Linux Alle Studiengänge

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1 Linux Alle Studiengänge Dipl.-Inf., Dipl.-Ing. (FH) Michael Wilhelm Hochschule Harz FB Automatisierung und Informatik Raum Tel / FB Automatisierung und Informatik: Linux Inhalt 1. Einführung, Literatur, Begriffe 2. Installation 3. Konsolen-Befehle, Shell, Manual 4. Komplexe Befehle (grep, find, tar, sed, cron, netcat) 5. C-Programmierung (C, IO, Thread, make) 6. Python (Sprache) 7. Python (GUI) FB Automatisierung und Informatik: Linux 2 1

2 Literatur Alexander Mayer, Shell-Programmierung in Unix; Computer & Literatur, ISBN Linux: Das umfassende Handbuch, 2015, Michael Kofler, 1435 Seiten, ISBN-10: X Linux-Kommandoreferenz: Shell-Befehle von A bis Z, Michael Kofler, ISBN-10: Linux-Server: Das umfassende Handbuch, Dirk Deimeke, Charly Kühnast, ISBN-10: Shell-Programmierung: Das umfassende Handbuch, Jürgen Wolf, Stefan Kania, ISBN-10: FB Automatisierung und Informatik: Linux Literatur LINUX DAS UMFASSENDE HANDBUCH, Auflage ISBN: Linux verstehen und anwenden, Kai Petzke ISBN Bash Programmierung, Christian Graiger ISBN FB Automatisierung und Informatik: Linux 4 2

3 Das Betriebssystem UNIX Historische Entwicklung Schichtenmodell von UNIX Logisches Dateisystem Physisches Dateisystem Gerätedateien Die UNIX-Kommandos als Filter FB Automatisierung und Informatik: Linux 5 Historische Entwicklung Bis 1969 wurden die EDV-Systeme im Batch-Betrieb gefahren Programm mit Lochkarten entwickeln Abgabe Programm durch den Operator Ausdruck FB Automatisierung und Informatik: Linux 6 3

4 Das Betriebssystem UNIX Ziel der Entwicklung: Multiuser System Multitask System Entwicklung im Team und im Dialog Workstation vs. Großrechner hohe Funktionalität strukturelle Einfachheit / Transparenz leichte Bedienbarkeit Unix ist von Programmierern für Programmierer FB Automatisierung und Informatik: Linux 7 Geschichte: 1969 von Ken Tompson bei Bell Laboratories für die interaktive Programmentwicklung entwickelt worden (Assembler PDP 7). Tompson entwickelt die Sprache B, Dennis Ritchie entwickelt C; 1971 wurde UNIX in C auf eine PDP 11 portiert Bis Ende der 70er Verbreitung durch akademische Institutionen mit Quellcode. Versionen nach Berkely oder AT&T wurden 1991 zu einer Version zusammengeführt: System V, Release 4 (SVR4) aber: XENIX (Microsoft), SINIX, HP/UX, AIX, SCO Unix, Minix habe eigene Bedeutung. Neueste Entwicklung ist LINUX. ca. 400 Programme gehören zum Umfang von UNIX Kein Entwicklungsauftrag Vertrieb an Hochschulen Kern des Unix-Systems ca. 20,000 Zeilen, Ubuntu heute 14 Mill. Davon 2000 Zeilen Assembler FB Automatisierung und Informatik: Linux 8 4

5 Schichtenmodell von Unix: Zugriffe zwischen den Schichten über Schnittstellen Shell als Kommandointerpreter Programmiersprache FB Automatisierung und Informatik: Linux 9 Unixbegriffe Daemon: Root: Shell: Pipes Konsole: tar / gz: vi / Emacs, pico, nano, sed: X-Windows, KDE, Gnome: ubunto, kubuntu, Knoppix : Mint: Debian, Suse, Red Hat: Yellow Dog: Disk and Execution Monitor Unix Systemadministrator Programm zur Entgegennahme von Befehlen Datentransfer zwischen Prozessen (FIFO) Fenster mit Texteingabe Komprimierungsdatei Unix-Editoren Linux-Oberflächen Linux-Derivate Linux-Derivate Linux-Derivate Linux-Derivate FB Automatisierung und Informatik: Linux 10 5

6 Konsole vs. Shells Kommandos werden in einem Konsolenfenster eingegeben Die Kommandos werden dann von einer Shell ausgewertet Einige Kommandos in den Shells implementiert. Diese Kommandos heißen auch interne Shellbefehle. Der Grund ist bessere Performance. FB Automatisierung und Informatik: Linux 11 Unix-Linux-Stammbaum: FB Automatisierung und Informatik: Linux 12 6

7 Linux-Stammbaum: besser Quelle: FB Automatisierung und Informatik: Linux 13 Linux-Aufbau Linux besteht im Kern nur aus den Betriebskomponenten Die Shells, Bash, k, c-shell, gehören nicht zum BS Auch die Oberflächen gehören nicht zum BS Die Oberflächen können auch zur Laufzeit gewechselt werden. Die Linuxderivate haben unterschiedliche Laufzeiten Normale Version ca. 6 Monate bis 1 Jahr LongTerm Support (LTS) Red Hat bis zu 10 Jahre Ubuntu ca. 5 Jahre FB Automatisierung und Informatik: Linux 14 7

