wish (командная оболочка UNIX) - У этого термина существуют и другие значения, см. Wish. wish (Windowing Shell) это простая сценарная или интерактивная командная оболочка UNIX для X Window System и Mac OS X. Она предоставляет пользователям возможность контролировать компоненты… … Википедия
Командная оболочка - Оболочка операционной системы (от англ. shell оболочка) интерпретатор команд операционной системы (ОС), обеспечивающий интерфейс для взаимодействия пользователя с функциями системы. В общем случае, различают оболочки с двумя типами интерфейса для … Википедия
Оболочка UNIX
Unix shell - Командная оболочка UNIX (англ. Unix shell, часто просто «шелл» или «sh») командный интерпретатор, используемый в операционных системах семейства POSIX совместимые оболочки, восходящие к Bourne shell, появившемуся в Unix Version 7. Содержание 1… … Википедия
Unix Shell - Командная оболочка UNIX (англ. Unix shell, часто просто «шелл» или «sh») командный интерпретатор, используемый в операционных системах семейства POSIX совместимые оболочки, восходящие к Bourne shell, появившемуся в Unix Version 7. Содержание 1… … Википедия
Командная строка - Сюда перенаправляется запрос Интерпретатор командной строки. На тему «Интерпретатор командной строки» нужна отдельная статья. Внешний вид оболочки (англ. Co … Википедия
UNIX System V - Множество потомков System V … Википедия
Unix System V - Множество потомков System V AT T UNIX System V одна из версий операционной системы 1989 г. Было выпущено 4 основные версии Releases 1, 2, 3 и 4. Версия System V Release 4 (SVR4) была наиболее удачной и популярной и послужила источником для… … Википедия
UNIX - Генеалогическое древо UNIX систем UNIX (читается юникс) семейство переносимых, многозадачных и многопользовательских … Википедия
Unix - Генеалогическое древо UNIX систем UNIX (читается юникс) группа переносимых, многозадачных и многопользовательских операционных систем. Первая система UNIX была разработана в 1969 г. в подразделении Bell Labs компании AT T. С тех пор было создано … Википедия
Книги
- Сценарии командной оболочки. Linux, OS X и Unix. Руководство , Тейлор Дейв. Сценарии командной оболочки помогают системным администраторам и программистам автоматизировать рутинные задачи с тех самых пор, как появились первые компьютеры. С момента выхода первого… Купить за 1217 грн (только Украина)
- Сценарии командной оболочки. Linux, OS X и Unix , Тейлор Дейв, Перри Брендон. Сценарии командной оболочки помогают системным администраторам и программистам автоматизировать рутинные задачи с тех самых пор, как появились первые компьютеры. С момента выхода первого…
Операционные системы семейства Linux, как впрочем, и любые другие ОС, предполагают наличие интерфейса взаимодействия между компонентами компьютерной системы и конечным пользователем, т. е. наличие программного уровня, который обеспечивает ввод команд и параметров для получения желаемых результатов. Такой программный уровень получил название "оболочка" или, на английском языке - shell .
Что такое оболочка?
Командная оболочка (shell ) обеспечивает взаимотействие между пользователем и средой операционной системы Linux. Она является специализированным программным продуктом, который обеспечивает выполнение команд и получения результатов их выполнения, или, если совсем уж упрощенно, оболочка - это программа, которая предназначена для обеспечения выполнения других программ по желанию пользователя. Примером оболочки может быть, например, интерпретатор команд command.com операционной системы MS DOS, или оболочка bash операционных систем Unix / Linux.
Все оболочки имеют схожие функции и свойства, в соответствием с их основным предназначением - выполнять команды пользователя и отображать результаты их выполнения:
Интерпретация командной строки.
Доступ к командам и результатам их выполнения.
Поддержка переменных, специальных символов и зарезервированных слов.
Обработка файлов, операций стандартного ввода и вывода.
Реализация специального языка программирования оболочки.
Для операционных систем семейства Unix / Linux возможно использование нескольких различных оболочек, отличающихся свойствами и методами взаимодействия с системой. Наиболее распространенными оболочками являются
sh - оболочка Bourne , классическая оболочка для ОС Unix
bash оболочка Bourne Again (GNU Bourne-Again SHell). Пожалуй, наиболее распространенная на данный момент, оболочка в среде ОС семейства Linux.
ksh - оболочка Korn , разработанная в качестве развития оболочки Bourne с историей командной строки и возможностью редактирования команд.
csh - оболочка C , использующая синтаксис популярного языка программирования C
tcsh - версия оболочки C с интерактивным редактированием командной строки.
В системе может быть установлено несколько различных оболочек, и для каждого пользователя возможно использование своей, запускаемой по умолчанию, оболочки. Все это, естественно, выполняется автоматически в процессе загрузки и регистрации пользователя.
В процессе загрузки операционных систем семейства Linux, после загрузки ядра системы выполняется переход в интерактивный режим – режим взаимодействия пользователя и операционной системы. В ОС Linux, первым запускаемым в ходе загрузки процессом, является программа инициализации init , которая считывает содержимое конфигурационного файла /etc/inittab , определяет перечень и характеристики терминалов, имеющихся в системе, и вызывает программу интерактивного входа getty , отображающую приглашение для ввода имени пользователя. После ввода имени пользователя и пароля, программа getty вызывает программу login , которая проверяет достоверность учетной записи, выполняет переход в домашний каталог пользователя и передает управление программе начального запуска сеанса, в качестве которой обычно используется программа оболочки пользователя, конкретная разновидность которой определяется содержимым файла /etc/passwd для данной учетной записи. Например:
user1:x:508:511::/home/user1:/bin/sh
interbase:x:510:511::/home/interbase:/bin/csh
apb:x:511:513:apb:/home/apb:/bin/bash
Как видно из содержимого файла /etc/passwd , для пользователя user1 будет запущена оболочка sh (оболочка Bourne), для пользователя interbase - оболочка csh (оболочка C) и для пользователя apb - оболочка bash (Bourne Again). После старта оболочки, на экран выводится приглашение к вводу команд (обычно в виде знака доллара $ , если работа выполняется в контексте учетной записи обычного пользователя, или фунта # , если оболочка используется под учетной записью привилегированного пользователя (root ).
При выходе из оболочки, ядро системы возвращает управление программе init , которая перезапускает процесс входа в систему и на терминале отображается приглашение к вводу имени пользователя. Выход из оболочки может быть выполнен одним из двух способов:
Посредством команды exit выполненной пользователем
При получении процессом оболочки сигнала kill , отправленного ядром, например при перезагрузке системы.
Интерпретация командной строки.
Пользовательский ввод в ответ на приглашение оболочки обычно называют командной строкой или командой . Команда Linux - это строка символов из имени команды и аргументов, разделенных пробелами. Аргументы предоставляют команде дополнительные параметры, определяющие ее поведение. Наиболее часто в качестве аргументов используются опции и имена файлов и каталогов. Например, командная строка
ls -l file01 file02
Содержит команду ls , опцию -l и два имени файлов file01 file02 .
