1. UNIX, Linux の基本を理解して使えるようになる。

2. 大量のデータに対して、 様々な処理を組み合わせないとできない複雑な処理を行ないたい場合に、 コンピュータでいかに効率良く実行できるようにするか、 その方法、考え方を身に付ける。

3. OS の役割、処理の基本、関連する概念を理解する。

• 講義も順次進めるが、説明だけの時間はなるべく少なくして、 実際に UNIX, Linux で実行、確認できる具体的な練習問題を多くする。 経験を通して理解する。

• 質問、問いかけの形で対話を多くする、また問題を通して考える時間を多くする。 結果として能動的に参加する時間を増やす。

• 抽象的な概念の理解だけではなく、UNIX, Linux の具体的な使い方を身に付ける。 様々なコマンドを使いこなせるようになり、 今後の卒研などで活用できることを目指す。

1. あなたの知っている OS を挙げてみなさい。

2. 普段パーソナルコンピュータ、Windows をどんなことに使っているか考えなさい。

3. OS の機能にはどんなものがあるか考えなさい。 (情報処理工学で既出)

4. デジタルカメラで撮影した画像ファイルが 10 個ある。 内容がわかるファイル名に変更したい場合、自分ならどう実行するか考えなさい。

5. デジタルカメラで撮影した画像ファイルが 100 個ある。 内容がわかるファイル名に変更したい場合、自分ならどう実行するか考えなさい。

6. デジタルカメラで撮影した画像ファイルが 1000 個ある。 内容がわかるファイル名に変更したい場合、自分ならどう実行するか考えなさい。

デジタルカメラの画像ファイルの名前の例
DCN00001.jpg → ryokou0001.jpg
DCN00002.jpg → ryokou0002.jpg
DCN00003.jpg → ryokou0003.jpg
DCN00004.jpg → ryokou0004.jpg
DCN00005.jpg → ryokou0005.jpg
  ・
  ・
  ・
DCN00999.jpg → ryokou0999.jpg
DCN01000.jpg → ryokou1000.jpg

• 電源の入切、Login, Logout の手順を覚える。

• ユーザ名、パスワードを入力して、コンピュータに login できることを確認する。

• GNOME, X Window System の基本的な使い方を理解する。

• 端末(ターミナル)エミュレータの基本的な使い方を理解する。

• Web ブラウザ Firefox の基本的な使い方を理解する。

• 本体の電源スイッチを ON にすると、Windows と Linux を選択するメニューが表示されるので、 Linux を選択して Enter キーを入力する。何も選択しないで 30 秒間放置すると自動的に Windows が選択されるので注意する。

• Login の画面になったらユーザ名とパスワードを入力する。

• Linux を終了して電源を切りたい場合は、デスクトップ画面上端のメニューから システム → 終了を選ぶ。シャットダウンの処理の後自動的に電源が切れる。

GNOME の画面

• デスクトップ画面の上端と下端にはそれぞれバーが表示される。 上端のバーは GNOME 全体のメニューでプログラムの起動や GNOME の終了などを指定できる。 下端のバーはタスク管理用で起動しているプログラムの名前でアイコンが表示され、 プログラムの切替や、仮想デスクトップの切替えなどができる。

• Window を移動させたい時は、 タイトルバーの真中付近でマウスの左ボタンを押したままにして移動させる。

• Window の大きさを変えたい場合は、 Window 外周の 4 辺上でマウスの左ボタンを押すとアイコンが矢印に変わるので、 その状態で変更する。

• 下になっている Window を前面に出したい場合はタイトルバー、 または Window 内部を左クリックする。

• Window を一時的にアイコンにして閉じておきたい時は、 タイトルバー右端にある 3 個のボタンの中で、"_"のボタンを押す。 すると Window が閉じて画面下部のバーに収納される。 アイコンをもとの Window に戻す時はバーの中のアイコンをクリックする。

• タイトルバー右端にある 3 個のボタンの中で、"□”は Window の最大化、 "X"は Window を閉じる機能が割り当てられている。

• マウスを使って文字列のコピー、貼り付けが行なえる。 コピーしたい文字列の端でマウスの左ボタンを押したまま移動させると、 領域が反転してバッファに記憶される。貼り付けはマウスの中ボタンを押すことで、 アクティブな Window のコマンドプロンプトまたは文字入力が可能な位置に貼り付けられる。 Windows と同じように編集メニューの「切り取り」,「コピー」,「貼り付け」 でもできる。

端末エミュレータの画面

• 端末エミュレータを新たに起動したい時は、 デスクトップ上端のメニューから、 アプリケーション → システムツール → 端末 を選択する。

• 端末エミュレータを終了したい時はコマンドプロンプトから、
  % exit
  を入力して Enter キーを押す。またはファイルメニューから終了を選んでもよい。

• 端末エミュレータから起動して実行中のプログラムを終了させたい場合は Ctrl - c を入力する。 Ctrl - z は中断するだけで終了しないので使わない。

• キー入力を何も受け付けなくなったら、 Ctrl - c や Ctrl - q を入力してみると直ることがある。

firefox の画面

• firefox の起動はデスクトップ上端のメニューから、 アプリケーション → インターネット → Firefox を選択する。

• firefox の終了はファイルメニューの下端にある終了を選択する。

• 以下の説明で ???? は年度を表す 4 桁の数字 (2006, 2007, 2008, ...) とする。 実習の時間になって Linux を起動したら、 毎回端末エミュレータのコマンドプロンプトから、
  % touch /usr7/denshi2/naga/????/その日の日付4桁/学籍番号
  を実行しておく。 例として、10 月 3 日の講義に ed05000 の学生が出席した場合は、
  % touch /usr7/denshi2/naga/????/1003/ed05000
  となる。正しく登録できたかどうかは、
  % ls /usr7/denshi2/naga/????/その日の日付4桁
  または、
  % ls -l /usr7/denshi2/naga/????/その日の日付4桁
  を実行して、自分の番号があるか見るとわかる。 各回の遅刻と欠席の確認はこのファイルの記録日時で集計するが、 別の日や時間に実行すると無効になるので注意する。

gedit の画面の例

gedit のメニュー(1)

gedit のメニュー(2)

vi におけるモードの遷移

○ exコマンド

:w : 現在のファイルに書き込む
:w filename : 指定したファイルに書き込む
:q : エディタの終了
:q! : エディタの強制終了(記録していない編集内容は破棄される)
:r : 現在のファイルを挿入
:r filename : 指定したファイルを挿入
:help : ヘルプを表示

(※ :wq : ファイルに書き込んでから終了、のように組み合わせての指定が可能)

○ 中止

ESC : コマンドの実行を中止する

○ 挿入コマンド

i : カーソルの前に挿入
I : 行の先頭文字の前に挿入
a : カーソルの後に挿入
A : 行末に挿入
o : 次行に挿入
O : 前行に挿入

○ 移動コマンド

h : カーソルを一文字左に移動
j : カーソルを一行下に移動
k : カーソルを一行上に移動
l : カーソルを一文字右に移動
^ : 行頭文字に移動
0 : 行頭に移動
$ : 行末に移動
[数字]G : [数字]行に移動
G : 最終行に移動
Ctrl+F : 次画面に移動
Ctrl+B : 前画面に移動
/[文字列] : [文字列]を検索 (n で次候補, N で前候補)

○ 編集コマンド

x : 文字の削除 (DEL, Delete)
X : 文字の削除 (BS, BackSpace)
d[移動コマンド] : 移動範囲を削除
dd : 行の削除
y[移動コマンド] : 移動範囲をヤンク
yy : 行のヤンク
p : カーソルの後(次行)にペースト
P : カーソルの前(前行)にペースト

○ 終了

C-x C-c : エディタの終了

○ コマンドの中止

C-g : 現在実行中のコマンドの中止

○ ファイルの読み込み/書き込み

C-x C-s : ファイルの保存
C-x C-w : 他のファイル名で保存
C-x C-f : ファイルを読み込む
C-x i : ファイルを挿入

○ ヘルプ

C-h t : 英語チュートリアルの表示
C-h T : 日本語チュートリアルの表示
C-h C-h : ヘルプ機能の一覧を表示

○ カーソルの移動

C-f : カーソルを一文字右に移動
C-b : カーソルを一文字左に移動
C-n : カーソルを一行下に移動
C-p : カーソルを一行上に移動
C-a : 行の先頭に移動
C-e : 行末に移動
C-v : 一画面下にスクロール
M-v : 一画面上にスクロール
M-< : 編集ファイルの先頭へ移動
M-> : 編集ファイルの末尾へ移動
C-s 文字列 : 文字列の検索
C-s で次候補
C-r で前候補

