Terminalen

Terminalen är ett elegant, textbaserat, gränssnitt¹ som, till skillnad från ett grafiskt gränssnitt, styrs via kommandon du skriver in.

Med hjälp av terminalen kan du utan svårighet konfigurera en server på andra sidan jorden från din smartphone, manipulera tusentals filer på sekunder och rädda en dator de flesta skulle säga har dött.

Terminalen är, jämfört med grafiska gränssnitt, enkel: det kräver mycket lite hårdvara och resurser för att fungera, samt är relativt okomplicerad att skapa gränssnitt för. Terminalen låter dig därför enkelt använda och till och med exekvera egen kod på allt från chip i storleken av tumnaglar till superdatorer. När hårddiskar, grafikenheter och hela operativsystem slutar fungera är det fortfarande möjligt att använda datorn med terminalgränssnitt. Trots att terminalen kan verka svår att komma igång med ger den dig därmed många möjligheter som grafiska gränssnitt helt enkelt inte kan erbjuda.

Innehåll

Vad är det?
Fördelar med Terminalen
Grundläggande användning
- Öppna en terminalemulator
- Användning av terminalen
Vanliga kommandon
In- och utdata
- Piping
- Använda filer
Multitasking
Övriga tips

Vad är det?

Kort sagt är terminalen ett textbaserat gränssnitt, dvs är ett sätt att använda datorn utan mus, fönster och ikoner.

Spara utdata från program till redigerbar textfil

Terminalen kräver, i sig, mycket lite för att fungera men kan ändå användas till allt som inte måste visas med bilder.

Terminalen används med hjälp av ett skal (shell), där det vanligaste är bash (som står för Bourne Again SHell). Bash finns inbyggd i nästan alla Linux-distributioner (inklusive Uppsala Universitets Ubuntu-version), Mac OS X och numera även Windows 10 tack vare att den är så populär bland utvecklare.

Fördelar med Terminalen

I korthet är fördelen med terminalen att den helt enkelt fungerar.

Om en dator över huvudtaget startar är sannolikheten stor att den går att styra via någon typ av terminal. Grafiska gränssnitt kräver däremot mycket mer av datorn för att fungera. De bygger nämligen på komplexa system som interagerar mellan varandra på bekostnad av stabilitet, säkerhet, resurser och portabilitet (dvs körbarhet på olika datorer).

Vidare är det mycket lättare att skriva program som interagerar via terminalen. I de flesta språk (inklusive de som är gjorda för rent vetenskapliga syften) kan du skriva ut ett värde till terminalen med endast en rad kod, vilket garanterat kommer att fungera på alla datorer programmet fungerar på.

Med grundläggande kunskaper om terminalen kommer du ha tillgång till många fler verktyg, samt spara massor av tid och huvudvärk när du vill skapa egna verktyg och program. Större vana med att arbeta i terminalen låter dig dessutom använda datorer mycket mer effektivt.

Grundläggande användning

Även vana datoranvändare kan känna sig obekväma med textbaserade gränssnitt. Målet i detta steg är att visa att grunderna är mycket enkla att komma igång med.

Med hjälp av terminalen kan du enkelt

Kopiera filer mellan din lokala dator och andra datorer uppkopplade till ett nätverk.
Ansluta din dator med Uppsala universitets Linuxsystem.
Redigera textfiler på andra datorer uppkopplade till ett nätverk, till exempel på Uppsala universitets Linuxsystem.

Öppna en terminalemulator

På Ubuntu-versionen som används i universitets datorer kan du trycka <Ctrl>+<Alt>+t för att öppna en terminalemulator. Den kan även startas som ett vanligt program under Applications -> Accessories -> Terminal.

På Mac OS X öppnar du den enklast genom att söka efter terminal i Spotlight.
För Windows finns det i dagsläget ingen inbyggd UNIX-terminal:
- PuTTY låter dig ansluta till en UNIX-server via SSH – du kan då helt enkelt logga in på en av universitets Linux-servrar med samma uppgifter som studentportalen.
- Cygwin låter dig installera ett stort antal program som ingår i de flesta Linux-installationer.
- Microsoft har tillsammans med Canonical (som ligger bakom Ubuntu) introducerat bash för Windows 10. En installationsguide finns här: https://msdn.microsoft.com/en-us/commandline/wsl/install_guide
- Du kan även installera ett helt Linux-system med minimal ansträngning på en Windows-dator. Mer om detta står i Linux-modulen.

Användning av terminalen

Terminalen öppnas med hem-mappen aktiv.

Du använder den helt enkelt genom att skriva ett kommando och trycka <Enter>. De flesta kommandon i terminalen fungerar enligt följande mall (syntax) <kommando> --<flagga> <argument>.