При использовании нескольких опций, их можно объединять. Например, варианты следующих команд идентичны:
Ls -l -d
ls -ld
Команды, являющиеся частью оболочки, называются встроенными . К таким командам относятся, например, cd, if, case и т. п. Естественно, встроенные команды могут отличаться для различных вариантов оболочек. Кроме встроенных команд, возможно использование программных модулей, представляющих собой отдельные исполняемые файлы, или файлов скриптов или сценариев - обычных текстовых файлов, содержащих последовательно выполняемые строки с командами оболочки. Некоторые скрипты (сценарии) могут выполняться процессами Linux, как например, планировщиком задач cron . Планировщик задач, как правило, предназначен для автоматического выполнения задач администрирования системы по расписанию. Задачи cron представляют собой команды или скрипты и выполняются автоматически, без какого либо вмешательства человека и могут выполняться в контексте разных учетных записей пользователей. В случае, когда задача планировщика предполагает выполнение какого-либо скрипта, возникает проблема выбора оболочки, которая должна быть запущена в качестве дочернего процесса cron для обработки команд из файла скрипта - ведь оболочка может быть любой, а синтаксис скрипта, как правило, предполагает использование конкретной оболочки, под которую он написан. Для устранения данной проблемы, в ОС семейства Linux принято в первой строке скрипта указывать разновидность оболочки, необходимой для его выполнения, в виде:
#!/bin/bash - для оболочки bash
#!/bin/sh - для оболочки sh
Знак # является признаком комментария и следующие за ним символы не интерпретируются в качестве команды. Такой прием позволяет явно указать, какая оболочка должна быть использована для обработки последующего содержимого файла. Если же скрипт не содержит запись, явно определяющую требуемую оболочку, то будут использованы настройки из учетной записи, в контексте которой выполняется данный скрипт. В этом случае, возможна ситуация, когда скрипт, написанный для оболочки, например, tch будет передан для выполнения в оболочку bash , что приведет к невозможности его выполнения.
При выполнении команд или сценариев используются переменные окружения (на английском языке - environment , значения которых характеризуют программную среду, в которой происходит выполнение команд. Такие переменные могут содержать общие настройки системы, параметры графической или командной оболочки, пути исполняемых файлов и т.п. Значения переменных окружения устанавливаются на уровне системы (для всех пользователей) и на уровне конкретного пользователя. Для установки переменных окружения на уровне системы используется содержимое файлов:
/etc/profile - устанавливает переменные только для командных оболочек. Может запускать любые скрипты в оболочках, совместимых с Bourne shell.
/etc/bash.bashrc - устанавливает переменные только для интерактивных оболочек. Он также запускает bash-скрипты.
/etc/environment - используется модулем PAM-env. В этом файле можно указывать только пары имя=значение .
Каждый из этих файлов имеет свои особенности применения, поэтому следует внимательно выбирать тот, который подходит для ваших целей. Например, если нужно добавить пользовательский каталог ~/bin в переменную PATH для всех пользователей, поместите следующий код в один из системных файлов инициализации окружения (/etc/profile или /etc/bash.bashrc):
# Если идентификатор ID пользователя более или равно 1000, и существует каталог ~/bin, и он
#не был ранее добавлен в переменную PATH,
# выполнить экспорт ~/bin в переменную $PATH.
If [[ $UID -ge 1000 && -d $HOME/bin && -z $(echo $PATH | grep -o $HOME/bin)
Export PATH=$HOME/bin:${PATH}
Как правило, в операционных системах Linux, идентификатор пользователя менее 1000 или менее 500 используется для служебных учетных записей. В данном примере, переменная окружения будет установлена для всех локальных пользователей системы с идентификатором 1000 или более.
Если же нужно изменить среду окружения для конкретного пользователя, используется модификация содержимого среды окружения пользователя:
- ~/.bash_profile , ~/.bash_login и т.п. - файлы инициализации командной оболочки из домашнего каталога пользователя.
- ~/.profile - файл инициализации профиля пользователя. Используется многими оболочками для определения переменных среды.
~/.pam_environment - пользовательский аналог файла /etc/environment, который используется модулем PAM-env.
Например, чтобы добавить каталог пользователя ~/bin в пути поиска исполняемых файлов, заданных переменной PATH , можно например, в файл ~/.profile поместить строку:
export PATH="${PATH}:/home/пользователь/bin"
Чтобы установить переменные окружения для графических приложений, используется содержимое файлов настройки графической среды пользователей ~/.xinitrc
Гораздо чаще значения переменных окружения задаются для текущего сеанса пользователя. Например, для добавления пользовательского каталога ~/bin в пути поиска исполняемых файлов:
export PATH=~/bin:$PATH
Новое значение переменной PATH будет действовать только до завершения текущего сеанса пользователя.
Для просмотра значения переменной можно использовать команду echo $переменная , например:
echo $PATH
В настоящее время, самой распространенной оболочкой, как уже упоминалось выше, является bash . Вызвано это, в первую очередь тем, что оболочка bash является sh - совместимой командной оболочкой, в которую добавлены полезные возможности из оболочек Korn shell (ksh ) и C shell (csh ). Оболочка bash может без какой-либо модификации выполнять большинство скриптов, написанных под язык программирования оболочки sh и в максимальной степени пытается приблизиться к стандарту POSIX , что привело к появлению множества улучшений, причем как для программирования, так и использования в интерактивном режиме. В современной реализации bash имеется режим редактирования командной строки, неограниченный размер истории команд, средства управление заданиями, возможность использования псевдонимов, обширный перечень встроенных команд, функции командной оболочки и т.п. В целом, bash в наибольшей степени соответствует потребностям среднестатистического пользователя, что и сделало ее наиболее используемой в среде Linux.
При запуске bash без параметров командной строки, оболочка запускается в интерактивном режиме, отображая на экране приглашение к вводу команд. Интерактивная оболочка обычно читает данные из терминала пользователя и пишет данные в этот же терминал, стандартным устройством ввода является клавиатура, а стандартным устройством вывода – дисплей. Пользователь вводит команды на клавиатуре, а результат их выполнения отображается на дисплее.
Как уже говорилось выше, для построения произвольных алгоритмов необходимо иметь операторы проверки условий. Оболочка bash поддерживает операторы выбора if … then … else и case , а также операторы организации циклов for , while , until , благодаря чему она превращается в мощный язык программирования.
5.8.1 Операторы if и test (или )
Конструкция условного оператора в слегка упрощенном виде выглядит так:
if list1 then list2 else list3 fi
где list1 , list2 и list3 — это последовательности команд, разделенные запятыми и оканчивающиеся точкой с запятой или символом новой строки. Кроме того, эти последовательности могут быть заключены в фигурные скобки: {list} .
Оператор if проверяет значение, возвращаемое командами из list1 . Если в этом списке несколько команд, то проверяется значение, возвращаемое последней командой списка. Если это значение равно 0, то будут выполняться команды из list2 ; если это значение не нулевое, будут выполнены команды из list3 . Значение, возвращаемой таким составным оператором if , совпадает со значением, выдаваемым последней командой выполняемой последовательности.
Полный формат команды if имеет вид:
if list then list [ elif list then list ] ... [ else list ] fi
(здесь квадратные скобки означают только необязательность присутствия в операторе того, что в них содержится).
В качестве выражения, которое стоит сразу после if или elif , часто используется команда test , которая может обозначаться также квадратными скобками . Команда test выполняет вычисление некоторого выражения и возвращает значение 0, если выражение истинно, и 1 в противном случае. Выражение передается программе test как аргумент. Вместо того, чтобы писать
test expression,
можно заключить выражение в квадратные скобки:
[ expression ].
Заметьте, что test и [ — это два имени одной и той же программы, а не какое-то магическое преобразование, выполняемое оболочкой bash (только синтаксис [ требует, чтобы была поставлена закрывающая скобка). Заметьте также, что вместо test в конструкции if может быть использована любая программа.