○ テキストの削除/移動/コピー

C-d : 一文字削除
C-k : 一行削除
DEL, BS : カーソルの前の文字を削除
C-Space : カーソル位置にマークを設定
M-h : カーソルのある段落をリージョンに指定する
C-x h : バッファ全体をリージョンに指定する
C-u C-Space : マークをつけた位置にカーソルを移動
C-x C-x : マークとカーソルの位置を入れ換える
C-w : リージョンを削除してカットバッファに記憶
M-w : リージョンを削除しないでカットバッファに記憶
C-k : カーソル位置より行末までを削除してカットバッファに記憶
M-k : 段落の終りまでを削除してカットバッファに記憶
C-y : カットバッファの内容をカーソル位置に挿入

○ ウィンドウの操作

C-x 2 : ウィンドウを上下に分割
C-x 5 : ウィンドウを左右に分割
C-x b : 編集ファイルの変更
C-x k : 編集ファイルから外す
C-x C-b : 編集ファイルの一覧を表示
C-x o : 他のウィンドウにカーソルを移す
C-x 0 : カーソルのあるウィンドウを消す
C-x 1 : カーソルのあるウィンドウだけにする

SCIM の代表的なコマンド

Ctrl-Space : 日本語入力の開始、停止
Space : 変換、次の候補
↑↓ : 変換候補の選択
← → : 文節の移動
Shift- ← : 文節の縮小
Shift- → : 文節の拡大

1. gedit で適当な文章を入力した後で、 gedit のコマンドを一通り実行して機能を確認しなさい。

2. 数字とアルファベット 26 文字を並べた行 "0123456789abcdefg...xyz" を入力しなさい。

3. gedit の選択範囲をコピーする機能を使って、上記の行を 100 行コピーしなさい。 それを ログインネーム-gedit.txt (例 ed04000-gedit.txt)として記録しなさい。

4. 日本語入力の機能を使って、上記のファイルに自分の住所、学籍番号、 名前を記述しなさい。

5. vi で適当な文章を入力した後で、vi の挿入コマンド、移動コマンド、 編集コマンドを一通り実行して機能を確認しなさい。

6. アルファベット 26 文字と数字を並べた行 "abcdefg...xyz0123456789" を入力しなさい。

7. vi のリージョンをコピーする機能を使って、上記の行を 100 行コピーしなさい。 それを ログインネーム-vi.txt (例 ed04000-vi.txt)として記録しなさい。

8. 日本語入力の機能を使って、上記のファイルに自分の住所、学籍番号、 名前を記述しなさい。

9. vi は挿入モードから直接終了することができるか ?

10. vi はコマンドモードで文字入力が可能か ?

11. vi でのキー入力'x'はモードによりどのように解釈されるか ?

12. emacs で適当な文章を入力した後で、 emacs のコマンドを一通り実行して機能を確認しなさい。

13. 数字とアルファベット 26 文字を並べた行 "0123456789abcdefg...xyz" を入力しなさい。

14. emacs のリージョンをコピーする機能を使って、上記の行を 100 行コピーしなさい。 それを ログインネーム-emacs.txt (例 ed04000-emacs.txt)として記録しなさい。

15. 日本語入力の機能を使って、上記のファイルに自分の住所、学籍番号、 名前を記述しなさい。

16. gedit, vi または emacs でどれが最も使い易いと感じたか、その理由を文書にしなさい。 その後に続けて、 選択したエディタの主要な機能を自分が読んでわかるようにまとめて記述しなさい。 ファイル名は ログインネーム.txt (例 ed04000.txt)とする。

17. GUI 環境でマウスを併用する Word, gedit などと、CUI 環境の vi, emacs について, それぞれの長所、短所を考えて上記のファイルに記述しなさい。

• 研究、開発用

• 1 台のマシンを複数の人が同時に使用することを前提としている。

• CUI, キャラクタベースのユーザインタフェースが基本

• データの形式はテキスト、文字データを中心にしており、 文字データを操作するコマンドが豊富に用意されている。

• 使い勝手はシンプルで、慣れると効率良く仕事ができるが、初心者には使い難い。

• 画像データ、音声データを扱う機能は現在でも少ない。

• 作業を自動化する仕組みが豊富に用意されている。

• 個人用、汎用、事務処理、趣味

• 1 台のマシンを一人で使用することを前提としている。

• GUI, グラフィックベースのユーザインタフェースが基本

• データの形式はテキスト、文字データ、バイナリデータのどれでも扱える。 標準のコマンドはあまり多くない。

• きれいな画面で直感的な操作が可能で初心者には使い易い。 マウスでの操作は慣れても効率が良くならない。

• 画像データ、音声データなどマルチメディア関係のデータを扱う機能は優れている。

• 作業を自動化する仕組みはほとんどない、人がマウスで操作する。

例
一般ユーザは重要なファイル、他人のファイルを見ることができない。
一般ユーザはシステムの動作に関連するファイルを消すことができない。
一般ユーザはデバイスを直接操作できない。
一般ユーザは OS を停止できない。
一般ユーザは特権(管理者)ユーザになれない。

例
% ssh luna.edu.isc.chubu.ac.jp

例
ある日(仮に 10 月 3 日とする)、何人のユーザがこのコンピュータを
使用したか調べたいとする。利用者の記録は
% last
で調べることができる。
このコマンドに文字列検索のコマンド、
行数を数えるコマンドを組み合わせて、
% last | grep 'Oct  3' | wc -l
で回数が分かる。更に、
% last | grep 'Oct  3' | cut -f 1 -d ' ' | uniq | sort
とすると、重複した行を削除して正しい人数がわかる。
(※ Oct と 3 の間は空白文字が 2 個必要)

例
% man ls	コマンド ls の機能や使い方を調べる
% man cat	コマンド cat の機能や使い方を調べる
% man printf	C 言語の関数 printf() の機能や使い方を調べる
% man hosts	/etc/hosts 設定ファイルの機能や記述の仕方を調べる

1. Windows と UNIX, Linux との違いを何点か挙げなさい。

2. login, logout が必要な理由を考えなさい。

3. 一般ユーザと管理者ユーザが存在する理由を考えなさい。

4. パスワードを決める際に気をつけることを考えなさい。

5. パスワードの取り扱いで気をつける点を挙げなさい。

6. UNIX のシェルはキーボードからの文字入力だけですべての操作ができるが、 それによりどのような利点があるか考えなさい。

7. Windous の標準的なユーザインタフェースである、ビットマップディスプレイ、 マウス、アイコンやメニューを使用する GUI (Graphical User Interface) と、 UNIX, Linux の CUI (Character User Interface) について、それぞれの長所、 短所を考えなさい。

8. 4.6 の例の日付を講義当日に変更して実行しなさい。その結果から、 その日に login した合計回数と人数を求めなさい。

9. 4.7 の説明にしたがって、コマンド ls, cat, date, cal の機能をオンラインマニュアルを利用して調べなさい。

例
% ls /usr8/ed04
ed04001  ed04014  ed04030  ed04046  ed04058  ed04071  ed04083  ed04097  ed04109
ed04002  ed04016  ed04031  ed04047  ed04059  ed04072  ed04084  ed04098  ed04110
ed04003  ed04018  ed04032  ed04048  ed04060  ed04073  ed04086  ed04099  ed04111
ed04004  ed04019  ed04033  ed04049  ed04061  ed04074  ed04087  ed04100  ed04112
ed04005  ed04021  ed04035  ed04050  ed04062  ed04075  ed04088  ed04101
   .
   .
以下略

% ls /usr
X11    bin   dpt  games    kerberos  libexec  opt   share  tmp
X11R6  dict  etc  include  lib       local    sbin  src

例
% pwd			現在のディレクトリを表示するコマンド
/usr8/ed04/ed04000
% cd ../../..		上の上の上に移動、cd はディレクトリを移動するコマンド
% pwd
/			ルートディレクトリに移動したことがわかる
% cd ./usr8/ed05	相対パスで指定して、現在のディレクトリ下の usr8/ed05 に移動
% pwd
/usr8/ed05
% cd ../ed04/ed04000	相対パスで指定して、一つ上の階層にある ed04/ed04000 に移動
% pwd
/usr8/ed04/ed04000	もとに戻った
% cd /etc		絶対パス、/etc に移動
% pwd
/etc
% cd /usr8/ed04/ed04000	絶対パス指定
% pwd
/usr8/ed04/ed04000	もとに戻った

