Cours-Unix
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Université de Tunis El Manar Faculté des Sciences de Tunis Résumé sur l’utilisation du système UNIX (Exploitation et Programmation Shell) par Y. SLIMANI ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Ce résumé est destiné à vous faciliter l’utilisation du système pour réaliser vos travaux pratiques du cours de Système d’Exploitation. Il contient quelques éléments de base pour l’utilisation du système UNIX. Il ne constitue qu’un guide d’utilisation et ne peut pas remplacer un cours complet sur UNIX. La dernière partie de ce résumé est consacrée à la programmation Shell sous Unix. Le meilleur moyen d’apprendre à utiliser Unix est la pratique intensive sur machine, malgré les erreurs que vous pourriez faire au début. Plus vous ferez d’erreurs, plus vous apprendrez à les éviter et à les éviter. A terme, cette accumulation d’erreurs constituera un capital certain pour la mise en œuvre d’un système Unix. ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1- Principes de base UNIX 1.1 Caractéristiques Unix est système d'exploitation créé en 1969 par K. Thompson et D. Ritchie. C'est un système multi-utilisateurs, c'est à dire capable de gérer plusieurs sessions de travail (mise en contact d'un utilisateur avec une machine) simultanément. Il est capable de traiter plusieurs applications en même temps : c'est un système multitâches. Il gère de ...
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Université de Tunis El Manar Faculté des Sciences de Tunis
Résumé sur l’utilisation du système UNIX (Exploitation et Programmation Shell) par Y. SLIMANI ------------------------------------------------------------------------------------------------------Ce résumé est destiné à vous faciliter l’utilisation du système pour réaliser vos travaux pratiques du cours de Système d’Exploitation. Il contient quelques éléments de base pour l’utilisation du système UNIX. Il ne constitue qu’un guide d’utilisation et ne peut pas remplacer un cours complet sur UNIX. La dernière partie de ce résumé est consacrée à la programmation Shell sous Unix. Le meilleur moyen d’apprendre à utiliser Unix est la pratique intensive sur machine, malgré les erreurs que vous pourriez faire au début. Plus vous ferez d’erreurs, plus vous apprendrez à les éviter et à les éviter. A terme, cette accumulation d’erreurs constituera un capital certain pour la mise en œuvre d’un système Unix. ------------------------------------------------------------------------------------------------------
1- Principes de base UNIX 1.1 Caractéristiques Unix est système d'exploitation créé en 1969 par K. Thompson et D. Ritchie. C'est un système multi-utilisateurs, c'est à dire capable de gérer plusieurs sessions de travail (mise en contact d'un utilisateur avec une machine) simultanément. Il est capable de traiter plusieurs applications en même temps : c'est un système multitâches. Il gère de plus le temps partagé, c'est à dire le partage de l'unité centrale entre les différentes taches et processus. C'est aussi le premier système d'exploitation orienté réseau : mail, ftp, web
1.2 Les utilisateurs UNIX Sur un système UNIX, on trouve deux types d’utilisateurs : 1. système UNIX est un moyen, leLes personnes qui veulent utiliser (exploiter) le système. Pour elles, un outil pour réaliser leurs applications. 2. Les personnes (généralement une seule) chargée de l'installation, de la configuration et de la bonne 1
utilisation du système UNIX, Ce sont les administrateurs systèmes UNIX. L’accès au système n’est autorisé que pour les personnes ayant un compte utilisateur. Ce compte est défini par un nom et un mot de passe. Aucun accès n’est possible à un utilisateur n’ayant pas de compte. Ceci constitue l’aspectsécuritédu système. Une fois qu’un utilisateur a réussi à accéder à un système UNIX, il a des droits limités (voir paragraphe 5). Ceci veut dire que certaines commandes lui sont interdites, qu’il n’a pas accès à certaines parties du système, et qu’il n’a pas accès à tous les fichiers existants sur le système. Ceci constitue l’aspectprotectiondu système. . Les administrateurs systèmes ont par contre tous les droits sur le système. Généralement le nombre d'administrateurs sur un système UNIX est limité à une seule personne pour des raisons de responsabilité. Cet administrateur a un compte dont le nom estroot. 1.3 Le shell Pour exploiter une machine fonctionnant sous UNIX, l'utilisateur dispose des logiciels ou d'un utilitaire qui lui permet la saisie directe de commandes. On appelle cet utilitaire le shell (interpréteur de commandes). Son rôle est d'interpréter les commandes de l'utilisateur avant de les transmettre au système UNIX. Il existe plusieurs types de shell, ils se différencient par la syntaxe et la richesse des commandes. Le plus commun est le Bourne-Shell (sh), on trouve aussi le C-Shell (csh) qui s'apparente au langage de programmation C et le Korn Shell (ksh).