В заключение приведем пример использования оператора if :
if [ -e textmode2.htm ] ; then
ls textmode*
else
pwd
Об операторе test (или […]) надо бы поговорить особо.
5.8.2 Оператор test и условные выражения
Условные выражения, используемые в операторе test , строятся на основе проверки файловых атрибутов, сравнения строк и обычных арифметических сравнений. Сложные выражения строятся из следующих унарных или бинарных операций ("элементарных кирпичиков"):
A file
Верно, если файл с именем file существует.
B file
Верно, если file существует и является специальным файлом блочного устройства.
C file
Верно, если file существует и является специальным файлом символьного устройства.
D file
Верно, если file существует и является каталогом.
E file
Верно, если файл с именем file существует.
F file
Верно, если файл с именем file существуети является обычным файлом.
G file
Верно, если файл с именем file существуети для него установлен бит смены группы.
H file или -L file
Верно, если файл с именем file существуети является символической ссылкой.
K file
Верно, если файл с именем file существуети для него установлен "sticky"" bit.
P file
Верно, если файл с именем file существуети является именованным каналом (FIFO).
R file
Верно, если файл с именем file существуети для него установлено право на чтение
S file
Верно, если файл с именем file существуети его размер больше нуля .
T fd
Верно, если дескриптор файла fd открыт и указывает на терминал.
U file
Верно, если файл с именем file существуети для него установлен бит смены пользователя.
W file
Верно, если файл с именем file существуети для него установлено право на запись.
X file
Верно, если файл с именем file существуети является исполняемым .
O file
Верно, если файл с именем file существуети его владельцем является пользователь, на которого указывает эффективный идентификатор пользователя.
G file
Верно, если файл с именем file существуети принадлежит группе, определяемой эффективным идентификатором группы.
S file
Верно, если файл с именем file существуети является сокетом.
N file
Верно, если файл с именем file существуети изменялся с тех пор, как был последний раз прочитан.
file1 -nt file2
Верно, если файлfile1 имеет более позднее время модификации, чем file2 .
file1 -ot file2
Верно, если файлfile1 старше , чем file2 .
file1 -ef file2
Верно, если файлыfile1 и file2 имеют одинаковые номера устройств и индексных дескрипторов (inode).
O optname
Верно, если задействована опция оболочки optname . Пояснения см. на странице man bash.
Z string
Верно, если длина строки равна нулю.
N string
Верно, если длина строки не равна нулю.
string1 == string2
Верно, если строки совпадают. Вместо == может использоваться = .
string1 !== string2
Верно, если строки не совпадают.
string1 < string2
Верно, если строка string1 лексикографически предшествует строке string2 (для текущей локали).
string1 > string2
Верно, если строка string1 лексикографически стоит после строки string2 (для текущей локали).
arg1 OP arg2
Здесь OP — это одна из операций арифметического сравнения: -eq (равно), -ne (не равно), -lt (меньше чем), -le (меньше или равно), -gt (больше), -ge (больше или равно). В качестве аргументов могут использоваться положительные или отрицательные целые.
Из этих элементарных условных выражений можно строить сколь угодно сложные с помощью обычных логических операций ОТРИЦАНИЯ, И и ИЛИ:
!(expression)
Булевский оператор отрицания.
expression1 -a expression2
Булевский оператор AND (И). Верен, если верны оба выражения.
expression1 -o expression2
Булевский оператор OR (ИЛИ). Верен, если верно любое из двух выражений.
Такие же условные выражения используются и в операторах while и until , которые мы рассмотрим чуть ниже.
5.8.3 Оператор case
Формат оператора case таков:
case word in [ [(] pattern [ | pattern ] ...) list ;; ] ... esac
Команда case вначале производит раскрытие слова word , и пытается сопоставить результат с каждым из образцов pattern поочередно. После нахождения первого совпадения дальнейшие проверки не производятся, выполняется список команд, стоящий после того образца, с которым обнаружено совпадение. Значение, возвращаемое оператором, равно 0, если совпадений с образцами не обнаружено. В противном случае возвращается значение, выдаваемое последней командой из соответствующего списка.
Следующий пример использования оператора case заимствован из системного скрипта /etc/rc.d/rc.sysinit.
case "$UTC" in
yes|true)
CLOCKFLAGS="$CLOCKFLAGS -u";
CLOCKDEF="$CLOCKDEF (utc)";
no|false)
CLOCKFLAGS="$CLOCKFLAGS --localtime";
CLOCKDEF="$CLOCKDEF (localtime)";
esac
Если переменная принимает значение yes или true, то будет выполнена первая пара команд, а если ее значение равно no или false - вторая пара.
5.8.4 Оператор select
Оператор select позволяет организовать интерактивное взаимодействие с пользователем. Он имеет следующий формат:
select name [ in word; ] do list ; done
Вначале из шаблона word формируется список слов, соответствующих шаблону. Этот набор слов выводится в стандартный поток ошибок, причем каждое слово сопровождается порядковым номером. Если шаблон word пропущен, таким же образом выводятся позиционные параметры. После этого выдается стандартное приглашение PS3, и оболочка ожидает ввода строки на стандартном вводе. Если введенная строка содержит число, соответствующее одному из отображенных слов, то переменной name присваивается значение, равное этому слову. Если введена пустая строка, то номера и соответствующие слова выводятся заново. Если введено любое другое значение, переменной name присваивается нулевое значение. Введенная пользователем строка запоминается в переменой REPLY . Список команд list выполняется с выбранным значением переменной name .
Вот небольшой скрипт:
#!/bin/sh
echo "Какую ОС Вы предпочитаете?"
select var in "Linux" "Gnu Hurd" "Free BSD" "Other"; do
break
done
echo "Вы бы выбрали $var"
Какую ОС Вы предпочитаете?
1) Linux
2) Gnu Hurd
3) Free BSD
4) Other
#?
Нажмите любую из 4 предложенных цифр (1,2,3,4). Если вы, например, введете 1, то увидите собщение:
“Вы бы выбрали Linux”
5.8.5 Оператор for
Оператор for работает немного не так, как в обычных языках программирования. Вместо того, чтобы организовывать увеличение или уменьшение на единицу значения некоторой переменной при каждом проходе цикла, он при каждом проходе цикла присваивает переменной очередное значение из заданного списка слов. В целом конструкция выглядит примерно так:
for name in words do list done.
Правила построения списков команд (list ) такие же, как и в операторе if .
Пример. Следующий скрипт создает файлы foo_1, foo_2 и foo_3:
for a in 1 2 3 ; do
touch foo_$a
done
В общем случае оператор for имеет формат:
for name [ in word; ] do list ; done
Вначале производится раскрытие слова word в соответствии с правилами раскрытия выражений, приведенными выше. Затем переменной name поочередно присваиваются полученные значения, и каждый раз выполняется список команд list . Если "in word " пропущено, то список команд list выполняется один раз для каждого позиционного параметра, который задан.
В Linux имеется программа seq , которая воспринимает в качестве аргументов два числа и выдает последовательность всех чисел, расположенных между заданными. С помощью этой команды можно заставить for в bash работать точно так же, как аналогичный оператор работает в обычных языках программирования. Для этого достаточно записать цикл for следующим образом:
for a in $(seq 1 10) ; do
cat file_$a
done
Эта команда выводит на экран содержимое 10-ти файлов: " file_1", ..., "file_10".
