UNIX est un système d'exploitation d'une richesse incroyable, il serait bien prétentieux d'essayer en quelques pages d'en faire le tour. C'est pourquoi je me suis fixé comme objectif de ne présenter que les commandes les plus courantes qui permettront à un utilisateur de se débrouiller avec n'importe quel système UNIX, de HP-UX à Solaris en passant par Linux sans oublier les autres.
Ce document s'adresse à toute personne ayant une petite expérience d'un système informatique, il s'adresse aussi à ceux connaissant déjà UNIX qui voudraient approfondir certaines notions.
Le but de ce document n'est pas de traiter de l'administration d'un système UNIX.
Les processus ou process
Tout logiciel est à la base un programme constitué d'un ensemble de lignes de commandes écrites dans un langage particulier appelé langage de programmation. C'est uniquement quand on exécute le logiciel que le programme va réaliser la tâche pour laquelle il a été écrit, dans ce cas là on dira qu'on a affaire à un processus ou process. En d'autres termes le programme est résolument statique, c'est des lignes de code, alors que le process est dynamique, c'est le programme qui s'exécute.
Par exemple le logiciel Winword sous Windows est en fait un bête programme écrit dans un langage abscons qui a été ensuite compilé pour le rendre compréhensible par la machine, ce n'est uniquement que quand vous le lancez, que vous avez alors affaire au process Winword.
Définition d'un système d'exploitation
Un système d'exploitation est un ensemble de programmes chargé de faire l'interface entre l'utilisateur et le matériel. C'est à dire que quand un utilisateur tape une commande au niveau d'un logiciel (ou application), le logiciel interprète la commande, la transmet au système d'exploitation qui la transmet au matériel dans un format compréhensible.
Un exemple vaut mieux qu'un grand discours, quand vous ouvrez un fichier dans votre traitement de texte favori, vous avez appuyé sur l'icône qui va bien, votre traitement de texte interprète l'action d'ouverture de fichier et transmet l'ordre au système d'exploitation, ce dernier va alors commander au contrôleur du disque dur de chercher les pistes correspondantes sur le disque qui correspondent au fichier en question. Normalement un logiciel ne devrait jamais " discuter " avec le matériel, le système d'exploitation se place entre les deux pour transmettre et éventuellement rejeter des commandes illicites.
Environnement
Un environnement est dit fenêtré quand il y a possibilité de pouvoir faire apparaître plusieurs fenêtres, il va de pair avec l'utilisation d'une souris, Windows est par exemple un exemple d'environnement fenêtré. On parle aussi d'environnement graphique.
A l'opposé on trouve aussi des environnements textuels non graphiques, DOS en est un bel exemple.
Les utilisateurs UNIX
Sur un système UNIX, on trouve deux types de personnes, celle qui va utiliser le système dans le but de produire quelque chose, le système UNIX est pour elle un moyen, un outil. Cette personne est l'utilisateur UNIX, on peut trouver dans cette catégorie, le programmeur, l'utilisateur de base de données, etc. La deuxième catégorie de personnes est chargé de l'installation, de la configuration et de la bonne marche du système UNIX, ce sont les administrateurs systèmes UNIX.
Sur un système UNIX, les utilisateurs UNIX ont des droits limités, c'est à dire que certaines commandes leurs sont interdites et ils n'ont pas accès à certaines parties du système. Les administrateurs systèmes ont par contre tous les droits sur le système.
Généralement sur un système UNIX, on limite volontairement le nombre d'administrateur (appelé ROOT ou super utilisateur).
Les fonctions principales
UNIX est un système d'exploitation dont voici les tâches principales :
Partage des ressources équitables
UNIX veille à ce que toutes les ressources de l'ordinateur (imprimante, mémoire, ...) soient partagées équitablement entre tous les processus.
Par exemple si vous travaillez sur une appli du genre base de données, vous lancez une requête (commande dans le langage base de données) coûteuse en temps, pour patienter rien ne vous empêche de vous lancer un Doom de derrière les fagots. Vous vous retrouvez donc avec deux process lancés en même temps, c'est le système d'exploitation qui est chargé de faire en sorte que les deux process puissent utiliser les ressources de manière équitable et que le deuxième process lancé n'attende pas la terminaison du premier pour se lancer.
Le fait de pouvoir exécuter plusieurs process ou tâches en même temps, en parallèle, est appelé multitâches. UNIX est multitâches.
Interface avec le matériel
UNIX par définition des systèmes d'exploitation fait en sorte qu'aucun process accède directement à une ressource matériel (disque dur, lecteur de disquette,...). Pour accéder à ces ressources on passe par l'intermédiaire de fichiers spéciaux, un fichier spécial est vu pour un utilisateur comme un fichier classique, pour écrire sur une disquette dans le lecteur de disquette, on n'a qu'à écrire dans le fichier spécial du lecteur de disquette. De même pour lire dans un disque dur, on va lire le fichier spécial du disque dur.
Gestion de la mémoire
Il existe deux types de mémoire, la mémoire volatile et la mémoire statique, quand on éteint et rallume l'ordinateur, toutes les données présentes dans la première ont disparu, et les données dans la seconde sont toujours présentes. Concrètement la mémoire volatile se trouve dans la RAM, la mémoire statique dans le disque dur. Dans le vocabulaire Unix, quand on parle de mémoire on sous entend mémoire volatile ou RAM, c'est la convention qui sera adoptée pour la suite du cours.
Tout programme qui s'exécute, ou process, a besoin de mémoire pour y stocker notamment les données qui manipulent. Malheureusement l'ordinateur dispose généralement d'une quantité de mémoire limitée et non extensible. UNIX doit donc faire en sorte que la mémoire soit bien partagée entre tous les process, un process ne doit pas s'accaparer toute la mémoire, sans quoi les autres process ne pourraient plus fonctionner.
La mémoire est vue comme une ressource matérielle, UNIX doit donc vérifier qu'aucun process accède à la mémoire directement ou ne se réserve une zone de la mémoire.
Gestion des fichiers
UNIX fournit les outils nécessaires pour stocker les données et pour pouvoir les récupérer rapidement et facilement. Il fournit les outils pour pouvoir visualiser l'ensemble des fichiers de manière simple. Ces fichiers se trouvent sur le disque dur, on nomme cela un système de fichiers ou File System en anglais.
UNIX fournit, en outre, un mécanisme de protection des fichiers. Plusieurs utilisateurs peuvent travailler en même temps sur la même machine, c'est la notion de multi-utilisateurs. Chaque utilisateur du système dispose de ses fichiers, UNIX lui donne le moyen de protéger ses fichiers, et d'accorder le droit ou non à d'autres utilisateurs d'accéder à ses fichiers.
Structure du système UNIX
Concrètement le système d'exploitation est lui aussi un ensemble de programme et de sous programmes regroupés dans ce qu'on appelle un noyau (kernel en anglais).
On a vu auparavant que les process ne pouvaient pas accéder directement aux ressources matériels, en fait les process passent par le noyau pour y accéder, pour cela ils disposent d'un ensemble de commandes appelées " appels système " UNIX .
Ces appels systèmes commandent deux composantes principales du noyau, le gestionnaire de processus et le système de gestion de fichiers. Le premier a pour rôle de faire en sorte que les process s'exécutent et accèdent à la mémoire de manière équitable, on le nomme aussi scheduler. Le deuxième a pour rôle la gestion du système de fichiers, notamment pour ce qui concerne les droits d'accès.
Ce sont ces deux derniers composants du noyau qui accèdent directement au matériel.
Le shell
Pour faire marcher l'ordinateur, l'utilisateur dispose des logiciels ou d'un utilitaire qui lui permet la saisie directe de commandes. On appelle cet utilitaire le shell (coquille en français). Son rôle est d'interpréter les commandes de l'utilisateur avant transmission au noyau, c'est pourquoi on parle aussi d'interpréteur de commandes. On trouve l'équivalent sous DOS qui peut être considéré comme un shell.
Il existe plusieurs types de shell, ils se différencient par la syntaxe et la richesse des commandes. Le plus commun est le Bourne-Shell, on trouve aussi le C-Shell qui s'apparente au langage de programmation C, le Korn Shell, le Posix Shell, et sous Linux le bash-shell.
Ouverture de session
Avant de tenter une connexion, il faut d'abord vous assurer que vous ayez été déclaré sur la machine, c'est à dire que vous possédiez un compte utilisateur caractérisé par un nom ou login et un mot de passe associé.
A la mise sous tension, apparaissent à l'écran toute une liste de termes plus ou moins barbares, vous pouvez ignorer tout ça. Au bout d'un certain temps apparaît enfin le message login: avec un curseur qui clignote. Le système attend que vous rentriez votre login. Rentrez votre login. Puis tapez Enter, apparaît alors le message Password, tapez votre mot de passe, vous pouvez vous rendre compte que votre mot de passe n'apparaît pas en clair à l'écran, il est remplacé pour des raisons de sécurité évidente par des *.
A la mise sous tension, vous pouvez aussi disposer d'une interface graphique de connexion, au lieu d'avoir un simple login: avec le curseur qui clignote, vous avez une fenêtre ou bannière qui vous invite à saisir votre login et votre mot de passe. C'est notamment le cas pour la configuration par défaut de la Mandrake 6.0, mais aussi pour les versions récentes de HP-UX et de Solaris.
Une fois le login et le mot de passe saisi, deux possiblités peuvent s'offrir à vous, vous pouvez retrouver un écran noir, avec tout simplement un caractère du genre $ ou > (appelé prompt) suivi du curseur qui clignote apparaît. Vous êtes dans un shell prêt à taper des commandes. Par exemple, sous Linux le prompt par défaut est le suivant:
[login@localhost login]$
Ou alors vous pouvez trouver un environnement fenêtré avec utilisation de la souris, où il vous sera possible de lancer un shell pour pouvoir taper des commandes UNIX.
Changement de password
En vous déclarant sur la machine, on vous a imposé un mot de passe, vous pouvez le changer, pour cela vous disposez de la commande passwd. Certains UNIX font en sorte que vous ne puissiez pas saisir un mot de passe simple, il faudra mettre au moins 6 caractères, avec au moins un, voie deux, caractère non alphabétique.
Rappelons que quand vous saisissez votre mot de passe, il ne paraît pas en clair, aussi par précaution, le système vous demande de le saisir deux fois.
ATTENTION : Evitez de vous servir du pavé numérique, car d'un poste à un autre, il peut y avoir des grosses différences à ce niveau là.
Si vous avez oublié votre mot de passe, vous devez vous adresserà l'administrateur du système (root) qui est le seul habilité à vous débloquer.
>passwd
Old passwd :******
Setting password for user : olivier
New password :******
Reenter password :******
>
ATTENTION : Sur certains systèmes, on ne doit pas taper passwd mais yppasswd, demandez le à votre administrateur. Pour informations, on utilise yppasswd pour les client NIS.
Fermeture de session
Quand on a fini d'utiliser le système, on doit se déconnecter ou fermer la session. Si vous êtes dans un environnement non graphique, il vous suffit au prompt de taper logout. Vous vous retrouvez alors avec le prompt de login, un autre utilisateur pourra alors utiliser la machine.
Dans un environnement graphique, vous avec une commande Exit, ou Logout, qui a strictement le même effet.
Vous devez veiller à vous déconnecter quand vous n'utilisez plus le système, pour des raisons de sécurité, mais aussi tout simplement pour libérer le poste de travail.
Syntaxe d'une commande
La syntaxe standard d'une commande UNIX est la suivante :
commande -options arg1 arg2 arg3
Les options varient en fonction de la commande, le nombre des arguments qui suivent dépend aussi de la commande, par exemple la commande :
sort -r mon-fichier
sort (trier) permet de trier un fichier, l'option r (reverse), permet de trier en sens inverse le fichier. L'argument unique de la commande est le nom du fichier. Avec
cp -R mon-repertoire nouveau-repertoire
La commande cp (copy) copie un répertoire (option R) vers un autre répertoire, on a ici deux arguments.
On peut coupler deux options : ps -ef, avec cette commande on a l'option e et f (voir plus loin la signification de la commande).
A noter que pour introduire une option on met -, ce n'est pas nécessaire pour certaines commandes (tar par exemple).
Les entrées sorties
Il y a trois sortes d'entrées sorties ou flux de données : le premier est l'entrée standard, c'est à dire ce que vous saisissez au clavier, le deuxième est la sortie standard, c'est à dire l'écran, plus précisément le shell, et le troisième est la sortie standard des messages d'erreurs consécutifs à une commande, qui est généralement l'écran.
Chacun de ces flux de données est identifié par un numéro descripteur, 0 pour l'entrée standard, 1 pour la sortie standard et 2 pour la sortie standard des messages d'erreur.
Redirection des entrées sorties
Quand vous lancez une commande dans un shell, il peut y avoir du texte qui s'affiche suite à l'exécution de la commande, ce texte par défaut, s'affiche dans le shell. On dit que le shell (ou terminal) est la sortie standard, c'est là où va s'afficher tous les commentaires d'une commande.
Vous pouvez changer ce comportement, en tapant :
ma-commande > mon-fichier
Tous les commentaires, les sorties, de la commande, ne vont pas apparaître au shell mais être écrits dans un fichier. En d'autres termes, la standard standard est redirigé vers un fichier. Cela peut être utile, si vous avez une commande qui génère énormément de commentaire, et que vous voulez les récupérer, pour les exploiter par la suite, à la terminaison de la commande.
