumisen jälkeen shellissä päästään (tai ehkä jossain on joku asetus, jolla voi määrätä shellin aloituksen eri paikkaan kuin kotihakemisto, en tiedä, koska koskaan en ole tarvinnut sellaista ominaisuutta). Komento pwd kertoo nykyisen oleskeluhakemiston. Se on jotain vastaavaa kuin /autohome/home3/363/nieminen.

Huomaa, että Unixissa hakemistonimissä on hakemistojen erottimena kauttaviiva / kun taas Windowsissa kenoviiva \ palvelee vastaavaa tarkoitusta.

Unixin tiedostojärjestelmän "juuri" on hakemisto / eli pelkkä kauttaviiva. Koko hakemistorakenne jäsentyy siitä alkaen. Tällainen rakenne on omasta(kin?) mielestäni suoraviivaisempi ja loogisempi kuin esim. Windowsin rakenne, jossa on eri juuret eri "levyasemille" eli A:, B:, C: jne.

Komenna:

ls

Pitäisi tulostua kotihakemistosi sisältö. Huomaa, että se on sama kuin Windowsin U: -asemasi. Kumpikin hakemistopolku viittaa samaan paikkaan jaetulla verkkolevyllä. Fyysinen kovalevy voidaan siis jakaa ihan eri käyttöjärjestelmien ja tietokoneiden välillä! Ja voit olla kirjautuneena useaan tietokoneeseen, joissa kaikissa näet yhden ja saman verkkolevyn sisällön ikään kuin se olisi yksi paikallisen koneen levy (tai itse asiassa hakemisto).

Mitä täällä voi tehdä

Ensinnäkin voit huutaa ja katsoa, miten kaiku vastaa (mutta "huuda" toistaiseksi esimerkin mukaisesti ilman huutomerkkiä, koska sillä on erikoismerkitys shellissä). Komenna:

echo Miten kaiku vastaa

Eli komento echo ei tee muuta kuin tulostaa omat argumenttinsa. Se on erityisen hyödyllinen esim. skripteissä, joiden halutaan ehkä tulostavan jotakin. Skriptin suorittama "kaiku" päätyy nimittäin esimerkiksi käyttäjälle, joka suoritti skriptin. Tai se voi tallentua lokitiedostoon (kohtapuoleen katsotaan, miten echon tai minkä tahansa ohjelman tulosteet voi kirjoittaa tiedostoihin; olet jo alustavasti nähnyt, miten ne voidaan ohjata toisen ohjelman syötteiksi putkella).

Tekstitiedostojakin täällä voi tulostaa päätteelle. Komenna:

cat /etc/group

Eli komento cat on sellainen, että kun sille antaa argumenttina tiedoston nimen, se lukee tiedoston ja tulostaa sen sisällön. (Varsinainen käyttö on "katenointi" eli usean tiedoston tulostaminen peräkkäin; siitä nimi cat.)

Esimerkin tiedosto /etc/group löytyy usein Unix-asennuksista (ehkä jopa aina? pitäisi tarkistaa standardi...); se on tietyn muotoinen tekstitiedosto, joka kertoo koneelle määritellyt käyttäjäryhmät.

Eli tällaisia peruskomentoja kuin echo ja cat löytyy... Ja pidempi teksti olisi ehkä parempi lukea interaktiivisella less-ohjelmalla kuten edellä tehtiin. Putken sijasta tiedoston voi kertoa lessille argumenttina:

less /etc/group

(Lessistä tosiaan pääsee pois painamalla Q ...)

Vielä yksi. Komenna:

cat /proc/cpuinfo

Tämä kertoo yksityiskohtaista tietoa etäkäyttökoneen prosessoreista, joiden toiminta ja käskykannat ovat yksi tämän kurssin teemoista.

Mitäs muuta etäkäyttö-Unixilla voi tehdä?