5.8.6 Операторы while и until
Оператор while работает подобно if , только выполнение операторов из списка list2 циклически продолжается до тех пор, пока верно условие, и прерывается, если условие не верно. Конструкция выглядит следующим образом:
while list1 do list2 done.
while [ -d mydirectory ] ; do
ls -l mydirectory >> logfile
echo -- SEPARATOR -- >> logfile
sleep 60
done
Такая программа будет протоколировать содержание каталога "mydirectory" ежеминутно до тех пор, пока директория существует.
Оператор until аналогичен оператору while :
until list1 do list2 done.
Отличие заключается в том, что результат, возвращаемый при выполнении списка операторов list1 , берется с отрицанием: list2 выполняется в том случае, если последняя команда в списке list1 возвращает ненулевой статус выхода.
5.8.7 Функции
Синтаксис
Оболочка bash позволяет пользователю создавать собственные функции. Функции ведут себя и используются точно так же, как обычные команды оболочки, т. е. мы можем сами создавать новые команды. Функции конструируются следующим образом:
function name () { list }
Причем слово function не обязательно, name определяет имя функции, по которому к ней можно обращаться, а тело функции состоит из списка команд list , находящегося между { и }. Этот список команд выполняется каждый раз, когда имя name задано как имя вызываемой команды. Отметим, что функции могут задаваться рекурсивно, так что разрешено вызывать функцию, которую мы задаем, внутри нее самой.
Функции выполняются в контексте текущей оболочки: для интерпретации функции новый процесс не запускается (в отличие от выполнения скриптов оболочки).
Аргументы
Когда функция вызывается на выполнение, аргументы функции становятся позиционными параметрами (positional parameters) на время выполнения функции. Они именуются как $n , где n — номер аргумента, к которому мы хотим получить доступ. Нумерация аргументов начинается с 1, так что $1 — это первый аргумент. Мы можем также получить все аргументы сразу с помощью $* , и число аргументов с помощью $# . Позиционный параметр 0 не изменяется.
Если в теле функции встречается встроенная команда return , выполнение функции прерывается и управление передается команде, стоящей после вызова функции. Когда выполнение функции завершается, позиционным параметрам и специальному параметру # возвращаются те значения, которые они имели до начала выполнения функции.
Локальные переменные (local)
Если мы хотим создать локальный параметр, можно использовать ключевое слово local . Синтаксис ее задания точно такой же, как и для обычных параметров, только определению предшествует ключевое слово local: local name=value .
Вот пример задания функции, реализующей упоминавшуюся выше команду seq :
seq()
local I=$1;
while [ $2 != $I ]; do
echo -n "$I ";
I=$(($I + 1))
done;
echo $2
Обратите внимание на опцию -n оператора echo , она отменяет переход на новую строку. Хотя это и несущественно для тех целей, которые мы здесь имеем в виду, это может оказаться полезным для использования функции в других целях.
Функция вычисления факториала fact
Еще один пример:
fact()
if [ $1 = 0 ]; then
echo 1;
else
echo $(($1 * $(fact $(($1 — 1)))))
Это функция факториала, пример рекурсивной функции. Обратите внимание на арифметическое расширение и подстановку команд.
В. Костромин (kos at rus-linux dot net) - 5.8. Shell как язык программированияОсновная среда взаимодействия с UNIX – командная строка . Суть её в том, что каждая строка, передаваемая пользователем системе, – это команда, которую та должна выполнить. Пока не нажата клавишаEnter , строку можно редактировать, затем она отсылается системе.
Команды интерпретируются и выполняются специальной программой – командной оболочкой (или «shell», по-английски). Через командную оболочку производится управление пользовательскими процессами – для этого используются средства межпроцессного обмена.
Командная оболочка непосредственно связана с терминалом, через который осуществляется передача управляющих последовательностей и текста. На рисунке (3.1) представлена общая схема взаимодействия пользователя с системой при использовании командной строки.
Рисунок 3.1. Интерфейс командной строки
Одновременный доступ к системе
Каждый компьютер, на котором работает UNIX, предоставляет возможность зарегистрироваться и получить доступ к системе нескольким пользователям одновременно. Даже если в распоряжении всех пользователей есть только один монитор и одна системная клавиатура, эта возможность небесполезна: одновременная регистрация в системе нескольких пользователей позволяет работать по очереди без необходимости каждый раз завершать все начатые задачи и затем возобновлять их. Также можно зарегистрироваться в системе несколько раз под одним и тем же входным именем. Таким образом, можно получить доступ к одним и тем же ресурсам и организовать параллельную работу над несколькими задачами.
Характерный для современных версий UNIX способ организации параллельной работы пользователей – виртуальные консоли . Виртуальные консоли (virtual console) – это несколько параллельно выполняемых операционной системой программ, предоставляющих пользователю возможность зарегистрироваться в системе в текстовом режиме и получить доступ к командной строке (см. Рисунок 3.2, «Виртуальные и графические консоли»).
В операционной системе Linux переключение между виртуальными консолями в текстовом режиме производится с помощью комбинации клавиш Alt -F1 ,Alt -F2 и т.п. При этом каждая виртуальная консоль обозначается специальным именем: «tty1», «tty2» и т.д. С каждым сочетанием связана соответствующая по номеру виртуальная консоль. Каждая из таких консолей связано с собственнымтерминалом , который характеризуется файлом устройства с соответствующим именем (например,/dev/tty1).
Современные версии UNIX предоставляют пользователям графические пользовательские интерфейсы, которые также дают возможность работы в командной строке. Эта возможность достигается с помощью графических терминалов – специальных программ, которые эмулируют текстовый терминал в графическом окне.
Также существует возможность запуска нескольких графических подсистем, тогда переключение между ними будет осуществляться аналогично переключению между виртуальными консолями – комбинацией клавиш Ctrl -Alt -F1 .
Рисунок 3.2. Виртуальные и графические консоли
Каждое устройство терминала имеет свои возможности по вводу и выводу информации. Примерами таких возможностей являются: число цветов отображения, способность перемещать курсор и изменять размер экрана, набор управляющих символов и т.п.. Терминалы разделяют потипам : набору возможностей, регламентированных в специальном конфигурационном файле. Примерами типов являются: tty (телетайп) или xterm (графический терминал). Тип терминала явно указан в имени устройства терминала (например,/dev/tty1). Все настройки типов терминалов находятся в директории/etc/termcap.
Командный язык shell (в переводе - раковина, скорлупа) фактически есть язык программирования очень высокого уровня. На этом языке пользователь осуществляет управление компьютером. Обычно, после входа в систему вы начинаете взаимодействовать с командной оболочкой. Признаком того, что оболочка (shell) готова к приему команд служит выдаваемый ею на экран промптер. В простейшем случае это один доллар ("$"). Shell не является необходимым и единственным командным языком (хотя именно он стандартизован в рамках POSIX - стандарта мобильных систем). Например, немалой популярностью пользуется язык cshell, есть также kshell, bashell и другие. Более того, каждый пользователь может создать свой командный язык. Может одновременно на одном экземпляре операционной системы работать с разными командными языками. shell - это одна из многих команд UNIX. То есть в набор команд оболочки "shell" входит команда "sh" - вызов интерпретатора "shell". Первый "shell" вызывается автоматически при вашем входе в систему и выдает на экран промтер. После этого вы можете вызывать на выполнение любые команды, в том числе и снова сам "shell", который вам создаст новую оболочку внутри прежней. Так например, если вы подготовите в редакторе файл "file_1":
Echo Hello!
то это будет обычный текстовый файл, содержащий команду "echo", которая при выполнении выдает все написанное правее ее на экран. Можно сделать файл "file_1" выполняемым с помощью команды "chmod 755 file_1". Но его можно выполнить, вызвав явно команду "sh" ("shell"):
Sh file_1
Sh < file1
Файл можно выполнить и в текущем экземпляре "shell". Для этого существует специфическая команда "." (точка), т.е.
