Основы программирования в командной оболочке shell. Некоторые Ssh команды - Linux Shell команды

• Tutorial

Зачем и для кого статья?

Изначально это была памятка для студентов, которые начинают работать с unix-подобными системами. Иными словами, статья рассчитана на тех, кто не имеет предыдущего опыта работы в unix-овой командной строке, но по тем или иным причинам хочет или должен научиться эффективно с нею взаимодействовать.

Здесь не будет пересказа манов (документации), и статья никак не отменяет и не заменяет их чтение. Вместо этого я расскажу о главных вещах (командах, приемах и принципах), которые надо осознать с самого начала работы в unix shell-е, чтобы работа происходила эффективно и приятно.

Статья касается полноценных unix-подобных окружений, с полнофункциональным шеллом (предпочтительно zsh или bash)и достаточно широким набором стандартных программ.

Что такое шелл

Shell (шелл, он же «командная строка», он же CLI, он же «консоль», он же «терминал», он же «черное окошко с белыми буковками») -- это текстовый интерфейс общения с операционной системой (ну, строго говря, это программа , которая таковой интерфейс обеспечивает, но сейчас это различие несущественно).

В целом работа через шелл выглядит так: пользователь (т.е. вы) с клавиатуры вводит команду, нажимает Enter, система выполняет команду, пишет на экран результат выполнения, и снова ожидает ввода следующей команды.

Типичный вид шелла:

Шелл - это основной способ для взаимодействия со всеми Unix-подобными серверными системами.

Где встречаются системы с командной строкой?

Где вас может поджидать unix-овый шелл, популярные варианты:

• MacOS (bash);
• удаленный доступ на сервер по работе или для личного веб-проекта;
• домашний файл-сервер с удаленным доступом;
• Ubuntu, PC-BSD на ноутбуке/десктопе - unix-подобные системы сегодня просты в установке и использовании.

Какие задачи разумно решать шеллом?

Естественные задачи, для которых шелл пригоден, полезен и незаменим:

• интерактивная работа в терминале:
  • выполнение компиляции, запуск заданий через make;
  • сравнение текстовых файлов;
  • быстрый ad-hoc анализ данных (количество уникальных ip в логе, распределение записей по часам/минутам и т.п.);
  • разовые массовые действия (прибить много процессов; если работаете с системой контроля версий - ревертнуть или зарезолвить кучу файлов);
  • диагностика происходящего в системе (семафоры, локи, процессы, дескрипторы, место на диске и т.п.);
• скриптование:
  • установочные скрипты, для выполнения которых нельзя рассчитывать на наличие других интерпретаторов - это не для новичков;
  • функции для кастомизации интерактивного шелла (влияющие на приглашение, меняющие каталог, устанавливающие переменные окружения) - тоже не совсем для новичков;
  • одноразовые скрипты типа массового перекодирования файлов;
  • makefile-ы.

Абсолютно первые шаги

Начинаем работу: войти и выйти

Убедитесь, что точно знаете, как запустить шелл и как из него выйти.

Если вы работаете за машиной, на которой установлена Ubuntu, вам надо запустить программу Terminal. По окончании работы можно просто закрыть окно.

На MacOS - тоже запустить Terminal.

Для доступа к удаленному серверу - воспользоваться ssh (если локально у вас MacOS, Ubuntu или другая unix-like система) или putty (если у вас Windows).

Кто я, где я?

Выполните следующие команды:

• hostname - выводит имя машины (сервера), на которой вы сейчас находитесь;
• whoami - выводит ваш логин (ваше имя в системе);
• tree -d / |less - псевдографическое изображение дерева каталогов на машине; выход из пролистывания - q ;
• pwd - выводит каталог, в котором вы сейчас находитесь; в командной строке вы не можете быть «просто так», вы обязательно находитесь в каком-то каталоге (=текущий каталог, рабочий каталог). Вероятно, текущий рабочий каталог выводится у вас в приглашении (prompt).
• ls - список файлов в текущем каталоге; ls /home - список файлов в указанном каталоге;

История команд (history)

Важное свойство полноценной командной строки - история команд.

Выполните несколько команд: hostname , ls , pwd , whoami . Теперь нажмите клавишу «вверх». В строке ввода появилась предыдущая команда. Клавишами «вверх» и «вниз» можно перемещаться вперед и назад по истории. Когда долистаете до hostname , нажмите Enter - команда выполнится еще раз.

Команды из истории можно не просто выполнять повторно, а еще и редактировать. Долистайте историю до команды ls , добавьте к ней ключ -l (получилось ls -l , перед минусом пробел есть, а после - нет). Нажмите Enter - выполнится модифицированная команда.

Пролистывание истории, редактирование и повторное выполнение команд - самые типичные действия при работе в командной строке, привыкайте.

Copy-paste

Командная строка очень текстоцентрична: команды - это текст, входные данные для большинства стандартных программ - текст, результат работы - чаще всего тоже текст.

Прекрасной особенностью текста является то, что его можно копировать и вставлять, это верно и для командной строки.

Попробуйте выполнить команду date +"%y-%m-%d, %A"
Вводили ли вы ее целиком руками или скопировали из статьи? Убедитесь, что вы можете ее скопировать, вставить в терминал и выполнить.

После того, как научитесь пользоваться man "ом, убедитесь, что можете скопировать и выполнить примеры команд из справки. Для проверки найдите в справке по программе date раздел EXAMPLES , скопируйте и выполните первый приведенный пример (на всякий случай: знак доллара не является частью команды, это условное изображение приглашения к вводу).

Как именно копировать текст из терминала и вставлять его в терминал - зависит от вашей системы и от ее настроек, поэтому дать универсальную инструкцию, к сожалению, не получится. На Ubuntu попробуйте так: копирование - просто выделение мышью, вставка - средняя кнопка мыши. Если не работает, или если у вас другая система - поищите в Интернете или спросите более опытных знакомых.

Ключи и опции

При исследовании истории команд вы уже столкнулись с тем, что у команды ls есть по крайней мере два варианта. Если вызвать ее просто так, она выводит простой список:

Akira@latitude-e7240: ~/shell-survival-quide> ls Makefile shell-first-steps.md shell-first-steps.pdf shell-survival-quide.md shell-survival-quide.pdf
Если же добавить ключ -l , к каждому файлу выводится подробная информация:

Akira@latitude-e7240: ~/shell-survival-quide> ls -l total 332 -rw-rw-r-- 1 akira akira 198 Feb 13 11:48 Makefile -rw-rw-r-- 1 akira akira 15107 Feb 14 22:26 shell-first-steps.md -rw-rw-r-- 1 akira akira 146226 Feb 13 11:49 shell-first-steps.pdf -rw-rw-r-- 1 akira akira 16626 Feb 13 11:45 shell-survival-quide.md -rw-rw-r-- 1 akira akira 146203 Feb 13 11:35 shell-survival-quide.pdf
Это очень типичная ситуация: если к вызову команды добавлять специальные модификаторы (ключи, опции, параметры), поведение команды меняется. Сравните: tree / и tree -d / , hostname и hostname -f .

Кроме того, команды могут принимать в качестве параметров имена файлов, каталогов или просто текстовые строки. Попробуйте:

Ls -ld /home ls -l /home grep root /etc/passwd

man

man - справка по командам и программам, доступным на вашей машине, а также по системным вызовам и стандартной библиотеке C.

Попробуйте: man grep , man atoi , man chdir , man man .

Пролистывание вперед и назад делается кнопками «вверх», «вниз», «PageUp», «PageDown», выход из просмотра справки - кнопкой q . Поиск определенного текста в справочной статье: нажимите / (прямой слеш), введите текст для поиска, нажимите Enter. Перемещение к следующим вхождениям - клавиша n .

Все справочные статьи делятся на категории. Самые важные:

• 1 - исполняемые программы и шелльные команды (wc , ls , pwd и т.п.);
• 2 - системные вызовы (fork , dup2 и т.п.)
• 3 - библиотечные функции (printf , scanf , cos , exec).

Указывать, из какой именно категории надо показать справку, нужно в случаях совпадений имен. Например, man 3 printf описывает функцию из стандартной библиотеки C, а man 1 printf - консольную программу с таким же именем.

Посмотреть список всех доступных на машине справочных статей можно с помощью команды man -k . (точка - тоже часть комады).

less

Когда в небольшом окне терминала надо просмотреть очень длинный текст (содержимое какого-то файла, длинный man и т.п.), используют специальные программы-«пейджеры» (от слова page/страница, то есть постраничные листатели). Самый популярный листатель - less , и именно он обеспечивает вам пролистывание, когда вы читаете man-ы.

Попробуйте и сравните поведение:

Cat /etc/bash.bashrc cat /etc/bash.bashrc |less

Можно передать файл в пролистыватель сразу в параметрах:

Less /etc/bash.bashrc

Пролистывание вверхи и вниз - кнопки «вверх», «вниз», «PageUp», «PageDown», выход - кнопка q . Поиск определенного текста: нажимите / (прямой слеш), введите текст для поиска, нажимите Enter. Перемещение к следующим вхождениям - клавиша n . (Узнаете инструкцию про man ? Ничего удивительного, для вывода справки тоже используется less .)

Права

С любым файлом или каталогом связан набор «прав»: право на чтение файла, право на запись в файл, право исполнять файл. Все пользователи делятся на три категории: владелец файла, группа владельца файла, все прочие пользователи.

Посмотреть права на файл можно с помощью ls -l . Например:

> ls -l Makefile -rw-r--r-- 1 akira students 198 Feb 13 11:48 Makefile
Этот вывод означает, что владельцу (akira) можно читать и писать файл, группе (students) - только читать, всем прочим пользователя - тоже только читать.

Если при работе вы получаете сообщение permission denied , это значит, что у вас недостаточно правна объект, с которым вы хотели работать.

Подробнее читайте в man chmod .

STDIN, STDOUT, конвейеры (пайпы)

С каждой исполняющейся программой связаны 3 стандартных потока данных: поток входных данных STDIN , поток выходных данных STDOUT , поток для вывода ошибок STDERR .

Запустите программу wc , введите текст Good day today , нажмите Enter, введтие текст good day , нажмите Enter, нажмите Ctrl+d. Программа wc покажет статистику по количеству букв, слов и строк в вашем тексте и завершится:

> wc good day today good day 2 5 24
В данном случае вы подали в STDIN программы двухстрочный текст, а в STDOUT получили три числа.