% ls -l
合計 100
drwx------    2 naga     denshi2      4096  7月 24  2001 2001list
drwx------    2 naga     denshi2      4096  7月 24  2002 2002list
-rw-r--r--    1 naga     denshi2       108  4月 23  2003 README
drwx------    2 naga     denshi2      4096  7月 24  2002 bin
-rw-------    1 naga     denshi2      9311  7月  4  2000 chubu2000.txt
-rw-------    1 naga     denshi2      1062  7月  4  2001 chubu2001.txt
-rw-r--r--    1 naga     denshi2       308  4月 30  2003 howtocopy
-rw-r--r--    1 naga     denshi2      4813  5月 14  2003 index.html
drwx------    2 naga     denshi2      4096  4月 16  2003 tmp
   .
   .
以下略

drwx------    2 naga     denshi2      4096  4月 16  2003 tmp
   (1)      (2)  (3)       (4)         (5)  (6) (7)  (8) (9)

• (1) はこのファイル(またはディレクトリ、以下同じ) に設定されているアクセス制限を表している。 このフィールドは 10 文字で構成される。 左端の文字はファイルの種類を表し、d はディレクトリ、- は通常のファイルを表す。 2 文字目以降は 3 文字ずつがペアになり、ファイルの所有者、所有グループ、 その他のユーザのアクセス制限を表す。

• (2) は通常ファイルの場合 1、ディレクトリの場合 2、 ディレクトリ内にディレクトリが一つ増える毎に値が 1 増える。 例として、この値が 5 の場合は、 ディレクトリ内に 3 個のディレクトリがあることになる。

• (3) はこのファイルの所有者(ユーザ)を表す。

• (4) はこのファイルの所有グループを表す。

• (5) はこのファイルのサイズ(バイト数)を表す。

• (6),(7) はこのファイルの最終更新時の月日を表す。

• (8) はこのファイルの最終更新時刻を表す。6 カ月以上経過している場合は、 時刻の代わりに年が表示される。

• (9) はこのファイルの名前を表す。

% ls -l /etc
合計 2064
-rw-r--r--    1 root     root         2456  8月 13  2003 DIR_COLORS
-rw-r--r--    1 root     root         2434  8月 13  2003 DIR_COLORS.xterm
drwxr-xr-x    4 root     root         4096  7月 14  2004 FreeWnn
drwxr-xr-x   16 root     root         4096  2月 15  2005 X11
-rw-r--r--    1 root     root         2562  1月 25  2003 a2ps-site.cfg
-rw-r--r--    1 root     root        15228  1月 25  2003 a2ps.cfg
-rw-r--r--    1 root     root           46  8月 28 18:05 adjtime
   .
   .
以下略

• -rw------- は所有者以外は一切アクセスできない。 他人に見られたくないファイルはこのような設定にする。

• drwx------ は所有者以外は一切アクセスできないディレクトリになる。 x を付加しておかないと所有者でも cd で移動できない。

• -rw-r--r-- は他人も読むことが可能になる。

• drwxr-xr-x は他人が cd で移動できるディレクトリの設定になる。

• -r-------- は所有者が読み出すことだけできる。 間違って書き込むことを防止できる。

• -rwxrwxrwx は誰でも読み書き実行が可能になる。 内容を他人が勝手に変更することが可能。

• -rwxr-x--- は所有者は読み書き実行が可能、 グループに所属するユーザは読出し、実行が可能。 グループ内で共有する情報などが考えられる。

アクセス権の設定、変更は(次の章で出てくる)コマンド chmod で行なう。
アクセス制限は 3 桁の 8 進数で表現する。
例として、file1 を -rwxr-xr-x に設定したい場合は、
% chmod 755 file1
file2 を -rwx------ に設定したい場合は、
% chmod 700 file2
file3 を -rw-r--r-- に設定したい場合は、
% chmod 644 file3
となる。

1. 現在のディレクトリを表示するコマンド行を示しなさい。

2. /usr/bin に絶対パス指定で移動するコマンド行を示しなさい。

3. ホームディレクトリに戻るコマンド行を示しなさい。

4. /usr/bin に相対パス指定で移動するコマンド行を示しなさい。

5. ホームディレクトリに相対パス指定で戻るコマンド行を示しなさい。

6. ホームディレクトリに絶対パス指定で戻るコマンド行を示しなさい。

7. ホームディレクトリから別の学年のディレクトリ ed06 に相対パス指定で移動するコマンド行を示しなさい。

8. ホームディレクトリから別の学年のディレクトリ ed06 に絶対パス指定で移動するコマンド行を示しなさい。

9. /usr/share/man/man1 に、 ホームディレクトリからの相対パス指定で移動するコマンド行を示しなさい。

10. cd /usr/share/doc を実行後に、/usr/share/man/man1 に相対パス指定で移動するコマンド行を示しなさい。

11. -r-xr-x--- はどのようなアクセス制限を表すか説明しなさい。

12. drwxr-x--- はどのようなアクセス制限を表すか説明しなさい。

13. 所有グループに属する人は誰でも読み書きできる設定を示しなさい。

14. 所有者は読み書き実行可能、 所有グループとその他のユーザは読み出しのみ可能な設定を示しなさい。

15. ホームディレクトリにあるファイルのアクセス権の設定を調べなさい。

16. 各回にファイルを提出するディレクトリ /usr7/denshi2/naga/午前午後/日付 のアクセス権の設定を調べなさい。

17. エディタで何かファイル(仮に sample とする)を作成し、chmod 000 sample, chmod 400 sample, chmod 600 sample, chmod 700 sample のようにアクセス権を いろいろ設定しなさい。 それぞれの場合でエディタで開くことや書き換えが可能か試してみなさい。

18. UNIX システムの標準的なディレクトリ /bin, /usr, /etc, /tmp, /var, /home の用途を調べなさい。(教科書 p.53〜)

19. /bin, /etc, /dev 中のファイルの所有者、アクセス権の設定を調べなさい。 なぜそのような設定になっているか理由を考えなさい。

cd : 指定したディレクトリに移動する。
% cd dir
% cd				// ホームディレクトリに移動

mkdir : ディレクトリを作成する。
% mkdir dir [dir2 ...]

rmdir : ディレクトリを削除する。
% rmdir dir [dir2 ...]

pwd : 現在のディレクトリを表示する。
% pwd

ls : ファイルの一覧を表示する。
% ls
% ls -Flg -a dir		// ファイルの詳細を表示

mv : ファイル/ディレクトリを移動する、名前を変更する。
% mv file file2			// ファイル名の変更
% mv file dir/file2		// ファイルを dir に移動して、ファイル名の変更
% mv file [file2 ...] dir	// ファイルを dir に移動
% mv dir dir2			// dir を dir2 に移動、または名前の変更
※ 最後に書くのがファイル名だけだと名前の変更、別のディレクトリとファイル名を
   指定すると移動と名前の変更を同時に行なう。ディレクトリだけだと移動。
   最後の例では、dir2 が既存なら移動、存在しなければ名前の変更になる。

cp : ファイルをコピーする。
% cp file file2			// file を file2 という名前でコピー
% cp file [file2 ...] dir	// file を dir にコピー
% cp -R dir [dir2 ...] dir3	// dir の中身も一緒に dir3 にコピー

rm : ファイルを削除する。
% rm file [file2 ...]
% rm -r dir [dir2 ...]		// dir の中身も一緒に削除
% rm -i file			// 対話的に確認しながら削除

find : ファイルを探して指定した処理をする。
% find dir -name "*.txt" -print		// 条件に合うファイルの名前を表示

chmod : ファイルのアクセス権を設定する。
% chmod 644 file
% chmod u+rw,go=r-wx file	// 8 進数以外にこのような記法もある。man chmod を見よ。

file : ファイルの種類を表示する。
% file file2 [file3 ...]	// 最初の file はコマンド名、この例では file2 の
				// 種類を表示する。

whereis : ファイルの場所を探す。
% whereis ls			// コマンド ls のある場所を表示
% whereis -m cat		// コマンド cat のマニュアルのある場所を表示

touch : ファイルのアクセス時刻と変更時刻を変える。
% touch file			// file のアクセス日時を更新、存在しなければ新規作成
% touch -t 200510011234 file	// アクセス日時を指定した値にする

cat : ファイルを表示、縦方向に連結する。
% cat file 			// file の内容を画面に出力する。
% cat file [file2]		// file2 を指定した場合は file に続けて出力する。

more : ファイルを 1 画面分ずつ表示する。
% more file

less : ファイルを 1 画面分ずつ表示する。後戻りが可能。
% less file

head : ファイルの先頭を表示する。
% head file

tail : ファイルの末尾を表示する。
% tail file

diff : 2 個のファイルの違いを調べる。
% diff file file2

grep : ファイルから指定した文字列を検索する。
% grep abc file			// file から abc という文字列を含む行を探して表示する。
% grep 'abc def' file		// "abc def" という文字列を対象にする