8 Linux-Derivate: Oberflächen Gnome: Unity KDE Xfce LXDE Debian, Fedora und allen Enterprise.Distr. für Ubuntu, Ableger von Gnome, aktueller Standard viele Optionsmöglichkeiten, unübersichtlich für leistungsschwache Rechner für leistungsschwache Rechner Fluxbox Pantheon Für Elementary OS, Bildet OS X nach Bodhi Linux effektvoll Ubuntu mit Enlightenment E17, sparsam, FB Automatisierung und Informatik: Linux 15 Ubuntu-Versionen Ubuntu mit GNOME als grafische Oberfläche oder als Server-Variante ohne grafische Oberfläche Kubuntu - mit KDE als Desktopumgebung Xubuntu - mit dem schlanken Xfce als grafischer Oberfläche - besonders für ältere Rechner geeignet. Edubuntu - eine speziell angepasste Version für Schulen, mehr im Artikel Edubuntu. Ubuntu Studio - Optimierte Ubuntu-Version für Multimedia- Produzenten, siehe Ubuntu Studio für Details. FB Automatisierung und Informatik: Linux 16 8

9 Ubuntu-Versionen 3 Gobuntu - Sämtliche Komponenten dieser Version von Ubuntu stehen unter freien Lizenzen. Dies bedeutet jedoch auch, dass Hardware, die propritäre Treiber oder Firmware benötigt nicht funktionieren wird. Ubuntu Server - Speziell für Server optimiert. Es wird keine graphische Oberfläche installiert. Serverdienste können bei der Installation ausgewählt werden. Ubuntu JeOs - Spezielle Version um Ubuntu als virtuelle Appliance in einer virtuellen Maschine zu betreiben. Weitere Informationen findet man in den Release Notes von JeOs. FB Automatisierung und Informatik: Linux 17 Ubuntu-Versionen Mint KDE Oberfläche Xfce Oberfläche Chinnamon Oberfläche Mate Mutlimedia Programme Elementary OS kanadische Linux-Distribution auf Basis von Ubuntu,à la OS X FB Automatisierung und Informatik: Linux 18 9

10 Linux-Derivate: CentOS (Community Enterprise OS, Basis Red Hat) Damn Small Linux basiert auf Debian Debian Stabil, aber veraltete Treiber Sabayon Linux (Gentoo) Update werden auf dem Rechner compiliert, (Portage) Media-Center XBMC, (Core, Xfce, LXDE, Enlightnement) FB Automatisierung und Informatik: Linux 19 Linux-Derivate: Red Hat Enterprise Servervariante stark, Desktop für Entwickler, nicht kostenlos Fedora Aus Red Hat, nur freie Programme Gnome, KDE, LXDE, Xfce Nicht unbedingt für Laien Gentoo Zielgruppe Entwickler und Netzwerkspezialisten Arch Fortgeschrittener Anwender FB Automatisierung und Informatik: Linux 20 10

11 Linux-Derivate: Open Suse Benutzerfreundlichkeit, YAST (Yet another Setup Tool) Anwenderfreundlich Puppy Linux Sehr schnell und klein Ultimate Linux Gamer Vorinstalliertes PlayOnLInux (Wine), auch Live-CD FB Automatisierung und Informatik: Linux 21 Linux-Derivate: GParted Live-Linux Knoppix Live-Linux FB Automatisierung und Informatik: Linux 22 11

12 Ubuntu FB Automatisierung und Informatik: Linux 23 FB Automatisierung und Informatik: Linux 24 12

13 FB Automatisierung und Informatik: Linux 25 FB Automatisierung und Informatik: Linux 26 13

16 Oberfläche GNOME FB Automatisierung und Informatik: Linux 31 Oberfläche KDE FB Automatisierung und Informatik: Linux 32 16

17 Logisches Dateisystem Das Dateisystem unter Linux besitzt einen baumähnlichen Aufbau 5 Komponenten: Normale Dateien: Gerätedateien: Verzeichnisse: Benannte Pipes Symbolische Links: entspricht den üblichen Dateien Verweise zu E/A-Geräten speichert Dateien und Verzeichnisse Datentransfer zwischen Prozessen (FIFO) Mehrere Verweise auf eine phys. Datei FB Automatisierung und Informatik: Linux 33 Dateibaum Wurzel des Dateibaumes ist das Root (/) Jeder Namen besteht aus 14 bzw. 255 Zeichen Unterscheidung zwischen Groß- und Kleinschreibung Es gibt nur einen Dateibaum Es gibt keine Laufwerke Festplatten sind in /dev eingetragen und werden mit dem mount-befehl im Verzeichnis /mnt oder /media eingetragen Mount eines USB-Sticks mittels Namens: Anlegen des USB-Verzeichnisses, mkdir /mnt/usb1 mount -t vfat /mnt/usb1 -L BUFF_E unmount mittels Verzeichnis: umount /mnt/usb1 BUFF_E=Name FB Automatisierung und Informatik: Linux 34 17

18 Verzeichnisbaum FB Automatisierung und Informatik: Linux 35 Verzeichnisse: root bin sbin usr etc home var opt prog boot dev temp lib mnt media oberstes Verzeichnis Standardbefehle, /usr/bin, Bibliotheken Systembefehle, Admin, Bibliotheken User (veraltet), beinhaltet weitere Kommandos Verwaltungsdateien Nutzer Spool Verzeichnis, Unix-Derivat, variable Dateien KDE Bereich Aktuelle Session Systemstart Infos Treiber für Laufwerke, Grafik, SCSI, Geräte temporäre Dateien Bibliotheken Zugriff auf die Geräte Zugriff auf die Geräte FB Automatisierung und Informatik: Linux 36 18

19 FB Automatisierung und Informatik: Linux 37 cygwin: FB Automatisierung und Informatik: Linux 38 19

20 cygwin: FB Automatisierung und Informatik: Linux 39 cygwin: FB Automatisierung und Informatik: Linux 40 20

23 FB Automatisierung und Informatik: Linux 45 cygwin Optionen: Editoren ed fzf-vim gvim hexedit joe nano vom Shells bash zsh fzf-bash mksh Kornshell System ping FB Automatisierung und Informatik: Linux 46 23