File_1
Поскольку UNIX - система многопользовательская, вы можете даже на персональном компьютере работать параллельно, скажем, на 12-ти экранах (переход с экрана на экран ALT/функциональная клавиша), имея на каждом экране нового (или одного и того же) пользователя со своей командной оболочкой. Можете и в графическом режиме X-Window также открыть большое число окон, а в каждом окне может быть свой пользователь со своей командной оболочкой... Стержневым элементом языка shell является команда.
Структуры команд:
Команды в shell обычно имеют следующий формат:
<имя команды> <флаги> <аргумент(ы)>
Например:
Ls -ls /usr/bin
Где ls - имя команды выдачи содержимого директория, -ls - флаги ("-" - признак флагов, l - длинный формат, s - об"ем файлов в блоках), /usr/bin - директорий, для которого выполняется команда. Эта команда выдаст на экран в длинном формате содержимое директория /usr/bin, при этом добавит информацию о размере каждого файла в блоках. К сожалению, такая структура команды выдерживается далеко не всегда. Не всегда перед флагами ставится минус, не всегда флаги идут одним словом. Есть разнообразие и в представлении аргументов. К числу команд, имеющих экзотические форматы, относятся и такие "ходовые" команды, как сс - вызов компилятора языка С, tar - работа с архивами, dd - копирование файла с преобразованием, find - поиск файлов и ряд других. Как правило, первое слово shell воспринимает, как команду. Поэтому в командной строке
первое слово будет расшифровано shell, как команда (конкатенации), которая выдаст на экран файл с именем "cat" (второе слово), находящийся в текущем директории. Перенаправление команд Стандартный ввод (вход) - "stdin" в ОС UNIX осуществляется с клавиатуры терминала, а стандартный вывод (выход) - "stdout" направлен на экран терминала. Существует еще и стандартный файл диагностических сообщений - "stderr", о котором речь будет чуть позже. Команда, которая может работать со стандартным входом и выходом, называется ФИЛЬТРОМ. Пользователь имеет удобные средства перенаправления ввода и вывода на другие файлы (устройства). Символы ">" и ">>" обозначают перенаправление вывода. ls >file_1 команда "ls" сформирует список файлов текущего каталога и поместит его в файл "file_1" (вместо выдачи на экран). Если файл "file_1" до этого существовал, то он будет затерт новым.
Pwd >>file_1
команда pwd сформирует полное имя текущего каталога и поместит его в конец файла "file_1", т.е. ">>" добавляет в файл, если он непустой. Символы "<" и "<<" обозначают перенаправление ввода.
Wc -l подсчитает и выдаст на экран число строк в файле file_1. Ed file_2 < создаст с использованием редактора файл "file_2", непосредственно с терминала. Окончание ввода определяется по символу, стоящему правее "<<" (т. е. "!"). То есть ввод будет закончен, когда первым в очередной строке будет "!".
Можно сочетать перенаправления. Так Wc -l Wc -l >file_4 выполняются одинаково: подсчитывается число строк файла "file_3" и результат помещается в файл "file_4".
Средство, объединяющее стандартный выход одной команды со стандартным входом другой, называется КОНВЕЙЕРОМ и обозначается вертикальной чертой "|". Ls | wc -l
список файлов текущего каталога будет направлен на вход команды "wc", которая на экран выведет число строк каталога.
Конвейером можно объединять и более двух команд, когда все они, возможно кроме первой и последней - фильтры: Cat file_1 | grep -h result | sort | cat -b > file_2
Данный конвейер из файла "file_1" ("cat") выберет все строки, содержащие слово "result" ("grep"), отсортирует ("sort") полученные строки, а затем пронумерует ("cat -b") и выведет результат в файл "file_2".
Поскольку устройства в ОС UNIX представлены специальными файлами, их можно использовать при перенаправлениях. Специальные файлы находятся в каталоге "/dev". Например, "lp" - печать; "console" - консоль; "ttyi" - i-ый терминал; "null" - фиктивный (пустой) файл (устройство).
Тогда, например, Ls > /dev/lp
выведет содержимое текущего каталога на печать, а
file_1 < /dev/null
обнулит файл "file_1". Sort file_1 | tee /dev/lp | tail -20
В этом случае будет отсортирован файл "file_1" и передан на печать, а 20 последних строк также будут выданы на экран.
Вернемся к перенаправлению выхода. Стандартные файлы имеют номера: 0 - stdin,
1 - stdout
2 - stderr.
Если вам не желательно иметь на экране сообщение об ошибке, вы можете перенаправить его с экрана в указанный вами файл (или вообще "выбросить", перенаправив в файл "пустого устройства" - /dev/null). Например при выполнении команды Cat file_1 file_2
которая должна выдать на экран последовательно содержимое файлов "file_1" и "file_2", выдаст вам, например, следующее 111111 222222
cat: f2: No such file or directory
где 111111 222222 - содержимое файла "file_1", а файл "file_2" отсутствует, о чем команда "cat" выдала сообщение в стандартный файл диагностики, по умолчанию, как и стандартный выход, представленный экраном.
Если вам не желательно такое сообщение на экране, его можно перенаправить в указанный вами файл: Cat file_1 file_2 2>f-err
сообщения об ошибках будут направляться (об этом говорит перенаправление "2>") в файл "f-err". Кстати, вы можете всю информацию направлять в один файл "ff", использовав в данном случае конструкцию Cat file_1 file_2 >>ff 2>ff
Можно указать не только какой из стандартных файлов перенаправлять, но и в какой стандартный файл осуществить перенаправление. Cat file_1 file_2 2>>ff 1>&2
Здесь сначала "stderr" перенаправляется (в режиме добавления) в файл "ff", а затем стандартный выход перенаправляется на "stderr", которым к этому моменту является файл "ff". То есть результат будет аналогичен предыдущему.
Конструкция "1>&2" - означает, что кроме номера стандартного файла, в который перенаправить, необходимо впереди ставить "&"; вся конструкция пишется без пробелов.
<-
закрывает стандартный ввод.
>- закрывает стандартный вывод.
Командные файлы.
Для того, чтобы текстовый файл можно было использовать как команду, существует несколько возможностей.
Пусть с помощью редактора создан файл с именем "cmd", содержащий одну строку следующего вида: Date; pwd; ls
Можно вызвать shell как команду, обозначаемую "sh", и передать ей файл "cmd", как аргумент или как перенаправленный вход, т.е.
$ sh cmd
$ sh В результате выполнения любой из этих команд будет выдана дата, затем имя текущего каталога, а потом содержимое каталога.
Более интересный и удобный вариант работы с командным файлом - это превратить его в выполняемый, т.е. просто сделать его командой, что достигается изменением кода защиты. Для этого надо разрешить выполнение этого файла.
Например, Chmod 711 cmd
сделает код защиты "rwx__x__x". Тогда простой вызов приведет к выполнению тех же трех команд.
Результат будет тот же, если файл с содержимым Date; pwd; ls
представлен в виде:
date
pwd
ls
так как переход на другую строку также является разделителем в последовательности команд.
Таким образом, выполняемыми файлами могут быть не только файлы, полученные в результате компиляции и сборки, но и файлы, написанные на языке shell. Их выполнение происходит в режиме интерпретации с помощью shell-интерпретатора Отладка командных файлов
В SHELL используются два механизма отладки командных файлов.
