Système de fichiers

Introduction

Il est possible de commander les systèmes d’exploitation de la famille UniX et leurs dérivés (tels OS X et Linux) grâce à un logiciel appelé shell, en ligne de commandes. À l’ère de l’interface graphique et des écrans tactiles, on peut se demander pourquoi continuer à taper des commandes, processus qui semble beaucoup plus long et nécessite un apprentissage préalable. En fait, une fois les commandes maîtrisées, utiliser la ligne de commande s’avère beaucoup plus efficace pour réaliser des tâches non élémentaires.

Exemple de tâche

Se rendre dans un répertoire contenant une multitude d’images dans différents formats, compter le nombre de celles qui sont au format jpeg et stocker le résultat dans un fichier.

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cd /chemin/vers/repertoire; ls -l | grep jpeg | wc -l > nbre_jpg.txt

Essayez de faire le même enchaînement d’opérations depuis une interface graphique, cela prendra sûrement plus de temps.

Invite de commande, commandes et paramètres des commandes

Invite de commande

On appelle Invite de commande le message qui « invite » à entrer une commande dans la console/terminal :

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mats@serveur-ubuntu:~$

Ici, il faut comprendre que l’utilisateur mats est connecté à la machine de nom serveur-ubuntu et qu’il se situe, dans l’arborescence des fichiers, dans son dossier personnel (représenté par le symbole ~).

Commandes

L’invite de commande permet d’entrer des commandes. Le comportement de chacune de ces commandes peut être modifié ou précisé à l’aide d’options*.

Le résultat de la commande, la liste de ses options, leur emploi, etc. font l’objet d’une entrée dans la documentation déjà installée sur le système.

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man ls   # lecture de la page de documentation de la commande ls

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date                # Retourne la date du jour

date +%Y-%m-%d      # Retourne la date du jour dans le format Année-Mois-Jour

ls                  # Liste tous les fichiers et dossiers du dossier courant

ls -l -a -R         # Liste tous les fichiers et dossiers du dossier courant 
                    # avec des options supplémentaires : affichage long de tous les
                    # fichiers (cachés ou pas) récursif

Remarque

Lorsque plusieurs options sont utilisées, il est possible de condenser l’écriture de la commande. Par exemple, la commande ls -l -a -R peut s’écrire : ls -laR. L’ordre de ces options n’a aucune importance.

De nombreuses aide à la saisie existent :

• Rappel des dernières commandes entrées : utiliser la touche ↑ du clavier.

• Autocomplétion des commandes :

  • entrer les premiers caractères d’une commande et taper la touche ⇥ deux foix : la liste des commandes commençant par ces caractères apparaît.
  • entrer les premiers caractères d’une commande, si cette chaîne est suffisante pour que le système puisse identifier de façon certaine la commande, un appui sur ⇥ complète la commande.

• Sélection multiple de fichiers : le caractère *, appelé joker est très utilisé.

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ls -l *.jpeg     # liste tous les fichiers dont l'extension est .jpeg    

• Quelques raccourcis clavier utiles :
  • CTR + L : efface le contenu du terminal
  • CTRL + A : ramène le curseur au début de la commande
  • CTRL + E : ramène le curseur à la fin de la ligne de commandes
  • CTRL + U : supprime tout ce qui est à gauche du curseur
  • CTRL + K : supprime tout ce qui est à droite du curseur
  • CTRL + W : supprimer le premier mot situé à gauche du curseur
  • CTRL + Y : si du texte a été supprimé à l’aide d’une des commandes précédentes, ce texte est copié à l’endroit où se trouve le curseur.

Les fichiers

Qu’est-ce qu’un fichier ?

Rappel

Le contenu des variables disparaît à chaque fin d’exécution d’un programme (ou du bloc d’instructions dans lequel la variable est définie). Les fichiers sont stockés sur des périphériques à mémoire de masse (disquette, disque dur, CD Rom, clé USB, etc.).

Fichier physique

Le nombre de bits qu’un périphérique de masse peut stocker est appelé sa capacité. Un disque d’un téraoctet (symbole To) peut stocker $2^{40}$ mots de 8 bits.