wc : ファイルのバイト数、語数、行数を数える。
% wc file			// file のバイト数、語数、行数を表示する。
% wc -l file			// file の行数を表示する。

uniq : ファイル内の重複行を調べて削除する
% uniq file

cut : ファイルから指定した部分を取り出す。
% cut -f 1 -d ' ' file		// 空白文字を区切り文字として、各行の 1 番目の項目を取り出す
% cut -b 1-10 file		// 各行の最初の 10 バイトを取り出す

paste : ファイルを横方向に連結する。
% paste file file2

sort : ファイルの内容を指定した項目により並び換える。
% sort file
% sort -k 2 file		// 左から 2 番目の項目を基準に並び換える。
% sort +1 file			// 左から 2 番目の項目を基準に並び換える。このような書き方も可能。
% sort -n file			// 先頭の項目を数値として小さい順に並び換える。
% sort -b file			// ソートする項目の先頭にある空白を無視する。
% sort -r file                  // 並び換えの順序を逆にする。

tr : 文字列を置換、削除する
% echo abcdefg | tr abc ABC	// 試してみよう
% echo abcdefg | tr -d abc
% cat file | tr abcdefghijklmnopqrstuvwxyz opqrstuvwxyzabcdefghijklmn > file2
% cat file2
※ ファイルの暗号化
% cat file2 | tr opqrstuvwxyzabcdefghijklmn abcdefghijklmnopqrstuvwxyz > file3
% cat file3
※ 暗号化されたファイルの復号化

sed : テキストデータを処理する非対話的なエディタ
% echo abcdefg | sed s/abc/123/ // 試してみよう

df : ディスクの使用量を表示する。
% df

du : ファイル、ディレクトリのディスク使用量を表示する。
% du

look : 指定した文字列を辞書から検索する。
% look word			// word が辞書に登録されているか調べる。

man : オンラインマニュアルを表示する。
% man ls
% man 2 intro

passwd : パスワードを変更する。
% passwd

w : ログインしているユーザと、作業内容を表示する。
% w

who : ログインしているユーザを表示する。
% who

whoami :  自分が誰かを表示する。
% whoami

yes : 指定した文字列を連続して出力する。
% yes				// y を無限に出力する
% yes 'Hello world.'		// Hello world. を無限に出力する
% yes | rm -i *.txt		// rm -i の確認に y を答え続ける

uptime : システムの稼働時間を表示する。
% uptime

last : 最近ログインしたユーザの記録を表示する。
% last

date : 日付と時刻を表示する。
% date

cal : カレンダーを表示する。
% cal				// 現在の月のカレンダーを表示する。
% cal 10 2005			// 2005 年 10 月のカレンダーを表示する。

at : 指定した日時にプログラムを実行する。
% echo "ls" | at 20:14		// 20:14 に ls を実行する (セキュリティの関係で試せない)
% echo "ls" | at 20:14 101805

bc : 数値計算をする。
% echo "scale=10; 1+2*4/3" | bc -l	// 試してみよう
% echo "scale=10; s(3.1416/2)" | bc -l	// sin(pi/2) の表示
% echo "scale=10; 4*a(1)" | bc -l	// 試してみよう

kill : プロセスに様々なシグナルを送る。
% kill pid
% kill -HUP pid			// ハングアップシグナルを送る
% kill -KILL pid		// 強制終了のシグナルを送る

ps : プロセスの状態を表示する。
% ps -Al
% ps aux

top : 現在実行中のプロセスに関する情報を表示する。
% top

1. 上記のコマンドからいくつかを選んで、 オンラインマニュアルを利用しての代表的な機能を調べなさい。 調べた結果を簡潔にまとめて説明しなさい。 実際にそれらの機能を使用してみなさい。

2. 次に示す機能を実現するコマンドの組み合わせを考えなさい。cat.txt, data.txt, data2.txt, last.txt, ps.txt は指定されたディレクトリからコピーしなさい。
   1. tmp1, tmp2, tmp3, tmp4 というディレクトリを作成する

   2. tmp1 の中に sample1、tmp3 の中に sample3 というファイルを作成する

   3. tmp2 を削除する

   4. tmp3 を削除する

   5. tmp1/sample1 を sample2 というファイル名でコピーする

   6. sample1, sample2 を tmp4 に移動する

   7. sample2 のファイル名を sample3 に変更する

   8. tmp4/sample1,3 を tmp1 にコピーする

   9. ホームディレクトリ以下でファイル名が sample で始まるものを探して表示する

   10. sample1 のパーミッションを自分は読み書き実行可能に、 それ以外はすべて不許可に設定する

   11. sample3 のパーミッションを自分は読み書き実行可能に、 それ以外は読み出しだけ可能に設定する

   12. /etc/hosts のファイルの種類を調べる

   13. コマンド cat がある場所を調べる

   14. cat.txt, ps.txt を縦に連結して表示する

   15. cat.txt, ps.txt を横に連結して表示する

   16. cat.txt を一画面分ずつ表示する

   17. cat.txt の先頭を表示する

   18. cat.txt の末尾を表示する

   19. data.txt, data2.txt の違いを調べる

   20. data.txt 中に "5678" という文字列を含む行が何行あるか調べる

   21. cat.txt 中に "the" という文字列を含む行が何行あるか調べる

   22. data.txt が何行あるか調べる

   23. ps.txt から第 1 列のユーザ名だけを取り出す

   24. ps.txt に何人のユーザが含まれるか調べる

   25. ps.txt を PID の順番に並べ換える

   26. tr を使って cat.txt を暗号化する

   27. tr を使って暗号化された cat.txt を復号化する

   28. 過去に誰が login したか調べる

   29. 起動してからの稼働時間を表示する

   30. UNIX システムでいくつのプロセスが並行して動いているか調べる

   31. cat.txt の小文字をすべて大文字に変換する

   32. HDD の使用状況を調べる

   33. 自分が占有しているディスクの容量を調べる

   34. 単語 "organisation" の綴りが正しいか調べる

   35. 自分のマシンに誰がログインしているか調べる

   36. 10 分後にカレンダーを表示する。(現在試すことはできない)

   37. sin(30deg) の値を求める

• emacs, vi 互換のコマンドでコマンド行の編集ができる。

• 編集コマンドのキーへの割り当ては bindkey で確認できる。

• 入力の途中で TAB キーを入力するとコマンドやファイル名を補完してくれる。 シェル変数 correct = all などの設定で有効になる。

• 入力の途中で Ctrl-d を入力するとコマンドやファイル名の候補を表示してくれる。

• コマンドやファイル名を間違って入力すると、正しいと思われる候補を教えてくれる。 シェル変数 autocorrect を設定することで有効になる。

例
% sl /usr/share/man/man1
と入力したところでコマンド名の間違いに気がついたら
Ctrl-a や Ctrl-p でカーソルを戻して修正できる。

% bindkey
で編集コマンドの確認ができる。

% set correct = all
% ls /usr/share/ma
まで入力して TAB キーを押すと補完がされる。
補完がされない時は Ctrl-d を入力すると候補が表示される。

% set autocorrect
% sl /usr/share/man/man1
と入力して RET キーを押すと、
CORRECT>ls /usr/share/man/man1 (y|n|e|a)?
と教えてくれる。
% sl /usr/share/mann/man1
でも大丈夫。

• * は 0 文字以上の任意の文字にマッチする。

• ? は任意の 1 文字にマッチする。

• [, ] で文字の範囲を指定できる。

• ~ はホームディレクトリを表す。

例
/usr には以下のファイル、ディレクトリがある。
% cd /usr
% ls
X11    bin   dpt  games    kerberos  libexec  q!    share  tmp
X11R6  dict  etc  include  lib       local    sbin  src

% ls -d X*
X11  X11R6

% ls -d ???
X11  bin  dpt  etc  lib  src  tmp

% ls -d [a-e]*
bin  dict  dpt  etc

% ls ~/[a-z]*
ホームディレクトリの a 〜 z で始まるファイル、
ディレクトリが表示される

例
% alias
alias   a       alias
a       h       history
a       more    less
a       ls      ls -F
a       ll      ls -l
a       la      ls -a
a       cls     clear
a       lo      logout
a       l       look
a       gv      ghostview
a       sc      source $HOME/.cshrc
a       ?       whereis