Komenna:

ls /bin/

Tulostui reilu 100 kappaletta apuohjelmia. Tutki listaa; löydätkö edellä käytettyjen komentojen nimiä? Hakemisto /bin on tyypillisesti Unixissa perusapuohjelmien paikka. Siitä löytyvät asiat ovat melko varmasti käytössä kaikissa unixeissa. Ja melko varmasti ne löytyvät kaikkialla nimenomaan hakemistosta /bin. Muistanet, mistä kaikki suoritettavat ohjelmat tulevat: ne on jossain vaiheessa käännetty lähdekoodista konekieliseksi binääritiedostoksi. bin-nimisissä hakemistoissa on usein sellaisia ja lisäksi tulkattavia ohjelmia kuten shell-skriptejä. Jokainen voi tehdä itselleen oman kotihakemiston alle kokoelman omia ajettavia ohjelmia ja skriptejä (/home/kotihakemistosi/bin).

Sitten laajennetaan tajuntaa... pidä tuolista kiinni, kun komennat seuraavan.

Komenna:

ls /usr/bin/

Tulostui noin 2800 kappaletta sovellusohjelmia. Niillä voi tehdä kaikenlaista, voin kertoa. Useille Linux-distribuutioille on saatavilla yli 5000 valmiiksi paketoitua ohjelmaa (joillekin vielä enemmänkin), joilla voi tehdä kaikenlaista. Tietohallintokeskuksemme sedät ja tädit ovat valinneet jonkinlaisen harkinnan perusteella Jalavaan asennettavaksi juuri nuo siellä olevat 2800 ohjelmaa. (Jos niitä olisi pari tuhatta enemmän, saattaisi alkaa "Dependency hell" -niminen ongelma, jossa ohjelmien asennukset ovat keskenään ristiriitaisia. Ne kun on rakennettu kerrosmaisesti toistensa päälle hierarkioiksi, ja sitten joku onneton menee ja muuttaa rajapintaa kun kerroksesta julkaistaan uusi versio! Ongelma saattaa korjautua ajan kanssa, kunhan ohjelmistojen toteuttajat saavat kehitettyä parempia standardeja ja paketointityökaluja. Tietysti jo 5000 ohjelmalla on aika monta eri kehittäjää, ja kommunikaatiossa on silloin selviä haasteita.)

Turha varmaan yrittää käydä läpi kaikkia noita ohjelmia. Ennemmin kannattaa ehkä keksiä, mitä haluaisit tietokoneella tehdä, ja sitten etsiä Internetistä jollain hakusanoilla tieto siitä, minkä nimisellä ohjelmalla se voidaan Linuxissa tehdä. Tai kysy kokeneemmalta Linux-käyttäjältä vinkkiä. Vaikka onhan mahdollista tutustua mielenkiintoisen nimisiin ohjelmiin sattumanvaraisestikin. Seuraavassa osuudessa katsotaan, miten käyttöohjeet ovat shellissä aina lähellä. Ennen sitä kerrataan kuitenkin havainnot shellistä tähän asti:

• Shell antaa sinun kirjoittaa komennon ja odottaa että painat enter-näppäintä.

• Sitten shell suorittaa komennon. Usein se on jonkun ohjelmatiedoston nimi ja ohjelmalle välitettävä argumenttilista.

• Argumenteista muodostuu siis lista. Eri argumentit erotetaan toisistaan välilyönnillä.

  Esimerkiksi Javalla tehty ohjelma vastaanottaa argumentit main-metodin String[] args parametrissa. C-kielellä tehty taas saa erikseen lukumäärän ja varsinaiset merkkijonot, kuten taannoisella luennolla nähtiin.