Теперь запустите команду head -n3 /etc/passwd , должно получиться примерно так:

> head -n3 /etc/passwd root:x:0:0:root:/root:/bin/bash daemon:x:1:1:daemon:/usr/sbin:/usr/sbin/nologin bin:x:2:2:bin:/bin:/usr/sbin/nologin
В этом случае программа head ничего не читала из STDIN , а в STDOUT написала три строки.

Можно представить себе так: программа - это труба, в которую втекает STDIN , а вытекает STDOUT .

Важнейшее свойство юниксовой командной строки состоит в том, что программы-«трубы» можно соединять между собой: выход (STDOUT) одной программы передавать в качестве входных данных (STDIN) другой программе.

Такая конструкция из соединенных программ называется по-английски pipe (труба), по-русски - конвейер или пайп.

Объединение программ в конвейер делается символом | (вертикальная черта)

Выполните команду head -n3 /etc/passwd |wc , получится примерно следующее:

> head -n3 /etc/passwd |wc 3 3 117
Произошло вот что: программа head выдала в STDOUT три строки текста, которые сразу же попали на вход программе wc , которая в свою очередь подсчитала количество символов, слов и строк в полученном тексте.

В конвейер можно объединять сколько угодно программ. Например, можно добавить к предыдущему конвейеру еще одну программу wc , которая подсчитает, сколько слов и букв было в выводе первой wc:

> head -n3 /etc/passwd |wc |wc 1 3 24

Составление конвейеров (пайпов) - очень частое дело при работе в командной строке. Пример того, как это делается на практике, читайте в разделе «Составление конвейера-однострочника».

Перенаправление ввода-вывода

Вывод (STDOUT) програмы можно не только передать другой программе по конвейеру, но и просто записать в файл. Такое перенаправление делается с помощью > (знак «больше»):

Date > /tmp/today.txt
В результате выполнения этой команды на диске появится файл /tmp/today.txt . Посмотрите его содержимое с помощью cat /tmp/today.txt

Если файл с таким именем уже существовал, его старое содержимое будет уничтожено. Если файл не существовал, он будет создан. Каталог, в котором создается файл, должен существовать до выполнения команды.

Если надо не перезаписать файл, а добавить вывод в его конец, используйте >> :

Date >> /tmp/today.txt
Проверьте, что теперь записано в файле.

Кроме того, программе можно вместо STDIN передать любой файл. Попробуйте:

Wc

Что делать, когда что-то непонятно

Если вы сталкиваетесь с поведением системы, которое не понимаете, или хотите добиться определенного результата, но не знаете, как именно, советую действовать в следующем порядке (кстати, это относится не только к шеллам):

• насколько возможно четко сформулируйте вопрос или задачу - нет ничего сложнее, чем решать «то, не знаю что»;
• вспомните, сталкивались ли вы уже с такой же или подобной проблемой - в этом случае стоит попробовать решение, которое сработало в прошлый раз;
• почитайте подходящие man-ы (если понимаете, какие man-ы подходят в вашем случае) - возможно, вы найдете подходящие примеры использования команд, нужные опции или ссылки на другие команды;
• подумайте: нельзя ли немного поменять задачу? - возможно, чуть-чуть изменив условия, вы получите задачу, которую уже умеете решать;
• задайте свой четко сформулированный вопрос в поисковой системе - возможно, ответ найдется на Stack Overflow или других сайтах;

Если ничего из перечисленного не помогло - обратитесь за советом к преподавателю, опытному коллеге или товарищу. И не бойтесь задавать «глупые» вопросы - не стыдно не знать, стыдно не спрашивать.

Если вы разобрались со сложной проблемой (самостоятельно, с помощью Интернета или других людей) -- запишите свое решение на случай, если такая же проблема снова возникнет у вас или ваших товарищей. Записывать можно в простой текстовый файл, в Evernote, публиковать в соц.сетях.

Методы работы

Скопировать-и-вставить - из man-ов, из статей на StackOverflow и т.п.Командная строка состоит из текста, пользуйтесь этим: копируйте и используйте примеры команд,записывайте удачные находки на память, публикуйте их в твиттерах и блогах.

Вытащить из истории предыдущую команду, добавить в конвейер еще одну команду, запустить, повторить .См. также раздел «Составление конвейера-однострочника».

Базовые команды

• переход в другой каталог: cd ;
• просмотр содержимого файлов: саt , less , head , tail ;
• манипуляции с файлами: cp , mv , rm ;
• просмотр содержимого каталогов: ls , ls -l , ls -lS ;
• структура каталогов: tree , tree -d (можно передать в качестве параметра каталог);
• поиск файлов: find . -name ... ;

Аналитика

• wc , wc -l ;
• sort -k - сортировка по указанному полю;
• sort -n - числовая соритровка;
• diff - сравнение файлов;
• grep , grep -v , grep -w , grep "\" , grep -E - поиск текста;
• uniq , uniq -c - уникализация строк;
• awk - в варианте awk "{print $1}" , чтобы оставить только первое поле из каждой строки, $1 можно менять на $2 , $3 и т.д.;

Диагностика системы

• ps axuww - информация о процессах (запущенных программах), работающих на машине;
• top - интерактивный просмотр самых ресурсоемких процессов;
• df - занятое и свободное место на диске;
• du - суммарный размер файлов в каталоге (рекурсивно с подкаталогами);
• strace , ktrace - какие системные вызовы выполняет процесс;
• lsof - какие файлы использует процесс;
• netstat -na , netstat -nap - какие порты и сокеты открыты в системе.

Некоторых программ у вас может не быть, их надо установить дополнительно. Кроме того, некоторые опции этих программ доступны только привилегированным пользователям (root "у).

Массовое и полуавтоматическое выполнение

На первых порах пропускайте этот раздел, эти команды и конструкции понадобятся вам тогда, когда доберетесь до несложного шелльного скриптинга.

• test - проврека условий;
• while read - цикл по строчкам STDIN ;
• xargs - подстановка строк из STDIN в параметры указанной программе;
• seq - генерация последовательностей натуральных чисел;
• () - объединить вывод нескольких команд;
• ; - выполнить одно за другим;
• && - выполнить при условии успешного завершения первой команды;
• || - выполнить при условии неудачного завершения первой команды;
• tee - продублировать вывод программы в STDOUT и в файл на диске.

Разное

• date - текущая дата;
• curl - скачивает документ по указаному url и пишет результат на STDOUT ;
• touch - обновить дату модификации файла;
• kill - послать процессу сигнал;
• true - ничего не делает, возвращает истину, полезна для организации вечных циклов;
• sudo - выполнить команду от имени root "а.

Составление конвейера-однострочника

Давайте рассмотрим пример реальной задачи: требуется прибить все процессы task-6-server , запущенные от имени текущего пользователя.

Шаг 1.
Понять, какая программа выдает примерно нужные данные, хотя бы и не в чистом виде. Для нашей задачи стоит получить список всех процессов в системе: ps axuww . Запустить.

Шаг 2.
Посмотреть на полученные данные глазами, придумать фильтр, который выкинет часть ненужных данных. Часто это grep или grep -v . Клавишей «Вверх» вытащить из истории предыдущую команду, приписать к ней придуманный фильтр, запустить.

Ps axuww |grep `whoami`
- только процессы текущего пользователя.

Шаг 3.
Повторять пункт 2, пока не получатся чистые нужные данные.

"
- все процессы с нужным именем (плюс, может быть, лишние вроде vim task-6-server.c и т.п.),

Ps axuww |grep `whoami` | grep "\" | grep -v vim ps axuww |grep `whoami` | grep "\" | grep -v vim |grep -v less
- только процессы с нужным именем

Ps axuww |grep `whoami` | grep "\" | grep -v vim |grep -v less |awk "{print $2}"

Pid-ы нужных процессов, п. 3 выполнен

Шаг 4.
Применить подходящий финальный обработчик. Клавишей «Вверх» вытаскиваем из истории предыдущую команду и добавляем обработку, которая завершит решение задачи:

• |wc -l чтобы посчитать количество процессов;
• >pids чтобы записать pid-ы в файл;
• |xargs kill -9 убить процессы.

Задания для тренировки

Хотите попрактиковаться в новых умениях? Попробуйте выполнить следующие задания:

• получите список всех файлов и каталогов в вашем домашнем каталоге;
• получите список всех man -статей из категории 2 (системные вызовы);
• посчитайте, сколько раз в man-е по программе grep встречается слово grep;
• посчитайте, сколько процессов запущено в данный момент от имени пользователя root ;
• найдите, какая команда встречается в максимальном количестве категорий справки (man);
• подсчитайте, сколько раз встречается слово var на странице ya.ru .

Подсказка: вам понадобится find , grep -o , awk "{print $1}" , регулярные выражения в grep , curl -s .

Что изучать дальше?

Если командная строка начинает вам нравиться, не останавливайтесь, продолжайте совершенствовать свои навыки.

Вот некоторые программы, которые определенно вам пригодятся, если вы будете жить в командной строке:

• find со сложными опциями
• apropos
• locate
• telnet
• netcat
• tcpdump
• rsync
• screen
• zgrep , zless
• visudo
• crontab -e
• sendmail

Кроме того, со временем стоит освоить какой-нибудь скриптовый язык,например, perl или python , или даже их оба.

Кому это надо?

А стоит ли вообще изучать сегодня командную строку и шелльный скриптинг? Определенно стоит. Приведу только несколько примеров из требований Facebook к кандидатам, которые хотят поступить на работу в FB.

Что такое shell и зачем он нужен

Командная оболочка в любых unix-подобных системах, к которым относится и GNU/Linux, является обычной программой, запускаемой как в текстовой консоли (которая используется всё реже), так и в графической среде – в окне эмулятора терминала, доступного в любой Linux-системе.

Ее задача проста и очевидна: принять строку (или строки) ввода, произвести их синтаксический анализ и на основе результатов этого анализа отреагировать соответствующим образом – выполнить команду, запустить программу, вывести диагностическое сообщение и т.п.

Почти во всех дистрибутивах Linux для пользователей по умолчанию назначается командная оболочка bash (Bourne Again SHell – ещё одна командная оболочка Бурна; Стив Бурн – автор первой командной оболочки в Unix – sh). Фактически она стала неофициальным стандартом, и усовершенствование ее функциональных возможностей продолжается непрерывно. Существуют и другие командные оболочки – tcsh (версия C-shell), ksh (Korn Shell), zsh и т.д. – у каждой есть свои достоинства и недостатки, а также свои группы поклонников. Тем не менее, bash более привычна широким массам пользователей с различными уровнями подготовки, потому я и остановил свой выбор на ней. Стоит также отметить, что какими бы возможностями ни обладали различные оболочки, все они совместимы со своим идеологическим прародителем – Bourn Shell (sh). Иными словами, скрипт, написанный для sh, будет корректно работать в любой современной оболочке (обратно, вообще говоря, неверно).