例
% unalias a

例
% history
     1  18:41   emacs softa.xml
     2  20:03   lo
     3  15:09   h | grep startx | wc -l
     4  15:09   h | grep lo | wc -l
     5  15:09   h | more
     6  15:27   sc
     7  15:28   cat .history
     8  19:53   startx
     9  22:11   more .history
    10  22:13   ? ls
    11  22:13   su
    12  22:13   exit
    13  18:37   rsh farm from
    14  18:37   ssh farm
    15  18:41   cd xml

% !!	// 直前に実行したコマンドを指定する。
cd xml


% !7	// ! と数値を指定することで履歴中のコマンドを指定する。
cat .history

% !c	// ! とコマンドの先頭の数文字を指定して、
        // 該当する文字から始まるコマンドを指定する。
cd xml

% !ca
cat .history
ファイル .history の内容が表示される。

% Ctrl-p 	// Ctrl-p, Ctrl-n で履歴中のコマンドを逆/順方向に
                // たどって呼び出すことができる。
% cat .history
が表示され、再度 Ctrl-p を入力すると

% cd xml

が表示される。自分が呼び出したいコマンド、近いコマンドが
表示されたら適宜編集してEnter で実行できる。

シェル変数の設定状況はシェルの組み込みコマンド set で確認する。
% set

シェル変数の設定は
% set 変数名
または
% set 変数名 = 値
とする

シェル変数の設定の削除は
% unset 変数名
とする

autocorrect    コマンドラインでのコマンド名やファイル名の自動修正
cdpath         cd が探索すべきディレクトリのリスト
correct        コマンドラインでのスペル訂正の設定、値は cmd, complete, all
cwd            カレントディレクトリのフルパス名
edit           コマンドラインエディタ、対話型シェルではデフォルトで設定される
gid            ユーザの実グループ ID
group          ユーザのグループ名
history        記録しておくヒストリイベント数
home           起動したユーザのホームディレクトリ、~ の展開に参照する
ignoreeof      Ctrl-d でシェルを終了しない設定
noclobber      ファイルを壊さないための、出力リダイレクションの制限
path           実行可能なコマンドを探すディレクトリのリスト
uid            ユーザの実ユーザ ID。
user           ユーザのログイン名。

環境変数の設定状況はシェルの組み込みコマンド printenv で確認する。
% printenv

環境変数の設定は
% setenv 変数名
または
% setenv 変数名 値
とする

環境変数の設定の削除は
% unsetenv 変数名
とする

GROUP          group シェル変数と同じ
HOME           home シェル変数と同じ
HOST           シェルが実行されているマシンの名前
HOSTTYPE       シェルが実行されているマシンのタイプ、この変数は廃止される予定
LANG           優先的に使用される文字環境
MACHTYPE       コンパイル時に決定されたマシンタイプ
OSTYPE         コンパイル時に決定されたオペレーションシステム
PATH           実行可能ファイルを探すディレクトリ
PWD            シェル変数 cwd に似てい
TERM           term シェル変数と同じ
USER           user シェル変数と同じ
VENDOR         コンパイル時に決定されたベンダ名

// gcc -o env env.c

#include	<stdio.h>

int     main(int argc, char **argv, char **envp)
{
    int		i;

    for (i = 0; NULL != envp[i]; i++) printf("%s\n", envp[i]);

    return(0);
}

例
// gcc -o io io.c

#include	<stdio.h>

int	main(void)
{
    int		i, j;

    scanf("%d", &i);
    scanf("%d", &j);
    printf("%d\n", i + j);
    return(0);
}

上記のプログラムをコンパイルして実行する。
% ./io
適当な数値を 2 行に分けて「キーボード」から入力すると、
3
5
加算した結果が「ディスプレイ」に表示される。
8

例
入力するデータをあらかじめエディタでファイルに書き込んでおく。
% vi (または emacs) number.txt
% cat number.txt
5
7
このファイルを上記のプログラム io にリダイレクトの機能を使って入力すると
% ./io < number.txt
結果が表示される。
12

またリダイレクトの機能で結果をファイルに書き込むこともできる。
% ./io < number.txt > result.txt
% cat result.txt
12

次のように指定すると既存のファイルに結果を追記することもできる。
% ./io < number.txt >> result.txt
% cat result.txt
12
12

例
// gcc -o io2 io2.c

#include	<stdio.h>

int	main(void)
{
    int		i;

    scanf("%d", &i);
    printf("%d\n", i + i);
    return(0);
}

上記のプログラムをコンパイルして実行する。
% ./io2
適当な数値を入力すると、2 倍した結果が表示される。
3
6

このプログラムをパイプで複数個接続して実行する。
% ./io2 | ./io2 | ./io2 | ./io2 
この例では適当な数値を入力すると、16 倍した結果が表示される。
3
48

例
% cat file

は 1 プロセスかつ 1 個のジョブであり、

% cat file | sort | uniq | wc -l

は 4 プロセスから構成される 1 個のジョブとなる。

• fg : ジョブを foreground で実行する。

• bg : ジョブを background で実行する。

• jobs : そのシェルで存在するジョブの一覧を表示する。

• Ctrl-z : ジョブの実行を中断する。

例
エディタ emacs または vi を起動する。
% emacs
エディタ実行中に Ctrl-z を入力すると、
実行を「中断」してシェルのプロンプトに戻る。
ここでジョブの一覧を表示すると、
% jobs
[1]  + 中断                emacs
のように中断しているジョブがあることを示す。
エディタは終了しておらず編集内容を保っているので、
次のように実行を再開できる。
% fg %1

再び Ctrl-z でエディタを中断して、別のコマンド top を実行する。
% top
top も Ctrl-z で中断してジョブの一覧を表示すると、
% jobs
[1]  - 中断                emacs
[2]  + 中断(シグナル)      top
のように中断しているジョブが二つあることを示す。

top を foreground に戻して終了する。
% fg %2
次にエディタを background で実行して jobs で確認すると、
% bg %1
[1]    emacs &
% jobs
[1]  + 中断(tty出力)       emacs
端末からの入力を必要とするので自動的に中断される。
foreground に戻して終了する。
% fg %1

例
// gcc -o fgbg fgbg.c

#include	<stdio.h>
#include	<unistd.h>

int	main(void)
{
    int		i;

    for (i = 0; i < 10; i++) {
	printf("Loop count %d. \n", i + 1);
	sleep(3);
    }
    return(0);
}

上記のプログラムをコンパイルして実行する。
% ./fgbg
終了する前に Ctrl-z で中断して background で実行する。
その後同じプログラムを新たに実行する。
起動時に background での実行を指定する時は & を付ける。
% ./fgbg &
表示されるメッセージから同時に実行していることがわかる。

例
% ./fgbg ; ./fgbg 
とすると 2 個のジョブを左から順番に実行する。
ただし先のジョブを background に指定すると同時に実行される。
% ./fgbg & ; ./fgbg
カッコで囲むと専用のシェルが起動されそのシェルにより実行される。
% (./fgbg) ; ./fgbg

1. コマンドラインの編集機能を試してみなさい。シェル変数 correct や autocorrect を設定した時の自動補完や修正の機能を試してみなさい。

2. ファイル名の置換に関して、次に示すファイルを指定する表現を考えなさい。拡張子とは、 ファイル名の最後にピリオドに続けて指定するファイルの種類を示す文字列とする。
   1. 拡張子が txt のファイルすべて

   2. アルファベットの大文字で始まる名前のファイルすべて

   3. 5 文字のファイル名を持つファイルすべて

   4. 名前のどこかに abc を含むファイルすべて

   5. 名前の先頭が a で最後が b のファイルすべて

   6. 名前の先頭が a で最後が b の5 文字のファイル名を持つファイルすべて

   7. 名前のどこかに数字を含むファイルすべて

   8. 名前の先頭が a で拡張子が jpg のファイルすべて

   9. 名前の先頭が a で最後が jpg のファイルすべて

   10. 何らかの拡張子を名前に含むファイルすべて

3. よく使うコマンドについて、自分で新しいエイリアスを登録してみなさい。 そのエイリアスでコマンドが実行できるのを確認した後、 エイリアスの設定を削除してみなさい。

4. 以下のシェル変数の値がどのように設定されているか調べなさい。 cwd, gid, group, home, host, os, path, shell, term, uid, user

5. シェル変数 abc に適当な値を設定しなさい。 次に変数 abc と値が設定されていることを確認しなさい。 次に変数 abc の定義を削除しなさい、そして変数 abc と値が削除されたことを確認しなさい。

6. 以下の環境変数の値がどのように設定されているか調べなさい。 EDITOR, GROUP, HOME, HOST, HOSTNAME, HOSTTYPE, LANG, LOGNAME, MACHTYPE, OSTYPE, PATH, PWD, SHELL, TERM, USER, VENDOR