Programmet ls är ett bra, icke-destruktivt exempel:

Testa att skriva in ls och trycka <Enter>. Programmet kommer nu lista alla filer som finns i den öppna katalogen.
Prova kommandot ls --all. Bindesstreck används för att signalera flaggor. --all ber programmet att visa alla filer, även dolda.
Prova kommandot ls -a. Enkla bindesstreck används (ofta) som genvägar för längre ord, så att ett tecken står för en flagga. -a är synonymt med --all.
Prova kommandot ls -lha. Detta är egentligen tre olika flaggor, där de två nya är:
- -l, som står för “long list format”
- -h, som visar filstorlekar i “human-readable” format (dvs i form av Kilobytes och liknande)
Prova kommandot ls Desktop. Desktop, dvs din skrivbordsmapp, är ett argument, vilket ls tolkar som mappen den ska skriva ut.
Prova kommandot ls --help. Detta visar en lista på alla tillgängliga alternativ för ls.

Vanliga kommandon

Det finns ett stort antal kommandon inbyggda i de flesta terminaler.

Grundläggande filhantering

ls, list, skriver ut filer och mappar i den aktiva mappen
pwd, print working directory, visar sökvägen till den aktiva mappen
cd, change directory, följt av mappen du vill byta till, byter mapp
cp, copy, följt av källa och destination, kopierar en fil
mv, move, följt av källa och destination, flyttar en fil
- Notera att detta skriver över en fil med samma namn
rm, remove, följt av önskad fil, raderar den
- Notera att det inte går att återställa filer som raderas!
mkdir, make directory, följt av ett namn, skapar en ny mapp
cat, följt av filnamn, skriver ut filens innehåll till terminalen. Bra att använda vid piping.
nano, följt av filnamn, öppnar filen (eller skapar en ny om den inte existerar) i en enkel textredigerare
less, följt av filnamn, öppnar en textläsare som bl a låter dig söka och hantera stora mängder text.

För att använda cp, mv och rm med hela mappar lägger du till alternativet -r (recursive): t ex cp -r Desktop Desktopbk.

Aktuell katalog

Aktuell katalog (working directory) syftar på den mapp du “befinner dig” i. När du öppnar ett nytt terminalfönster är den konventionellt sett hemkatalogen.

Om du byter mapp med cd, kommer den aktuella katalogen ändras. Skriver du exempelvis cd /env/ blir den aktuella katalogen /env/.

Kommandot pwd (print working directory) skriver ut den aktuella katalogen som en absolut sökväg.

Sökvägar

I Linux sparas alla filer i en trädstruktur. Den översta sökvägen är /, som kallas för roten. Om du exempelvis ansluter ett usb-minne till dator, kan den hamna i mappen /mount/usb/ – sökvägen kan dock variera mellan olika Linux-versioner.

Mac OS X, liksom de flesta UNIX-baserade system, bygger på en liknande konvention.
Windows har istället, i de flesta fall, en egen rot för varje ansluten disk – ett usb-minne skulle alltså få en egen bokstav i stilen E:\.

En absolut sökväg inkluderar roten och stämmer så länge mapparna existerar under samma namn. Om du exempelvis har filen textfil.txt som ligger i mappen hemkatalogen för användaren abcd1234, är den absoluta sökvägen /home/abcd1234/textfil.txt.

Exempel på trädstruktur med absoluta sökvägar

Relativa sökvägar beror istället på, exempelvis, ditt konto eller den aktuella katalogen (working directory).

Exempel på relativa sökvägar: två sätt att nå hemmappen

./ syftar på den aktuella katalogen. För att exekvera script.sh i den aktuella katalogen, kan du skriva ./script.sh. Sökvägarna ./Desktop/ och Desktop/ är synonyma.
../ syftar på mappen över den aktuella katalogen. Om den aktuella katalogen är /mount/usb, är ../ synonymt med /mount/.
~/ (tilde) syftar på din hem-mapp och är synonym med /home/<användarnamn>.
- Skrivbordsmappen för den aktiva användaren är därmed ~/Desktop.
- I Mac OS X motsvaras denna av /Users/<användarnamn>.
- För användaren abcd1234 är sökvägen /home/abcd1234/textfil.txt synonym med ~/textfil.txt.

Exempel på relativa sökvägar: trädstruktur i relation till hemkatalogen

Sökvägar till mappar kan alltid avslutas med /, medan namn på filer aldrig gör det. De flesta program accepterar sökvägar till mappar som slutar och inte slutar med /, men det finns undantag. Om ett kommando inte fungerar kan det därför bero på det.