Преимущества командной строки

Может возникнуть вопрос: зачем возиться с командной строкой, если существуют удобные и красивые графические интерфейсы? Тому есть множество причин. Во-первых, далеко не все операции удобнее и быстрее выполнять с помощью графического интерфейса. Во-вторых, каждая программа следует основополагающему принципу Unix-систем: делать чётко определённую работу и делать её хорошо. Иными словами, вы всегда понимаете, что происходит при запуске той или иной утилиты (если что-то не вполне понятно, то следует обратиться к man-руководству). В-третьих, осваивая команды, пробуя их сочетания и комбинации их параметров, пользователь изучает систему, приобретая ценный практический опыт. Вы получаете доступ к таким эффективным инструментам, как конвейеры, позволяющие организовать цепочку команд для обработки данных, средства перенаправления ввода/вывода, а кроме того, можете программировать непосредственно в командной оболочке. Пожалуй, на программировании стоит остановиться подробнее, тем более что многие системные сценарии в Linux (например, скрипты запуска системных сервисов) написаны для shell.

Командная оболочка в качестве языка программирования

Итак, командную оболочку можно рассматривать как язык программирования и как программную среду выполнения одновременно. Разумеется, этот язык не компилируемый, а интерпретируемый. Он допускает использование переменных: системных или собственных. Последовательность выполнения команд программы изменяется с помощью конструкций проверки условия и выбора соответствующего варианта: if-then-else и case. Циклы while, until и for позволяют автоматизировать многократно повторяющиеся действия. Имеется возможность объединять группы команд в логические блоки. Вы можете даже писать настоящие функции с передачей в них параметров. Таким образом, налицо все признаки и характеристики полноценного языка программирования. Попробуем извлечь из этого двойную пользу – наряду с изучением основ программирования автоматизируем свою повседневную работу.

Hello, World! Простая система резервного копирования

О необходимости регулярного резервного копирования данных знают все, но у пользователей вечно не хватает времени на эту скучную операцию. Выход прост – организовать автоматическое создание резервных копий. Это и будет нашим первым заданием по программированию в командной оболочке.

#!/bin/bash # # Резервное копирование каталогов и файлов из домашнего каталога # Этот командный скрипт можно автоматически запускать при помощи cron # cd $HOME if [ ! -d archives ] then mkdir archives fi cur_date=`date +%Y%m%d%H%M` if [ $# -eq 0 ] ; then tar czf archive${cur_date}.tar.gz projects bin else tar czf archive${cur_date}.tar.gz $* fi if [ $? = 0 ] ; then mv archive${cur_date}.tar.gz $HOME/archives echo "$cur_date – Резервное копирование успешно завершено." else echo "$cur_date – ОШИБКА во время резервного копирования." fi

Любой командный сценарий (script – скрипт, так называются программы командной оболочки) начинается со строки идентификатора, в которой явно задаётся интерпретатор команд с указанием полного пути к нему. Полный путь – последовательное перечисление всех каталогов, начиная с корневого, в которые надо войти, чтобы добраться до целевого файла, и, разумеется, имя этого файла. Запись полного пути чрезвычайно важна для однозначной идентификации каждого файла в иерархии файловой системы.

Далее следуют четыре строки комментариев. Как только командная оболочка встречает символ "#", она считает все последующие символы комментариями и полностью игнорирует их до конца текущей строки. Поэтому комментарий можно начать не с самого начала строки, а сопроводить им какую-либо команду.

После комментариев располагается пустая строка. Для командной оболочки она ничего не значит, и никаких действий не производится. В сценариях пустые строки обычно вставляют для того, чтобы обеспечить удобство чтения программного кода.

Наконец-то мы добрались до первой «настоящей» команды. Она позволяет сменить каталог (Change Directory), т.е. перейти из текущего каталога в другой, переданный команде как аргумент. В большинстве случаев целевой каталог задаётся в явной форме, например, cd /tmp или cd projects, но в нашем случае используется предопределённая системная переменная HOME – в ней содержится полный путь к домашнему каталогу текущего пользователя, от имени которого выполняется командный сценарий. Тем самым мы избавляемся от необходимости вносить изменения в код всякий раз при смене пользователя, потому что команда возвращает любого в его личный каталог. Знак доллара "$" перед именем переменной означает, что необходимо извлечь значение, содержащееся в этой переменной, и подставить его в командную строку вместо её имени. Особо следует отметить, что в командном языке оболочки регистров букв имеют важное значение, т.е. HOME, Home и home – это три различные переменные. По соглашению, буквами верхнего регистра обозначаются имена системных переменных: HOME, PATH, EDITOR и т.д. Это соглашение не запрещает пользователям создавать свои переменные с именами из заглавных букв, но зачем усложнять себе жизнь, нарушая общепринятые нормы и правила? Не рекомендуется также изменять значения системных переменных без крайней необходимости. В общем, соблюдаем простое правило: системные переменные используем только для чтения, а если потребовалась собственная, то её имя записываем буквами нижнего регистра.

Нашу первую команду можно было бы записать более кратко:

cd ~

Здесь символ "~" также означает домашний каталог текущего пользователя. Ветераны командной строки выражаются ещё лаконичнее:

cd

Смысл в том, что когда для команды cd не задан никакой аргумент, она выполняет переход в домашний каталог.

На очереди классическая программная конструкция проверки условия и принятия соответствующего решения. Общая схема такова:

if <условие> then <одна или несколько команд> fi

Последнее слово конструкции (if в обратном порядке) выполняет роль закрывающей скобки, т.е. границы списка команд, выполняемых при истинности условия. Присутствие fi обязательно, даже если в списке лишь одна команда.

Для проверки условия, как правило, применяется команда test или её альтернативная форма записи в квадратных скобках. Иначе говоря, записи

if [ ! -d archives ] if test ! -d archives

абсолютно равнозначны. Я предпочитаю квадратные скобки, поскольку они более наглядно определяют границы проверяемого условия. И правая, и левая скобка должны быть обязательно отделены от условия пробелами.

Критерии проверки условия определяются разнообразными флагами. Команда test распознаёт очень большой их список. В нашем примере использован флаг -d, позволяющий проверить, соответствует ли заданное после флага имя реально существующему каталогу (directory). Наиболее часто при работе с файлами применяются следующие флаги:

F – существует ли обычный файл с заданным именем;

R – установлено ли для заданного файла право на чтение из него;

W – установлено ли для заданного файла право на запись в него;

X – установлено ли для заданного файла право на его выполнение;

S – имеет ли заданный файл ненулевой размер.

В нашем случае перед условием стоит восклицательный знак, обозначающий операцию логического отрицания, поэтому смысл проверяемого условия становится абсолютно противоположным. Попробуем записать смысл этих команд на обычном русском языке:

if [ ! -d archives ] Если не существует каталог archives (в текущем каталоге), then то начать выполнение блока команд: mkdir archives создать каталог archives (в текущем каталоге) fi завершить выполнение блока команд.

Как видите, всё оказалось не таким уж и сложным. Немного практики, и вы без труда сможете читать и самостоятельно создавать подобные конструкции. Команда создания каталога настолько очевидна, что дополнительных разъяснений не требуется.

В следующей строке мы создаём собственную локальную переменную cur_date. В подавляющем большинстве случаев переменные создаются простым присваиванием конкретного значения, например:

ten=10 string="Это строка текста"

Но в нашем примере применяется небольшая хитрость. Обратите внимание, что после знака равенства – символа присваивания – записана команда в обратных кавычках. Такая форма записи позволяет присвоить переменной не саму строку, а результат её выполнения. Здесь это вывод команды date, которая возвращает текущую дату и время в формате, определяемом списком параметров:

%Y – текущий год в полной форме, т.е. из четырёх цифр (например, 2009);

%m – номер текущего месяца (например, 09 – для сентября);

%d – номер текущего дня;

%H – текущий час в 24-часовом формате;

%M – текущая минута.

Таким образом, если выполнить команду

cur_date=`date +%Y%m%d%H%M`

десятого сентября 2009 года в 22:45, то переменной cur_date будет присвоено строковое значение "200909102245". Цель этого ухищрения – сформировать уникальное, не повторяющееся имя архивного файла. Если вы намерены запустить несколько экземпляров программы в течение одной минуты, то можете улучшить уникальность имён, добавляя ещё и текущие секунды. Как? Изучите руководство утилиты date (man date) – в этом нет ничего сложного.

Прежде чем приступить к созданию файла архива, необходимо определить, какие именно каталоги мы будем сохранять в нём. Для большей гибкости можно задать набор каталогов, архивируемых по умолчанию, но предусмотреть возможность замены этого набора списком каталогов, передаваемым как аргумент в наш командный сценарий. Для этого используются специальные переменные командной оболочки: $# – число переданных в сценарий параметров и $* – все переданные параметры, записанные в формате одной строки.

if [ $# -eq 0 ] ; then

Проверка условия «если число переданных параметров равно нулю», то выполнить следующую команду. Отметим, что ключевое слово then можно записать в строке условия, отделив его от условного выражения точкой с запятой.

tar czf archive${cur_date}.tar.gz projects bin

Команда создания архивного файла и сжатия этого файла. Сама утилита tar не выполняет сжатие, а только лишь собирает все заданные файлы и каталоги в единый tar-файл. Для этого предназначен первый флаг - c (create – создать). Сжатие выполняет внешняя программа – здесь это gzip, вызываемый вторым флагом - z. Если в вашей системе установлена более эффективная программа сжатия bzip2, то вы можете воспользоваться ею, изменив команду следующим образом:

tar cjf archive${cur_date}.tar.bz2 projects bin

Третий флаг f сообщает о том, что далее следует имя архивного файла, поэтому всегда является замыкающим в перечне флагов. Обратите внимание на то, что при подстановке имя переменной заключено в фигурные скобки. Это сделано, чтобы явно выделить переменную в окружающей её строке, тем самым устраняя многие потенциальные проблемы. Расширения архивному файлу не присваиваются автоматически, вы сами дописываете всё необходимое. В качестве каталогов, архивируемых по умолчанию, я указал projects и bin, но вы можете записать здесь имена своих наиболее ценных каталогов.

Ключевое слово else открывает альтернативную ветвь выполнения. Команды этого блока начинают работать, если проверка условия даёт результат «ложь» (в нашем примере: «число переданных параметров ненулевое», т.е. пользователь задал имена каталогов). В этом случае команда будет выглядеть так:

tar czf archive${cur_date}.tar.gz $*

Здесь каталоги по умолчанию заменены строкой имён каталогов, принятой извне. Имеется возможность принимать и обрабатывать каждый внешний параметр по отдельности, но нам удобнее передать строку целиком.