7. 環境変数 ABC に適当な値を設定しなさい。 次に変数 ABC と値が設定されていることを確認しなさい。 次に変数 ABC の定義を削除しなさい、そして変数 ABC と値が削除されたことを確認しなさい。

8. .cshrc または .tcshrc および .login の内容を調べなさい。

9. コマンド sort にファイル smalldata.txt を入力する方法を 3 種類示しなさい。

10. 次に示す処理を実現するコマンドの組み合わせをリダイレクトやパイプを用いて示しなさい。
    1. ファイル data.txt の 1 列目の数値だけを取り出す。

    2. 1. の結果から文字 0 を含む行だけを取り出す。

    3. 2. の結果を値の小さい順に並べ換える。

    4. 3. の結果から重複する行を削除する。

    5. 4. の結果をファイル result.txt に書き込む。

    6. 4. の結果が何行あるか調べる。

    7. 4. の結果の先頭部分を表示する。

11. エディタとコマンド top を起動して、 foreground と background で交互に切替えて実行してみなさい。

12. 複数のコマンドをセミコロンで区切って実行して、実行の様子を確認しなさい。

13. 次の 2 種類のコマンド列を実行した時の結果の違いを確認しなさい。 またそのような結果になる理由を説明しなさい。
    % cd ; cd /usr/bin ; pwd ; pwd
    % cd ; (cd /usr/bin ; pwd) ; pwd

パターン { アクション }

データファイルが以下のようになっているとする。
% head datafile
17767 9158 39017 18547 56401 23807 37962 22764 7977 31949 
22714 55211 16882 7931 43491 57670 124 25282 2132 10232 
8987 59880 52711 17293 3958 9562 63790 29283 49715 55199 
50377 1946 64358 23858 20493 55223 47665 58456 12451 55642 
24869 35165 45317 41751 43096 23273 33886 43220 48555 36018 
53453 57542 30363 40628 9300 34321 50190 7554 63604 34369 
62753 48445 36316 61575 6768 56809 51262 54433 49729 63713 
44540 9063 33342 24321 50814 10903 47594 19164 54123 30614 
55183 42040 22620 20010 17132 31920 54331 1787 39474 52399 
36156 36692 35308 6936 32731 42076 63746 18458 30974 47939 

以下の内容で programfile を用意しておく。このプログラムではパターンは
省略されており、1, 2 番目のフィールドを出力するアクションが指定されている。
% vi (または emacs) programfile
% cat programfile
{print $1,$2}

以下のように 4 種類の方法で実行できる。結果はすべて同じになる。
% awk '{print $1,$2}' datafile
% awk -f programfile datafile
% cat datafile | awk '{print $1,$2}'
% cat datafile | awk -f programfile

例
以下は変数に数値、文字列を代入する例である。
数値の場合
% awk '{num=123; print num}' data
文字列の場合
% awk '{num="123"; print num}' data
ダブルクォート(")で囲むと文字列になる。

以下はフィールド変数を数値、文字列として比較する例である。
数値の場合
% awk '$1==123{print $1}' data
文字列の場合
% awk '$1=="123"{print $1}' data
% awk '$1 ~ /^123$/{print $1}' data

• NR : 現在までに読み込んだレコードの数

• NF : 現在読み込んでいるレコード中のフィールドの数

• $0 : 現在読み込んでいるレコード全体

• $1 : 現在読み込んでいるレコードの 1 番目のフィールド

• $2 : 現在読み込んでいるレコードの 2 番目のフィールド

• $3 : 現在読み込んでいるレコードの 3 番目のフィールド

• 以下フィールドが終るまで同様

例
% awk '{for(i=1;i<=NF;i++){a[i]=$i; print a[i];}}' data

• BEGIN

• END

• /正規表現/

• 式

• 正規表現や式の組み合わせ

例
% awk 'BEGIN{sum=0} {sum+=$1} END{print sum}' data

• ( ) 式のグループ化、括弧の内部が先に計算される

• $ フィールド参照 $i など、フィールド変数の表現と同じ意味を持つ

• ++ -- イ ンクリメント、デクリメント、前/後置可、C 言語と同じ意味

• ^ ** べき乗、C 言語にはこの演算子はない

• + - * / % 加算、減算、乗算、除算、剰余

• < > <= >= != == 関係演算子、C 言語と同じ意味

• ~ !~ 正規表現マッチ、詳しくは正規表現で取り上げる

• && || ! 論理 AND, OR, NOT

• = += -= *= /= %= ^= 通常の代入と演算後の代入

例
% awk '$1==10 {print}' data
% awk '$1*$2<=10 {print}' data
% awk '$1 ~ /^123$/ {print}' data

例
% awk '($1==10) && ($2!=20) {print}' data
% awk '($1 ~ /^123$/) || ($2<20) {print}' data
% awk '!($1 ~ /^123$/) {print}' data

二つのパターン p1, p2 をカンマで区切って並べると、
p1 にマッチしてから p2 にマッチするまでという条件で範囲を指定できる。
% awk 'NR==3, NR==10 {print $1}' data

• c メタ文字ではない通常文字 c にマッチ

• \c 通常文字 c にマッチ、メタ文字をその文字本来の解釈にする

• . 改行を 含む任意の 1 文字にマッチ

• ^ 文字列の先頭にマッチ

• $ 文字列の終端にマッチ

• [abc...] abc... のいずれか 1 文字にマッチ

• [a-z] - は範囲を表す、例では小文字の abc...z の 1 文字にマッチ

• r1|r2 r1 または r2 にマッチ

• r1r2 r1 の直後に r2 が続くものにマッチ

• r+ r の 1 回以上の繰り返しにマッチ

• r* r の 0 回以上の繰り返しにマッチ

• r? r の 0 回または 1 回の繰り返しにマッチ

• (r) グループ化、括弧内の表現をまとめて扱う

例
レコード中に abc を含む。(場合にマッチしてそのレコードを出力する)
% awk '/abc/ {print}' data

レコード中に . を含む。(\ でメタ文字の機能を無効にしている)
% awk '/\./ {print}' data

レコード中に任意の 1 文字を含む。
% awk '/./ {print}' data

レコードの先頭が abc である。
% awk '/^abc/ {print}' data

レコードの最後が abc である。
% awk '/abc$/ {print}' data

レコードが abc である。(^,$ が両方あるので abc 以外の文字を含むことができない)
% awk '/^abc$/ {print}' data

レコードの先頭が a,b,c のどれかである。
% awk '/^[abc]/ {print}' data

レコードの先頭が abd, acd のどちらかである。
% awk '/^a(b|c)d/ {print}' data

レコードの先頭が abbb...bd, accc...cd, acbbd, abcbd などのどれかである。
% awk '/^a(b|c)+d/ {print}' data

パターンの指定で

フィールド変数 ~ /正規表現/
変数 ~ /正規表現/

とすることで対象をフィールド変数、変数に限定する。

フィールド変数 !~ /正規表現/
変数 !~ /正規表現/

とすることで対象にマッチしないという条件も指定できる。

例
フィールド変数 1 に abc を含む。(場合にマッチしてそのレコードを出力する)
% awk '$1 ~ /abc/ {print}' data

変数 var に任意の 1 文字を含む。
% awk 'var ~ /./ {print}' data

フィールド変数 1 の先頭が abc でない。
% awk '$1 !~ /^abc/ {print}' data

変数 var の最後が abc でない。
% awk 'var !~ /abc$/ {print}' data

フィールド変数 1 が abc である。(^,$ が両方あるので他の文字を含むことができない)
% awk '$1 ~ /^abc$/ {print}' data

• 式

• print や printf などの出力文

• 制御構文 (if-else, for, while, do-while, break, continue など)

• 文字列関数 (length, substr など)

例
% awk '{print $1,$2}' data
% awk '{printf("%d   %4d\n",$1,$2);}' data

• if (条件) {アクション} else {アクション}

• for (式;条件;式) {アクション}

• while (条件) {アクション}

• do {アクション} while (条件)

• break

• continue

例
% awk '{for (i=1;i<=NF;i++) sum+=$i; print sum;}' data
% awk '{if (0==NF%2) printf("even\n"); else printf("odd\n");}' data
% awk '{while ($1<10) {print $1; $1++;}}' data

• length(s) 文字列 s の長さを返り値とする。 s を指定しないと $0 の長さを返り値とする。

• substr(s, i, n) 文字列 s の i 文字目から始まる最大 n 文字の文字列を返り値とする。 n を省略すると i 文字目以降の文字列が返り値となる。