Organisation des fichiers logiques en une arborescence

Les fichiers logiques sont organisés sous forme d’une arborescence :

graph TD
A(".") --> B("bin")
A --> C("boot")
A --> D("dev")
A --> E("etc")
A --> F("home")
A --> G("lib")
A --> H("media")
A --> I("root")
A --> J("sbin")
A --> K("tmp")
A --> L("usr")
A --> M("var")
F --> FA("user1")
F --> FB("LLM")
FB --> FBA("student1")
FB --> FBB("student2")
FB --> FBC("student3")
FBB --> FBBA("Documents")
FBB --> FBBB("Images")
FBB --> FBBC("Musique")
FBB --> FBBD("Bureau")
FBB --> FBBE("Téléchargements")
FBB --> FBBF("Vidéos")
FBBA --> FBBAA("NSI")
FBBA --> FBBAB("PC")

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/home/LLM/student2/Images/chaton.jpeg

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./Images/chaton.jpeg

Quelques commandes de déplacement dans l’arborescence des fichiers et de manipulation des fichiers

• pwd (print working directory) : affiche le chemin absolu de l’endroit où l’on se trouve dans l’arborescence du système de fichiers.

• which nom_commande : affiche le chemin absolu de l’emplacement de la commande nom_commande dans le système de fichiers.

• ls : liste le contenu du dossier courant.

  • Options utiles :
    • a (all) : les fichiers cachés sont inclus dans l’affichage ;
    • l (long) : affiche toutes les informations (droits, types, etc.) ;
    • F: ajoute un / à la fin des noms des dossiers afin de les mettre en évidence ;
    • h (human readable) : utilisé avec l’option l exprime les tailles en multiples d’octets ;
    • S : trie le résultat final par taille des fichiers décroissante ;
    • t : trie les fichiers par date de dernière modification ;
    • r : renverse l’ordre de tri des deux paramètres précédents ;
    • R (recursive) : affiche le contenu des sous-dossiers.

• cd (change directory) : permet de se déplacer dans l’arborescence. Le chemin passé en argument peut être absolu ou relatif.

• du (disk usage) : donne la taille occupée par les répertoires situés plus bas dans l’arborescence que le point d’où est lancée la commande.

  • Options utiles :
    • h (human readable) : les tailles sont affichées en multiples d’octets ;
    • a : les dossiers et les fichiers sont pris en compte ;
    • s : seul le résultat final est affiché.

• cat : affiche le contenu d’un fichier texte à l’écran.

• less : affiche le contenu d’un fichier texte à l’écran, page par page. Taper sur la touche Espace pour passer à la page suivante, la touche b pour passer à la page précédente et la touche q pour quitter.

• touch : permet de créer un fichier vide (ou de mettre à jour la date de modification).

• mkdir (make directory) : crée le dossier dont le nom est passé en argument.

  • Option utile :
    • p : créé un sous-dossier et tous les sous-dossiers intermédiaires si nécessaire.

• cp (copy) : copie un fichier ailleurs dans l’arborescence.

  • Option utile :
    • r : permet de copier un dossier et les fichiers contenus dans ce dernier.

• mv (move) : déplace un fichier ou un dossier dans l’arborescence.

• mv : renomme un fichier ou un dossier.

• rm (remove) : supprime un fichier.

  • Options utiles :
    • i : demande confirmation avant toute action ;
    • f (force) : la suppression est effectuée quoi qu’il arrive ;
    • v (verbose) : affiche toutes les informations ;
    • r (recursive) : supprime un dossier et tout son contenu.

• rmdir (remove directory) : supprime un dossier vide.

Méta-données d’un fichier logique

La commande ls -l permet d’obtenir un certain nombre d’informations sur les fichiers (ou dossiers) :

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ubuntu@serveur-ubuntu:~/Images$ ls -lh t2png-2.gif
-rw-rw-r-- 1 ubuntu ubuntu 74K Dec  9 18:40 t2png-2.gif

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ubuntu@serveur-ubuntu:~$ ls -lh
total 4.0K
drwxrwxr-x 2 ubuntu ubuntu 4.0K Dec  9 18:41 Images

On peut décomposer cette sortie de la sorte :

Travail

Notions de base

1. Soit l’invite de commande suivante :

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toto@einstein:~/Documents/Photos    

Quelles informations nous fournit cette invite de commande ?

2. Comment rappeler la dernière commande saisie au clavier ?

3. Un programme exécutable est-il un fichier spécial ?

4. Les extensions des fichiers ont-elles une signification particulière sous Linux ?

5. Dans la liste suivante, indiquer les chemins absolus :

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~/Documents
/usr/local/bin
/home/LLM/hpotter
./Bureau/Classes/Terminale/hpotter
../01_Travail 

6. Où que l’on se situe dans le système de fichiers, quel est l’effet de la commande :

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cd ~    

7. Pour lister de manière récursive tous les fichiers — sans exception — présents dans /usr, quelle commande faut-il taper ?