• Jos yhteen argumenttiin haluaa sisällyttää välilyönnin, se on mahdollista, mutta se pitää koodata eri tavoin, koska muuten argumentit tulkitaan useina erillisinä (koska välilyönti on erotinmerkki). Pari mahdollista tapaa:

  jokukomento argum1 "argum2 jossa on välilyöntejä" argum3
  
  jokukomento argum1 'argum2 jossa on välilyöntejä' argum3
  
  jokukomento argum1 argum2\ jossa\ on\ välejä argum3
  

  Eli argumentti lainausmerkkien sisälle tai välilyönnin koodaus kenoviivalla + välilyönnillä. (Lainausmerkit " ja ' tarkoittavat hieman eri asiaa! Selvitä asia jostain lähteestä myöhemmin...). Kaikki ylläolevat komennot siirtävät kolme argumenttia ohjelmalle. Esim. komento:

  java JokuLuokka risto "aliisa lassi" pena
  

  aiheuttaa Java-ohjelman JokuLuokka alkuun tilanteen, jossa pätee:

  args[0].equals("risto") == true
  args[1].equals("aliisa lassi") == true
  args[2].equals("pena") == true
  

  Ja edelleen, jos argumentissa on oltava sisällössä merkki " niin se pitää koodata \" -- jos pitää olla ' niin se pitää koodata \' ja samoin tietyt shellin erityismerkit. Puhutaan "escape sequencestä", olisiko suomeksi "eskeippimerkki", jolla "paetaan" yhden merkin ajaksi normaaleista tulkintasäännöistä.

  Tämä on sama periaate kuin useissa ohjelmointikielissä esim. rivinvaihdon tai tabulaattorimerkin koodaus vakiomerkkijonossa (rivinvaihto \n, tabulaattori \t).

• Ohjelman ns. "valitsimet" (options) ovat Unix-maailmassa usein argumentteja, joiden muoto on -v tai --verbose eli niissä on tavuviiva ja kirjain tai vaihtoehtoisesti kaksi tavuviivaa ja kuvaavampi sana. Yksikirjaimisia argumentteja saa useimmiten yhdistää peräkkäin, esim. -xvzf paitsi jos ne edellyttävät että seuraava argumentti on esim. tiedostonimi, tyyliin -o outputfilename. Argumenttien käsittely on täysin ohjelmasta riippuvaa, ja ohjelman käyttöohjeisiin täytyy tutustua ennen kuin lähtee sitä käyttämään.

  (Windows-maailmassa usein valitsimet ovat yksikirjaimisia ja alkavat kauttaviivalla.)

• "Interaktiivinen shell" tarkoittaa tätä, että editoit aina komennon kerrallaan interaktiivisesti. Toinen tapa käyttää shelliä on skriptit, joissa shell suorittaa peräkkäin komentoja, jotka on kirjoitettu ohjelmaksi - puhutaan shell-ohjelmoinnista tai skriptien tekemisestä. Shell voidaan siinä mielessä ajatella tulkattavaksi ohjelmointiympäristöksi, vaikka se on ohjelmointimielessä heppoinen oikeisiin ohjelmointikieliin verrattuna.

Käydään juuressa

Komenna:

cd ..

ls

pwd

Mitä tapahtui? Siirryit hakemistopuussa yhtä askelta ylöspäin. Äsken olit Unix-kotihakemistossasi (joka siis Windowsissa näkyy U: -asemana). Nyt oletkin siinä hakemistossa, joka sisältää kotihakemistosi. Shell pitää kirjaa työhakemistosta ja pwd näyttää, mikä se tällä hetkellä on.

Komenna:

cd /

Mikäs nyt on työhakemisto? Komenna:

ls

Näyttääkö jotakuinkin tältä:

adminhome    boot         home3       mailhome  proc     usr
autohome     commonshare  ithome1     media     root     var
automail     dev          ithome2     misc      sbin     wwwhome
automisc     etc          ithome3     mnt       selinux
autowebhome  home         lib         opt       srv
autowww      home1        lib64       pc        sys
bin          home2        lost+found  pcmnt     tmp

