Die Reise von Tausend Meilen beginnt mit dem ersten Schritt. Lao ...

EBS - Übung (1) HWR Berlin, FB 2 Duales Studium
FR Informatik
Dipl.-Ing. Peter Zeh VDI
Stand: 20.10.2012 15:23
Die Reise von Tausend Meilen
beginnt mit dem ersten Schritt.
Lao Tse
Seite 1 Co-Autor(in):
1. Semester
Dennis Ritchie
Dennis Ritchie of Bell Laboratories
was one of the principals involved with
the development of UNIX. He was the
designer of the first version of C,
which was then used to rewrite UNIX
for the PDP-11 computers.
In den 60 igern gab es folgenden Stand in der Betriebssystementwicklung:
- Die Betriebssysteme waren auf spezielle Rechner nach Firmenstandard zugeschnitten
- Die BS waren in Assembler der jeweiligen Zentraleinheit geschrieben und praktisch nicht portierbar
- „Hochsprachenprogramme“ waren hardwareabhängig und schwierig zu portieren
- Tools zur Programmentwicklung waren firmenspezifisch und teuer
- Offline Batch - Betrieb und Multiprogramming waren der ”State of Art”
In dieser Zeit entwickelten Ken Thompson, Brian Kernigham, Dennis Ritchie und Freunde bei AT&T/Bell
neben ihrer eigentlichen Arbeit Unix und C (Erprobung mit einem verteilten Spiel auf alten PDP8’s), um:
- den Traum von der Rechnerleistung aus der Steckdose zu verwirklichen
(eine Stadt wie Chikago sollte an einen Großrechner angeschlossen werden. Jeder hat zu Hause eine
Steckdose, in die er ein Terminal einstecken kann - Multiuser/Multitasking Betrieb)
- nicht für jeden neuen Rechner einen neuen Assembler lernen zu müssen (C ist assemblernah und
ermöglicht Betriebssysteme und Programme nahezu hardwareunabhängig zu entwickeln)
Unix kann durch seine Schichtenstruktur in ca. 2 Monaten auf eine andere Architektur gebracht werden.
Unix ist das Betriebssystem auf den meisten Rechnerarchitekturen :-)
- unter Unix diverse Tools für den Anwendungsprogrammierer (d.h. den Programmierer, der für
irgendeine Umgebung Software entwickeln muß) zur Verfügung zu stellen.
Heute hat Unix dieses Ziel erreicht, ist
- ein transparentes netzwerkfähiges Multiuser/Multitasking Betriebssystem einsetzbar auch in heterogenen
Umgebungen
- hat eine Vielzahl von Tools, die dem Softwareentwickler das Leben leicht machen
- hat eine Vielzahl von grafischen Oberflächen
- bietet eine Vielzahl von freien Anwendungen für den Serverbetrieb bis hin zu Bürosoftware
- wird in briefmarkengroßen „Eingebetteten Systemen“ bis hin zu Super-Rechnerclustern eingesetzt
- ist kostenlos und quellcodeoffen, wird von einer weltweiten Gemeinde im Internet weiterentwickelt
(Linux)
- hat Anregungen für andere kommerzielle Betriebssysteme gegeben
- ist extrem anpassungsfähig, um auch für künftige Entwicklungen gewappnet zu sein ;-)
(Multiprozessorbetriebssystem, Netzwerkbetriebssystem)
AT&T durfte aus kartellrechtlichen Gründen keine Software verkaufen und verschenkte die Quellen an
Hochschulen. Heute gibt es 2 Hauptlinien der Entwicklung, die BSD -Distribution (University of California at
Berkeley) und die kommerzielle AT&T Unix Version V. Linux vereinigt das Beste aus beiden Welten.
In diesem Crash-Einführungs-Kurs werden wir nur an der „Oberfläche von Linux kratzen“.

EBS - Übung (1) HWR Berlin, FB 2 Duales Studium
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Dipl.-Ing. Peter Zeh VDI
Stand: 20.10.2012 15:23
Seite 2 Co-Autor(in):
1. Semester
Wir werden knapp den EinLog – Vorgang (Login) betrachten, das Hilfesystem vorstellen und mit Files arbeiten.