La redirection > a pour effet de créer le fichier mon-fichier, si ce fichier existait déjà, il est tout simplement écrasé (supprimé et recréé), ce qui peut être gênant si vous ne voulez pas perdre ce qu'il contient, vous disposez donc de la redirection >>. En tapant :
ma-commande >> mon-fichier
Le fichier mon-fichier n'est pas écrasé, mais la sortie standard (les commentaires de la commande) sont ajoutés en fin de fichier, à la suite du texte qui était déjà dans le fichier.
Les redirections marchent dans les deux sens, par exemple en tapant la commande suivante :
sort < mon-fichier
Vous envoyez le contenu du fichier mon-fichier vers la commande sort (trie), celle-ci va donc trier le contenu du fichier, par défaut le résultat sort sur la sortie standard, c'est à dire à l'écran, plus précisément sur le shell. Avec :
sort < mon-fichier > fichier-trie
On a vu que sort < mon-fichier avait pour effet de trier le fichier mon-fichier, l'expression >fichier-trie a pour effet d'envoyer le résultat (le fichier trié) dans un fichier fichier-trie, le résultat n'apparaît plus à l'écran, mais est sauvegardé dans un fichier.
Avec la redirection << la commande va lire les caractères jusqu'à la rencontre d'une certaine chaîne de caractères. Exemple avec la commande cat (catalogue, permet d'éditer le contenu d'un fichier).
>cat << fin je tape du texte jusqu'à la chaîne de caractère fin >
En tapant la commande, vous revenez à la ligne, mais perdez le prompt, cat va lire (et éditer) les caractères que vous saisissez jusqu'à qu'il rencontre la chaîne fin, à ce moment là, le prompt apparaît à nouveau. Si vous voulez créer un fichier avec un peu de texte à l'intérieur, vous ferez :
>cat << fin > mon-fichier je tape du texte qui sera sauvegardé dans mon-fichier, pour terminer le texte fin >
Le texte que vous venez de saisir, se trouve donc dans mon-fichier.
Avec la commande :
>fichier-vide
Vous créez un fichier vide fichier-vide.
Redirection des erreurs
Par défaut les messages d'erreur s'affichent à l'écran (sortie standard par défaut), vous pouvez modifier ce comportement. On rappelle que la sortie d'erreur a pour code 2. Vous pouvez sauvegarder dans un fichier vos messages d'erreur, pour analyse ultérieure, en tapant :
cat mon-fichier 2>fichier-erreur
Si on rencontre une erreur pendant l'exécutionde la commande d'édition cat de mon-fichier (absence du fichier par exemple), le message d'erreur sera sauvegardé dans le fichier fichier-erreur.
En tapant :
sort mon-fichier > fichier-trie
Vous redirigez le résultat de la commande sort mon-fichier vers le fichierfichier-trie, la sortie standard (descripteur 1) n'est donc plus l'écran (plus précisément le shell ou terminal) mais le fichier fichier-trie.
Par défaut les messages d'erreur s'affichent dans le shell, vous pouvez faire en sorte qu'ils s'affichent dans le fichier fichier-trie, en tapant :
sort mon-fichier > fichier-trie 2>&1
Avec la syntaxe >& vous indiquez que les messages d'erreurs seront redirigés vers la sortie standard qui est le fichier fichier-trie.
Les pipes
Un pipe (en français tube de communication) permet de rediriger la sortie d'une commande vers une autre. En d'autres termes, pour rediriger les résultats (la sortie) d'une commande, on a vu qu'on pouvait taper :
commande1 > sortie1
On redirige cette sortie vers une autre commande, ça devient donc une entrée pour cette dernière commande, pour cela vous tapez :
commande2 < sortie1
En fait la syntaxe commande1|commande2 (| étant le symbole de pipe) est totalement équivalente aux deux lignes de commandes précédentes.
Exemple : ls permet la visualisation de fichiers, en tapant ls, on obtient :
fichier1 fichier2 totofichier
grep permet la recherche d´une chaîne de caractère dans une liste donnée, en tapant grep toto * (* signifie tous les fichiers, grep recherche la chaîne de caractère toto dans les noms de tous les fichiers), on obtient :
totofichier
On a le même résultat avec le |, en tapant :
ls | grep toto
La première commande aura pour effet de lister le nom des fichiers se trouvant à l´endroit où l´on a tapé la commande, la sortie standard (le résultat de la commande) est donc une liste de nom, elle est redirigée vers la commande grep, qui va y chercher une chaîne de caractère contenant toto. Le résultat est donc aussi:
totofichier