基礎情報処理演習（地球工学科1回生T2クラス）

第2回　UNIXの基本（ファイルシステムとShell）

（教科書　第３章，第４章)

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今日の演習内容

今日は，UNIX のファイルシステムとShell について理解し，ファイル操作を行うコマンドの演習を解説を交えながら行います。

［基礎］
・UNIX のファイルシステムを理解する。
・UNIX コマンドについて理解する。
・shell の機能について理解する。

［発展］
・history 機能について理解する。
・入出力リダイレクションについて理解する。
・オンラインマニュアルの利用方法について理解する。

［実習］
・ファイルを扱うUNIX コマンドを実習する。

今日の演習

まず，教科書などを参考にしながら次の事項について理解しなさい。

UNIX のファイルシステムについて　（教科書 3.3.1）

  1. UNIXのファイルシステムは，ツリー構造となっている。一番上が根っこに相当するルート（/）ディレクトリーである。
  2. 自分の上位のディレクトリーを親ディレクトリー，下位のディレクトリーを子ディレクトリーと呼ぶ。
  3. カレントディレクトリー（現在，自分がいるディレクトリー）以外のディレクトリーに存在するファイル名の指定には，パス（ファイルに到達するための経路）を指定する必要がある。パスの指定方法には，絶対指定（ルートから指定する方法）と相対指定（カレントディレクトリーから指定する方法）の２つがある。
  4. UNIXはマルチユーザーシステムなので，ファイルには所有者などの情報がある。

UNIX コマンドについて

  1. UNIX コマンドとは，ユーザー（利用者）がコンピュータに指示する命令のことである。
  2. コマンドの記述には，一定の決まりがある。

shell の機能について　（教科書 4.4.1）

  1. UNIX では，ユーザーが入力したコマンドを解釈実行するプログラム（コマンドインタープリタ）をshell と呼ぶ。
  2. shell はユーザーインターフェイス，環境設定，シェルプログラミングの役割を持つ。
  3. UNIX には，いくつかの種類のshell がある。代表的なものとして，B shell [sh]，C shell [csh]，TC shell [tcsh] などである。ユーザーは好みのシェルを選べる。本演習では，ユーザーインターフェイスの優れたtcsh を用いる。
  4. 基本的にはインタラクティブ（対話的）に使われる。

history 機能について　（教科書 4.4.4）

ユーザーが過去にキーボードから入力したコマンドなどを記憶しておき，必要なときに呼び出す機能がhistory 機能である。

入出力リダイレクションについて　（教科書 4.4.6）

通常，プロセスには入出力を行うための標準的な機器が定義されている。それらは，標準入力（stdin），標準出力（stdout），標準エラー出力（stderr）と呼ばれ，各々キーボード，コンソール，コンソールに割り当てられている。（したがって，「キーボード」からコマンドを入力して実行すると，その実行結果（もしくはエラー）はコンソールに表示（出力）される。）
シェルはコマンドの入力や出力を切り換える機能を持っており，この機能を入出力リダイレクションと呼ぶ。

オンラインマニュアルについて　（教科書 3.3.7）

UNIX システムには非常に多くのコマンドがあり，複雑なオプションを備えている場合も多い。また，プログラムを作成する場合には，UNIX で用意されている関数を利用する必要がある。これらのコマンドや関数などを利用するには説明書が必要となるが，この説明書のことを「マニュアル」という。
印刷して本にすると，手元に分厚い本を置きながら作業をすることになり不便なので，内容をUNIX 内部に保存し，必要に応じて画面に表示して読むことができるようにしたマニュアルを「オンラインマニュアル」と呼ぶ。

今日の実習

以下の実習の説明では，コンピュータにキーボードから入力するコマンド部分を青字で表示している。
（また，青字のコマンドは，ウェブページ上で２行以上にわたって表示されていても１行で入力しなさい。）

作業を開始する前にコマンドヒストリーが200個以上保存されることを確認しなさい。

set

と入力すると，色々表示されるが，はじめのほうに，

HISTSIZE=1000 （後ろの数字が200以上）

という項目が表示されているのを確認しなさい。

これは，今回の演習のコマンドヒストリーをファイルに出力し，それを Emacs で編集してプリントアウトしたものを本日の課題の１つとするためです。 演習ができたかどうか確認されますので，最後まできちんと実習して下さい。

また，演習終了時間15分前になっても，演習が終わりそうにない場合は，その時点で最後の「今日の提出課題（２）」を実行しなさい。

準備ができれば，実際にファイルを扱うコマンドを実行しなさい。

教科書3.3.4 などを参考にしながら，以下のコマンドを順に実行しなさい。教科書と画面の表示が若干異なる場合もあるが，教科書の注釈とこのページの注釈を確認しながら実習を進めなさい。

＜ディレクトリーのリスト＞ −−− ls (list)

pwd => print working directory （カレントディレクトリーの表示）
ls （カレントディレクトリーのリスト）
ls / （ルートディレクトリーのリスト）
ls -F （カレントディレクトリーのファイルとディレクトリーを区別したリスト）
ls -a （カレントディレクトリーの隠しファイル（ドットファイル）も含めたリスト）
ls -al （カレントディレクトリーの隠しファイル（ドットファイル）も含めた詳細リスト）
ls -alF (カレントディレクトリーのファイルとディレクトリーを区別し，隠しファイルも含めた詳細リスト・・・教科書ではFが抜けている）

＜パーミッションの変更＞−−− chmod (change mode)

ls -alF > list （ls -alF の出力結果を list というファイルに保存。リダイレクションを使用。教科書に無い）
cat list （ファイル内容の確認。cat の詳細は後述する。）
ls -lF （list ファイルのパーミッションの確認）
chmod go-r list （作成した list に対して group と other の読み出しを禁止）
ls -lF （list ファイルのパーミッションの確認）
chmod g+rw list （list に対して group の読み出し，書き込みを許可）
ls -lF （list ファイルのパーミッションの確認）

＜ディレクトリーの作成とカレントディレクトリーの変更＞ −−− mkdir (make directory), cd (change directory)

mkdir ensyu （ensyu ディレクトリを作成）
ls -F （ensyu ディレクトリの作成を確認）
pwd （カレントディレクトリーの確認）
cd ensyu （ensyu ディレクトリーに移動）
pwd （カレントディレクトリーの確認。ensyu/ に移動した）
ls -alF （ファイルが存在しないことを確認）
cd .. （親ディレクトリーに戻る）
pwd （親ディレクトリーに戻ったことを確認）

＜ファイル名の変更とファイルの移動＞ −−− mv (move)

ls -F （ファイル名の確認）
mv list filelist.txt （list を filelist.txt に改名）
ls -F （改名の確認）
mv filelist.txt ensyu/ （filelist.txt を ensyu ディレクトリーに移動）
ls -F （移動の確認，filelist.txt がカレントディレクトリーから無くなっている）
cd ensyu/ （カレントディレクトリーを ensyu に移動。最後の/は無くても良い）
ls -F （filelist.txt の移動を確認。filelist が存在する）

mv コマンドはディレクトリーに対してもファイルと同様に名前を変更したり移動したりすることができる。

＜入出力リダイレクション＞

cat filelist.txt （ファイル内容の確認）
ps （プロセスps の確認。）
ps >> filelist.txt （filelist.txt にps の内容を追加して書き込む）
cat filelist.txt （追加された内容の確認）
wc < filelist.txt （ファイルfilelist.txt の行数，ワード数，文字数を出力）
ls -alF （ファイルfilelist.txt などの最終更新時間を確認）

＜ひと休み＞

  1. filelist.txtを Emacs で編集する。ファイルの１行目に，漢字氏名，学生番号を追加する。（Emacs の使用方法の詳細は来週演習します。）

    emacs filelist.txt &

  2. lprコマンドでファイルfilelist.txt をプリントアウトする。（利用の手引を再確認すること。）

    a2ps filelist.txt | lpr

  3. 指示に従い提出する。

日本語入力は C-space もしくは C-\

＜ファイル，ディレクトリーの複写＞ −−− cp (copy)

cd （ホームディレクトリー（ログインディレクトリー）に戻る）
man date > date.man （日付を表示する date コマンドのマニュアルページを date.man に保存。教科書に無い）
ls -F （ファイルが作成されたことを確認）
cp date.man date.txt （date.man のコピーを date.txt として作成）
ls -F （date.man の他に date.txt がコピーとして作成されている）
head -30 date.man （ファイルdate.man の先頭から30行を表示）
head -30 date.txt （date.txt が date.man のコピーであることを確認）
tail -10 date.man （ファイルdate.man の末尾から10行を表示）
tail -10 date.txt （date.txt が date.man のコピーであることを確認）
cp -r ensyu doc （ディレクトリー ensyu をディレクトリー doc にコピー。docは新たに作成される）
ls -F （ディレクトリー doc が作成されている）
ls doc （ディレクトリー doc のリスト。ensyu 内の filelist.txt もコピーされている）
ls ensyu （ディレクトリー ensyu には元の filelist.txt が残っている）