例
% awk '10<length($1) {print $1}' data
% awk '{n=length($1); s=substr($1,3); print n, s}' data

各レコード(行)の 1 番目のフィールドを出力する
% awk '{print $1}' data

各レコードの 1,2 番目のフィールドを入れ換えて出力する
% awk '{print $2,$1}' data

10 行目(10 番目のレコード)を出力する
% awk 'NR==10{print $0}' data
% awk 'NR==10{print}' data
% awk 'NR==10' data

1 番目のフィールドの値が 10 でなければ、そのレコードを出力する
% awk '10!=$1{print $0}' data
% awk '10!=$1{print}' data
% awk '10!=$1' data

各レコード中のフィールドの和を求める
% awk '{sum=0; for (i=1;i<=NF;i++) sum+=$i; print sum}' data

1 番目のフィールドの和を求める
% awk 'BEGIN{sum=0} {sum+=$1} END{print sum}' data

行の総数(レコードの総数)を求める
% awk 'END{print NR}' data

フィールドの数が奇数か偶数かで異なるメッセージを出力する
% awk '{if (0==NF%2) printf("even\n"); else printf("odd\n");}' data

1 番目のフィールドの平均値を求める
% awk 'BEGIN{sum=0} {sum+=$1} END{print sum/NR}' data
(この例はこれまで最後の部分が誤って sum/NF となっていましたが、
 2007/01/09 に正しい内容に修正した。)

文字列 "abc" を含むレコードを出力する
% awk '/abc/{print $0}' data
% awk '/abc/{print}' data
% awk '/abc/' data

各行に行番号を付ける、レコードに通し番号を付ける
% awk '{print NR,$0}' data

各行に 4 桁ずつの行番号を付ける、レコードに通し番号を付ける
% awk '{printf("%04d: %s\n",NR,$0);}' data

アルファベットだけから構成される単語を取り出して表示する
awk '{for (i=1;i<=NF;i++) if ($i ~ /^[A-Za-z]+$/) print $i;}' data

1. awk における出力で、print $1,$2 と print $1 $2 の違いを確認して説明しなさい。

2. % awk 'NR==10{print $0}' data と
   % awk 'NR==10{print}' data と
   % awk 'NR==10' data の結果が同じになる理由を説明しなさい。

3. % awk 'NR==1, NR==5 {print}' data と
   % awk 'NR==5, NR==1 {print}' data の違いを確認して説明しなさい。

4. awk の正規表現に関して、レコード、フィールドを次に示す条件で選択する awk のプログラムの表現を考えなさい。
   1. 最初(1 番目)のフィールドが abc である

   2. 最初のフィールドの先頭が .txt にマッチ

   3. 最初のフィールドの先頭が .txt でない

   4. 最初のフィールドの最後が .txt にマッチ

   5. 最初のフィールドが 5 文字である

   6. 最初のフィールドの先頭が a で最後が b で 5 文字からなる

   7. レコードのどこかに数字を含む

   8. レコードのどこかに abc または cba を含む

   9. レコードの先頭がアルファベットの大文字で始まる

   10. レコードの先頭が a で最後が b である

   11. レコードの先頭が a でどこかに jpg を含む

   12. レコードの先頭が a で最後が jpg である

   13. レコードに括弧 ( または ) を含まない

   14. レコードに abc を 2 個以上含む

   15. レコードに abc を連続して 2 個以上含む

5. 3 次元の座標データが data3d.txt に記録されている。 data3d.txt に対して以下の処理を awk で実行しなさい。
   1. 何行あるか求める

   2. "1234" という表現を含む行を表示する

   3. 1 次元目のデータで 100 未満のデータの個数を求める

   4. 2 次元目のデータの最大値、最小値を求める

   5. 3 次元目のデータの平均値を求める

   6. 3 次元目のデータで平均値より大きなデータの個数を求める

6. コマンド ps の出力が ps.txt に記録されている。 ps.txt に対して以下の処理を awk で実行しなさい。
   1. 第 1 列のユーザ名だけを取り出す

   2. root が所有するプロセスの一覧と総数を求める

   3. 8 月 28 日に起動されたプロセスの一覧と総数を求める

   4. /usr/sbin にあるプログラムで起動されているものの一覧と総数を求める

7. awk のオンラインマニュアルの一部が awk.txt に記録されている。 awk.txt に対して以下の処理を awk で実行しなさい。
   1. "the" という文字列を含む行を表示する

   2. 先頭が大文字で残りが小文字で表記されている単語を抽出して表示する

   3. 末尾にピリオドが付いている単語を抽出して表示する

   4. 最も長い単語を調べて表示する (ハイフン - で連結された単語は 1 語とする)

   5. アルファベットだけから構成される最も長い単語を調べて表示する

処理の内容は、/bin に置かれているコマンドの中から、サイズが 
100 byte 未満のものだけを取り出して表示する。

対話的に実行する場合は次のように書ける。

% ls -l /bin | awk '$5<100{print}'

シェルスクリプトとして実行する場合は、まずエディタを使って
ファイルに実行する内容を書く。ファイル名は仮に sample.sh 
とする。
% vi (または emacs) sample.sh
#!/bin/sh

ls -l /bin | awk '$5<100{print}'

ファイルに実行権を付加する。
% chmod 700 sample.sh
または
% chmod u+x sample.sh

これで実行できる。
% sample.sh

% ls -l /bin | awk '$5<100{print}'
これに対して、シェルスクリプトは一旦作成してしまえば名前の
指定だけで実行できる。
% sample.sh

% vi (または emacs) sample2.sh
#!/bin/sh

abc=def
echo abc
echo $abc

% chmod 700 sample2.sh
% sample2.sh

$#	シェルスクリプト起動時に指定されたコマンドライン引数の個数
$*	個々のコマンドライン引数
$0	シェルスクリプトの名前
$1	1 個目のコマンドライン引数
$2	2 個目のコマンドライン引数
.
.
.

% sample.sh abc 10

% vi (または emacs) sample3.sh
#!/bin/sh

echo $#
echo $0
echo $1
echo $2

% chmod 700 sample3.sh
% sample3.sh aaa bbb ccc ddd

% vi (または emacs) sample3b.sh
#!/bin/sh

for str in $*
do
	echo $str
done

% chmod 700 sample3b.sh
% sample3b.sh aaa bbb ccc ddd eee fff ggg hhh

% vi (または emacs) sample4.sh
#!/bin/sh

abc=111
abcd=222
echo $abcd
echo ${abc}d

% chmod 700 sample4.sh
% sample4.sh

% vi (または emacs) sample5.sh
#!/bin/sh

echo $10
echo ${10}

% chmod 700 sample5.sh
% sample5.sh 111 222 333 444 555 666 777 888 999 aaa

% vi (または emacs) sample6.sh
#!/bin/sh

abc=`date`
echo $abc
echo $abc | awk '{print $4}'

% chmod 700 sample6.sh
% sample6.sh

○ シングルクォート文字

シングルクォート (') のペアで囲まれた文字は、すべてその文字その
ままとして扱われる。ただしシングルクォートだけは別で、
シングルクォートで囲った文字列の中にシングルクォートを含めること
はできないという制約がある。

○ ダブルクォート文字

ダブルクォート (") のペアで囲まれた文字は、ドル記号文字 ($) 、バック
クォート文字 (`) 、バックスラッシュ文字 (\) を除き、すべてその文字
そのままとして扱われる。

○ バックスラッシュ

バックスラッシュ (\) は、その後ろの 1 文字を、文字そのままとして
扱うように指示する。

% vi (または emacs) sample7.sh
#!/bin/sh

abc=`date`

echo $*
echo `date`
echo $abc

echo '$*'
echo '`date`'
echo '$abc'

echo "$*"
echo "`date`"
echo "$abc"

echo '$*'
echo "$*"
echo '"$*"'
echo "'$*'"

% chmod 700 sample7.sh
% sample7.sh aaa bbb ccc

% vi (または emacs) sample8.sh
#!/bin/sh

if [ $# -lt 2 ]
then
	echo 111
elif [ $# -lt 3 ]
then
	echo 222
else
	echo 333
fi

% chmod 700 sample8.sh
% sample8.sh aaa 
% sample8.sh aaa bbb 
% sample8.sh aaa bbb ccc

