計算機基礎 - 第12回: UNIX を使ってみよう (3) - 基本コマンド

コマンドの通訳

キーボードから入力された文字 (コマンド) を解釈し，コンピュータに実行させます。

結果の表示

処理結果を画面にテキストとして返します。

カーネルとの橋渡し

OS の根幹であるカーネルを操作するための「殻」 (Shell) のような外殻層として機能します。

自動化

よく使う一連のコマンドをファイル (シェルスクリプト) に記述し，まとめて実行できます。

sh

Bourne Shell. 最も歴史の古いオリジナルシェル。

bash

Bourne-Again Shell. GNU プロジェクトが Bourne Shell のオープンソース版として開発。最も広く普及している標準的なシェル。

zsh

最も機能が豊富なシェルで高度な補完機能が特徴。 macOS (10.15 以降) の標準シェル。

csh / tcsh

C言語に似た文法を持つシェル。

echo は指定した文字列や変数の値をターミナル画面 (標準出力) に表示します。

echo [オプション] 表示する文字列

指定した複数のファイルを結合して出力したり，単一ファイルの中身を画面に表示したりするために使用されます。

cat [オプション] ファイル1 [ファイル2] ...

指定したファイルが1つの場合は，そのファイルの内容が画面に表示されます。
指定したファイルが複数の場合は，ファイルの内容が指定した順番に表示されます。

less コマンドはファイル内容を1画面ごとに表示します。 (同様のコマンドに more がありますが， less は more よりも高機能です)

less ファイル

less は cat と同様に，ファイルの内容を画面上に表示しますが，ファイル内容を1画面分表示すると，そこでいったん表示が止まります。
Enter または ↓ を押すと1行だけ次に進みます。 Space を押すと1画面だけ次に進みます。

less のオプションには以下のようなものがあります (他にもたくさんあります)。

-q                    ビープ音を鳴らさない
-M                    総行数などの情報を画面下部に表示する
-N                    行番号を表示する

less の主な操作方法をまとめておきます。

f or SPACE            次のページへ進む
b                     前のページに戻る
j or ↓ or ENTER      ファイル内を下にスクロールする
k or ↑               ファイル内を上にスクロールする
g or <                ファイルの先頭にジャンプする
G or >                ファイルの末尾にジャンプする
/pattern              pattern を含む行を検索する
n                     直近の検索を繰り返す
N                     直近の検索を逆方向に繰り返す
数字 + g              指定した行 (数字行目) にジャンプする
q                     less を終了する

「左側のコマンドの実行結果 (出力)」を「右側のコマンドの入力」として直接渡す機能です。一時ファイルを作成することなく，複数のコマンドを連携させて複雑な処理を連続 (パイプライン処理) で行うことができます。

長いリストを1画面ずつ表示するには less と組み合わせるとよいでしょう。

$ ls -lF /usr/bin | less

sort コマンドと組み合わせて，文字列やファイルを並べ替えることができます。

$ cat /etc/passwd | sort | less

wc (word count) コマンドと組み合わせて，行数を数えることができます。

$ cat /etc/passwd | wc
     140     368    9196

find コマンドはファイルを見つけるために利用します。

find 検索ディレクトリ 検索条件 [アクション]

「検索ディレクトリ」は絶対パス，相対パスのどちらでも構いません。

• . を指定すると，カレントディレクトリ以下が検索対象となります。
• / を指定すると，すべてのディレクトリが検索対象となります。

よく使われる検索条件を以下に示します。

-name 名前           名前と一致するファイルやディレクトリ (大文字・小文字の区別あり)
                     -name "report.docx"    report.docx というファイル
                     -name "*.txt"          拡張子が txt のファイル
-iname 名前          名前と一致するファイルやディレクトリ (大文字・小文字の区別なし)
                     -iname "a*"            a または A から始まるファイル
-mtime n             n 日前に更新されている
                     -mtime -8      7日以内に更新されたファイルやディレクトリ
                     -mtime +6      7日以上前に更新されたファイルやディレクトリ
-type ファイル種別   ファイルの種類がファイル種別と一致
                     -type f        通常ファイル
                     -type d        ディレクトリ