＜ファイル，ディレクトリーの消去＞ −−− rm (remove)

ls -F （ファイルの確認）
rm date.man （date.man ファイルの消去。下の行も参照する）
rm -i date.txt （date.txt ファイルの消去。-i のオプションを指定すると対話的になる）
（remove 通常ファイル 'date.txt'? と聞かれたら ・・・ｙと入力する）
ls -F （消去されているか確認）
rm enayu （ensyu ディレクトリーを消去しようとして間違えて enayu と入力した・・・）
rm ensyu （今度こそ ensyu ディレクトリーを消去・・・。cannot remove directory 'ensyu': ensyu はディレクトリーです とのメッセージが表示され消去できない）
rm -r ensyu （ディレクトリーを消去する場合は -r オプションをつける）
（descend into directory 'ensyu'? と聞かれたら ・・・ ｙと入力する。その後も，全てyと回答するとファイルが消去される）
ls -F （ensyu ディレクトリーの消去を確認）

UNIX では，一般に消去したファイルは絶対に復活できません。注意して下さい。

＜指定したファイルの内容を見る＞ −−− cat (concatenate)

cat /etc/termcap （/etc/hosts の内容を見てみよう。・・・長いファイルで表示が流れて最初の表示が確認できない）
less /etc/termcap （ページスクロール(f, bキー)，行スクロール（j, kキー）で内容をみることができる。qキーで終了）

＜コマンド履歴を利用する＞ −−− history

history （コマンドの履歴が表示される）
!! （直前のコマンドの再実行。history が実行されるので，history が一つ増えているはず）
!1 （表示結果を利用してコマンドを実行する。数字１を入力すると１番目のコマンドの再実行。数字（番号）はls コマンドが書いてある適当な番号を入力して下さい。間違って，何かをrm （消去）してしまうと大変です。）

＜オンラインマニュアル＞

man ls （ls のマニュアルを表示。よく読んでおくこと）
man rm （rm のマニュアルを表示。よく読んでおくこと）
man man （man というコマンドのマニュアルを表示）

ページスクロール(f, bキー)，行スクロール（j, kキー）で内容をみることができる。qキーで終了する。

今日の提出課題（２）

実習を行ったコマンドヒストリーをファイルに保存し，それを Emacs で編集し，プリントアウトして提出しなさい。

編集内容
　　1. ファイルの最初（１行目）に，漢字氏名，学生番号を記入すること。
　　2. それぞれのコマンドの実習内容を，適当な方法で区別しなさい。

（例）
地球太郎 9999999

----- ヒストリーの確認
20 13:16 set

----- ディレクトリーのリスト
21 13:16 pwd
22 13:16 ls
23 13:16 ls /
24 13:16 ls -F
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----- パーミッションの変更
28 13:20 ls -al > list
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----- レポートの終わり

（例終わり）


　ヒント（実はこの作業手順がかなり重要）

  1. コマンドヒストリーをファイル（例えば history1.txt）に保存するには，リダイレクション（>）を用いて，

    history > history1.txt

  2. 編集作業の途中で失敗するといけないので，history1.txt のバックアップをとっておく。

    cp history1.txt history1.bak

  3. history1を Emacs で編集する。

    emacs history1.txt &

  4. 最後に，lprコマンドでファイルhistory1.txt をプリントアウトする。

    a2ps history1.txt | lpr

  5. プリントアウトを確認したら，バックアップファイルを消去しておく。

    rm history1.bak

作成したファイル（この例だとhistory1.txt）は消去せずに保存しておいて下さい。

おまけ

課題が終わった人は，今まで演習中で利用したコマンドについて，オンラインマニュアルを読んで確認しておきなさい。
また，教科書4.4.4 の「history 機能」の残り部分と4.4.7 の「特殊文字のエスケープ（クオート）」の部分を試してみなさい。

次週までに

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