Первый из них: set -v выводит строки командного файла по мере их чтения. Этот режим применяется при поиске синтаксических ошибок. Для его использования не требуется производить модификацию командного файла, например:
sh -v proc... здесь proc - имя командного файла. Ключ -v может использоваться вместе с ключом -n, предотвращающим выполнение следующих за ним команд (команда set -n блокирует терминал до тех пор, пока не вводится признак конца файла EOF). Команда set -х выводит команды по мере их выполнения, причём на терминал выводятся строки программы и на место переменных подставляются их значения. Для отмены ключей -x и -v можно воспользоваться командой set - а для установки - присвоить соответствующее значение макропеременной.
СРЕДА SHELL (ПЕРЕМЕННЫЕ И ПАРАМЕТРЫ)
На языке shell можно писать командные файлы и с помощью команды "chmod" делать их выполняемыми. После этого они ни чем не отличаются от прочих команд ОС UNIX. Shell-переменные
Имя shell-переменной - это начинающаяся с буквы последовательность букв, цифр и подчеркиваний.
Значение shell-переменной - строка символов.
То, что в shell всего два типа данных: строка символов и текстовый файл, с одной стороны, позволяет легко вовлекать в программирование конечных пользователей, никогда ранее программированием не занимавшихся, а с другой стороны, вызывает некий внутренний протест у многих программистов, привыкших к существенно большему разнообразию и большей гибкости языковых средств.
Однако интересно наблюдать то, как высококлассные программисты, освоившись с "правилами игры" shell, пишут на нем программы во много раз быстрее, чем на Си, но, что особенно интересно, в ряде случаев эти программы работают даже быстрее, чем реализованные на Си.
Имя переменной аналогично традиционному представлению об идентификаторе, т.е. именем может быть последовательность букв, цифр и подчеркиваний, начинающаяся с буквы или подчеркивания.
Для присваивания значений переменным может использоваться оператор присваивания "=". Var_1=13 - "13" - это не число, а строка из двух цифр.
var_2="ОС UNIX" - здесь двойные кавычки (" ") необходимы, так как в строке есть пробел.
Возможны и иные способы присваивания значений shell-переменным. Так например запись, DAT=`date`
приводит к тому, что сначала выполняется команда "date" (обратные кавычки говорят о том, что сначала должна быть выполнена заключенная в них команда), а результат ее выполнения, вместо выдачи на стандартный выход, приписывается в качестве значения переменной, в данном случае "DAT".
Можно присвоить значение переменной и с помощью команды "read", которая обеспечивает прием значения переменной с (клавиатуры) дисплея в диалоговом режиме. Обычно команде "read" в командном файле предшествует команда "echo", которая позволяет предварительно выдать какое-то сообщение на экран. Например: Echo -n "Введите трехзначное число:"
read x
При выполнении этого фрагмента командного файла, после вывода на экран сообщения Введите трехзначное число:
интерпретатор остановится и будет ждать ввода значения с клавиатуры. Если вы ввели, скажем, "753" то это и станет значением переменной "x".
Одна команда "read" может прочитать (присвоить) значения сразу для нескольких переменных. Если переменных в "read" больше, чем их введено (через пробелы), оставшимся присваивается пустая строка. Если передаваемых значений больше, чем переменных в команде "read", то лишние игнорируются.
При обращении к shell-переменной необходимо перед именем ставить символ "$". Так команды
echo $var_2
echo var_2
выдадут на экран ОС UNIX
var_2
Экранирование
Рассмотрим более подробно приемы экранирования, используемые в shell. В качестве средств экранирования используются двойные кавычки (" "), одинарные кавычки (" ") и бэк-слэш (\).
Из примеров очевидно их действие:
Можно в одной строке записывать несколько приcваиваний. X=22 y=33 z=$x
A="$x" B="$x" C=\$x
D="$x + $y + $z" E="$x + $y + $z" F=$x\ +\ $y\ +\ $z
(присваивание G=$x+$y не было бы выполнено из-за пробелов)
Тогда Echo A = $A B = $B C = $C
echo D = $D E = $E F = $F
eval echo evaluated A = $A
eval echo evaluated B = $B
eval echo evaluated C = $C
Выдадут на экран A = 22 B = $x C = $x
D = 22 + 33 + 22 E = $x + $y + $z F = 22 + 33 + 22
evaluated A = 22
evaluated B = 22
evaluated C = 22
Приведем еще примеры, связанные с экранированием перевода строки. Пусть переменной "string" присвоено значение "массива" 2x3:
abc
def
Обратим внимание, что для избежания присваивания лишних пробелов вторая строка массива начата с первой позиции следующей строки:
string="abc
def"
Тогда три варианта записи переменной в команде "echo"
echo $string
echo "$string"
echo "$string"
дадут соответственно три различных результата:
abc def
$string
abc
def
а последовательность команд
echo "str_1
str_2" > file_1
echo "str_1
str_2" > file_2
cat file_1 file_2
даст выдаст последовательно одинаковые файлы file_1 и file_2:
str_1
str_2
str_1
str_2
Заметим также, что бэк-слэш (\) не только экранирует следующий за ним символ, что позволяет использовать специальные символы просто как символы, представляющие сами себя (он может экранировать и сам себя - \\), но в командном файле бэк-слэш позволяет об"единять строки в одну (экранировать конец строки).
Например, приводившийся ранее пример командной строки: Cat file_1 | grep -h result | sort | cat -b > file_2
может быть записан в командном файле, скажем, как Cat file_1 | grep -h \
result | sort | cat -b > file_2
Кстати, эффект продолжения командной строки обеспечивает и символ конвейера. В данном случае это может дать более симпатичный результат, например: Cat file_1 |
grep -h result |
sort |
cat -b > file_2
Манипуляции с shell-переменными
Несмотря на то, что shell-переменные в общем случае воспринимаются как строки, т. е. "35" - это не число, а строка из двух символов "3" и "5", в раде случаев они могут интерпретироваться иначе, например, как целые числа.
Разнообразные возможности имеет команда "expr".
Проиллюстрируем некоторые на примерах:
Выполнение командного файла: X=7 y=2
a=`expr $x + $y` ; echo a=$a
a=`expr $a + 1` ; echo a=$a
b=`expr $y - $x` ; echo b=$b
c=`expr $x "*" $y` ; echo c=$c
d=`expr $x / $y` ; echo d=$d
e=`expr $x % $y` ; echo e=$e
выдаст на экран A=9
a=10
b=-5
c=14
d=3
e=1
Операция умножения ("*") обязательно должна быть заэкранирована, поскольку в shell этот значок воспринимается, как спецсимвол, означающий, что на это место может быть подставлена любая последовательность символов.
С командой "expr" возможны не только (целочисленные) арифметические операции, но и строковые: A=`expr "cocktail" : "cock"` ; echo $A
B=`expr "cocktail" : "tail"` ; echo $B
C=`expr "cocktail" : "cook"` ; echo $C
D=`expr "cock" : "cocktail"` ; echo $D
На экран будут выведены числа, показывающее число совпадающих символов в цепочках (от начала). Вторая из строк не может быть длиннее первой: 4
0
0
0
Экспорт переменных
В ОС UNIX существует понятие процесса. Процесс возникает тогда, когда запускается на выполнение какая-либо команда.