「アクション」は検索条件にあう対象がみつかったときに行われる処理です。

-print     みつかったファイルの絶対パスを表示する
-exec      みつかったファイルに対して，任意のコマンドを実行する

アクションを省略すると -print が仮定されます。

which コマンドは環境変数 PATH に指定されたディレクトリを検索し，実行したいコマンドがシステム上のどこに配置されているかを特定します。

$ which less
/usr/bin/less

head はファイルの先頭部分， tail はファイルの末尾部分を表示します。

head [オプション] ファイル
tail [オプション] ファイル

表示する行数はオプションで指定することができます。指定しないと10行が表示されます。

grep コマンドを利用するとファイル中の特定の文字列 (パターン) を含む行を表示することができます。

grep [オプション] パターン [ファイル]

grep は指定されたファイル (ファイルが指定されていない場合は標準入力) を読み込み，与えられた文字列 (パターン) とマッチする行を表示します。

/etc/passwd から and という文字列を含む行を表示させるには次のようにします。

$ grep 'and' /etc/passwd

オプションに -v を指定するとパターンにマッチしない行を表示することができます。

touch は指定したファイルのタイムスタンプ (アクセス時刻と変更時刻) を更新します。存在しないファイル名を指定すると，内容が空の新しいファイルが作成されます。

touch [オプション] ファイル

実行例

$ date
Sun Jun  7 15:48:16 JST 2026

実行例

$ cal                           # 今月のカレンダーを表示
     June 2026        
Su Mo Tu We Th Fr Sa  
    1  2  3  4  5  6  
 7  8  9 10 11 12 13  
14 15 16 17 18 19 20  
21 22 23 24 25 26 27  
28 29 30 
$ cal 1 2027                    # 2027年1月のカレンダーを表示
     June 2026        
Su Mo Tu We Th Fr Sa  
    1  2  3  4  5  6  
 7  8  9 10 11 12 13  
14 15 16 17 18 19 20  
21 22 23 24 25 26 27  
28 29 30 

1. ホームディレクトリ直下に practice というディレクトリを作成してください。
2. 作成した practice ディレクトリの中に移動してください。
3. 空のファイル memo.txt を作成してください。

1. echo コマンドとリダイレクトを使って memo.txt に「Linux Basic Command」という文字列を書き込んでください。
2. memo.txt の中身を表示して確認してください。

1. memo.txt を memo_backup.txt という名前でコピーしてください。
2. 現在のディレクトリにあるファイルの一覧 (詳細情報付き) を表示して，ファイルがコピーされているか確認してください。
3. memo.txt を削除してください。

/etc/passwd ファイルから「daemon」という文字列を含む行を抜き出して画面に表示してください。

gnuplot で媒介変数を利用したグラフを作成してみましょう。

媒介変数表示に移るには set parametric としてパラメトリックモードに移ります。簡単な例として \(x=\cos(t)\), \(y=\sin(t)\) をプロットしてみましょう。

gnuplot> set parametric

        dummy variable is t for curves, u/v for surfaces
gnuplot> plot cos(t), sin(t)
gnuplot> set size ratio -1
gnuplot> replot

媒介変数の変域はデフォルトで \(-10 \leqq t \leqq 10\) となっています。 set trange [下限:上限] で変更することができます。

gnuplot> set trange [0:pi]
gnuplot> replot

パラメトリックモードを終了するには unset parametric とします。

gnuplot> unset parametric

Gnuplot でリサジュー図形 \(x=\cos 3t\), \(y=\sin t\) をプロットしましょう。 \(t\) の変域は \(0 \leqq t \leqq 2\pi\) とします。

Gnuplot で以下の例を試してみましょう。
https://ayapin-film.sakura.ne.jp/Gnuplot/Primer/parametric.html

間違えないように Gnuplot のプロンプトに1行ずつ入力してください。

set parametric
set trange [-2*pi/3:2*pi]
set size ratio -1
set samples 400
unset border
set xtics axis
set ytics axis 1
set xzeroaxis lt -1
set yzeroaxis lt -1
unset key
f(a,t) = t - a*sin(t)
g(a,t) = 1 - a*cos(t)
set object circle center 0,1 radius 1 fs solid 1 fc rgb "gray90" behind
plot f(2,t), g(2,t), f(1,t), g(1,t), f(1/2.0,t), g(1/2.0,t), f(1/3.0,t), g(1/3.0,t)