% vi (または emacs) sample8b.sh
#!/bin/sh

if [ $# -eq 0 ]
then
	echo no option 1
else
	echo some options 1
fi

if test $# -eq 0
then
	echo no option 2
else
	echo some options 2
fi

% chmod 700 sample8b.sh
% sample8b.sh
% sample8b.sh aaa bbb

-d file		file がディレクトリである
-f file		file が通常のファイルである
-r file		file がプロセスで読み出し可能である
-w file		file がプロセスで書き込み可能である
-x file		file がプロセスで実行可能である
-s file		file のサイズが 0 でない
-------------------------------------------------------
str		str が空でない
-n str		str が空でない
-z str		str が空である
str = str2	str と str2 が等しい
str != str2	str と str2 が等しくない
-------------------------------------------------------
int -eq int2	int と int2 が等しい
int -ne int2	int と int2 が等しくない
int -ge int2	int >= int2
int -gt int2	int > int2
int -le int2	int <= int2
int -lt int2	int < int2
-------------------------------------------------------
exp		exp が真である
! exp		exp が偽である
exp -a exp2	exp と exp2 の論理積, AND
exp -o exp2	exp と exp2 の論理和, OR

% vi (または emacs) sample8c.sh
#!/bin/sh

if [ -d $1 ]
then
	echo $1 is a directory
fi

if [ -f $1 ]
then
	echo $1 is a file
fi

if [ -r $1 ]
then
	echo $1 is readable
fi

if [ -w $1 ]
then
	echo $1 is writable
fi

% chmod 700 sample8c.sh
% sample8c.sh /etc/aliases

% vi (または emacs) sample8d.sh
#!/bin/sh

if [ -z $1 ]
then
        echo '$1' is empty
fi

if [ $# -ge 1 ]
then
    if [ $1 = aaa ]
    then
        echo '$1' is aaa
    fi
fi

% chmod 700 sample8d.sh
% sample8d.sh
% sample8d.sh aaa
% sample8d.sh bbb

% vi (または emacs) sample8e.sh
#!/bin/sh

if [ $1 -eq 5 ]
then
        echo $1 is $num
fi

num=5

if [ $1 -ne $num ]
then
        echo $1 is not $num
fi

if [ $1 -gt $num ]
then
	echo $1 is greater than $num
fi

if [ $1 -lt $num ]
then
	echo $1 is later than $num
fi

% chmod 700 sample8e.sh
% sample8e.sh 3
% sample8e.sh 5
% sample8e.sh 7

% vi (または emacs) sample8f.sh
#!/bin/sh

num=5

if [ $1 -ne $num ]
then
        echo $1 is not $num
fi

if [ ! $1 -ne $num ]
then
        echo $1 is not not $num
fi

if [ $1 -eq 3 -a $2 -eq 5 ]
then
	echo $1 is 3 and $2 is 5
fi

if [ $1 -eq 3 -o $2 -eq 5 ]
then
	echo $1 is 3 or $2 is 5
fi

% chmod 700 sample8f.sh
% sample8f.sh 3 3
% sample8f.sh 5 5
% sample8f.sh 3 5
% sample8f.sh 7 5

% vi (または emacs) sample9.sh
#!/bin/sh

for day in Sunday Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday Saturday
do
	echo $day
done

% chmod 700 sample9.sh
% sample9.sh

% vi (または emacs) sample10.sh
#!/bin/sh

for file in /etc/a*
do
	echo -n $file, " "
	if [ -f $file ]
	then
		echo normal file
	else
		echo directory or something
	fi
done

% chmod 700 sample10.sh
% sample10.sh

% vi (または emacs) sample11.sh
#!/bin/sh

num=0
while [ $num -lt 10 ]
do
	echo $num
	num=`expr $num + 1`
done

% chmod 700 sample11.sh
% sample11.sh

% vi (または emacs) sample12.sh
#!/bin/sh

for str in $*
do
	if [ $str = skip ]
	then
		break
	fi
	echo $str
done

% chmod 700 sample12.sh
% sample12.sh aaa bbb ccc ddd skip eee fff

% vi (または emacs) sample13.sh
#!/bin/sh

for str in $*
do
	if [ $str = skip ]
	then
		continue
	fi
	echo $str
done

% chmod 700 sample13.sh
% sample13.sh aaa bbb ccc ddd skip eee fff

% vi (または emacs) sample14.sh
#!/bin/sh

for file in /etc/a*
do
	echo $file
	echo `basename $file`
	echo `basename $file .cfg`
	echo `dirname $file`
	echo ------------------------------------
done

% chmod 700 sample14.sh
% sample14.sh

評価用の仮のファイルを作成する
% touch f001.JPG f002.JPG f003.JPG f004.JPG f005.JPG
% vi (または emacs) sample15.sh
#!/bin/sh

for file in *.JPG
do
	mv $file `basename $file JPG`jpg
done

% chmod 700 sample15.sh
% sample15.sh
% ls

% vi (または emacs) sample16.sh
#!/bin/sh

num=1
while [ $num -lt 20 ]
do
	num2=`echo $num | awk '{printf("%04d",$1);}'`
	touch data$num2.txt
	num=`expr $num + 1`
done

% chmod 700 sample16.sh
% sample16.sh
% ls

% vi (または emacs) sample17.sh
#!/bin/sh

name=ryokou

for file in *.jpg
do
	num=`basename $file .jpg`
	num2=`echo $num | awk '{printf("%s",substr($1,5));}'`
	mv $file ${name}${num2}.jpg
done

% chmod 700 sample17.sh
% sample17.sh
% ls

% vi (または emacs) sample18.sh
#!/bin/sh

ls -l > `date +%Y%m%d%H%M%S`.ls

% chmod 700 sample18.sh
% sample18.sh

% vi (または emacs) sample19.sh
#!/bin/sh

if [ $# -lt 1 ]
then
        echo Usage: $0 word
	exit
fi

word=$1

for file in *.txt
do
	echo -n $file
	grep $word $file | wc -l
done

% chmod 700 sample19.sh

検索する単語を仮に"the"とする
% sample19.sh the

あらかじめ /usr7/denshi2/naga/DATA からファイル 2006.tar
を自分のディレクトリにコピーしておく。
その後、
% tar xvf 2006.tar 
を実行しておく。

% vi (または emacs) sample20.sh
#!/bin/sh

for dir in 2006/????
do
	cd $dir
	ls ex* > ../`basename $dir`.dat
	cd ../..
done

cat 2006/????.dat | sort | \
awk '{if (last != $1) {last=$1;printf("%d\n%s ",num,$1);num=1;} 
      else num++;}
     END{printf("%d\n",num);
    }' | awk '1<NR' > 2006/result.dat

cat 2006/result.dat

% chmod 700 sample20.sh
% sample20.sh

結果は 2006/result.dat に記録されているので、
一旦答を求めたら次からは 
% less 2006/result.dat 
などでファイルの内容を表示すればよい。

1. 次の機能を持つシェルスクリプトを記述しなさい。
   1. コマンドライン引数の個数が１個の場合とそうでない場合で、 異なるメッセージを表示する。

   2. コマンド % ps aux の出力から、 所有者が自分になっているプロセスを取り出して表示する。

   3. コマンドライン引数を１個指定したときに、$1=??? と表示する。 ??? には $1 の値が入る。

   4. コマンド date の出力から時間の部分だけ取り出して表示する。

   5. コマンド date の出力から何月何日の部分だけ取り出して表示する。

   6. コマンドライン引数としてファイル名を指定したときに、 ファイルかディレクトリか区別して表示する。

   7. コマンドライン引数としてファイル名を指定したときに、 実行可能かどうか区別して表示する。

2. 仮想学科 ex の 2007 年度から 2012 年度までの各年度の学生の、 個人情報と期末試験の成績がファイルに記録されている。 これらのデータに対して次の処理を行ない結果を求めなさい。 項目の内容は左から順に、学籍番号、性別、出身県、年齢、身長、体重、 国語、算数、理科、社会、英語の点数である。 データが記録されているファイル ex07.dat ex08.dat ex09.dat ex10.dat ex11.dat ex12.dat は、/usr7/denshi2/naga/DATA から 自分のディレクトリにコピーしなさい。
   1. 人数が一番多い年度はいつか。

   2. 愛知県出身の学生が一番多い年度はいつか。

   3. 女性が一番多い年度はいつか。

   4. 21 歳の学生が一番多い年度はいつか。

   5. 平均身長が一番高い年度はいつか。

   6. 男性の平均身長が一番高い年度はいつか。

   7. 平均体重が一番重い年度はいつか。

   8. 国語の最低点が一番高い年度はいつか。

   9. 算数の平均点が一番低い年度はいつか。

   10. すべての年度を通して最も身長が高い学生は誰か。

   11. すべての年度を通して 5 科目の合計得点が最も高い学生は誰か。

   12. すべての年度を通して平均点が最も高い科目は何か。