8. Dans un répertoire contenant une multitude de fichiers, comment afficher la liste détaillée des fichiers, les derniers modifiés apparaissant en dernier dans cette liste (en bas de l’écran) ?

9. Pour créer le plus simplement possible, dans son dossier personnel, des sous-dossiers formant le chemin suivant : programmes/python/backup, il faut taper :

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mkdir programmes/python/backup
mkdir -p programmes/python/backup
mkdir programmes; cd programmes; mkdir python; cd python; mkdir backup
mkdir -p programmes python backup

10. Une fois les sous-dossiers de la question précédente créés, la commande qui suit supprime-t-elle le sous-dossier python.

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cd programmes; rmdir python    

11. Pour déplacer un répertoire et son contenu dans un sous-répertoire, quelle commande taper ?

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mv repertoire_a_deplacer sous-repertoire/
cp -r repertoire_a_deplacer sous-repertoire/

12. Quel est l’effet de la commande rm -rf / exécutée en tant que simple utilisateur ?
    1. Tout le système de fichier est détruit.
    2. Aucun effet car l’utilisateur n’a pas le droit de supprimer la racine du système de fichiers.
    3. Une erreur est retournée car seul l’administrateur a le droit d’utiliser cette commande.
    4. Tous les fichiers et répertoires de l’utilisateur sont supprimés.

Manipulations de base dans le système de fichiers

Depuis votre dossier personnel, créez un dossier NSI et entrez dans ce dossier.

1. Affichez votre position dans le système de fichiers.
2. Créez la structure suivante en deux commandes :

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|-----dossier1
|        |-----dossier3
|-----dossier2
|        |-----dossier4
         |-----dossier5

3. Déplacez-vous dans le répertoire dossier1 en utilisant un chemin absolu et créez-y le fichier vide fichier1.
4. Copiez le fichier fichier1 dans le répertoire dossier3 en utilisant un chemin relatif.
5. Déplacez-vous dans le dossier dossier2 en utilisant un chemin relatif.
6. Copiez le fichier fichier1 dans le répertoire dossier5 en le renommant fichier2.
7. Déplacez le fichier fichier2 dans le répertoire dossier4 en le renommant fichier3.
8. Supprimez le fichier fichier1 du répertoire dossier3.
9. Retournez dans votre dossier personnel et supprimez tous les fichiers et dossiers qui viennent d’être créés.

À la recherche du texte perdu

Le répertoire MetaCaracteres vous est fourni. Avec la commande ls MetaCaracteres, vous constaterez alors que ce répertoire contient de très nombreux fichiers. Les méta-caractères permettent de définir des motifs à partir desquels une sélection des éléments affichés peut être effectuée.

Exemples

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ls img*.jpg       # liste tous les noms de fichiers qui commencent par img et se terminent par .jpg avec 0 ou plusieurs caractères entre les deux motifs.
ls img?.jpg       # liste tous les noms de fichiers qui commencent par img et se terminent par .jpg avec exactement un caractère entre les deux motifs.
ls img[1234].jpg  # liste img1.jpg, img2.jpg, img3.jpg, img4.jpg s'ils existent.
ls [^abc]*        # liste tous les noms de fichiers qui ne commencent ni par a, ni par b, ni par c.
ls [^A-Z]*        # liste tous les noms de fichiers qui ne commencent pas par une majuscule.
ls img?*[23].jpg  # liste tous les noms de fichiers qui commencent par img, se terminent par .jpg avec entre un ou plusieurs caractères suivis d'un 2 ou d'un 3.

1. Déterminez les éléments du répertoire MetaCaracteres dont le nom correspond à chacun des motifs suivants et expliquez brièvement les caractéristiques des éléments affichés.

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Prompt$ ls * 
Prompt$ ls ? 
Prompt$ ls [a-c]?
Prompt% ls [ac]?
Prompt% ls [a-c]*
Prompt% ls *.txt

2. L’énoncé de cette question se trouve dans le fichier MetaCaracteres/questionTP1.txt. La commande cat suivie d’un nom de fichier vous permettra d’afficher le contenu du fichier, et donc de pouvoir le lire et de suivre les indications que vous y trouverez.