В конце программы выполняется ещё одна проверка. В unix-средах все команды возвращают код статуса завершения своей работы. Если команда отработала успешно, то она возвращает код 0, в противном случае код завершения будет ненулевым. Чтобы проверить успешность выполнения предыдущей команды архивации, воспользуемся ещё одной специальной переменной $?, в которой всегда содержится значение кода завершения самой последней команды. Если в переменной $? содержится 0, т.е. файл резервной копии был успешно создан, то мы перемещаем его в каталог архивов:

mv archive${cur_date}.tar.gz $HOME/archives

и выдаём соответствующее сообщение:

echo "$cur_date – Резервное копирование успешно завершено."

Если проверка показала, что код завершения операции архивирования не равен нулю, то выводится сообщение об ошибке:

echo "$cur_date – ОШИБКА во время резервного копирования."

На этом работа нашего командного сценария завершается.

Чтобы проверить работу нашей программы, необходимо сохранить описанный выше исходный код в файле, например, с именем bckp, а затем для удобства сделать его выполняемым:

chmod 750 bckp

и запустить:

./bckp

для создания резервной копии каталогов, заданных по умолчанию, и

./bckp docs progs works

для создания резервной копии перечисленных каталогов (укажите имена каталогов, действительно существующих в вашей системе, иначе получите сообщение об ошибке).

Можно поместить файл bckp в один из каталогов, указанных в системной переменной PATH. Наиболее предпочтительными местами размещения являются /usr/local/bin или $HOME/bin, если таковые у вас имеются. После этого вы можете запускать bckp как системную команду.

Как автоматизировать операции резервного копирования «по расписанию»

Несколько слов об автоматизации резервного копирования. Для этой цели служит системный планировщик cron, который считывает рабочие инструкции из специального crontab-файла. Чтобы определить такие инструкции, необходимо создать и отредактировать свой crontab-файл при помощи команды:

crontab -e

Инструкции записываются в строго определённом формате (поля разделяются пробелами):

минуты часы день_месяца месяц день_недели команда

Один из вариантов расписания операций резервного копирования может выглядеть следующим образом:

30 23 10,20,30 * * /usr/local/bin/bckp

Это означает, что сценарий резервного копирования (следует указать полный путь к этому файлу) будет выполняться в 23:30 10-го, 20-го и 30-го числа каждого месяца независимо от дня недели. (Звёздочки обозначают весь допустимый диапазон значений, в данном случае: каждый месяц – в 4-м поле, любой день недели – в 5-м поле)

Если вы предпочитаете подводить итоги по неделям, а ваша система работает круглосуточно, то имеет смысл запланировать резервное копирование в часы с минимальной нагрузкой:

0 5 * * 3,5 /usr/local/bin/bckp

Здесь резервные копии будут создаваться в 5:00 по средам и пятницам в каждом месяце (звёздочка в 4-м поле), независимо от числа (звёздочка в 3-м поле).

Обо всех тонкостях составления расписания можно прочитать в руководстве man 5 crontab.

Итоги и выводы

Рассмотренный в данной статье сценарий резервного копирования обладает скромными функциональными свойствами. Но не в этом состояла его главная задача, а в том, чтобы читатель понял, что можно делать в командной строке, и не только скопировал и выполнил предложенный командный файл, а заинтересовался расширением его функций, занялся исследованием необъятных возможностей, предоставляемых командными оболочками. И если кто-то, прочитав эту статью, попробует усовершенствовать приведённый здесь код, или напишет собственный вариант, или реализует свою независимую идею, то я сочту, что основная цель достигнута.

Ресурсы для скачивания

static.content.url=http://www.сайт/developerworks/js/artrating/

ArticleID=458335

ArticleTitle=Основы программирования в командной оболочке shell

=====================================================

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 (время выполнения -- 3 часа)

Тема: ”Введение в shell ”

1. Введение в shell

Shell– это интерпретатор команд (командный процессор), осуществляющий функции интерфейса между пользователем и ядром Unix. Solarisпредлагает три основных командных процессора:

Принятый по умолчанию командный процессор Bourne-- /sbin/sh

Командный процессор C -- /bin/csh

Командный процессор Korn-- ./bin/ksh

Кроме перечисленных, Solarisпредоставляет еще дополнительные оболочки:

J-оболочка -- /sbin/jsh

Restricted Korn l -- /usr/ bin/rsh

T-оболочка -- /usr/bin/tcsh

GNU Bourne Again -- /usr/bin/bash

Z-оболочка – usr/bin/zsh

Выбор командного процессора является вопросом персональных предпочтений.

2. Запуск команд

Любая команда в Unix состоит из имени запускаемой программы (команды), опций (ключей) и аргументов, передаваемых программе. Разделителем в командной строке является пробелы или знаки табуляции.

Пример

$ /bin/ping –t 10 192.168.2.13

аргумент

приглашение shell

Если при запуске программы не указывается путь к исполняемому файлу, то ОС последовательно просматривает каталоги, задаваемые в переменной PATH. Если в просматриваемом каталоге находится программа с таким именем, то она запускается на выполнение. Текущий рабочий каталог при поиске программ не просматривается, только если он не задан в переменной PATH.

! В целях безопасности администратору не рекомендуется добавлять текущий каталог и домашние (личные) каталоги пользователя в переменную PATH.

Примеры

Запуск программы с указанием полного пути

$ / usr / local / bin / my _ program

Запуск программы из вышестоящего (родительского) каталога

$ ../ local / bin / my _ program

Запуск программы из текущего каталога

$ ./ my _ program

3. Специальные символы в shell

Некоторые символы в shell имеют специальное значение.

3.1. Шаблоны генерации имен файлов

? (вопросительный знак) соответствует любому одному символу, кроме первой точки;

(квадратные скобки) определяют группу символов (выбирается один символ из группы);

- (знак “минус”) определяет диапазон допустимых символов;

! (восклицательный знак) отвергает следующую за ним группу символов;

* (символ “звездочка”) соответствует любому количеству символов, кроме первой точки.

3.2. Символы перенаправления ввода/вывода

< - перенаправление ввода;

>, >> - перенаправление вывода;

2>, 2>> - перенаправление сообщений об ошибках;

| - конвейер.

3.3. Симолы подстановки

$имя_переменно q - подстановка переменных;

$(команда) или `команда` - подстановка команд;

~ - тильда-подстановка.

4. Поиск

Для быстрого поиска файлов и каталогов используется команда whereis, для более глубокого – командаfind(поиск файлов, удовлетворяющих заданным требованиям;).

5. Текстовый редактор vi

Текстовый редактор viявляется универсальным редактором, присутствующим в любом Unix. Кроме редактирования текстовых файлов, редактор vi может использоваться для редактирования командной строки.

Редактор vi имеет 3 режима работы (см.рисунок).

Вход в редактор vi

Выход из vi

Знаком ”~” (тильда) в первой позиции помечаются пустые (несуществующие) строки файла.

Основным режимом является командный, в котором команды вводятся нажатием некоторой последовательности клавиш (на экране никак не отображаются).

Перемещение по тексту в командном режиме осуществляется с помощью стрелок и клавиш (влево), (вниз), (вверх), (вправо).

Некоторые команды vi приведены в таблице.

	Удаление текущей строки
	Копирование текущей строки в буфер
Yдвижение курсора	Занесение отмеченных курсором символы в буфер
	Вставка новой строки снизу
	Вставка новой строки сверху
	Добавление после курсора
	Добавление после текущей строки
	Вставка перед курсором
	Вставка перед текущей строкой
	Замена символа на символ, вводимый с клавиатуры
	Вставка текста из буфера
. (точка)	Повтор последней выполненной команды
	Отмена последней команды
	Отмена всех изменений в текущей строке
	Удаление символа над курсором

В режиме ввода все набранные на клавиатуре символы вставляются в текст.

В режиме последней строки вводимая команда отображается в последней строке экрана.

6. Помощь

В Unix имеется электронный справочник, содержащий описание предназначения команд, их синтаксиса, примеры использования и пр. Справочник вызывается командой man:

7. Основные команды shell

who – вывод информации об активных пользователях;

echo – вывод сообщений на терминал;

banner – вывод сообщений на терминал прописными буквами;

man – вызов оперативной справочной системы;

date – вывод текущей даты;

write – передача сообщений на терминал другого пользователя;

mesg – разрешение/запрет вывода сообщений от других пользователей;

mail – отправка/получение почты;

news – знакомство с новостями системы;

pwd – вывод абсолютного маршрутного имени текущего рабочего каталога;

cd – изменение рабочего каталога;

ls – вывод информации о содержимом каталога;

mkdir – создание каталога;

rmdir – удаление каталога;

touch – обновление временной метки файла;

cp – копирование файлов;

cat – объединение и вывод на экран содержимого файлов;

more – постраничный просмотр содержимого файла.

mv – перемещение или переименование файла;

rm – удаление файла;

alias – создание псевдонима;

tr – преобразование символов;

exit – завершение текущегоshell -а;

tee – перехват результатов конвейера;

cut – выделение полей из строки;

grep – поиск по шаблону;

pr – вывод файла на стандартный вывод в заданном формате;

sort – сортировка;

head – вывод первых строк файла;

tail – вывод последних строк файла;

wc – подсчет количества символов, слов и строк;

read , echo - чтение и вывод значений переменных;

test - оценивание значения выражения;

expr , let - вычисление арифметических выражений;

8. Shell -программы

Shellпозволяет сохранять последовательность команд в файле и затем выполнять ее. Чтобы запускать файл с shell-программой на выполнение, нужно добавить к правам доступа право на исполнение:

$ chmod +x имя_файла_с_программой

Ветвление в shell-программах организуется с помощью операторов:

if-then-else

Операторы цикла:

УПРАЖНЕНИЯ

1. Какие из приведенных ниже команд приведут в выдаче приветственного сообщения на экран? Какие нет? Почему?

$ echo hello

$ Echo hello

$ echo HELLO, WORLD

$ banner hello

$ BANNER HELLO , WORLD

2. Выведите сообщение из нескольких строк с помощью команд echo иbanner.

3. Выведите дату в две строки: на первой день, месяц, год, на второйтекущее время, снабдив вывод комментарием.

4. Используя команду write , пошлите сообщение на консоль. Пошлите сообщения на несколько терминалов одновременно.

5. Используя команду mesg , определите, разрешены ли сообщения на Ваш терминал. Запретите сообщения. Какова будет реакция системы, если кто-нибудь попытается передать Вам сообщение?