2 Ouverture et fermeture de session 2.1 Ouverture de session Pour accéder à un système UNIX , il faut ouvrir ce que l’on appelle une Session UNIX. Lors de la connexion à partir d’un poste (PC ou station) une fenêtre à deux “cases apparaît sur l’écran. Ces deux cases contiennent, respectivement, les mots et votre nom de login (par taper. Il faut alors exemple IF3_1) suivi de la touche Entrée, puis de saisir votre mot de passe qui vous a été donné. Vous pouvez vous rendre compte que votre mot de passe n'apparaît pas en clair à l'écran, il est remplacé pour des raisons de sécurité évidente par des * ou bien par des caractères invisibles à l’écran. Si votre login et mot de passe sont corrects, vous verrez apparaître sur votre écran, le bureau UNIX ou une fenêtre noir et blanc avec un prompt (invite du système). Si vous n’êtes pas l’administrateur, le prompt est matérialisé par le symbole $ (dollar). Si vous êtes l’administrateur, alors votre prompt est matérialisé par le symbole # (dieze). 2.2 Changement de password Vous pouvez changer votre mot de passe à tout moment. Pour cela, vous disposez de la commande. Certains UNIX font en sorte que vous ne puissiez pas saisir un mot de passe simple, il faudra mettre au moins 6 caractères, avec au moins un, voir deux, caractère non alphabétique. N'utilisez pas comme mot de passe un mot du dictionnaire (donc facile à retrouver). $ passwd 2.3 Fermeture de session Quand vous avez fini d'utiliser le système, vous devez vous déconnecter ou fermer la session. Il suffit de taper, ou logout ou taper simultanément les touches CTRL et D. Ne fermer jamais un système UNIX de 2
manière brutale comme sous Windows !!! Le système UNIX est plus stable que Windows. Il n’y a donc aucune raison de l’arrêter brusquement.
3 La commande man La commande man est une commande fondamentale lors de la phase d’apprentissage d’un système UNIX. C’est une commande qui permet de fournir de l’aide en ligne (affichage de manuel d’utilisation sur l’écran). Elle est très importante pour apprendre à utiliser les commandes UNIX de manière correcte et efficace. Associée à une autre commande UNIX, elle affiche le manuel d’utilisation relatif à cette commande. Par exemple, en tapant : $ man passwd le système va vous afficher le manuel d’utilisation de la commande passwd. Un manuel est composé de pages écran qui sont affichées sur écran avec arrêt de défilement pour vous donner la possibilité de lire le document page par page. Pour passer à la page suivante, vous taper la touche espace et pour quitter le manuel et revenir au promptn, vous devez taper la touheq. 4 Le système de fichiers 4.1 Les types de fichiers Il existe plusieurs types de fichiers sous UNIX. Parmi les plus importants que vous utiliserez le plus souvent, on trouve les fichiers ordinaires et les fichiers répertoire, catalogue ou dossier (en anglais directory ou folder). Un fichier ordinaire contient des données, ce fichier peut être lisible, c'est à dire contenir des informations compréhensibles écrites en clair, ce fichier peut être aussi totalement illisible, comme pour le cas des fichiers exécutables (fichiers binaires). Concrètement un fichier texte qui comme son nom l'indique contient du texte est lisible, alors qu'un exécutable ne l'est pas, si vous cherchez à l'éditer vous ne verrez rien de compréhensible, dans ce dernier cas, on dit aussi qu'on a affaire à un fichier binaire. Un répertoire peut être considéré comme un classeur ou un dossier, dans lequel on met des fichiers, c'est un élément d'organisation de l'espace du disque dur. Les fichiers ayant les mêmes “affinités peuvent être rangés sous un même répertoire. De même on peut trouver des sous répertoires dans un répertoire, qui eux mêmes contiennent des fichiers et d'autres sous répertoires. Ce système hiérarchique fait penser à un arbre, d'où le terme d'arborescence de fichiers. /usr/bin /usr /usr/local /bin //users/I3 /users/IF3 Il existe un “ancêtre à tous les répertoires, c'est la racine ou le(slash) sur le shéma. Tout répertoire, qui 3
/users/IF3/IF3A /users/IF3/IF3B
/users/IF3/IF3A/ali/prog.c
n'est pas la racine elle même, possède un répertoire qui le contient (appelé répertoire père) et peut posséder des sous-répertoires (répertoires fils) et des fichiers . Quand on crée un répertoire, le système crée automatiquement deux “fichiers sous le répertoire, le premier est symbolisé par un point “qui représente le répertoire lui-même, le deuxième est symbolisé par deux, points “ qui représente le répertoire père. 4.2 Atteindre un fichier
Nommer un fichier Tout fichier, qu'elle que soit son type, doit pouvoir être identifié. C’est pourquoi on leur donne un nom. Ce nom comporte au maximum 255 caractères, sachant qu'il existe une distinction entre les lettres minuscules et majuscules, et que certains caractères sont interdits, comme par exemple le /, les parenthèses (), l'espace ou le symbole * .