Например, при наборе на клавиатуре "р Параметры
В командный файл могут быть переданы параметры. В shell используются позиционные параметры (т.е. существенна очередность их следования). В командном файле соответствующие параметрам переменные (аналогично shell-переменным) начинаются с символа "$", а далее следует одна из цифр от 0 до 9:
Пусть "examp-1" вызывается с параметрами "cock" и "tail". Эти параметры попадают в новую среду под стандартными именами "1" и "2". В (стандартной) переменной с именем "0" будет храниться имя вызванного расчета.
При обращении к параметрам перед цифрой ставится символ доллара "$" (как и при обращении к переменным):
$0
соответствует имени данного командного файла;
$1 первый по порядку параметр;
$2 второй параметр и т.д.
Поскольку число переменных, в которые могут передаваться параметры, ограничено одной цифрой, т.е. 9-ю ("0", как уже отмечалось имеет особый смысл), то для передачи большего числа параметров используется специальная команда "shift".
Своеобразный подход к параметрам дает команда "set".
Например, фрагмент Set a b с
echo первый=$1 второй=$2 третий=$3
выдаст на экран Первый=a второй=b третий=c
т.е. команда "set" устанавливает значения параметров. Это бывает очень удобно. Например, команда "date" выдает на экран текущую дату, скажем, "Mon May 01 12:15:10 2000", состоящую из пяти слов, тогда Set `date`
echo $1 $3 $5
выдаст на экран Mon 01 2000
Команда "set" позволяет также осуществлять контроль выполнения программы, например:
set -v
на терминал выводятся строки, читаемые shell.
set +v отменяет предыдущий режим.
set -x на терминал выводятся команды перед выполнением.
set +x отменяет предыдущий режим.
Команда "set" без параметров выводит на терминал состояние программной среды. Подстановки shell-интерпретатора
Перед началом непосредственной интерпретации и выполнением команд, содержащихся в командных файлах, shell выполняет различные виды подстановок:
1. ПОДСТАНОВКА РЕЗУЛЬТАТОВ. Выполняются все команды, заключенные в обратные кавычки, и на их место подставляется результат.
2. ПОДСТАНОВКА ЗНАЧЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ И ПЕРЕМЕННЫХ. То есть слова, начинающиеся на "$", заменяются соответствующими значениями переменных и параметров.
3. ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ПРОБЕЛОВ. Заэкранированные пробелы игнорируются.
4. ГЕНЕРАЦИЯ ИМЕН ФАЙЛОВ. Проверяются слова на наличие в них спецсимволов ("*", "?","") и выполняются соответствующие генерации.
Программная среда
Каждый процесс имеет среду, в которой он выполняется. Shell использует ряд переменных этой среды.
Если вы наберете команду "set" без параметров, то на экран будет выдана информация о ряде стандартных переменных, созданных при входе в систему (и передаваемых далее всем вашим новым процессам "по наследству"), а также переменных, созданных и экспортируемых вашими процессами.
Конкретный вид и содержание выдаваемой информации в немалой степени зависит от того, какая версия UNIX используется и как инсталлирована система. Результат выполнения команды set без параметров (не полный): HOME=/root
PATH=/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:.:/usr/bin/X11:
IFS=
LOGNAME=sae
MAIL=/var/spool/mail/sae
PWD=/home/sae/STUDY/SHELL
PS1=${PWD}:" "
PS2=>
SHELL=/bin/bash
Прокомментируем значения переменных.
HOME=/root - это имя домашнего директория, в котором пользователь оказывается после входа в систему. То есть, правильно набрав имя и пароль, я окажусь в директории "/root".
PATH=/bin:/usr/bin:.:/usr/local/bin:/usr/bin/X11 - эта переменная задает последовательность файлов, которые просматривает "shell" в поисках команды. Имена файлов разделяются здесь двоеточиями. Последовательность просмотра соответствует очередности следования имен в тропе. Но первоначально поиск происходит среди так называемых встроенных команд. В число встроенных команд входят наиболее часто используемые команды, например "echo", "cd", "pwd", "date". После этого система просматривает директорий "/bin", в котором могут находиться команды "sh", "cp", "mv", "ls" и т.п. Затем директорий "/usr/bin" с командами "cat", "сс", "expr", "nroff", "man" и многими другими. Далее поиск происходит в текущем директории (".", или другое обозначение "пусто", т.е.""), где скорее всего находятся написанные вами команды.
После набора командной строки и нажатия @ перечень параметров, как совокупность слов;
- флаги, передаваемые в shell.
При обращении к этим переменным (т.е при использовании их в командном файле - shell-программе) следует впереди ставить "$".
Важную роль при создании уникальных файлов играет специальная переменная "$$", значение которой соответствует номеру процесса, выполняющего данный расчет. Каждый новый расчет, выполняемый компьютером, инициирует один или несколько процессов, автоматически получающих номера по порядку. Поэтому, используя номер процесса в качестве имени файла, можно быть уверенным, что каждый новый файл будет иметь новое имя (не запишется на место уже существующего). Достоинство является и главным недостатком такого способа именования файлов. Неизвестно, какие имена будут присвоены файлам. И, если в рамках данного процесса можно найти файл "не глядя", т.е., обратившись к нему, используя $$, то потом такие файлы можно легко потерять. Это создает дополнительные проблемы при отладке программ.
Вызов интерпритатора
Вслед за регистрацией пользователя в системе (с помощью команды login) вызывается интерпретатор языка SHELL. Если регистрационный справочник пользователя содержит файл.profile, то прежде чем с терминала будет принята хотя бы одна команда, интерпретатор выполняет этот файл (подразумевается, что файл.profile содержит команды). При вызове могут указываться следующие ключи:
-c строка
Команды считываются из заданной строки.
-s
Команды читаются из стандартного файла ввода. Сообщения интерпретатора записываются в стандартный файл диагностик.
-i
Интерактивный режим работы.
Если первым символом параметра "0" является знак -, то команды считываются из файла.profile. ПРОГРАММНЫЕ СТРУКТУРЫ===
Как во всяком языке программирования в тексте на языке shell могут быть комментарии. Для этого используется символ "#". Все, что находится в строке (в командном файле) левее этого символа, воспринимается интерпретатором как комментарий. Например,
# Это комментарий.
Как во всяком процедурном языке программирования в языке shell есть операторы. Ряд операторов позволяет управлять последовательностью выполнения команд. В таких операторах часто необходима проверка условия, которая и определяет направление продолжения вычислений. Команда test ("")
Команда test проверяет выполнение некоторого условия. С использованием этой (встроенной) команды формируются операторы выбора и цикла языка shell.
Два возможных формата команды: Test условие
[ условие ]
мы будем пользоваться вторым вариантом, т.е. вместо того, чтобы писать перед условием слово "test", будем заключать условие в скобки, что более привычно для программистов.
На самом деле shell будет распознавать эту команду по открывающей скобке "[", как слову, соответствующему команде "test". Между скобками и содержащимся в них условием обязательно должны быть пробелы.
Пробелы должны быть и между значениями и символом сравнения или операции
В shell используются условия различных "типов".
УСЛОВИЯ ПРОВЕРКИ ФАЙЛОВ:
-f file
файл "file" является обычным файлом;
-d file файл "file" - каталог;
-с file файл "file" - специальный файл;
-r file имеется разрешение на чтение файла "file";
-w file имеется разрешение на запись в файл "file";
-s file файл "file" не пустой. УСЛОВИЯ ПРОВЕРКИ СТРОК:
str1 = str2
строки "str1" и "str2" совпадают;
str1 != str2 строки "str1" и "str2" не совпадают;
-n str1 строка "str1" существует (непустая);
-z str1 строка "str1" не существует (пустая).