Kyseessä on Linux-koneen juurihakemisto, jonka alla kaikki on. Näillä hakemistoilla on useimmissa unix/linux -asennuksissa nämä samat nimet, ja niillä kullakin on erityismerkitys. Hakemistot /bin ja /usr/bin tulivatkin tutuiksi aiemmin. Esimerkkejä muista hakemistoista: /sbin sisältää järjestelmänhallintaan liittyviä ohjelmia, joita pääkäyttäjällä eli "root" voi hyödyntää interaktiivisesti sekä ylläpitoskriptien osana. /lib ja /usr/lib sisältävät aliohjelmakirjastoja, joita voidaan linkittää ohjelmiin. /lib64 näköjään sisältää aidosti 64-bittisiä kirjastoja. /home on yleensä se, missä kotihakemistot sijaitsevat. Yliopistolla on niin paljon porukkaa, että kotipäähakemistojakin on monta, eli näyttää olevan home1, home2 ja home3. Hakemistossa /boot on käyttöjärjestelmäytimen käännetty konekielikoodi, joka käynnistyksen yhteydessä ladataan. /var sisältää mm. lokitietoja. /etc sisältää eri ohjelmien asetuksia. /tmp sisältää ohjelmien väliaikaisia tiedostoja. Eksoottisempia hakemistoja ovat /proc ja /dev. Ensiksi mainitussa on ajonaikaisten prosessien tietoja ja jälkimmäisen kautta pääsee käsiksi laitteisiin. Unixissa (ja "perillisessä" Linuxissa) tiedostojärjestelmän kautta hallitaan muutakin kuin tiedostoja! Tai siis kaikki asiat näyttäytyvät tiedostoina tiedostojärjestelmän ja hakemistorakenteen kautta.

Unixin hakemistorakenne juuresta alkaen on tässä mielessä looginen ja selkeä. Fyysisten kovalevyjen eri tiedostojärjestelmät, verkkolevyt ja jopa ohjelmat ja laitteetkin löytyvät nätisti omilta paikoiltaan, ja kaikki ovat saman juurihakemiston / alla.

Löydätkö kotiin? Eli muistatko ulkoa kotihakemistosi nimen, jos nyt pitäisi mennä esim. niinku meikäläinen:

cd home3
cd 363
cd nieminen

Ei hätää, jos et muista. Komenna:

cd

Kokeile esim. pwd-ohjelmalla, että olet taas kotihakemistossasi. cd -komento ilman parametreja siirtää kotihakemistoon.

Itse asiassa cd ilman parametreja on sama kuin komento:

cd $HOME

missä $HOME on ns. ympäristömuuttuja (environment variable). Mutta ympäristömuuttujista lisää varmaan jossain myöhemmässä harjoituksessa.

Tehdään hakemistoja

Nyt tehdään verkkolevyllesi hakemistot Käyttöjärjestelmät-kurssin kaikkia demoja varten. Saat valita minkä tahansa hakemistonimen; esimerkissä on kj07kesa koska mun mielestä se on kiva nimi hakemistolle. Ääkkösiä ja erikoismerkkejä kannattaa välttää tiedostonimissä aina, koska niiden koodauksen standardit laahaavat perässä nykyistenkin järjestelmien välillä, ja maailmalla on käytössä laitteita, joiden tiedostojärjestelmät ovat peräisin vuosikymmenten takaa. Välilyöntejä en suosittele, koska ne on Unixissa vähän hankalia (vaikka ei sen kummemmin kuin että shellissä pitää kirjoittaa kenoviiva välilyönnin eteen...).

Komenna:

mkdir kj07kesa

Sitten mene juuri luotuun hakemistoon:

cd kj07kesa

Jos haluat varmistua hakemiston vaihtumisesta, voit käyttää taas pwd-ohjelmaa...

Komenna seuraavasti:

mkdir demo{1,2,3,4}

Tarkista tulema komentamalla:

ls

Mitä tapahtui? Interaktiivisissa shelleissä on tiettyjä tehokäyttöominaisuuksia. Yksi esimerkki on tämä, jossa komentoriville kirjoitettu teksti jotakin{muuta,puuta,juu} korvautuu ennen komennon suorittamista yhdistelmällä jotakinmuuta jotakinpuuta jotakinjuu. Kun tästä tulee refleksi, muuttuu aika monen asian tekeminen nopeammaksi.

Kokeile:

echo {aa,bee}{1,2,3}{X,Y}

Jännää, eikö. Jätetään "asia hautumaan" ja siirrytään seuraavaan.

Interaktiivisuuden tehostamista

Pitkien rimpsujen kirjoittaminen on hidasta (verrattuna esim. klikkaamiseen hiirellä), mutta näppäimistön käyttö sinänsä on nopeata, jos näppäinpainallusten määrää saadaan rajoitettua.

Kokeilepa seuraavaa:

• Paina nuolta ylöspäin ja katso mitä tapahtui! (Saat edellisen komennon, jonka voit antaa uudelleen ihan vaan painamalla enteriä). Komennon toistaminen vaatii siis vain kaksi näppäinpainallusta.
• Painelepa nuolta ylöspäin useampia kertoja. Saat aina edellisen ja edellisen komennon.
• Nuoli alaspäin selaa tietysti toiseen suuntaan.

Tämän nimi on komentohistoria ja se on kätevä juttu. Jos haluat uudelleen komennon, jonka teit pari askelta sitten, se löytyy muutamalla painalluksella. Sitten katsotaan rivin editointia:

• Selaa historiasta tuo äskeinen komento:

  echo {aa,bee}{1,2,3}{X,Y}
  

  Nuolilla vasemmalle ja oikealle voit siirtää kursoria komentorivillä vanhan komennon päälle. Muuta se tuollaiseksi siten, että vaihdat vain X-kirjaimen Z-kirjaimeksi:

  echo {aa,bee}{1,2,3}{Z,Y}
  

  Suorita.

  Suorita vielä komentohistoriaa käyttämällä nämä vähän eri komennot:

  echo {aa,bee}{1,2,3}{W,Y}
  
  echo {aa,bee}{1,2,3}{kuu,Y}
  

• Katsotaanpa lisää näppäinpainallusten välttämistä. Ota historiasta vielä tuo edellinen, melko pitkä, komentorivi editoitavaksi. Kokeile näppäimiä Ctrl-A ja Ctrl-E. Rivin alkuun ja loppuun hyppiminen on nopeaa!

Komentorivin editointi on tehty nykyisissä shelleissä monella tapaa tehokkaaksi. Tässä vielä yksi tapa:

• Kirjoita tyhjän rivin alkuun less /u ja paina sen jälkeen tabulaattoria eli sarkainnäppäintä. Huomannet, että shell osaa tutkia hakemistorakennetta ja täydentää sinne hakemiston tai tiedoston nimen aina siihen asti kuin se on yksikäsitteinen. Tässä tapauksessa komentorivilläsi pitäisi olla edellisten kahdeksan näppäilyn jälkeen teksti less /usr/ Jatka kirjoittamalla perään i eli less /usr/i ja paina taas tabulaattoria. Nyt rivillä on less /usr/include/. Näppäile oc, tabulaattori kaksi kertaa, ve ja vielä kerran tabulaattori. Rivillä on nyt seitsemäntoista näppäinpainalluksen jälkeen komento:

  less /usr/include/octave-3.0.5/octave/version.h
  

  Kun tästä tulee refleksi, on tiedostojen löytäminen erittäin syvistäkin hakemistorakenteista helppoa ja nopeaa interaktiivisen shellin avulla.

Voit myös suorittaa tuon viimeisimmän komennon, jos haluat: Less-ohjelmallahan voi selata tekstitiedostoja nuolinäppäimillä interaktiivisesti. Ja Q lopettaa sen. (Octave, jonka lähdekoodista otsikkotiedosto version.h on, on avoimeen lähdekoodiin perustuva matemaattinen laskentaohjelma, vähän Matlabin tyyppinen.)

Useamman ohjelman käyttöä, putkittaminen

Kokeile seuraavia perusesimerkkejä Unixin ideologiasta "paljon pieniä ohjelmia, jotka tekevät yhden asian hyvin, ja joita voi yhdistellä monimutkaisempien ongelmien ratkaisemiseksi". Niissä käytetään aiemmin less-ohjelman yhteydessä nähtyä putkittamista:

who | sort

Who-ohjelman tuloste menee sortille, joka lajittelee rivit aakkosjärjestykseen. Kokeile sitten seuraavaa:

who | cut -c-8 | sort | uniq

Who-ohjelman tuloste menee tässä cutille, joka leikkaa kahdeksannen merkin kohdalta aina rivin poikki; sitten leikatut rivit menevät cutilta sortille ja lopulta ohjelmalle uniq joka jättää peräkkäisistä samoista riveistä vain yhden jäljelle. Lopputuloksena on aakkosjärjestyksessä kaikki käyttäjät vain yhteen kertaan listattuna, vaikka heillä olisi useita rinnakkaisia istuntoja auki. Vielä yksi:

who | cut -c-8 | sort | uniq | wc -l

Tässä vielä uniq-ohjelman tulos putkitetaan wc:lle, joka laskee rivien määrän (tosiaan viimeinen merkki komennossa on ällä eikä ykkönen). Lopputuloksena on shell-komento, joka laskee konetta käyttävien henkilöiden määrän.

Huom 1: Pitkät putkitukset ohjelmalta toiselle ovat tuhlailevaisia, koska jokainen ohjelma on käynnissä yhtäaikaa. Jokainen niistä vaatii käyttöjärjestelmän resursseja, joiden rajallisuuteen tällä kurssilla tutustutaan piakkoin. Putkia on kuitenkin periaatteessa mahdollista tehdä, ja yllä olevat olivat esimerkkejä siitä, miten ne toimivat. Ne ovat käteviä, mutta ylenmääräistä putkittamista on hyvä pyrkiä välttämään oikeissa shell-skripteissä.

Huom 2: Putki on synkronoitu tuottaja-kuluttaja -toteutus, jonka Unix-järjestelmä tarjoaa palveluna. Tähänkin syvennytään kurssilla myöhemmin. Ohjelmissa nähdään standardi syöttövirta ja standardi tulostusvirta. Mistä putki tulee sisään tai mihin se vie ulostulosta, on määrättävissä ulkopuolelta, esim. shellin komentoriviltä.

Tulosteiden ohjaus tiedostoon

Putkien käytön lisäksi on hyötyä tietää, miten shell-komennoissa pääsee käsiksi tiedostoihin. Varmistu ensin, että olet äsken tekemässäsi demo1 -hakemistossa, jos olet tehnyt välillä kokeiluja. Toisin sanoen komenna pwd ja varmista että tuloste näyttää jotakuinkin tältä (tietysti oman kotihakemistosi alla):

/home3/363/nieminen/kj11demotesti/demo1

Kokeile ensin grep-ohjelman toimintaa:

grep TIME /boot/config-2.6.18-238.9.1.el5

Näin komennettu grep etsi toisena argumenttina annetusta linux-ytimen konfigurointitiedostosta kaikki rivit, joilla esiintyy ensimmäisenä argumenttina annettu merkkijono "MOUSE". Grep on todella hyödyllinen väline isojen tekstimassojen selaamiseen.

Komenna:

grep TIME /boot/config-2.6.18-238.9.1.el5 > timet.txt

Mitään ei tulostunut näytölle. Syy on se, että väkäsellä > pyysit ohjaamaan grep -ohjelman tulosteen tiedostoon, jonka nimi on timet.txt. VARO VAARAA taas: Väkäsellä ohjattaessa tiedoston mahdollinen aiempi sisältö tuhoutuu ja se korvataan uudella. Totea että tiedosto timet.txt on syntynyt. Komenna:

ls -l

Näet mm. jokaisen tiedoston viimeisen muutosajankohdan ja pituuden tavuina. Totea tiedoston sisältö:

cat timet.txt

Ohjelma cat tosiaan tulostaa argumenttina annetun tiedoston. Putkia voi yhdistää ja lopputuloksen voi sijoittaa tiedostoon. Kokeile ja havainnoi:

cat timet.txt | grep HPET > hpetit.txt

cat hpetit.txt

grep TIME /boot/config-2.6.18-238.9.1.el5 | grep SND > soundit.txt

cat soundit.txt

Huomaa, että grep -ohjelma osaa toimia joko standardisyöttövirrasta tai lukemalla argumenttina annetun tiedoston.

Väkäsellä ohjaus siis korvaa tiedoston aiemman sisällön. Tiedoston peräänkin voidaan kyllä jatkaa; silloin pitää käyttää kahta väkästä peräkkäin >> eli kokeile vaikkapa seuraavaa; havainnoi tulokset:

echo "Pari tiedostoa nipussa:"  >  nippu.txt

echo "-------------"  >>  nippu.txt

cat hpetit.txt >> nippu.txt

echo "-------------"  >>  nippu.txt

cat soundit.txt >> nippu.txt

Syötteiden lukeminen tiedostosta

Tiedostosta voidaan myös lukea syöte ohjelman standardisyöttövirtaan; silloin käytetään väkästä toisin päin eli <. Kokeile:

less < nippu.txt

wc -l < nippu.txt

Luettu syöte voi aloittaa putkiketjun:

sort < nippu.txt | uniq | wc -l

Silloin se kirjoitetaan ensimmäisen ohjelman perään, ja ensimmäinen putkimerkki on tämän kokonaisuuden jälkeen.

Vielä pari shell-kikkaa

Komenna:

echo Oletko `whoami` vai kuka

Eli shell suorittaa "backtick" -merkkien välissä olevan komennon ensin ja sijoittaa sen antaman tulosteen komentoriviin, joka sitten suoritetaan. Tämä on usein hyödyllinen kikka skripteissä - toimii tietysti lähinnä ohjelmille, jotka tulostavat vain vähän. Komento echo olikin varmaan jo aiemmasta kohdasta tuttu.

Huomaa, että "baktickien" välissä voi olla täydellinen shell-komento, jossa voi siis olla vaikkapa putkitus:

echo Paikalla `who | cut -c-8 | sort | uniq | wc -l` kayttajaa

Näitä voi olla komennossa monta, kuten seuraavassa esimerkissä. Se ei mahdu yhdelle riville paperitulostetta, joten siinä käytetään tyypillistä rivinjatkomenettelyä kenoviivalla: voit näppäillä enterin välittömästi kenoviivan \ jälkeen kertoaksesi shellille, että aiot jatkaa vielä komentoa seuraavalle riville, tai sitten voit jättää kenoviivat pois ja laittaa koko komennon samalle riville. Mieluiten tietysti otat komentohistoriasta edellisen rivin ja muokkaat siitä vain alkupuolen uusiksi:

echo `whoami` laski `date`  \
  `who | cut -c-8 | sort | uniq | wc -l` kayttajaa

Ja niin edelleen. Tällaisia tietovirtojen ohjauksia voi tehdä shellissä. Etköhän jo osaa yhdistellä niitä ihan hyvin.

Mistä saat täydellisen opastuksen käyttämääsi shelliin

Jos et vielä arvannut, niin paljastan suuren salaisuuden:

man tcsh

man bash

Ja niin edelleen (ksh, zsh). Shellien manuaalit ovat pitkiä (koska ohjelmissa on paljon ominaisuuksia selitettävänä) ja aluksi ehkä hiukan vaikealukuisia (koska ne on tehty hyödyttämään tehokäyttäjää tehokkaalla tavalla). Ne kertovat kaikki kikat, joita kullakin shellillä voi käyttää, sekä myös kyseisen shellin skriptiohjelmoinnin mahdollisuudet.

Shelleistä on myös määrättömän paljon hyviä johdantoja Internetissä. Niistä osa on kirjoitettu myös vasta-alkajille -- eli ei muuta kuin hakukone käyttöön, jos asia alkaa kiinnostaa enemmän.

Tehtävä

Käytä yksinomaan pääteyhteyttä jalava.cc.jyu.fi-koneeseen ja interaktiivista shelliä komento kerrallaan. Käytä tässä demossa käsiteltyjä ominaisuuksia (ml. nämä: | `komento` < > >> tarpeen vaatimalla tavalla). Tuota uusi tiedosto alla olevan ohjeen mukaan. Jos menee pipariksi jossain välissä, aloita koostaminen ensimmäisestä askeleesta.

1. Tee aiemmin luotuun demohakemistoosi demo1 tiedosto nimeltä vastaus.txt, jossa on täsmälleen yksi rivi tekstiä; rivillä pitää lukea Hei.

2. Jatka samaa tiedostoa niin, että toisella rivillä lukee työskentelyhakemistosi siten kuin pwd -komento sen tulostaa

3. Nouda wget-ohjelmalla nettisivu http://www.cc.jyu.fi/~nieminen/kj07kesa/demo1nouto.php

   Ohje:

   wget http://www.cc.jyu.fi/~nieminen/kj07kesa/demo1nouto.php
   

   Huom: Jos tämä kohta epäonnistui aiemmin, eli demo1nouto.php ei ole oikealla tavoin noudettu, huomioi, että wget ei ylikirjoita työhakemistossa olevaa samannimistä tiedostoa, vaan se nimeää noudetun uuden kopion lisäämällä tiedostonimen perään .N missä N on juokseva numerointi. Ensimmäisellä kertaa noudettu HTML-sivu on demo1nouto.php ja toiseksi noudettu on demo1nouto.php.1 ja sitten demo2nouto.php.2 ja niin edelleen. (Joissain ohjelmissa siis on tuplavarmistuksia ylikirjoittamisen estämiseksi, vaikka perustyökaluissa useimmiten ei ole)

4. Jatka edellä tehtyä tiedostoa vastaus.txt siten, että aiempien rivien perässä on täsmälleen äsken noudetun demo1nouto.php:n sisältö

5. Tarkista, että tiedosto näyttää suurin piirtein tältä:

   Hei.
   /autohome/home3/363/nieminen/kj07kesa/demot/demo1
   <html>
     <head />
     <body>
        <p>
           Demo1. Noudettu 2007-05-25T09:16:35+03:00
           Muistithan noutaa jalava.cc.jyu.fi:sta wget -ohjelmalla!
        </p>
     </body>
   </html>
   

6. Lähetä tiedosto mail -ohjelmalla seuraten tarkoin alla olevaa komentosarjaa:

   mail -v -s "eka vastaukseni" paavo.j.nieminen@jyu.fi < vastaus.txt
   

Koska laitoit argumentin -v, ohjelma mail tulostelee toivottavasti jotakin viestejä, joissa lukee loppupuolella mm. Message accepted for delivery tai jotakin yhtä optimistista. Voit myös kokeilla lähetystä omaan sähköpostiosoitteeseesi. Oikein palautetusta demosta tulee jossain vaiheessa merkintä Korppiin. Jos ei sitä viikkojen kuluessa ilmaannu, voit alkaa kysellä perään.

Tarkastaminen

Teitpä demon paikan päällä tai itsenäisesti, mulla on pari kikkaa joilla pyrin varmistamaan, että olet ihan itse tehnyt täsmälleen ohjeiden mukaisen vastauksen. Muun muassa seuraavat täytyy toteutua:

• viestin muodon tulee tietyin eri tavoin vastata sitä, joka syntyy THK:n koneella shellistä annetuista komennoista, joita tehtävässä pyydettiin käyttämään.
• sähköpostin tulee olla lähetetty unixin mail -apuohjelmalla THK:n Linux-suorakäyttökoneelta Jalava (tai identtisesti näyttää siltä aina mail-clienteissa näkymättömiä rfc822 -headereita myöten)
• otsikon pitää olla täsmälleen "eka vastaukseni" (muuten tarkastusalgoritmini ei löydä sitä ollenkaan!)

Eli kaverin vastauksen kopiointi ja muokkaus ensiksi mieleen tulevin tavoin jää varsin helposti haaviin.