Le chemin d'accès Chaque fichier est rangé dans un répertoire du système de fichiers. On doit donc pouvoir y accéder (c'est-à-dire l’atteindre), en suivant un chemin bien précis dans l'arborescence. Pour indiquer le chemin du fichier (prog.c dans notre exemple), on part de la racine (/), on indique le premier répertoire traversé, puis les autres, en séparant chacun des répertoires d'un /. Ainsi donc pour notre fichier le chemin d'accès est : /users/IF3/IF3A/ali/prog.c En indiquant /users/IF3/IF3A/ali/prog.c, le fichier est parfaitement identifié sans aucune ambiguité. A noter qu'on peut avoir des fichiers portant le même nom dans le système de fichiers dés lors qu'ils n'ont pas le même chemin, et donc qu'ils ne se trouvent pas au même endroit. On dit que le chemin du fichier estparce qu'à la vue de son chemin d'accès, en partant de la racine, on sait exactement où se trouve le fichier. Un chemin est dit, quand il n'est pas nécessaire, d'indiquer le chemin complet. A partir de l’endroit où l’on se trouve dans l'arborescence (répertoire courant) il suffit de rajouter le chemin par rapport à ce répertoire. Rappelons que le répertoire courant est symbolisé par un point “ En admettant qu'on se trouve sous /users/IF3/, si l'on veut accéder au fichier prog.c, le chemin relatif au répertoire courant est ./IF3A/ali.
5 Les commandes usuelles 5.1 Déplacements La commande pour se déplacer dans l'arborescence estau niveau de la racine, pour aller à. Si l'on est notre répertoire /users/IF3/IF3A/ali on doit taper : /users/IF3/IF3A/ali On a tapé un chemin absolu. On se trouve maintenant sous /users/IF3/IF3A/ali qui devient le nouvezu répertoire courant. En fait, un raccourci permet de se retrouver rapidement dans son répertoire personnel en 4
tapant simplement cd. Si l'on veut aller maintenant sous /users/IF3/IF3A, on doit taper : En effet..représente le répertoire père, /users/IF3/IF3A étant le répertoire père de /users/IF3/IF3A/ali. Si on veut connaître dans quel répertoire on trouve actuellement, on utilise la commande, qui affiche sur écran, le chemin absolu du répertoire courant. 5.2 Lister les fichiers La commandepermet de visualiser le contenu de répertoires. La commande ls peut être utilisée avec des options. La plus importantes est l’option, qui donnent l’ensemble des attributs sur un fichier. Par exemple : ! "# $% La signification des champs de la ligne ci-dessus est la suivante: et ses caractéristiques de protection (voir chapitre 5)type de fichier le nombre de lien nom du propriétaire le le groupe d'utilisateurs auquel appartient le propriétaire ! la taille du fichier (en octets) "# jour de dernière modification le $% l'heure de dernière modification le nom du fichier Pour avoir ces informations sur un fichier, vous vous devez taper : & Si vous tapez 'vous verez de plus apparaître les deux fichiers “. et “.. vus précédement. L’option “-, a permet de lister les fichiers commençant par unpoint qu’on appelle les fichiers cachés (ils ne sont pas affichés automatiquement sur l’écran). Les métacaractères Les métacaractères permettent de faire une sélection de fichiers suivant certains critères. Le métacaractère le plus fréquemment utilisé est le symbole. Il remplace une chaîne de longueur non définie. Avec le critère *, vous sélectionnez tous les fichiers. Par exemple le critère a*, permet de sélectionnez tous les fichiers commençant par a. Va lister que les fichiers commençant par a. De même *a opère une sélection des noms de fichiers se terminant par a. Le critère *a* va faire une sélection sur les noms de fichiers qui ont le caractère a dans leur nom, quelque soit sa place. Le métacaractèreremplace un caractère unique. Avec le critère a??, vous sélectionnez les fichiers dont le nom commence par a, mais qui contiennent au total trois caractères, exactement. Les métacaractères critère [aA]* permet la sélection des fichiers une série de caractères. Le représente 5
