Le système Unix, ses extensions et ses applications

Unix crée un nouveau processus d'une façon surprenante, en deux temps. L'appel système fork() duplique le processus qui l'appelle : le parent et l'enfant, identiques, continuent tous deux juste après le fork ; seule la valeur rendue les distingue (0 dans l'enfant, le numéro de l'enfant, son PID, dans le parent). Puis exec() remplace le programme de l'enfant par un autre. Le parent attend la fin de l'enfant avec wait(). Tous les processus descendent ainsi du premier, init, de PID 1.

pid = fork();
if (pid == 0) {                 /* dans l'enfant */
    execlp("ls", "ls", NULL);    /* devenir ls    */
} else {                         /* dans le parent : le shell */
    wait(NULL);                  /* attendre la fin de ls */
}

for (int i = 0; i < n; i++)
    fork();
printf("bonjour\n");          /* combien de « bonjour » ? */

Une expression régulière décrit un ensemble de textes : . désigne n'importe quel caractère, * « zéro fois ou plus », + « au moins une fois », ? « facultatif », [0-9] un chiffre, | « ou », ^ et $ le début et la fin de ligne. En 1968, Ken Thompson publie une méthode pour les reconnaître très vite, en transformant l'expression en un automate qui avance d'un caractère à la fois. En 1973, il en tire la commande grep (de « g/re/p » : global, regular expression, print).

La commande diff, écrite par Douglas McIlroy et James Hunt en 1976, compare deux fichiers ligne par ligne et dit quelles lignes ont été retirées (−) et ajoutées (+). Son principe : trouver la plus longue sous-suite commune aux deux fichiers, les lignes qui restent dans le même ordre. Tout le reste est un changement. On la calcule en remplissant un tableau, chaque case ne dépendant que de ses voisines de gauche, du haut et de la diagonale : c'est la programmation dynamique.

Unix compte le temps d'une façon très simple : le nombre de secondes écoulées depuis le 1ᵉʳ janvier 1970 à 0 h 00 UTC, l'« époque » Unix. Tous les fichiers, tous les journaux, tous les serveurs datent les événements ainsi. Pendant des décennies, ce nombre a été rangé dans un entier signé de 32 bits, qui ne peut pas dépasser 2³¹ − 1 = 2 147 483 647. Que se passe-t-il quand on atteint cette limite ?

Voici un petit shell qui imite Unix, avec un système de fichiers en mémoire. Il connaît une trentaine de commandes : ls, cd, pwd, cat, echo, mkdir, touch, rm, cp, mv, grep, wc, sort, uniq, head, tail, tr, chmod, ps, date, whoami, history, man… Il comprend les tubes | et les redirections > et >>. Tapez man pour la liste, ou relevez les défis ci-dessous : chacun est vérifié automatiquement (la démonstration, elle, ne compte pas).

Défis