damian-guh / os-notes

Systemy operacyjne kolos

Obsługa katalogów

• Tworzenie nowego katalogu

mkdir nazwaKatalogu 

• Zmiana bieżącego katalogu

cd nazwaKatalogu

• Wyświetlenie zawartości katalogu

ls

• Usuwanie katalogu (jeśli jest pusty)

rmdir nazwaKatalogu 

• Usuwanie katalogu wraz z jego zawartością

rmdir -r nazwaKatalogu 

Identyfikator użytkownika

Wyświetla informacje o aktualnym użytkowniku

 id -u 

Wyświetla informacje o podanym użytkowniku

id nazwaUżytkownika 

Wyświetla indetyfikator grupy aktualnego użytkownika

id -g 

Wyszukiwanie plików

Wyszukiwanie na podstawie nazwy w określonej ścieżce

find ścieżka -name "nazwaPliku" 

Wyszukiwanie na podstawie rozszerzenia w określonej ścieżce

find ścieżka -name "*.rozszerzenie" 

Wyszukiwanie na podstawie rozmiaru pliku w tym przypadku plik większy niż 10 MB

find ścieżka -size +10M

jeśli wyszukujemy mniejszy plik niż podana wartość używamy - lub nic jeśli wartość ma być równa

Prawa dostępu

drwxrwxr-x 3 guh guh 4096 lis  8  2022 CLionProjects

Pierwsza litera oznacza typ , d w tym przypadku oznacza, że jest to katalog. - oznaczałby że jest to zwykły plik Kolejne trzy litery oznaczają dostęp właściciela, który może odczytać plik zapisać lub uruchomić. r oznacza że osoba której dotyczy blok znaków może odczytać plik w oznacza że może zapisać zmiany x oznacza że może urchomić Kolejne trzy litery oznaczają że grupa użytkownika może również dokonać zmian takich jak on sam Ostatnie litery dotyczą pozostałych użytkowników którzy w tym przypadku mogą jedynie odczytać katalog i go uruchomić

Przykład

chmod u+rwx nazwaPliku

oznacza że użytkownik otrzymuje wszystkie prawa, jeśli zostałby użyty - oznaczałoby to że te uprawnienia zostałyby zabrane

Zamiast liter możemy używać również cyfr gdzie: r = 4 w = 2 x = 1 rwx = 4 + 2 + 1 = 7 Przykład

chmod 755 nazwaPliku

oznacza że właściciel ma pełne uprawnienia, a grupa i pozostali tylko do odczytu i uruchomienia

Procesy

Proces w systemie Linux to działający program lub zadanie. Może to być pojedyncza aplikacja, usługa systemowa, skrypt lub inny rodzaj zadania, które jest wykonywane w systemie operacyjnym.

W systemie Linux każdy proces ma swój unikalny identyfikator procesu (PID), który służy do jego identyfikacji i zarządzania. Procesy działają niezależnie od siebie, posiadając swoje własne zasoby, takie jak pamięć, czas procesora i otwarte pliki.

Procesy mogą być uruchamiane w tle lub w trybie interaktywnym. Procesy uruchomione w tle działają w tle, nie wymagając bezpośredniego interakcji użytkownika. Z kolei procesy uruchomione w trybie interaktywnym są uruchamiane w określonym terminalu i oczekują na wejście od użytkownika.

Procesy w systemie Linux mają różne statusy, które odzwierciedlają ich aktualne działanie. Niektóre z najważniejszych statusów to:

1. Uruchomiony (Running): Proces jest aktywnie wykonywany przez procesor.

2. Zatrzymany (Stopped): Proces został tymczasowo zatrzymany i oczekuje na dalsze działanie lub wznawienie.

3. Uspiony (Sleeping): Proces jest w trybie uśpienia, nie wykorzystuje zasobów procesora i oczekuje na jakieś zdarzenie.

4. Zombie: Proces, który zakończył działanie, ale nie został jeszcze usunięty z listy procesów. Zombie zajmuje niewielką ilość zasobów i czeka na powiadomienie od systemu operacyjnego o zakończeniu swojego działania.

5. Oczekiwanie na sygnał (Waiting): Proces oczekuje na sygnał od innego procesu. Może to być oczekiwanie na zakończenie innego procesu lub oczekiwanie na sygnał zewnętrzny.

6. Zakończony (Exited): Proces zakończył swoje działanie i został usunięty z listy procesów. Po zakończeniu procesu jego zasoby zostają zwolnione.

7. Proces sierota (ang. orphan process) to proces, który został utworzony przez inny proces, ale jego rodzic (proces macierzysty) zakończył działanie przed nim lub przed zakończeniem pracy procesu potomnego. W wyniku tego proces sierota zostaje przypisany do specjalnego procesu o identyfikatorze PID równym 1, który jest zazwyczaj inicjalizowany jako pierwszy proces w systemie (znany jako proces init lub systemd w nowoczesnych dystrybucjach Linuxa).