Примеры. X="who is who"; export x; [ "who is who" = "$x" ]; echo $?
0
x=abc ; export x ; [ abc = "$x" ] ; echo $?
0
x=abc ; export x ; [ -n "$x" ] ; echo $?
0
x="" ; export x ; [ -n "$x" ] ; echo $?
1
Кроме того, существуют два стандартных значения условия, которые могут использоваться вместо условия (для этого не нужны скобки).
УСЛОВИЯ СРАВНЕНИЯ ЦЕЛЫХ ЧИСЕЛ:
x -eq y
"x" равно "y",
x -ne y "x" неравно "y",
x -gt y "x" больше "y",
x -ge y "x" больше или равно "y",
x -lt y "x" меньше "y",
x -le y "x" меньше или равно "y".
СЛОЖНЫЕ УСЛОВИЯ:
Реализуются с помощью типовых логических операций:
!
(not) инвертирует значение кода завершения.
-o (or) соответствует логическому "ИЛИ".
-a (and) соответствует логическому "И". Условный оператор "if"
В общем случае оператор "if" имеет структуру If условие
then список
Здесь "elif" сокращенный вариант от "else if" может быть использован наряду с полным, т.е. допускается вложение произвольного числа операторов "if" (как и других операторов). Разумеется "список" в каждом случае должен быть осмысленный и допустимый в данном контексте.
Самая усеченная структура этого оператора If условие
then список
fi
если выполнено условие (как правило это ком получен код завершения "0", то выполняется "список", иначе он пропускается.
Примеры.
Пусть написан "if-1" If [ $1 -gt $2 ]
then pwd
else echo $0: Hello! Тогда вызов if-1 12 11 даст /home/sae/STUDY/SHELL
а if-1 12 13 даст if-1: Hello! Оператор вызова ("case")
Оператор выбора "case" имеет структуру: Case строка in
шаблон) список команд;;
шаблон) список команд;;
...
шаблон) список команд;; Здесь "case" "in" и "esac" - служебные слова. "Строка" (это может быть и один символ) сравнивается с "шаблоном". Затем выполняется "список команд" выбранной строки.
Непривычно выглядят в конце строк выбора ";;", но написать здесь ";" было бы ошибкой. Для каждой альтернативы может быть выполнено несколько команд. Если эти команды будут записаны в одну строку, то символ ";" будет использоваться как разделитель команд.
Обычно последняя строка выбора имеет шаблон "*", что в структуре "case" означает "любое значение". Эта строка выбирается, если не произошло совпадение значения переменной (здесь $z) ни с одним из ранее записанных шаблонов, ограниченных скобкой ")". Значения просматриваются в порядке записи. Оператор цикла с перечислением ("for")
Оператор цикла "for" имеет структуру: For имя
do
список команд
done
где "for" - служебное слово определяющее тип цикла,
"do" и "done" - служебные слова, выделяющие тело цикла.
Пусть команда "lsort" представлена командным файлом For i in file_1 file_2 file_3
do
proc_sort $i
done
В этом примере имя "i" играет роль параметра цикла. Это имя можно рассматривать как shell-переменную, которой последовательно присваиваются перечисленные значения (i=file_1, i=file_2, i=file_3), и выполняется в цикле команда "proc_sort".
Часто используется форма "for i in *", означающая "для всех файлов текущего каталога".
Пусть "proc_sort" в свою очередь представляется командным файлом Cat $1 | sort | tee /dev/lp > ${1}_sorted
т.е. последовательно сортируются указанные файлы, результаты сортировки выводятся на печать ("/dev/lp") и направляются в файлы file_1_sorted file_2_sorted и file_3_sorted Оператор цикла с истинным условием ("while")
Структура "while", также обеспечивающая выполнение расчетов, предпочтительнее тогда, когда неизвестен заранее точный список значений параметров или этот список должен быть получен в результате вычислений в цикле.
Оператор цикла "while" имеет структуру: While условие
do
список команд
done
где "while" - служебное слово определяющее тип цикла с истинным условием. Список команд в теле цикла (между "do" и "done") повторяется до тех пор, пока сохраняется истинность условия (т.е. код завершения последней команды в теле цикла равен "0") или цикл не будет прерван изнутри специальными командами ("break", "continue" или "exit"). При первом входе в цикл условие должно выполняться.
Команда "break [n]" позволяет выходить из цикла. Если "n" отсутствует, то это эквивалентно "break 1". "n" указывает число вложенных циклов, из которых надо выйти, например, "break 3" - выход из трех вложенных циклов.
В отличие от команды "break" команда "continue [n]" лишь прекращает выполнение текущего цикла и возвращает на НАЧАЛО цикла. Она также может быть с параметром. Например, "continue 2" означает выход на начало второго (если считать из глубины) вложенного цикла.
Команда "exit [n]" позволяет выйти вообще из процедуры с кодом возврата "0" или "n" (если параметр "n" указан). Эта команда может использоваться не только в циклах. Даже в линейной последовательности команд она может быть полезна при отладке, чтобы прекратит выполнение (текущего) расчета в заданной точке. Оператор цикла с ложным условием ("until")
Оператор цикла "until" имеет структуру: Until условие
do
список команд
done
где "until" - служебное слово определяющее тип цикла с ложным условием. Список команд в теле цикла (между "do" и "done") повторяется до тех пор, пока сохраняется ложность условия или цикл не будет прерван изнутри специальными командами ("break", "continue" или "exit"). При первом входе в цикл условие не должно выполняться.
Отличие от оператора "while" состоит в том, что условие цикла проверяется на ложность (на ненулевой код завершения последней команды тела цикла) проверяется ПОСЛЕ каждого (в том числе и первого!) выполнения команд тела цикла.
Пример. Until false
do
read x
if [ $x = 5 ]
then echo enough ; break
else echo some more
fi Здесь программа с бесконечным циклом ждет ввода слов (повторяя на экране фразу "some more"), пока не будет введено "5". После этого выдается "enough" и команда "break" прекращает выполнение цикла. Пустой оператор
Пустой оператор имеет формат Ничего не делает. Возвращает значение "0".". Функции в shell
Функция позволяет подготовить список команд shell для последующего выполнения.
Описание функции имеет вид: Имя()
{
список команд
}
после чего обращение к функции происходит по имени. При выполнении функции не создается нового процесса. Она выполняется в среде соответствующего процесса. Аргументы функции становятся ее позиционными параметрами; имя функции - ее нулевой параметр. Прервать выполнение функции можно оператором "return [n]", где (необязательное) "n" - код возврата. Обработка прерываний ("trap")
Бывает необходимо защитить выполнение программы от прерывания.
Наиболее часто приходится встречаться со следующими прерываниями, соответствующими сигналам:
0
выход из интерпретатора,
1 отбой (отключение удаленного абонента),
2 прерывание от Trap "список команд" сигналы
Если в системе возникнут прерывания, чьи сигналы перечислены через пробел в "сигналы", то будет выполнен "список команд", после чего (если в списке команд не была выполнена команда "exit") управление вернется в точку прерывания и продолжится выполнение командного файла.
Например, если перед прекращением по прерываниям выполнения какого то командного файла необходимо удалить файлы в "/tmp", то это может быть выполнено командой "trap": Trap "rm /tmp/* ; exit 1" 1 2 15
которая предшествует прочим командам файла. Здесь, после удаления файлов будет осуществлен выход "exit" из командного файла.,
9 уничтожение (не перехватывается),
15 окончание выполнения.
Для защиты от прерываний существует команда "trap", имеющая формат:
