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 manuaalia 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 absoluuttisen varma siitä, mitä leikepöydällä on ennen kuin lähtee liimaamaan sitä komennoiksi! (Rivinvaihdot tulkitaan entereiksi, eli joka rivistä tulee eri komento!)
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 olemassa melko uusi automaattinen 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 arkistonauhoilta.

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 vahingossa 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 vielä kerran: ole varma komennoistasi!

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

Aluksi nämä varoitukset on ymmärrettävistä syistä annettava. 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 vielä tänäkin päivänä...
  • Ohjelma jumissa / ajo kestää liian kauan? Kokeile Ctrl-C (stop) tai Ctrl-Z (suspend) ja tarkista tila.
  • Väliaikaiset ongelmat palvelimella: Jostain toistaiseksi tuntemattomasta syystä juuri nyt kevään 2014 huitteilla tuntuu pääteyhteys "odotuttavan" satunnaisesti sisäänkirjautumisessa ja joskus myös yhteyden aikana. Mitääntapahtumattomuuden kesto on joistain sekunneista joihinkin minuutteihin. Tämä on epänormaalia, mutta ilmiö vaivaa meitä juuri nyt. Selvittelemme asiaa IT-palveluiden kanssa, mutta voi olla että tämän kurssin ajan on nyt vain kestettävä ajoittaiset jumitukset. Näissä tilanteissa normaali toiminta palautuu odottelemalla, mikä on tietysti epämiellyttävää.
  • 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... Jonkin verran apua saattaa löytyä kurssin sähköpostilistalta.
  • 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, koska ne ovat nii-in tehokkaita käyttää). Yksi esimerkki on Vi-tekstieditori, jossa pitää osata painella järjestyksessä näppäimet ESC : q ! ja enter, että pääsee pois. Emacs-tekstieditorin poistumiskomento puolestaan on Ctrl-X Ctrl-C. Muitakin ehkä voi tulla vastaan. (Kohteliaisuussyistä mainitsin ensimmäisen vi:n, vaikka olen itse emacs-fani.)

• 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 IT-palveluiden 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

Varmista, että interaktiiviseksi shelliksi on valittu bash eli jos kohdassa "Account Info" eli ole "Shell" -rivillä "bash", niin käy vaihtamassa:

• Klikkaa "Change Account Info", vaihda kohtaan "Shell" valinta "bash".

Tämä bash eli Bourne Again Shell on nykyinen oletusasetus, mutta joillakin vanhemmilla opiskelijoilla se on mahdollisesti ollut jotakin muuta. nykyään kannattaa käyttää bashiä, mm. koska suurin osa netistä löytyvistä Unix-ohjeista on juuri bashin käyttöä ajatellen tehty.

Sitten pitäisi olla Unix-etäyhteys käytettävissä. Seuraavaksi:

• Etsi ja käynnistä KiTTY 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 ensimmäisellä yhteyskerralla tai silloin, kun isäntäkoneella on esim. niin suuri päivitys että avain vaihdetaan.

• Kirjoita käyttäjätunnus, kun kysytään login as:

• Kirjoita yliopiston 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 moniajoon: Eikö vaikutakin siltä kuin itse olisit ainoa joka käyttää tietokonetta, vaikka Jalavan prosessoreita käyttää kovin 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. Teoria ja käytäntö tähän liittyen tulevat tutuiksi tällä kurssilla.)

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. Puskurin kokoa voi luultavasti säätää oman yhteysohjelmasi asetuksista.

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. Tätä sanotaan putkittamiseksi. Ohjelmien välille muodostuu putki (engl. pipeline), jota pitkin data kulkee ohjelmalta toiselle. Asiaan palataan myöhemmässä osiossa.

Lisäksi viimeksi käynnistämäsi ohjelma less on itsessään interaktiivinen. Sen tarkoitus on näyttää pitkä teksti pieni pätkä kerrallaan. Tällaista ohjelmaa sanotaan sivuttajaksi (engl. pager). 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. Suosittuja käyttötarkoituksia tällaisella Linux-palvelimella ovat IRC-, news- ja postiohjelmien käyttö.

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/opettaja, ja katso, mitä saat tietää hänestä palvelimelta. Esim. komenna:

finger -m nieminen

Huomaa, että tässä tarkoitetaan käyttäjätunnusta eikä oikeata nimeä. (Aikoinaan voitiin ottaa käyttäjätunnukseksi vaikkapa oma sukunimi, jos kyseinen tunnus sattui olemaan vapaana, mutta nykyään tämä ei ole enää käytäntönä). Käytä fingeriä joka tapauksessa käyttäjätunnukseen 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 tästä perusteet 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 /nashome3/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 voi olla joltain kantilta katsoen suoraviivaisempi ja loogisempi kuin esimerkiksi eri juuren antaminen eri "levyasemille" eli A:, B:, C: jne.)

Komenna:

ls

Pitäisi tulostua kotihakemistosi sisältö. Huomaa, että se on sama kuin U: -asemasi yliopiston Windows-koneilla. Kumpikin hakemistopolku viittaa samaan paikkaan jaetulla verkkolevyllä. Fyysinen kovalevy voidaan siis jakaa ihan eri käyttöjärjestelmien ja tietokoneiden välillä! Voit hyvin 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

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 käskykanta ovat yksi tämän kurssin teemoista. Huomataan, että keväällä 2014 kone jalava.cc.jyu.fi näyttäytyy meille neliytimisenä Intel Xeon -prosessorina.

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. Nämä ohjelmat löytyvät melko varmasti kaikista unixeista, 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 näkökulmaa... pidä tuolista kiinni, kun komennat seuraavan.

Komenna:

ls /usr/bin/

Tulostui noin 2250 kappaletta sovellusohjelmia. Saatan kertoa, että niillä voi tehdä kaikenlaista... Itse asiassa yleisimmille Linux-distribuutioille on saatavilla yli 5000 valmiiksi paketoitua ohjelmaa (joillekin vielä enemmänkin), joilla voi tehdä kaikenlaista. IT-palveluiden kiltit sedät ja tädit ovat valinneet jonkinlaisen harkinnan perusteella etäkäyttökoneisiimme asennettavaksi juuri nuo siellä olevat 2250+ ohjelmaa. Ohjelmien paketoinnista vastaa distribuution toimittaja (esim. yritys) sekä, erityisesti vapaan lähdekoodin maailmassa, vapaaehtoiset apulaiset. Jos distribuution toimittaja ei ole jotakin tarpeellista ohjelmistoa paketoinut, se jää paikallisen mikrotuen (meillä siis Jyväskylän yliopiston IT-palveluiden henkilökunnan) tehtäväksi.

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 kurssin luennolla tullaan näkemään.

• Jos yhteen argumenttiin haluaa sisällyttää välilyönnin, se on mahdollista, mutta se pitää koodata eri tavoin, koska muuten välilyönti tulkitaan eri argumenttien erottimena. 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 tarvittaessa 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 sequencesta", olisiko IT-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 yhden komennon kerrallaan interaktiivisesti. Toinen tapa käyttää shelliä on skriptit, joissa shell suorittaa peräkkäin ohjelmaksi kirjoitettuja komentoja. Puhutaan shell-ohjelmoinnista tai skriptien tekemisestä. Shell voidaankin siinä mielessä ajatella tulkattavaksi ohjelmointiympäristöksi, vaikka se on ohjelmointimielessä hiukan köykäinen oikeisiin ohjelmointikieliin verrattuna.

Käydään juuressa

Komenna:

cd /

Mikäs nyt on työhakemisto? Komenna:

ls

Näyttääkö jotakuinkin tältä:

adminhome    boot         ...
autohome     ...
automail
...

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 pääkäyttäjä eli "root" voi hyödyntää interaktiivisesti sekä ylläpitoskriptien osana. /lib ja /usr/lib sisältävät aliohjelmakirjastoja, joita voidaan linkittää ohjelmiin. /lib64 ja /usr/lib64 sisältävät kirjastojen aidosti 64-bittiset versiot (sattuneista syistä nykyisissä 64-bittisissä koneissa ajetaan sekä 32- että 64-bittisiä ohjelmia ja kirjastoja). /home on yleensä se, missä kotihakemistot eli käyttäjien omat tiedostot sijaitsevat. Yliopistolla on niin paljon porukkaa, että (levyjärjestelmä on ylipäätään aika massivinen ja sen lisäksi) kotipäähakemistoja on monta, eli näyttää olevan nashome1, nashome2 ja nashome3. Hakemistossa /boot on käyttöjärjestelmäytimen käännetty konekielikoodi, joka käynnistyksen yhteydessä ladataan. /var sisältää mm. lokitietoja järjestelmän toiminnasta. /etc sisältää eri ohjelmien asetuksia. /tmp sisältää ohjelmien väliaikaisia tiedostoja. Eksoottisempia hakemistoja ovat /proc ja /dev. Ensiksi mainitussa on ajonaikaisten ohjelmien (eli prosessien; tämä termi tulee vahvaan rooliin kurssin edetessä) tietoja ja jälkimmäisen kautta pääsee käsiksi laitteisiin. Unixissa (ja sen "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 - kaikki saman juurihakemiston / alta.

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

cd nashome3
cd nieminen

Ei hätää, jos et muista. Komenna:

cd

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

Itse asiassa cd ilman parametreja on sama kuin komento:

cd $HOME

missä $HOME on ns. ympäristömuuttuja (environment variable). Mutta ympäristömuuttujista tulee lisää asiaa varmaan jossain myöhemmässä vaiheessa kurssia.

Tehdään hakemistoja

Tehdään verkkolevyllesi hakemisto Käyttöjärjestelmät-kurssin ensimmäistä demoa varten. Saat valita minkä tahansa hakemistonimen; esimerkissä on kj14 koska mun mielestä se on ihan kiva nimi hakemistolle, jossa on tämän kurssin asioita. Ääkkösiä ja erikoismerkkejä kannattanee vielä tänäkin päivänä välttää tiedostonimissä, koska niiden koodauksen standardit ovat laahanneet hiukan perässä järjestelmien välillä, ja maailmalla on käytössä laitteita, joiden tiedostojärjestelmät ovat peräisin vuosikymmenten takaa. Välilyöntejä saa olla, mutta niiden kanssa on oltava hiukan tarkkana, koska tosiaan mm. shell-komennoissa välilyönti ilman erityiskoodausta tulkitaan erotinmerkiksi.

Komenna:

mkdir kj14

Sitten mene juuri luotuun hakemistoon:

cd kj14

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 seuraavanlaiseksi siten, että vaihdat ainoastaan 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}
  
  echo {aa,bee}{1..15}{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 mat ja vielä kerran tabulaattori. Rivillä on nyt komento:

  less /usr/include/math.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 näppäin Q lopettaa sen. (Edellä paikannetussa tiedostossa on C-kielen matematiikkakirjaston rajapintaa, mm. Piin likiarvon ja muiden vakioiden määrittelyjä; ei liity asiaan sinänsä).

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. Aloitetaan vaikkapa komentamalla:

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 pääteistuntoja 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 tällä hetkellä 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):

/nashome3/nieminen/kj14/demo1

Kokeile ensin grep-ohjelman toimintaa (ja tuo tiedostonimi config... löytyy tietysti nopsaan tabulaattorin avulla, kirjoittamalla siitä vain alku):

grep TIME /boot/config-2.6.32-431.5.1.el6.x86_64

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

Komenna:

grep TIME /boot/config-2.6.32-431.5.1.el6.x86_64 > 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 kohdetiedoston 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-2.6.32-431.5.1.el6.x86_64 | 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 "backtickien" välissä voi olla täydellinen shell-komento, jossa voi siis olla vaikkapa putkitus:

echo Paikalla on `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. Tällä kurssilla käytämme jatkossa yksinomaan bashia.

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.

Lisäohje kotoa käsin toimittaessa:

Suorakäyttökoneissa (jalava, halava, charra) tehdyt tiedostot sijaitsevat yliopiston verkkolevyllä (Windowsin "U-asema"), joten mikroluokissa toimittaessa tiedostojen palauttaminen Optima-järjestelmään onnistuu suoraan U-asemalta. Kotoa käsin toimittaessa tiedostot pitää saada tavalla tai toisella oman koneen nettiselaimen löytyville. Yksi mahdollisuus on verkkolevyn käyttö VPN-yhteyden avulla; IT-paveluiden ohjeita löytyy täältä: https://www.jyu.fi/itp/ohjeet/tutoriaalit/vpn-windows/vpn-kaytto

Toinen mahdollisuus on kopioida tiedostot omalle koneelle ssh-yhteyden yli. Tähän tarvitaan jokin ssh-protokollaa tukeva tiedostonsiirto-ohjelma. Seuraavassa on pikaohje WinSCP-ohjelmaa ( http://winscp.net ) käyttäen. Lataamisen pitäisi onnistua kuvatuilla asetuksilla myös muilla FTP-ohjelmilla. Myöhemmät (vapaaehtoiset) demot, jotka tehdään kurssin omalla testipalvelimella, edellyttävät tiedostojen kopiointia, koska kyseinen palvelin ei turvallisuussyistä ole kytketty yliopiston verkkolevyyn.

1. Käynnistä WinSCP.

2. Tarkista ja täydennä Kirjautuminen-ikkunassa tarvittavat asetukset, jotka ovat:

   • tiedostoprotokolla SFTP,
   • palvelin jalava.cc.jyu.fi,
   • portti 22, sekä
   • käyttäjätunnus ja salasana, kuten muutenkin jalavaan kirjauduttaessa.

3. Avaa istunto napauttamalla Kirjaudu-painiketta.

4. Napauta tarvittaessa Autentikointi-ikkunassa Jatka-painiketta.

Jos istunto avautui onnistuneesti, näet avautuneessa ikkunassa oman työasemasi hakemistorakenteen vasemmalla ja palvelimella olevan kotihakemistosi oikealla.

5. Etsi ja avaa kotihakemistostasi demo1-hakemisto.
6. Valitse kopioitava tiedosto (vastaus.txt)
7. Napauta Lataa-painiketta (tai paina näppäintä F5).
8. Määritä avautuneessa Lataa-ikkunassa työaseman kansio, johon haluat kopioida tiedoston.
9. Määritä Siirtoasetuksista siirtotyypiksi teksti (muutoin esimerkiksi rivinvaihdot saattavat muuttua siirron aikana).
10. Käynnistä kopiointi napauttamalla OK-painiketta.
11. Varmista siirron päätyttyä, että kopiointi onnistui avaamalla kopioitu tiedosto työasemalla tekstieditoriin.
12. Jos tiedosto näyttää sisällöltään samalta kuin alkuperäinen, voit sulkea istunnon WinSCP:ssä valitsemalla Istunto-valikosta Katkaise.
13. Sulje WinSCP napauttamalla Sulje-painiketta.