6. Определите имя своего HOME -каталога.

7. Просмотрите поддерево каталогов, начиная с каталога /export/homeс помощью командcd, ls иpwd.

8.. Создайте в своем HOME -каталоге подкаталоги вида:

fruits flowers

apple pear grapes rose violet dandelion

dark green

9. Находясь в своем HOME -каталоге, создайте следующие подкаталоги, используя одну командную строку:

A/B/C/D

10. Находясь в своем HOME -каталоге, удалите все подкаталоги каталогаA.

11. Находясь в HOME -каталоге, создайте файлmacintosh в имеющемся каталогеapple и несколько файлов в каталогахdark иgreen . Войдите в каталогf lowers . Находясь в каталогеf lowers , скопируйте все подкаталогиf ruits вместе с находящимися в них файлами в специально созданный каталогbasket .

12. Находясь в каталоге f lowers , удалите каталогf ruits .

13. Прочитайте файл .profile с помощью командcat иmore.

14. Создайте в HOME -каталоге текстовый файлmyfile из нескольких строк с помощью командыcat. Создайте текстовый файлM y F ile, записав в него такие же строки. Сколько файлов у Вас получилось? Почему?

15. Просмотрите содержимое созданного в задаче 2.2 файла myfile . Скопируйте файлmyfile в файлmycopy. Просмотрите содержимое обоих файлов.

16. Переместите файл mycopy в каталогflowers.

17. Находясь в HOME -каталоге, создайте ссылкуm y link на файлmycopy , находящийся в каталогеflowers . Просмотрите файл-ссылку.

18. Добавьте строку к файлу my link . Какие из файловmy link , my copy , my file изменились? Почему?

19. С использованием какой команды можно определить число ссылок? Определите число ссылок для файлов my link , my copy , my file .

Удалите файл mycopy . Что произошло с файлом-ссылкой? Определите число ссылок для файловmy link , my file .

20. Создайте псевдоним dir , распечатывающий содержимое текущего каталога в расширенном формате.

21. Завершите сеанс работы и вновь зарегистрируйтесь. Работает ли псевдоним dir ? Что следует сделать, чтобы псевдоним «не терялся» между сеансами?

22. Создайте псевдоним point , распечатывающий список находящихся в рабочем каталоге файлов, имена которых начинаются с точки.

23. Используя команду touch , создайте файлы в новом каталоге с такими именами, чтобы одновременно:

Шаблону a * соответствовало 5 файлов;

Шаблону * a соответствовало 4 файла;

Шаблону ??.? соответствовало 3 файла;

Шаблону * aa * соответствовало 2 файла;

Шаблону??? соответствовал 1 файл.

24. Какую команду следует ввести, чтобы сделать следующее:

а) вывести имена всех файлов, начинающихся с точки;

б) вывести имена всех файлов, оканчивающихся на “.txt” ;

в) вывести имена всех файлов, содержащие слово “my” ;

25. Замените в одном заданном файле все строчные буквы на прописные, в другом – все прописные на строчные. Исключите из файла все повторяющиеся пробелы.

26. Создайте файл с именем * . Удалите только этот файл. Будьте осторожны при использовании символов генерации имен фпйлов!

27. Создайте файл, в имени которого есть символ «пробел». Как удалить такой файл?

28. С использованием команды cat удвойте содержимое файла, приписав исходное содержимое к концу этого же файла. Перейдите в каталогflowers . Добавьте в файлspisok список содержимого каталогаflowers. Просмотрите содержимое файла

29. Попытайтесь прочитать с помощью команды cat несуществующий файл. Какова реакция системы? Сделайте то же самое, перенаправив сообщения об ошибках в файлmyerror . Что Вы видите на экране? Просмотрите файлmyerror .

30. Создайте конвейер для получения списка только имен и прав доступа к файлам, которые в данный момент находятся в Вашем рабочем каталоге.

31. Измените построенный конвейер так, чтобы список сохранялся в файле spisok ВашегоHOME -каталога, а на экран выводилось только число файлов в списке.

32. Выведите на экран содержимое файла /etc/passwd , упорядоченное по полю с именем пользователя.

33. Создайте псевдоним logged on , который будет выводить на экран упорядоченный в алфавитном порядке список имен работающих в системе пользователей.

33. Выведите текущую дату на экран большими буквами с помощью команд date иbanner.

34. Присвойте переменной IAM Ваше имя регистрации. Запустите еще одинshell . Видите ли Вы эту переменную? Что нужно сделать, чтобы увидеть ее в порожденномshell ? Измените значение переменнойIAM в порожденномshell . Выйдите из порожденногоshell . Посмотрите значение этой переменной в исходномshell . Объясните результат.

35. Напишите shell -программуinfo , которая будет просить пользователя ввести имя, адрес, число, месяц и год рождения и выводить эту информацию в обратном вводу порядке

36. Напишите shell -программу, которая будет выводить на экран приглашение на ввод числа, сохранять введенное число в переменнойY , и печатать сообщение“Y is greater than 7”, если значениеY больше 7, и“Y is not greater than 7” в противном случае.

37. Напишите shell-программу, которая выводит на экран следующую статистику:

а) свое имя;

б) количество аргументов, с которыми она запущена;

в) печатает каждый свой аргумент и длину аргумента в символах;

38. Напишите shell -программу, которая определяет количество аргументов в командной строке и выдает сообщение об ошибке, если количество аргументов не равно трем, или сами аргументы, если их количество равно трем.

39. Напишите shell -программу, которая будет выдавать приглашение на ввод идентификатора пользователя, проверять идентификатор на соответствие используемым в системе и выводить полное имяHOME -каталога или, в случае недопустимого идентификатора, выдавать сообщение об ошибке.

40. Напишите shell-программу hello , обеспечивающую следующую реакцию на аргументы командной строки:

Аргумент “-d” - программа будет выполнять командуdate ;

Аргумент “-l” - программа выведет содержимое текущего каталога;

при отсутствии аргументов или неправильных аргументах в командной строке программа будет выводить справку о своих опциях.

41. Напишите программу words , которая будет выдавать пользователю приглашение на ввод по одному слову до тех пор, пока он не введет слово“ end ” . Запомните все введенные слова. После ввода слова“ end ” выведите на экран все введенные слова.

42. Измените приглашение системы так, чтобы оно содержало полное маршрутное имя текущего рабочего каталога.

43. Напишите программу virus , которая создают свою выполняемую копию с другим именем, а затем сама себя удаляет.

44. Напишите программу virus 2 , которая ищет в текущем каталоге программы командного языка и добавляет в их текст команду вывода на экран слова“ Infected !”.

45. Напишите программу virus 3 , которая добавляет к найденным ею программам командного языка свой код для заражения других программ.

46. Напишите программу virus 4 , модифицировав ваш вирус так, чтобы при заражении заражающий код удалялся из заражающей программы.

47. Напишите программу antivirus , которая бы находила все зараженные вашим вирусомshell-программы.

48. Модифицируйте разработанную программу так, чтобы она не только находила зараженные программы в указанном ей каталоге, но и “вылечивала” бы их, сохраняя зараженную версию в новом файле, к имени которого добавлено окончание . vir , и снимая с такого файла атрибут выполнения.

49. Напишите программу virus 5 , которая бы:

а) заражала бы вирусом shell-программы в текущем каталоге и его подкаталогах, только если пользователь вводил командуls ;

б) вела бы себя как команда ls , ничем не выдавая на терминале своей работы.

50. Напишите программу virus6 на основе программvirus 2 -virus 5 , заражающий код которой нельзя было бы обнаружить разработанной Вами программойantivirus , а заражение происходило бы при любом значении переменнойPATH .

51. Напишите программу supervirus , запуск которой заражает Ваши файлы вирусом, разработанным в предыдущей задаче, а при каждом Вашем входе в систему делается попытка заразить файлы Ваших товарищей. Программаsupervirus стирает себя после первого запуска.

52. Напишите программу superantivirus , которая обнаруживает и полностью “излечивает” (если указана соответствующая опция) все файлы в указанном каталоге и его подкаталогах от всех разработанных вирусов.

• Tutorial

Зачем и для кого статья?

Изначально это была памятка для студентов, которые начинают работать с unix-подобными системами. Иными словами, статья рассчитана на тех, кто не имеет предыдущего опыта работы в unix-овой командной строке, но по тем или иным причинам хочет или должен научиться эффективно с нею взаимодействовать.

Здесь не будет пересказа манов (документации), и статья никак не отменяет и не заменяет их чтение. Вместо этого я расскажу о главных вещах (командах, приемах и принципах), которые надо осознать с самого начала работы в unix shell-е, чтобы работа происходила эффективно и приятно.

Статья касается полноценных unix-подобных окружений, с полнофункциональным шеллом (предпочтительно zsh или bash)и достаточно широким набором стандартных программ.

Что такое шелл

Shell (шелл, он же «командная строка», он же CLI, он же «консоль», он же «терминал», он же «черное окошко с белыми буковками») -- это текстовый интерфейс общения с операционной системой (ну, строго говря, это программа , которая таковой интерфейс обеспечивает, но сейчас это различие несущественно).

В целом работа через шелл выглядит так: пользователь (т.е. вы) с клавиатуры вводит команду, нажимает Enter, система выполняет команду, пишет на экран результат выполнения, и снова ожидает ввода следующей команды.

Типичный вид шелла:

Шелл - это основной способ для взаимодействия со всеми Unix-подобными серверными системами.

Где встречаются системы с командной строкой?

Где вас может поджидать unix-овый шелл, популярные варианты:

• MacOS (bash);
• удаленный доступ на сервер по работе или для личного веб-проекта;
• домашний файл-сервер с удаленным доступом;
• Ubuntu, PC-BSD на ноутбуке/десктопе - unix-подобные системы сегодня просты в установке и использовании.

Какие задачи разумно решать шеллом?

Естественные задачи, для которых шелл пригоден, полезен и незаменим:

• интерактивная работа в терминале:
  • выполнение компиляции, запуск заданий через make;
  • сравнение текстовых файлов;
  • быстрый ad-hoc анализ данных (количество уникальных ip в логе, распределение записей по часам/минутам и т.п.);
  • разовые массовые действия (прибить много процессов; если работаете с системой контроля версий - ревертнуть или зарезолвить кучу файлов);
  • диагностика происходящего в системе (семафоры, локи, процессы, дескрипторы, место на диске и т.п.);
• скриптование:
  • установочные скрипты, для выполнения которых нельзя рассчитывать на наличие других интерпретаторов - это не для новичков;
  • функции для кастомизации интерактивного шелла (влияющие на приглашение, меняющие каталог, устанавливающие переменные окружения) - тоже не совсем для новичков;
  • одноразовые скрипты типа массового перекодирования файлов;
  • makefile-ы.

Абсолютно первые шаги

Начинаем работу: войти и выйти

Убедитесь, что точно знаете, как запустить шелл и как из него выйти.

Если вы работаете за машиной, на которой установлена Ubuntu, вам надо запустить программу Terminal. По окончании работы можно просто закрыть окно.

На MacOS - тоже запустить Terminal.

Для доступа к удаленному серверу - воспользоваться ssh (если локально у вас MacOS, Ubuntu или другая unix-like система) или putty (если у вас Windows).

Кто я, где я?

Выполните следующие команды:

• hostname - выводит имя машины (сервера), на которой вы сейчас находитесь;
• whoami - выводит ваш логин (ваше имя в системе);
• tree -d / |less - псевдографическое изображение дерева каталогов на машине; выход из пролистывания - q ;
• pwd - выводит каталог, в котором вы сейчас находитесь; в командной строке вы не можете быть «просто так», вы обязательно находитесь в каком-то каталоге (=текущий каталог, рабочий каталог). Вероятно, текущий рабочий каталог выводится у вас в приглашении (prompt).
• ls - список файлов в текущем каталоге; ls /home - список файлов в указанном каталоге;

История команд (history)

Важное свойство полноценной командной строки - история команд.

Выполните несколько команд: hostname , ls , pwd , whoami . Теперь нажмите клавишу «вверх». В строке ввода появилась предыдущая команда. Клавишами «вверх» и «вниз» можно перемещаться вперед и назад по истории. Когда долистаете до hostname , нажмите Enter - команда выполнится еще раз.

Команды из истории можно не просто выполнять повторно, а еще и редактировать. Долистайте историю до команды ls , добавьте к ней ключ -l (получилось ls -l , перед минусом пробел есть, а после - нет). Нажмите Enter - выполнится модифицированная команда.

Пролистывание истории, редактирование и повторное выполнение команд - самые типичные действия при работе в командной строке, привыкайте.

Copy-paste

Командная строка очень текстоцентрична: команды - это текст, входные данные для большинства стандартных программ - текст, результат работы - чаще всего тоже текст.

Прекрасной особенностью текста является то, что его можно копировать и вставлять, это верно и для командной строки.

Попробуйте выполнить команду date +"%y-%m-%d, %A"
Вводили ли вы ее целиком руками или скопировали из статьи? Убедитесь, что вы можете ее скопировать, вставить в терминал и выполнить.

После того, как научитесь пользоваться man "ом, убедитесь, что можете скопировать и выполнить примеры команд из справки. Для проверки найдите в справке по программе date раздел EXAMPLES , скопируйте и выполните первый приведенный пример (на всякий случай: знак доллара не является частью команды, это условное изображение приглашения к вводу).

Как именно копировать текст из терминала и вставлять его в терминал - зависит от вашей системы и от ее настроек, поэтому дать универсальную инструкцию, к сожалению, не получится. На Ubuntu попробуйте так: копирование - просто выделение мышью, вставка - средняя кнопка мыши. Если не работает, или если у вас другая система - поищите в Интернете или спросите более опытных знакомых.

Ключи и опции

При исследовании истории команд вы уже столкнулись с тем, что у команды ls есть по крайней мере два варианта. Если вызвать ее просто так, она выводит простой список:

Akira@latitude-e7240: ~/shell-survival-quide> ls Makefile shell-first-steps.md shell-first-steps.pdf shell-survival-quide.md shell-survival-quide.pdf
Если же добавить ключ -l , к каждому файлу выводится подробная информация:

Akira@latitude-e7240: ~/shell-survival-quide> ls -l total 332 -rw-rw-r-- 1 akira akira 198 Feb 13 11:48 Makefile -rw-rw-r-- 1 akira akira 15107 Feb 14 22:26 shell-first-steps.md -rw-rw-r-- 1 akira akira 146226 Feb 13 11:49 shell-first-steps.pdf -rw-rw-r-- 1 akira akira 16626 Feb 13 11:45 shell-survival-quide.md -rw-rw-r-- 1 akira akira 146203 Feb 13 11:35 shell-survival-quide.pdf
Это очень типичная ситуация: если к вызову команды добавлять специальные модификаторы (ключи, опции, параметры), поведение команды меняется. Сравните: tree / и tree -d / , hostname и hostname -f .

Кроме того, команды могут принимать в качестве параметров имена файлов, каталогов или просто текстовые строки. Попробуйте:

Ls -ld /home ls -l /home grep root /etc/passwd

man

man - справка по командам и программам, доступным на вашей машине, а также по системным вызовам и стандартной библиотеке C.

Попробуйте: man grep , man atoi , man chdir , man man .

Пролистывание вперед и назад делается кнопками «вверх», «вниз», «PageUp», «PageDown», выход из просмотра справки - кнопкой q . Поиск определенного текста в справочной статье: нажимите / (прямой слеш), введите текст для поиска, нажимите Enter. Перемещение к следующим вхождениям - клавиша n .

Все справочные статьи делятся на категории. Самые важные:

• 1 - исполняемые программы и шелльные команды (wc , ls , pwd и т.п.);
• 2 - системные вызовы (fork , dup2 и т.п.)
• 3 - библиотечные функции (printf , scanf , cos , exec).

Указывать, из какой именно категории надо показать справку, нужно в случаях совпадений имен. Например, man 3 printf описывает функцию из стандартной библиотеки C, а man 1 printf - консольную программу с таким же именем.

Посмотреть список всех доступных на машине справочных статей можно с помощью команды man -k . (точка - тоже часть комады).

less

Когда в небольшом окне терминала надо просмотреть очень длинный текст (содержимое какого-то файла, длинный man и т.п.), используют специальные программы-«пейджеры» (от слова page/страница, то есть постраничные листатели). Самый популярный листатель - less , и именно он обеспечивает вам пролистывание, когда вы читаете man-ы.

Попробуйте и сравните поведение:

Cat /etc/bash.bashrc cat /etc/bash.bashrc |less

Можно передать файл в пролистыватель сразу в параметрах:

Less /etc/bash.bashrc

Пролистывание вверхи и вниз - кнопки «вверх», «вниз», «PageUp», «PageDown», выход - кнопка q . Поиск определенного текста: нажимите / (прямой слеш), введите текст для поиска, нажимите Enter. Перемещение к следующим вхождениям - клавиша n . (Узнаете инструкцию про man ? Ничего удивительного, для вывода справки тоже используется less .)

Права

С любым файлом или каталогом связан набор «прав»: право на чтение файла, право на запись в файл, право исполнять файл. Все пользователи делятся на три категории: владелец файла, группа владельца файла, все прочие пользователи.

Посмотреть права на файл можно с помощью ls -l . Например:

> ls -l Makefile -rw-r--r-- 1 akira students 198 Feb 13 11:48 Makefile
Этот вывод означает, что владельцу (akira) можно читать и писать файл, группе (students) - только читать, всем прочим пользователя - тоже только читать.

Если при работе вы получаете сообщение permission denied , это значит, что у вас недостаточно правна объект, с которым вы хотели работать.

Подробнее читайте в man chmod .

STDIN, STDOUT, конвейеры (пайпы)

С каждой исполняющейся программой связаны 3 стандартных потока данных: поток входных данных STDIN , поток выходных данных STDOUT , поток для вывода ошибок STDERR .

Запустите программу wc , введите текст Good day today , нажмите Enter, введтие текст good day , нажмите Enter, нажмите Ctrl+d. Программа wc покажет статистику по количеству букв, слов и строк в вашем тексте и завершится:

> wc good day today good day 2 5 24
В данном случае вы подали в STDIN программы двухстрочный текст, а в STDOUT получили три числа.

Теперь запустите команду head -n3 /etc/passwd , должно получиться примерно так:

> head -n3 /etc/passwd root:x:0:0:root:/root:/bin/bash daemon:x:1:1:daemon:/usr/sbin:/usr/sbin/nologin bin:x:2:2:bin:/bin:/usr/sbin/nologin
В этом случае программа head ничего не читала из STDIN , а в STDOUT написала три строки.

Можно представить себе так: программа - это труба, в которую втекает STDIN , а вытекает STDOUT .

Важнейшее свойство юниксовой командной строки состоит в том, что программы-«трубы» можно соединять между собой: выход (STDOUT) одной программы передавать в качестве входных данных (STDIN) другой программе.

Такая конструкция из соединенных программ называется по-английски pipe (труба), по-русски - конвейер или пайп.

Объединение программ в конвейер делается символом | (вертикальная черта)

Выполните команду head -n3 /etc/passwd |wc , получится примерно следующее:

> head -n3 /etc/passwd |wc 3 3 117
Произошло вот что: программа head выдала в STDOUT три строки текста, которые сразу же попали на вход программе wc , которая в свою очередь подсчитала количество символов, слов и строк в полученном тексте.

В конвейер можно объединять сколько угодно программ. Например, можно добавить к предыдущему конвейеру еще одну программу wc , которая подсчитает, сколько слов и букв было в выводе первой wc:

> head -n3 /etc/passwd |wc |wc 1 3 24

Составление конвейеров (пайпов) - очень частое дело при работе в командной строке. Пример того, как это делается на практике, читайте в разделе «Составление конвейера-однострочника».

Перенаправление ввода-вывода

Вывод (STDOUT) програмы можно не только передать другой программе по конвейеру, но и просто записать в файл. Такое перенаправление делается с помощью > (знак «больше»):

Date > /tmp/today.txt
В результате выполнения этой команды на диске появится файл /tmp/today.txt . Посмотрите его содержимое с помощью cat /tmp/today.txt

Если файл с таким именем уже существовал, его старое содержимое будет уничтожено. Если файл не существовал, он будет создан. Каталог, в котором создается файл, должен существовать до выполнения команды.

Если надо не перезаписать файл, а добавить вывод в его конец, используйте >> :

Date >> /tmp/today.txt
Проверьте, что теперь записано в файле.

Кроме того, программе можно вместо STDIN передать любой файл. Попробуйте:

Wc

Что делать, когда что-то непонятно

Если вы сталкиваетесь с поведением системы, которое не понимаете, или хотите добиться определенного результата, но не знаете, как именно, советую действовать в следующем порядке (кстати, это относится не только к шеллам):

• насколько возможно четко сформулируйте вопрос или задачу - нет ничего сложнее, чем решать «то, не знаю что»;
• вспомните, сталкивались ли вы уже с такой же или подобной проблемой - в этом случае стоит попробовать решение, которое сработало в прошлый раз;
• почитайте подходящие man-ы (если понимаете, какие man-ы подходят в вашем случае) - возможно, вы найдете подходящие примеры использования команд, нужные опции или ссылки на другие команды;
• подумайте: нельзя ли немного поменять задачу? - возможно, чуть-чуть изменив условия, вы получите задачу, которую уже умеете решать;
• задайте свой четко сформулированный вопрос в поисковой системе - возможно, ответ найдется на Stack Overflow или других сайтах;

Если ничего из перечисленного не помогло - обратитесь за советом к преподавателю, опытному коллеге или товарищу. И не бойтесь задавать «глупые» вопросы - не стыдно не знать, стыдно не спрашивать.

Если вы разобрались со сложной проблемой (самостоятельно, с помощью Интернета или других людей) -- запишите свое решение на случай, если такая же проблема снова возникнет у вас или ваших товарищей. Записывать можно в простой текстовый файл, в Evernote, публиковать в соц.сетях.

Методы работы

Скопировать-и-вставить - из man-ов, из статей на StackOverflow и т.п.Командная строка состоит из текста, пользуйтесь этим: копируйте и используйте примеры команд,записывайте удачные находки на память, публикуйте их в твиттерах и блогах.

Вытащить из истории предыдущую команду, добавить в конвейер еще одну команду, запустить, повторить .См. также раздел «Составление конвейера-однострочника».

Базовые команды

• переход в другой каталог: cd ;
• просмотр содержимого файлов: саt , less , head , tail ;
• манипуляции с файлами: cp , mv , rm ;
• просмотр содержимого каталогов: ls , ls -l , ls -lS ;
• структура каталогов: tree , tree -d (можно передать в качестве параметра каталог);
• поиск файлов: find . -name ... ;

Аналитика

• wc , wc -l ;
• sort -k - сортировка по указанному полю;
• sort -n - числовая соритровка;
• diff - сравнение файлов;
• grep , grep -v , grep -w , grep "\" , grep -E - поиск текста;
• uniq , uniq -c - уникализация строк;
• awk - в варианте awk "{print $1}" , чтобы оставить только первое поле из каждой строки, $1 можно менять на $2 , $3 и т.д.;

Диагностика системы

• ps axuww - информация о процессах (запущенных программах), работающих на машине;
• top - интерактивный просмотр самых ресурсоемких процессов;
• df - занятое и свободное место на диске;
• du - суммарный размер файлов в каталоге (рекурсивно с подкаталогами);
• strace , ktrace - какие системные вызовы выполняет процесс;
• lsof - какие файлы использует процесс;
• netstat -na , netstat -nap - какие порты и сокеты открыты в системе.

Некоторых программ у вас может не быть, их надо установить дополнительно. Кроме того, некоторые опции этих программ доступны только привилегированным пользователям (root "у).

Массовое и полуавтоматическое выполнение

На первых порах пропускайте этот раздел, эти команды и конструкции понадобятся вам тогда, когда доберетесь до несложного шелльного скриптинга.

• test - проврека условий;
• while read - цикл по строчкам STDIN ;
• xargs - подстановка строк из STDIN в параметры указанной программе;
• seq - генерация последовательностей натуральных чисел;
• () - объединить вывод нескольких команд;
• ; - выполнить одно за другим;
• && - выполнить при условии успешного завершения первой команды;
• || - выполнить при условии неудачного завершения первой команды;
• tee - продублировать вывод программы в STDOUT и в файл на диске.

Разное

• date - текущая дата;
• curl - скачивает документ по указаному url и пишет результат на STDOUT ;
• touch - обновить дату модификации файла;
• kill - послать процессу сигнал;
• true - ничего не делает, возвращает истину, полезна для организации вечных циклов;
• sudo - выполнить команду от имени root "а.

Составление конвейера-однострочника

Давайте рассмотрим пример реальной задачи: требуется прибить все процессы task-6-server , запущенные от имени текущего пользователя.

Шаг 1.
Понять, какая программа выдает примерно нужные данные, хотя бы и не в чистом виде. Для нашей задачи стоит получить список всех процессов в системе: ps axuww . Запустить.

Шаг 2.
Посмотреть на полученные данные глазами, придумать фильтр, который выкинет часть ненужных данных. Часто это grep или grep -v . Клавишей «Вверх» вытащить из истории предыдущую команду, приписать к ней придуманный фильтр, запустить.

Ps axuww |grep `whoami`
- только процессы текущего пользователя.

Шаг 3.
Повторять пункт 2, пока не получатся чистые нужные данные.

"
- все процессы с нужным именем (плюс, может быть, лишние вроде vim task-6-server.c и т.п.),

Ps axuww |grep `whoami` | grep "\" | grep -v vim ps axuww |grep `whoami` | grep "\" | grep -v vim |grep -v less
- только процессы с нужным именем

Ps axuww |grep `whoami` | grep "\" | grep -v vim |grep -v less |awk "{print $2}"

Pid-ы нужных процессов, п. 3 выполнен

Шаг 4.
Применить подходящий финальный обработчик. Клавишей «Вверх» вытаскиваем из истории предыдущую команду и добавляем обработку, которая завершит решение задачи:

• |wc -l чтобы посчитать количество процессов;
• >pids чтобы записать pid-ы в файл;
• |xargs kill -9 убить процессы.

Задания для тренировки

Хотите попрактиковаться в новых умениях? Попробуйте выполнить следующие задания:

• получите список всех файлов и каталогов в вашем домашнем каталоге;
• получите список всех man -статей из категории 2 (системные вызовы);
• посчитайте, сколько раз в man-е по программе grep встречается слово grep;
• посчитайте, сколько процессов запущено в данный момент от имени пользователя root ;
• найдите, какая команда встречается в максимальном количестве категорий справки (man);
• подсчитайте, сколько раз встречается слово var на странице ya.ru .

Подсказка: вам понадобится find , grep -o , awk "{print $1}" , регулярные выражения в grep , curl -s .

Что изучать дальше?

Если командная строка начинает вам нравиться, не останавливайтесь, продолжайте совершенствовать свои навыки.

Вот некоторые программы, которые определенно вам пригодятся, если вы будете жить в командной строке:

• find со сложными опциями
• apropos
• locate
• telnet
• netcat
• tcpdump
• rsync
• screen
• zgrep , zless
• visudo
• crontab -e
• sendmail

Кроме того, со временем стоит освоить какой-нибудь скриптовый язык,например, perl или python , или даже их оба.

Кому это надо?

А стоит ли вообще изучать сегодня командную строку и шелльный скриптинг? Определенно стоит. Приведу только несколько примеров из требований Facebook к кандидатам, которые хотят поступить на работу в FB.

В данном разделе предоставлена документация в помощь программисту на языках командных оболочек shell (sh, bash, ksh и другие)

Командный интерпретатор c-shell

0. Введение

Командный интерпретатор в среде UNIX выполняет две основные функции:

представляет интерактивный интерфейс с пользователем, т.е. выдает приглашение, и обрабатывает вводимые пользователем команды;
обрабатывает и исполняет текстовые файлы, содержащие команды интерпретатора (командные файлы);

В последнем случае, операционная система позволяет рассматривать командные файлы как разновидность исполняемых файлов. Соответственно различают два режима работы интерпретатора: интерактивный и командный.

В среде UNIX (в отличие, скажем, от DOS) имеются несколько различных командных интерпретаторов. Перечислим наиболее популярные:

/bin/sh - Bourne shell. Исторически это первая командная оболочка, разработанная для первой версии ОС UNIX. В настоящее время эта оболочка является основной в версиях UNIX System V.
/bin/csh - С-shell. Оболочка, синтаксис командного языка которой приближен к языку C. Является основной оболочкой для Берклеевской разновидности ОС UNIX.
/bin/ksh - k-shell.
/bin/rsh - Restricted shell. Представляет собой sh с ограниченными возможностями (прежде всего для защиты ОС от несанкционированных действий пользователя).

Операционная система ConvexOS является разновидностью 4.3 BSD UNIX()BSD - Berkeley Series Distribution и, следовательно, базовой командной оболочкой является csh.

1. Основные возможности

Работа с командной строкой

Набираемую пользователем строку интерпретатор воспринимает как команду (или несколько команд). Синтаксис командного интерпретатора позволяет набирать

несколько команд в одной строке, разделяя их точкой с запятой. Например

эквивалентно двум последовательно введенным командам:

Наоборот, при желании пользователь может

продолжить набор длинной команды на следующей строке, закончив текущую строку знаком \\. До завершения ввода команды вы будете получать ``вторичное приглашение"" > вместо основного (%). Например,

% tar tv Makefile star.o star.c star.dat main.o main.c

эквивалентно

% tar tv Makefile star.o \

> star.c star.dat \

Управление потоками ввода-вывода осуществляется, подобно DOS(Точнее, синтаксис перенаправления потоков ОС DOS восприняла от UNIX) с помощью символов > , > > ,

Полезный частный случай использования механизма перенаправления потоков - перенаправление в /dev/null, что позволяет избавиться от ненужных сообщений на экран. С помощью того же механизма можно создавать пустые файлы:

создаст в текущей директории пустой файл myfile.

Дополнительно C-shell позволяет группировать команды с помощью круглых скобок. В этом случае вся конструкция внутри скобок рассматривается интерпретатором как одна команда. Сие полезно, например, в таких конструкциях:

% (command1 | command2)

Если же скобки опустить, shell не сможет определить какой из команд вы хотите подать на вход файл myfile.

Следующие ``удобства"" существуют в данной реализации C-shell:

Вы можете не набирать длинную команду до конца, а попробовать после частичного набора команды (или имени файла) нажать клавишу табуляции. C-shell попытается сама дополнить недостающие символы, либо ответит писком, если выбор неоднозначен.
Если вы набрали команду, но забыли ее опции, наберите последовательность H. C-shell выдаст краткую помощь. Например,

Набирая полное имя файла пользуйтесь комбинацией клавиш ^D. Вы сможете получить листинг набираемого каталога в формате команды lf.
Командный буфер запоминает 20 последних команд. Вместо набора команды вы можете вызвать ее из буфера с помощью стрелочной клавиатуры (конечно только в том случае, если эта команда есть в буфере).

Разбор командной строки

Интерпретатор, получив командную строку, выполняет над ней ряд преобразований, а именно:

Раскрывает псевдонимы (alias)
Раскрывает метасимволы (*, ?, [, ], ~, {, })
Подставляет переменные shell
Выполняет команду, если она - встроенная команда интерпретатора, или запускает процесс, если команда внешняя.

Разберем эти действия по этапам.

Псевдонимы (alias). Встроенная команда alias позволяет определять псевдонимы команд. Пример:

% alias mycat "cat | more"

определяет mycat как псевдоним строки cat | more. Поэтому далее вы вправе пользоваться командой mycat, которая будет раскрыта интерпретатором везде, где вы ее используйте. Это - способ определения коротких имен для длинных составных команд.

Встроенная команда unalias mycat уничтожает ранее введенный псевдоним mycat.

Метасимволы. Метасимволы позволяют кратко записывать целые списки слов (главным образом - имен файлов). Shell рассматривает слово, в котором встречаются метасимволы, как шаблон для составления списка имен файлов:

* в шаблоне заменяет любую последовательность символов. Например m* раскроется в список всех файлов, начинающихся с буквы m. Существует небольшое исключение из этого правила: просто * опускает в списке те файлы, имена которых начинаются с точки.
? заменяет один символов. Например m? раскроется в список всех имен файлов, начинающихся с буквы m и состоящих точно из двух букв.
[.-.] позволяет указать интервал для подставляемого символа. Например m будет раскрыто в ma mb mc me.
{...,...} позволяет перечислить слова для подстановки. Так, например m{red,blue,green} будет раскрыто в mred mblue mgreen.

Наконец, тильда позволяет указать домашний каталог пользователя:

~name/ эквивалентно указанию полного пути в домашний каталог пользователя name (Скажем, /usr1/name/)
~/ эквивалентно указанию полного пути в ваш собственный домашний каталог.

Переменные shell. Слова, начинающиеся с символа $ командный интерпретатор воспринимает как имена переменных. Переменные делятся на переменные окружения (они будут известны всем вызванным из этой shell программам и являются в этом смысле глобальными) и простые переменные.

Встроенная команда set name=value позволяет определить простую переменную с именем name и дать ей значение value. Встретив в командной строке выражение $name интерпретатор заменит его на value. Например,

% set color=blue

выдаст на терминал строчку blue. А

% set color=blue

% echo new$color

даст newblue. Наконец, введя

% set color=blue

% echo ${color}new

получим colornew. Последний пример демонстрирует как надо использовать фигурные скобки для выделения имени переменной из слова (на echo $colornew интерпретатор бы ответил, что переменная colornew не определена.

Команда unset уничтожает ранее определенные переменные.

Чтобы определить переменную равной строке из нескольких слов, заключите ее в простые кавычки. Пример

% set color="blue or red or green"

Простые переменные могут быть массивами слов (что надо отличать от только что рассмотренного случая, когда переменная содержит строку из нескольких слов. Для объявления массива надо использовать круглые скобки:

% set colors=(blue red green)

Теперь команда echo $colors выдаст строку из трех цветов (попробуйте!). Однако вы можете также работать в отдельными элементами массива (элементы нумеруются с нулевого значения), например так:

(получим green). Количество элементов в массиве содержится в переменной $#colors.

даст на терминал цифру 3.

Возможны довольно сложные комбинации с использованием шаблонов, например:

% set files=(m*)

выдаст число файлов в текущем каталоге, начинающихся с буквы m.

Переменные окружения вызываются точно также как и простые переменные. Разница заключается в способе их определения:

Команда % setenv name value устанавливает переменную окружения с именем name. Обратите внимание на раздражающую разницу в синтаксисе: определяя переменную окружения не надо ставить знак =.

Список всех переменных окружения можно получить с помощью встроенной команды printenv.

Отменить определения переменной окружения можно с помощью unsetenv.

Наконец, для определения массива переменных окружения НЕ используются круглые скобки, а используются двоеточия в качестве разделителей элементов массива:

% setenv MANPATH /usr/man/:/usr/local/man:/usr/man/X11:~/man

Встроенные команды и переменные

Список важнейших встроенных команд C-shell с краткими пояснениями:

alias определяет псевдоним

bg переводит задачу в фоновый режим исполнения

chdir path команда перехода в каталог path.

echo выводит на стандартный вывод все свои аргументы

exec filename запускает процесс из файла filename вместо текущей shell (т.е. поверх нее). Возврат в shell невозможен.

exit заканчивает работу shell.

fg переводит фоновый процесс в синхронный.

file filename выдает информацию о том, что операционная система думает об этом файле.

goto label осуществляет безусловный переход на строку командного файла, помеченную меткой label. Не используется в интерактивном режиме.

kill pid посылает сигнал аварийного завершения процессу с номером pid, что обычно приводит к уничтожению процесса.

source filename считывает и исполняет команды из файла filename.

set, setenv установка внутренних переменных и переменных окружения.

shift var сдвигает элементы массива var влево. При этом размер массива уменьшается на единицу, а нулевой элемент массива теряется. Переменная var должна быть массивом.

time command выполняет команду command и выводит на терминал затраченное на ее выполнение время.

unset уничтожает переменную shell.

unalias уничтожает ранее определенный псевдоним команды.

@ name=expr заносит результат арифметического выражения expr в переменную name.

Список важнейших встроенных переменных C-shell с краткими пояснениями:

argv массив параметров командной строки (используется в командном режиме)

cdpath каталог, куда shell переходит, получив команду chdir без аргумента.

history размер буфера для запоминания команд.

home домашний каталог пользователя

mail местоположение в файловой системе почтового ящика пользователя.

path путь поиска внешних команд.

prompt основное приглашение shell.

prompt1 вторичное приглашение.

shell полный путь исполняемого файла текущей оболочки (/bin/csh)

Управляющие операторы и операторы цикла

Из списка встроенных команд оболочки мы сознательно исключили условные операторы и операторы цикла, которые будут рассмотрены здесь.

Условное выполнение

Синтаксис условного оператора if в C-shell таков

if (expr) command

В качестве expr может стоять либо арифметическое выражение, либо проверка атрибутов файла. Пример:

if (-f /etc/hosts) cat /etc/hosts

Рассмотрим последний случай подробнее. Возможны следующие проверки атрибутов файла:

R доступен на чтение

W доступен на запись

X доступен на исполнение

E проверка существования файла

O проверка что вы являетесь хозяином данного файла

Z файл имеет нулевой размер

F файл является обычным файлом

P файл является именованным программным каналом

D файл является директорией

Цикл while

Цикл выполняется до тех пор, пока условие истинно. Пример:

while ($#files > 0)

Цикл foreach

Это чрезвычайно полезный оператор, позволяющий организовать цикл по элементам массива слов

foreach varname (list)

Тело цикла выполняется столько раз, сколько элементов в массиве list. При этом переменная varname содержит очередное значение элемента массива. Пример

foreach color (blue red green)

echo The color is $color

foreach file (*.for)

echo Renaming $file

mv $file `basename $file .for`.f

Здесь использована стандартная команда basename, которая ``отрезает"" у слова, заданного в первом аргументе суффикс, заданный вторым аргументом и выводит получившееся слово на стандартный вывод. Об использовании обратных кавычек в языке C-shell будет рассказано несколько позже.

Многовариантный условный оператор

Синтаксис условного оператора switch в C-shell таков

case pattern1: ... breaksw case {\it pattern2} :

Оператор позволяет передавать управление в зависимости от того, удовлетворяет ли строка string какому-либо шаблону из набора pattern1, pattern2, ...(в этом случае управление передается в блок, ограниченный case ... breaksw) или нет (в этом случае управление передается на ветвь default:... endsw. В целом, оператор switch очень похож на аналогичный опреатор языка C. Такие конструкции часто используются в командных файлах для анализа ответа пользователя на заданный вопрос ().

2. Работа оболочки в командном режиме

Уже отмечалось, что csh может быть запущена в командном режиме. Более того, условные операторы и операторы цикла чаще используются именно в командных файлах. Здесь мы рассмотрим особенности такой ``командной"" работы.

Идентификация интерпретатора

Проще всего осуществить запуск оболочки в режиме исполнения некоторого файла mycommand придав этому файлу атрибут исполняемости командой chmod:

% chmod +x mycommand

Теперь достаточно ввести с клавиатуры команду mycommand и ОС автоматически запустит shell в командном режиме исполнения данного файла. В таком пути есть один подводный камень: командных интерпретаторов в системе много и синтаксис команд у них разный. Как ОС определит нужный вам? Ответ - никак. Вы должны явно указать ОС какой интерпретатор вы хотите запускать для исполнения данного командного файла. Для этого первая строчка вашего файла должна иметь следующий стандартный вид:

что и позволит ОС правильно поступить. Если же вы не задали этой информации, то ОС будет считать (по историческим причинам), что файл написан на языке Bourne shell и вы вероятнее всего получите множество сообщений о синтаксических ошибках.

Заметим еще одно полезное свойство работы оболочки в командном режиме: все строки, начинающиеся со знака # будут проигнорированы. Это позволяет вносить в текст командного файла комментарии.

Следующий факт позволяет вам работать с командной строкой средствами csh: при запуске командного файла mycommand автоматически становится определенной внутренняя переменная с именем argv, представляющая массив параметров командной строки. Например, следующий командный файл просто выводит все свои аргументы и их количество на терминал:

# This file simply outputs its arguments

# and the total number of arguments

echo Arguments: $argv

echo Number of arguments: $#argv

Явный запуск

Вы можете применить более прямой, но менее удобный способ запуска командного файла - вызвав shell с ключом -c filename. Пример:

% /bin/csh -c mycommand arg1 arg2 arg3...

где сразу же за ключом должно следовать имя запускаемого файла. Требуемые аргументы указываются после. Отметим, что при таком способе запуска файл может и не иметь атрибута исполняемости.

Кавычки

В синтаксисе shell кавычки играют важную роль. Есть три типа кавычек: простые ("), двойные (") и обратные (`).

Простые кавычки используются для выделения текста, который оболочка должна понимать буквально. Иными словами, текст внутри простых кавычек не подлежит раскрытию и интерпретации. Пример:

echo "Dollar is $good"

получим букально Dollar is $good несмотря на то, что знак доллара является метасимволом оболочки.

Двойные кавычки выделяют строку символов, которую оболочка будет считать одним словом. Пример:

set colors="green blue red"; echo $#colors

выдаст цифру 1, что означает, что переменная colors простая, а не массив. Все что находится внутри двойных кавычек подлежит интерпретации оболочкой.

Обратные кавычки позволяют представить строку, которая состоит из результата выполнения команды. Так что выражение в обратных кавычках рассматривается как команда, которую оболочка выполняет, а то, что эта команда выведет на стандартный вывод подставляется как строка на то место, где стоят эти обратные кавычки. Пример:

занесет в переменную mytty ту строку, которую выдает команда tty (а именно имя и номер текущего терминала).