   Główne cechy procesu sieroty to:

   • Brak rodzica: Proces sierota traci swojego rodzica, ponieważ ten zakończył działanie.

   • Przypisanie do procesu init: Proces sierota zostaje przypisany do procesu init (PID 1), który staje się nowym rodzicem procesu sieroty.

Wyświetlenie wszystkich procesów

ps

Bardziej szczegółowa lista

ps aux

Zakończenie procesu

kill IDProcesu

Natychmiastowe zakończenie procesu

kill -9 IDProcesu

Zmiana priorytetu procesu

renice priorytet -p IDProcesu

gdzie priorytet to liczba od -20 (najwyższy) do 19 (najniższy)

Uruchamianie procesu w tle

komenda &

Wznawianie procesu

bg IDProcesu

Zatrzymanie procesu w tle

fg IDProcesu

Wyświetlenie statusów procesów

top

Bardziej szczegółowe wyświetlenie statusów procesów

htop

Wyszukiwanie procesów po kryteriach

pgrep

Wyszukiwanie procesów o nazwie apache

pgrep apache

Zatrzymanie procesów o nazwie apache

kill $(pgrep apache)

Zadania z poleceniami lub skrypty

Wyświetl plik /etc/passwd z podziałem na strony przyjmując, że strona na 5 linii tekstu.

more -5 /etc/passwd

Korzystając z polecenia cat utwórz plik tekst3, który będzie składał się z zawartości pliku tekst1, ciągu znaków podanego ze standardowego wejścia (klawiatury) i pliku tekst2.

cat tekst1 - tekst2 > tekst3

Wyświetl linie o numerach 3, 4 i 5 z pliku /etc/passwd

head -n 5 /etc/passwd | tail -n 3

Wyświetl linie o numerach 7, 6 i 5 od końca pliku /etc/passwd

tail -n 7 /etc/passwd | head -n 3

Wyświetl zawartość /etc/passwd w jednej linii

tr  '\n'  ' ' < /etc/passwd

Za pomocą filtru tr wykonaj modyfikację pliku, polegającą na umieszczeniu każdego słowa w osobnej linii.

tr ' ' '\n' < plikWejściowy > plikWyjściowy

Zlicz wszystkie pliki znajdujące się w katalogu /etc i jego podkatalogach

find /etc -type f | wc -l

Napisać polecenie zliczające sumę znaków z pierwszych trzech linii pliku /etc/passwd

head -n 3 /etc/passwd | tr -d '\n' | wc -m

Wyświetl listę plików z aktualnego katalogu, zamieniając wszystkie małe litery na duże.

ls | tr '[:lower:]' '[:upper:]'

Wyświetl listę plików w aktualnym katalogu, posortowaną według rozmiaru pliku

ls -lS

Podaj nazwy trzech najmniejszych plików w katalogu posortowanym wg nazwy

ls -S -r | head -n 3

Wyświetl statystykę używanych komend (bez argumentów) w postaci posortowanej listy: ilość komenda ( wsk. należy użyć polecenia history)

history | awk '{print $1}' | sort | uniq -c | sort -nr

Zdefiniuj zmienną IMIE i przypisz jej swoje imię. Wyświetl zawartość tej zmiennej. Wyeksportuj tą zmienną i sprawdź, czy jest dostępna w nowym (potomnym) interpreterze.

export IMIE="Twoje Imię"
echo $IMIE

Wyświetl listę zmiennych eksportowanych.

export

Zmień własny znak zachęty, modyfikując zmienną PS1.

PS1="NowyZnakZachęty> "

Napisz skrypt, który dla każdego z plików podanych jako argumenty wywołania posortuje jego zawartość.

#!/bin/bash

for file in "$@"; do
    if [ -f "$file" ]; then
        echo "Sortowanie pliku: $file"
        sort "$file" -o "$file"
        echo "Plik został posortowany."
        echo
    else
        echo "Błąd: $file nie jest plikiem."
        echo
    fi
done

Napisz skrypt, który dla każdego z plików podanych jako argumenty wywołania wyświetli w kolejnych liniach 3 najczęściej powtarzające się w nim słowa.

#!/bin/bash

for file in "$@"; do
    if [ -f "$file" ]; then
        echo "Najczęściej powtarzające się słowa w pliku: $file"
        echo "=============================================="

        cat "$file" | tr -s '[:space:]' '\n' | tr -d '[:punct:]' | tr '[:upper:]' '[:lower:]' | awk '{ count[$1]++ } END { for (word in count) print count[word], word }' | sort -rn | head -n 3

        echo "=============================================="
        echo
    else
        echo "Błąd: $file nie jest plikiem."
        echo
    fi
done

Mips

Pola rejestru koprocesora 0

1. Status (Status Register): Pole to przechowuje informacje o stanie systemu, takie jak bity rejestru Status (SR), które kontrolują tryb pracy procesora (tryb użytkownika, tryb jądra, tryb monitora), maskowanie przerwań, bit umożliwiający lub blokujący przerwania oraz bity informujące o aktualnym trybie pracy procesora.

2. Przyczyna wyjątku (Cause): Pole to zawiera informacje o przyczynie ostatniego wyjątku (np. przerwania, wyjątku związanego z odwołaniem do pamięci), w tym numer wyjątku oraz bity informujące o źródle wyjątku.

3. Adres błędu (ErrorEPC): Pole to przechowuje adres instrukcji, która spowodowała wyjątek lub błąd.

4. Kontrola przekształceń adresowych (Address Translation Control): Pole to zawiera informacje dotyczące kontroli przekształceń adresowych, takie jak tryb pracy MMU (Memory Management Unit), tryb cache, tryb tłumaczenia adresów.

5. Obszar odwołań do wyjątków (Exception Handling Region): Pole to określa obszar pamięci, w którym znajdują się obszary odwołań do wyjątków i procedury obsługi wyjątków.

Instrukcje związane z koprocesorem 0

1. Zgłaszanie wyjątku (Exception Handling):

   • eret (Exception Return): Instrukcja eret jest używana do powrotu z procedury obsługi wyjątku. Powoduje przełączenie kontekstu z trybu obsługi wyjątku do trybu, w którym wystąpił wyjątek. Instrukcja eret odczytuje zawartość rejestru koprocesora 0, aby przywrócić stan procesora sprzed wyjątku.

2. Przenoszenie wartości (Move Value):

   • mfhi (Move From HI): Instrukcja mfhi służy do przeniesienia zawartości rejestru HI do innego rejestru ogólnego. Rejestr HI przechowuje wynik operacji mnożenia lub dzielenia.
   • mflo (Move From LO): Instrukcja mflo służy do przeniesienia zawartości rejestru LO do innego rejestru ogólnego. Rejestr LO przechowuje resztę z operacji dzielenia lub wynik operacji modulo.

3. Zapisywanie słowa (Store Word):

   • sw (Store Word): Instrukcja sw służy do zapisywania słowa z rejestru ogólnego do pamięci. Adres docelowy jest obliczany na podstawie zawartości rejestru bazowego i przesunięcia. Na przykład: sw $s1, offset($s2) zapisuje wartość ze rejestru $s1 do pamięci o adresie $s2 + offset.

Obsługa wyjątków

# Obsługa wyjątku na procesorze MIPS

.data
exception_message: .asciiz "Wyjątek zarejestrowany.\n"

.text
.globl main

main:
    # Konfiguracja wektora przerwań
    lui $k0, 0xFFFF # Adres bazy wektora przerwań
    ori $k0, $k0, 0xFFF0

    # Rejestracja procedury obsługi wyjątku
    lui $k1, exception_handler
    ori $k1, $k1, exception_handler

    # Przypisanie adresu procedury obsługi wyjątku do wektora przerwań
    sw $k1, 0($k0) # Wyjątek ogólny

    # Wywołanie instrukcji, która spowoduje wyjątek
    li $v0, 10
    syscall

    # Koniec programu
    li $v0, 10
    syscall

exception_handler:
    # Obsługa wyjątku - wypisanie komunikatu
    li $v0, 4
    la $a0, exception_message
    syscall

    # Powrót z obsługi wyjątku
    jr $ra

Powyższy kod demonstruje obsługę ogólnego wyjątku na procesorze MIPS. Przykład zakłada, że wektor przerwań znajduje się na adresie bazy 0xFFFFFFF0, a procedura obsługi wyjątku jest zarejestrowana w wektorze pod tym adresem.

Procedura main najpierw konfiguruje wektor przerwań, przypisując mu adres bazy i procedury obsługi wyjątku. Następnie wywołuje instrukcję, która spowoduje wyjątek (w tym przypadku, syscall o kodzie 10). Po obsłużeniu wyjątku, program wypisuje komunikat i kończy działanie.

Procedura obsługi wyjątku exception_handler wypisuje komunikat za pomocą syscallu o kodzie 4 i zwraca się do procedury wywołującej za pomocą instrukcji jr $ra.

Ważne jest, aby zaznaczyć, że obsługa wyjątków na procesorze MIPS może się różnić w zależności od implementacji i konkretnego systemu operacyjnego. Powyższy kod stanowi tylko ogólny przykład i może wymagać dostosowania do konkretnych potrzeb i środowiska pracy.