Navigering i terminalen

Du kan testa navigering i terminalen med hjälp av följande exempel:

Öppna ett terminalfönster och skriv cd ~.
Skriv kommandot pwd. Terminalen bör visa /home/<användarnamn>, exempelvis /home/abcd1234 om du är inloggad med användarnamnet abcd1234.
- Hemkatalogerna i Mac OS X ligger i mappen /Users/ istället för /home/
Skriv kommandot mkdir test_folder
Skriv ls. Filerna och mapparna ska inkludera test_folder.
Skriv cd test_folder.
Testa kommandot pwd och notera hur den ändrats till /home/<användarnamn>/test_folder.
Skriv nano test_file.txt för att skapa och redigera en fil. Skriv några rader text. Spara filen samt avsluta programmet genom att trycka <Ctrl>+O (dvs bokstaven ‘O’, inte siffran 0).
- nano, liksom många andra editorer, skapar en tillfällig fil där data som ännu inte sparats lagras. Den raderas när du sparar eller avslutar programmet.
Skriv ls. Nu bör endast test_file.txt visas.
Skriv cat test_file.txt. Terminalen visar innehållet som du just skrivit.
Skriv cd .. för att återgå till katalogen ovanför. Verifiera gärna med pwd.
Skriv cat ./test_folder/test_file.txt för att se innehållet i textfilen igen.
Skriv mv test_folder/test_file.txt ./ för att flytta filen till din hemkatalog.
Skriv ls. Utskriften bör visa både test_folder och test_file.txt.
Skriv cd ~/test_folder, verifiera gärna med pwd.
Skriv ls. Mappen bör vara tom och därför inte ge någon utskrift.
Skriv cat ../test_file.txt. Filen bör skrivas ut, eftersom den befinner sig i mappen ovanför.
Skriv rm ../test_file.txt för att radera filen.
Återgå till hemmappen.
Radera test_folder med kommandot rmdir test_folder.

Komprimerade mappar

I Linux används ofta tar för komprimering av mappar. Om du stöter på filer av typen tar.bz2 och tar.gz kan du använda det för att extrahera dem.

Vanliga flaggor är:

-x, extract, packar upp ett arkiv.
-c, compress, komprimerar till ett arkiv.
-v, verbose, skriver ut samtliga filer som komprimeras eller extraheras.
-f, file, innebär att arkivet ska läsas eller skrivas från en fil.
-j, innebär att algoritmen bzip2 ska användas.
-z, innebär att algoritmen gzip ska användas.
- Komprimering med bzip2 erbjuder ofta mindre arkiv, medan gzip tenderar att vara mycket snabbare.

Om du exempelvis har arkivet archive.tar.gz kan du extrahera den med kommandot tar -xvzf archive.tar.gz.

Hitta filer

Kommandot find låter dig söka och hitta filer. Du använder det genom att skriva find <mapp> -<sökalternativ> <term>.

För att hitta filen dokument.txt i din hemkatalog skriver du find ~/ -name dokument.txt.

För att söka efter mappar lägger du till alternativet -type d. Om du exempelvis vill hitta alla mappar med namnet “Foo” i mappen ~/Documents skriver du find ~/Documents -type d -name Foo.

Du kan också använda wildcards, som exempelvis tecknet * vilken matchar minst 0 tecken. Vill du exempelvis söka efter filer som slutar med .pdf i mappen ~/Downloads skriver du find ~/Downloads -name *.pdf

Historik

När du experimenterar med terminalen kommer det bli jobbigt att skriva samma kommandon flera gånger.

history skriver ut kommandohistorik.
- För att göra om ett kommando i historiken skriver du !<nummer>.
Piltangenter uppåt och neråt kommer “scrolla” de senaste kommandona du har gjort
<Shift>+PgUp resp. <Shift>+PgDn scrollar i terminalfönstret

Processhantering

I Linux startar program i processer, där de i sin tur kan starta flera. Vardera har ett eget id-nummer, kallat PID. När program kraschar eller tar för mycket resurser är det bra att hålla koll på hur man hanterar dem.

top och htop visar aktiva processer i realtid.
ps, med alternativ, visar en lista av processer.
kill följt av PID, dödar den processen.
- Detta motsvarar Force Quit i Mac OS X och att avsluta med aktivitetshanteraren i Windows
- Observera att du kan råka stänga av viktiga processer med detta kommando, vilket kan leda till förlorad data och/eller omstart av datorn
<Ctrl>+C skickar en kill-signal till ett aktivt program
- Detta är praktiskt om ett aktivt program har kraschat!

Fjärråtkomst via SSH

En av de mest kraftfulla verkygen i terminalen är ssh.

ssh, secure shell, skapar en krypterad anslutning till en annan dator och låter dig använda den var du än är.

För att koppla upp dig till UU:s Linuxservrar skriver du helt enkelt ssh <användarnamn>@<servernamn>, varefter den frågar efter Lösenord A – på så sätt kan du arbeta på universitets datorer hemifrån.