Soviel nur zu dem Betriebssystemaspekt: Unix ist ein netzwerkfähiges Multiuser/Multitasking Betriebssystem.
Auf einem Betriebssystem-Kern können mehrere Task (besser Prozesse) mehrerer Nutzer parallel oder
quasiparallel gleichzeitig ablaufen. Aus Anwendersicht (Anwendungsprogrammierer) verwaltet Unix die
Betriebsmittel (Ressourcen) des Rechners (CPU, Speicherplätze, Tastatur,...), ermöglicht eine bequeme und
effiziente Nutzung der Ressourcen für jeden Nutzer und stellt eine Kollektion von Systemfunktionen (open,
fork, read,....) zur Kommunikation des Anwender(programm)s mit den Betriebsmitteln zur Verfügung.
In diesem Sinne stellt Unix dem Anwender eine ”virtuelle Maschine” unabhängig von der konkreten Hardware
zur Verfügung, zur Hardware kann nur über die Systemfunktionen zugegriffen werden.
Die Programmierung mit den ca. 100 Systemfunktionen ist möglich, aber aus mehreren Gründen nicht immer
zweckmäßig. Es gibt eine Vielzahl von Bibliotheken auf der Basis der Systemfunktionen, die bequemere
Schnittstellen (fopen, fread, printf,...) zur Verfügung stellen. Die Unix-Funktionen (System, Bibliotheken) aller
Hersteller halten sich ziemlich streng an den Posix-Standard.
Nicht Bestandteil des Betriebssystems ist die Shell (Auch unter DOS können wir eine eigene command.com
starten und arbeiten immer noch unter DOS). Wir haben es jetzt aber ausschließlich mit der Shell zu tun, d.h. wir
lernen Unix nur über die Shell kennen. Die Shell ist ein Prozess, der nach dem login (:-O) in einem Terminal
(TTY oder xterm) gestartet wird und eine User-Interaktion ermöglicht (interaktive Shell). Es gibt eine Vielzahl
von Shells (Korn-Shell, C-Shell) mit speziellen Eigenschaften. Wir werden nur mit der Linux-Standard-Shell
bash (Bourne against shell) zu tun haben.
Die Shell ermöglicht:
Editieren und Analysieren einer Eingabezeile zur:
- Ausführung eingebauter (built in) Kommandos wie cd (change directory)
- Interpretation von programmähnlichen Strukturen (Shell-Interpreter)
- Ein-Ausgabeumleitung
- Pipeline-Aufbau
- Environment-Verwaltung
- Job Verwaltung
- Ausführung von Programmen
- Unix - Kommandos wie cp (copy)
- Ausführung von Shell-Scripten
- Verwendung von Tools wie make, vi, sed , ylex, yacc
- Entwickeln, Debuggen und Starten eigenentwickelter Programme (a.out)
- Starten von Anwenderprogrammen wie kbilliard
Hilfen
In Unix gilt: Wenn man etwas weiß, so wird einem geholfen!
Grundlage ist das Manual, welches in Sektionen unterteilt ist:
Section
1 User Commands 2 System - Aufrufe
3 Bibliotheksfunktionen 4 Devices
5 File Formats 6 Games
7 Miscellaneous 8 System Administration
n New
Die Unterteilung ist wichtig, weil es viele Namen doppelt gibt, mkdir z.B. in Section 1 als Kommando und in
Section 2 als Systemaufruf.
man mkdir - liefert nur die Bedeutung aus Section 1
man 2 mkdir - liefert die Bedeutung aus Section 2
man man - gibt Hilfe zum Manual.
man - pages stehen unter /usr/man/. Sie können mit man -t cmd in Postcript-Format (zum Ausdrucken)
umgewandelt werden.
Innerhalb einer Manual-Ausgabe kann man mit Befehlen des less-Kommandos navigieren, z.B.
H -> Hilfe zu less
/pattern -> Suche von pattern
apropos mkdir oder whatis mkdir liefert alle Sektionen, in denen mkdir vorkommt.
whereis mkdir gibt den absoluten Pfad aus, wo sich der mkdir-Befehl befindet
type mkdir gibt weitere Informationen zu einem Kommando.
info mkdir neueres GNU - Hilfesystem
mkdir - -h cmd built in help.

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help cd Hilfe zu „Shell – built-in“ Kommandos.
Dipl.-Ing. Peter Zeh VDI
Stand: 20.10.2012 15:23
Seite 3 Co-Autor(in):
1. Semester
Unter X gibt es für Oberflächenfreaks das xman und eingebaute Hilfen zu KDE und Programmen mit grafischer
Oberfläche (qdevelop) . Linux gibt (meistens) unter usr/share/doc/packages/ und /usr/share/doc/howto
ausführliche Hinweise zu bestimmten installierten Paketen. Der O’Reilly - Verlag bietet diverse ausgezeichnete
Bücher (besonders die Nutshell-Serie).
Das Schöne an Unix für den Informatiker und Anwendungsprogrammierer ist, dass es grundsätzlich zu
allem aus der Unix/Freeware/Shareware-Welt eine Vielzahl von Alternativen gibt, die sie sich selbst
erarbeiten müssen bzw. die sie sich selbst entwickeln können. An Linux und GNU arbeiten enthusiastisch
die besten Programmierer der Welt umsonst und vollkommen freiwillig. Der Kurs und der Dozent
können Ihnen dazu nur einen Bruchteil vermitteln.
Weitere Litaraturquellen:
Hekman, J.: Linux in a Nutshell, O’Reilly 1997
Gulbins, Obermayr: UNIX System V, Springer 1995
Brockmann, L.: Jetzt lerne ich Unix, Markt & Technik 1999
Internet diverse Sites
Übungen 1:
Führen Sie die folgenden Übungen aus und machen Sie sich Notizen über die von Ihnen eingegebenen
Kommandos und die Antworten vom System.
1. Melden Sie sich mit Ihrem Account am Linux-System an (KDE) und starten Sie ein X-Terminal.
Es erscheint ein Befehlsfenster (Console), in dem Sie Befehle (Kommandos) eingeben können.
Sie befinden sich innerhalb der SHELL „bash“.
2. Fragen Sie das System, wer Sie sind (whoami).
3. Rufen Sie die man-Page für das Kommando man auf.
(Verlassen von man mit ‚q’)
4. Suchen Sie alle Kommandos zum Schlüsselwort „time“ (man –k schlüsselwort(e)).
5. Schreiben Sie einen Kurztext und legen Sie ihn im aktuellen Verzeichnis (WorkDirectory) ab.
Kurztext: „Das ist mein erster Linux-Text.“
Den Text speichern Sie unter dem Dateinamen „meinerster.txt ab (cat > meinerster.txt).
Bitte beachten Sie: Das Kommando cat benutzt hier die Tastatur so, wie bei einer Schreibmaschine.
Erst mit der Eingabe von +D wird ein EOF (end of file) erzeugt und
der Text aus dem Buffer in die Datei „meinerster.txt“ geschrieben.
6. Geben Sie die Datei „meinerster.txt“ auf der Console aus (cat meinerster.txt).
7. Prüfen Sie den Inhalt der folgenden Dateien mit dem Kommando file.
Geben Sie dazu den Dateinamen wie angegeben ein.
Dateien: /etc/passwd
/bin/rm
/usr
meinerster.txt
8. Gibt es einen Unterschied in der Ausgabe der beiden folgenden Befehle?
Wenn ja, dann versuchen Sie ihn zu begründen. Bitte achten Sie darauf, dass zwischen den Wörtern
ein, zwei, drei mehrere Leerzeichen (z.B 5) eingegeben werden.
Befehle: echo „eins zwei drei“
echo eins zwei drei
9. Versuchen Sie mit dem Kommando date eine Ausgabe in der Form: Datum: 29.10.2009
Zeit : 18:30:45
Variablen: %d (Tag), %m (Monat), %Y (Jahr), %H (Std.), %M (Min.), %S (Sek.), %n (Zeilenwechsel)
10. Was ist an dem folgenden Kommando falsch und warum?
Kommando: date +Es ist jetzt %H:%M