dont le nom commence par un a ou A (minuscule ou majuscule). Le critère [a-d]* fait la sélection des fichiers dont le nom commence par a jusqu'à d. Le critère *[de] fait la sélection des fichiers dont le nom se termine par d ou e. Vous voyez donc que les caractères [],* et ? sont des caractères spéciaux, qu'on ne peut utiliser comme des simples caractères, parce qu'ils sont interprétés par le shell, comme des métacaractères. 5.3 Commandes de gestion des répertoires Pour gérer les répertoires, vous disposez des commandes suivantes : ( ) d'un répertoire Création ) d'un répertoire vide Suppression * ) )+ déplacement d'un répertoire * ) * de nom d'un répertoire Changement 5.4 Commandes de gestion des fichiers Pour gérer les fichiers vous disposez des commandes suivantes: & & Création de fichier vide & Visualisation page à page d'un fichier & Suppression d'un fichier * & ) + d'un fichier Déplacement * & * Changement de nom d'un fichier & )+, Copie de fichier & Savoir si on a affaire à une fichier binaire (exécutable) ou un fichier texte. On obtient pour un fichier texte, comme sortie mon-fichier : ascii text 5.5 Commandes diverses Donne l'aide sur la commande nomcommande Donne toutes les commandes qui contiennent le mot clé dans leur aide Efface l'écran Affiche la date et l'heure Donne la taille disque utilisée pas le répertoire courant Compresse un fichier Décompresse un fichier Archive les fichiers nomfich 1 à n dans l'archive nomarchive 6
Liste les fichiers contenus dans l'archive Extrait les fichiers de l'archive Ajoute les fichiers nomfich1, nomfich2
à l'archie nomarchive Indique toutes les personnes connectées Donne l'identité de l'utilisateur Recherche la chaine chaine dans le fichier fichier sans regarder la casse Transfert de fichiers
6 Les droits d'accès 6.1 Identification de l'utilisateur Tout utilisateur, en plus de l’obligation d’avoir un compte, appartient à un groupe d’utilisateurs (dans le cas d’une université, on peut avoir le groupe des enseignants, le groupe d’étudiants de IF3, de MI4, le groupe administration, etc.) Ainsi, chaque utilisateur est identifié par un numéro unique UID (User identification), de même chaque groupe est identifié par un numéro unique GID (Group identification). Vous pouvez voir votre UID et GID en éditant le fichier /etc/passwd (voir, respectivement , les champs de rangs 3 et 4 qui se trouvent après le nom (le login), et le mot de passe crypté). 6.2 Définition des droits d'utilisateur
Cas d'un fichier ordinaire Avec UNIX les fichiers bénéficient d'une protection en lecture, écriture et exécution. Ceci veut dire que l’on peut choisir si nous voulons que nos fichiers soient lisibles et/ou modifiables par d'autres. Nous pouvons également empêcher que d'autres utilisateurs lancent nos exécutables. C'est le principe des droits d'accès ou des permissions. En tapant la commande ls l, le premier champ correspond au droit d'accès. Ainsi, nous pouvons avoir : ! "# $% Ce premier champ est lui même divisé en quatre groupes : 1. une lettre, qui peut prendre les valeurs : (fichier ordinaire) ou d (fichier répertoire) ou d’autres valeurs que vous décrouvirez par la suite. 2. les trois autres composés chacun de trois caractères. Le premier groupe de trois lettres définit les droits d’accès du propriétaire du fichier, le deuxième définit les droits du groupe et le troisième définit les droits des autres (différents du propriétaire et du groupe). La signification des lettreset la suivante : (read) on peut lire le fichier (write) on peut modifier le fichier (exécutable) on peut exécuter le fichier (c'est donc un exécutable) aucun droit autorisé Le champregroupe les droits du propriétaire du fichier, du groupe auquel appartient le propriétaire et les autres utilisateurs. 7
Par exemple pour notre fichier le propriétaire ali a des droits en écriture et lecture, le groupe a un droit en lecture, mais aucun droit en écriture et en exécution, les autres utilisateurs ont uniquement le droit en lecture du fichier. Cas d'un répertoire Pour un répertoire lexn'est pas un droit en exécution, mais un droit d'accès au répertoire. Sans ce droit, on ne peut pas accéder au répertoire et voir ce qu'il y a dedans. En tapant ls -l sur un répertoire, on peut obtenir la ligne suivante : drwxr-x--- 1 ali users 13242 Dec 2 13 :14 mon-répertoire dsignifie qu'on a affaire à un répertoire ;rwxsont les droits du propriétairealiqui est autorisé en lecture, écriture et droit d'accès au répertoire ;r-xreprésentent les droits du groupeusers: autorisé en lecture, droit d'accès au répertoire, pas de droit en écriture ;---représentent les droits desautres utilisateurs droit: aucun actuellement. 6.3 Commandes associées Changer les droits : chmod La commandedroits d'accès d'un fichier (ou répertoire). Pour pouvoir de modifier les permet l'utiliser sur un fichier ou un répertoire, il faut en être le propriétaire. On utilise chmod soit à l’aide des lettres décrites précédement (r,w et x), soit à l’aide de chiffres. Dans le premier cas, on accéde au champ propriétaire avec u (commeuser), au champ groupe avec g (commegroup) et au champ étranger avec o (commeother). Il suffit de mettre un ou un “-“ suivant “+que l’on désire rajouter un droit ou l’enlever (voir exemples ci-dessous). Une dernière possibilité est a (commeall), ce qui permet de donner les droits à tout le monde simultanément. L’utilisation des chiffres avec chmod est plus simple. On dispose d’un tableau de correspondance fixant les poids de chaque type d’opération :
r 4 w 2
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x 1 Pour positionner une autorisation, on fait la somme des chiffres par groupement. Si vous avez un fichier avec les droits suivants -rw-rw-rw-, pour les droits utilisateurs vous avez (r=)4+(w=)2=6, de même pour le groupe et les autres. Donc -rw-rw-rw- est équivalent à 666. En suivant la même règle rwxrw-r-- est équivalent à 754. Pour mettre un fichier avec les droits-r--r--r-- vous devez taper : & & On appelle ce système de notation, la notation octale ou numérique. On peut également utiliser une notation symbolique comme suit : donner un droit en écriture pour le groupe du fichier nom-fichier & - & Comme autre exemple, on peut vouloir supprimer le droit d'accès du répertoire rep1 aux autres utilisateurs (autres que propriétaire et utilisateurs du groupe) & . En tapant & -./ & on réalise plusieurs changements de droits en même temps : rajouter le droit en exécution pour le propriétaire et enlevez le droit en écriture pour le groupe du fichier.
Changer les droits par défaut : umask Quand vous créer un fichier, par exemple avec la commande, ce fichier par défaut possède certains droits. Ce sont 666 pour un fichier (-rw-rw-rw-) et 777 pour un répertoire (-rwxrwxrwx). Ils représentent les les droits maximum (tous les droits). Vous pouvez faire en sorte de changer ces paramètres par défaut. La commandeest définie pour changer ces paramètres. Pour un fichier : Si vous tapez umask 022, vous partez des droits maximum 666 et vous retranchez 022, on obtient donc 644, par défaut les fichiers auront comme droit 644 (-rw-r-r--). Si vous tapez umask 244, vous partez des droits maximum 666 et vous retranchez 244, on obtient donc 422, par défaut les fichiers auront comme droit 422 (-rw--w--w-). Pour un répertoire : Si vous tapez umask 022, vous partez des droits maximum 777 et vous retranchez 022, on obtient donc 755, par défaut les fichiers auront comme droit 644 (-rwxr-xr-x). Si vous tapez umask 244, vous partez des droits maximum 777 et vous retranchez 244, on obtient donc 533, 9
par défaut les fichiers auront comme droit 422 (-rwx-wx-wx). umask n'est utilisatable que si on est propriétaire du fichier.
7 Commandes UNIX et redirection 7.1 Syntaxe d'une commande La syntaxe standard d'une commande UNIX est la suivante : 0 Les options varient en fonction de la commande, le nombre des arguments qui suivent dépend aussi de la commande, par exemple la commande : & sort (trier) permet de trier un fichier, l'option r (reverse), permet de trier en sens inverse le fichier. L'argument unique de la commande est le nom du fichier. Avec * La commande cp (copy) copie un répertoire (option R) vers un autre répertoire. Ici nous avons deux arguments. On peut coupler deux options comme par exemple : ps ef ; avec cette commande on a l'option e et f. 7.2 Les entrées sorties Il y a trois sortes d'entrées sorties ou flux de données : le premier est l'entrée standard, c'est à dire ce que vous saisissez au clavier, le deuxième est la sortie standard, c'est à dire l'écran, plus précisément le shell, et le troisième est la sortie standard des messages d'erreurs consécutifs à une commande, qui est généralement l'écran. Chacun de ces flux de données est identifié par un numéro descripteur : 0 pour l'entrée standard, 1 pour la sortie standard et 2 pour la sortie standard des messages d'erreur. 7.3 Redirection des entrées sorties Quand vous lancez une commande dans un shell, il peut y avoir du texte qui s'affiche suite à l'exécution de la commande. Ce texte par défaut, s'affiche sur l’écran. On dit que l’écran est la sortie standard. On peut changer ce comportement, en tapant : 1 & Tous les commentaires, les sorties, de la commande, ne vont pas apparaître sur l’écran mais seront écrits et donc redirigés dans un fichier. En d'autres termes, la sortie standard est redirigée vers un fichier. La redirectionde créer le fichier mon-fichier. Si ce fichier existait déjà, il est tout simplementa pour effet écrasé (supprimé et recréé). Si on ne veut pas l’écraser et donc garder son ancien contenu, on utilise une redirection avec les symboles. En tapant : 1 0
11 & Le fichier mon-fichier n'est pas écrasé, mais la sortie standard (les commentaires de la commande) sont ajoutés en fin de fichier, à la suite du texte qui était déjà dans le fichier. Les redirections marchent dans les deux sens, par exemple en tapant la commande suivante : 2 & Vous envoyez le contenu du fichier mon-fichier vers la commande sort (trie). Celle-ci va donc trier le contenu du fichier et afficher le résultat sur l’écran. On peut également combiner les deux redirections (entrée et sortie). Avec : 2 & 1 & On a vu que sort < mon-fichier avait pour effet de trier le fichier mon-fichier, l'expression >fichier-trie a pour effet d'envoyer le résultat (le fichier trié) dans un fichier fichier-trie. Le résultat n'apparaît plus à l'écran, mais est sauvegardé dans un fichier. 7.4 Les pipes Un pipe (en français tube de communication) permet de rediriger la sortie d'une commande vers une autre. En d'autres termes, pour rediriger les résultats (la sortie) d'une commande, on peut taper : 1 On peut rediriger cette sortie vers une autre commande. Cette sortie devient donc une entrée pour cette dernière commande. Pour cela, on taperait la ligne de commande suivante : 2 Il existe un autre moyen de faire le même travail en utilisant la notion de pipe ou de tube. Par exemple, en écrivant la ligne de commande suivante : commande1 commande2 (étant le symbole de pipe) on obtient un comportement totalement équivalent aux deux lignes de commandes précédentes. Voici un exemple plus significatif La commande ls permet la visualisation de fichiers. On peut obtenir alors le résultat suivant (ceci n’est qu’un exemple) : fichier1 fichier2 monfichier La commande la recherche d'une chaîne de caractère dans une liste donnée. En tapant par permet exemple : grep mon * (* signifie tous les fichiers)
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