Exempelvis kan du använda servern Arrhenius genom att skriva ssh abcd1234@arrhenius.it.uu.se, där du ersätter abcd1234 med ditt studentkontos användarnamn.

Kopiera filer med SCP

Du kan även kopiera filer via ssh med hjälp av scp (secure copy).

Den fungerar på ungefär samma sätt som cp, men du kan även kopiera till och från fjärranslutna enheter. Argumentet skrivs i det fallet <användarnamn>@<servernamn>:<sökväg>.

Användning påminner på många sätt om ssh. Om du har filen test_file.txt i din hemkatalog på Uppsala Universitets linux-server och vill kopiera den till Documents i din hemkatalog på datorn du sitter vid, kan du skriva följande:

scp abcd1234@arrhenius.it.uu.se:~/test_file.txt ~/Documents/

Där abcd1234 ska ersättas med namnet för ditt studentkonto. Notera att den frågar efter lösenord på samma sätt som ssh.

Du kan även kopiera filen test_file.txt till mappen Documents i hemkatalogen på Uppsala universitets linux-server genom att ändra destinationens argument.

scp test_file.txt abcd1234@arrhenius.it.uu.se:~/Documents/

Notera att test_file.txt här antas vara i den aktuella katalogen.

In- och utdata

Indata är de värden som skickas in till program medan utdata är det som skickas ut. Exempelvis är utdatat från kommandot ls namnen på de filer och mappar som finns i den nuvarande mappen.

Piping

Piping används för att koppla samman utdata från ett kommando till indata för ett annat kommando i en kedja (kallad pipeline).

Symbolen | (pipe), som skrivs med <AltGr>+< på svenska tangentbord, skrivs mellan kommandon för att utdatan från det föregående ska användas som indata till det senare.

Ett exempel på en enkel pipeline är hur programmet grep, som kan användas för att filtrera textrader, kan kopplas ihop med kommandot history genom att skriva history | grep rm Utdatan från history skickas då vidare som indata till grep, vilken i sin tur filtrerar bort alla rader utan texten rm.

Du kan använda pipes i längre kedjor. För att räkna antalet processer som genereras av en webbläsare, exempelvis Chromium skriver vi ps -A | grep chromium | wc -l

ps -A listar alla aktiva processer
grep chromium filtrerar fram alla rader med ordet “chromium”
Programmet wc, som används för att räkna exempelvis ord och tecken, med flaggan -l, räknar antalet utskrivna rader.

Använda filer

Du kan även använda filer för in- och utdata med hjälp av symbolerna <, >, >>.

<kommando> > <filnamn> skriver utdata från kommando till filnamn.
- Befintlig data i filen raderas – var försiktig!
- Detta är mycket smidigt med program som lspci, vilka skriver ut stora mängder data. Testa exempelvis kommandot lspci > hardware.txt.
<kommando> >> <filnamn> skriver utdata från kommando till filnamn.
- Utskriften läggs till i slutet av filen
<kommando> < <filnamn> använder filen som indata till kommandot.
- Kan med fördel användas för att testa program som styrs via terminalen

Multitasking

I terminalen kan du ha flera program igång, enligt vad som kallas för jobs.

Starta ett program i bakgrunden med suffixet &.
- Du kan testa detta genom att skriva nano &.
Skicka ett program till bakgrunden och återgå till terminalen med kortkommandot <Ctrl>-Z
- Du kan prova detta genom att öppna editorn vi och trycka <Ctrl>-Z.
Visa aktiva program med kommandot jobs.
- Notera siffrorna längst till vänster!
Återgå till ett program med fg
- fg %<siffra> kommer öppna jobbet med motsvarande siffra i jobs.
- fg öppnar programmet som ligger “överst”, dvs det som senast blev lagt i bakgrunden.

Övriga tips

<Tab>-tangenten används för att avsluta ett ord

Tab-användning
- Om du exempelvis vill radera en fil med ett långt namn, som oem-audio-hda-daily-lts-vivid-dkms_0.201606221847-ubuntu14.04.1_all.deb, räcker det att skriva rm oem följt av att trycka <Tab> för att komplettera resten av filnamnet.
- Kompletteringen är också användbar för att undvika misstag.
- Om det finns flera matchningar, exempelvis för cd Do<Tab> om du både har Documents och Downloads i samma katalog, kan du trycka på <Tab> upprepade gånger för att växla mellan dem.
  - Vissa skal kräver att du trycker två gånger för att få den första matchningen av flera. Då händer alltså ingenting om du trycker <Tab> en gång.
Wildcards fungerar i de flesta program, inte bara find.
- Exempelvis flyttar kommandot mv ./*.jpg ~/Pictures alla filer som slutar med .jpg i den aktiva mappen till mappen Pictures i din hemkatalog

…för en mer civiliserad tidsålder ^[return]