Глава1. Оболочка общие сведения.

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 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.Командная оболочка (shell) обеспечивает взаимодействие 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. Оболочка Bash представляет средства для написания сценариев оболочки.

Оболочка читает свой ввод ....

Оболочка разбивает входные данные на токены:

слова и операторы.

Оболочка анализирует ввод в простые и составные

команды.

Оболочка выполняет различные расширения (отдельно) …

Оболочка выполняет перенаправление и удаляет

операторы перенаправления и их операнды из

списка параметров.

Оболочка выполняет функцию, встроенный,

исполняемый файл или скрипт …

Оболочка по желанию ожидает завершения

команды и собирает статус выхода.

1.1 Краткий обзор функциональных средства.

В оболочке Bash предоставляются следующие функциональные средства и возможности

Переадресация ввода-вывода.

Применение метасимволов для сокращения имен файлов. Переменные и параметры для специальной настройки рабочей среды. Встроенный набор команд для написания программ оболочки. Функции и оболочки для модульной организации задач.

Управление заданиями.

Редактирование (редакторы vi ,Emacs).

Доступ к предыдущим командам.

Арифметические операции.

Массивы и арифметические выражения.

Применение псевдонимов и другие средства.

1.2 Вызов оболочки.

Интерпретатор команд оболочки можно вызвать

bash [параметры ][аргументы ]

Путь к оболочке по ссылке /bin/sh.

Команды оболочки можно выполнять с терминала, из файла (когда в качестве первого аргумента указан сценарий).Исходные оболочки читают содержимое файлов etc/profile и . profile profile

# /etc/profile: system-wide .profile file for the Bourne shell (sh(1))

# and Bourne compatible shells (bash(1), ksh(1), ash(1), …).

if [ "${PS1-}" ]; then

if [ "${BASH-}" ] && [ "$BASH" != "/bin/sh" ];

Примечание

$ echo $PS1-

${debian_chroot:+($debian_chroot)}\u@\h:\w\$ -

$ echo $BASH-

/bin/bash-

$ echo $BASH

/bin/bash

then

# The file bash.bashrc already sets the default PS1.

# PS1='\h:\w\$ '

if [ -f /etc/bash.bashrc ]; then

. /etc/bash.bashrc

fi

else

Следующий фрагмент кода определяет форму приглашения для root # для user $

if [ "`id -u`" -eq 0 ]; then

PS1='# '

else

PS1='$ '

fi

fi

fi

Следующий фрагмент кода запускает один за другим всескрипты в каталоге /etc/profile.d

if [ -d /etc/profile.d ]; then

for i in /etc/profile.d/*.sh; do

if [ -r $i ]; then

. $i

fi

done

unset i

fi

Глава 2 Синтаксис.

2.1.Специальные файлы.

Оболочка читает содержимое одного или нескольких файлов запуска.

/etc/profile Автоматически при входе в систему

~/.bash_profile, ~/.bash_login или ~/.profile

~/.bashrc

~/.bash_logout Выход из системы или команда exit,

2.2 Метасимволы подстановки имен файлов.

* Совпадение с любой строкой.

Пример, перечислить файлы начинающие с output

$ ls output*

output1.wav output2.wav output3.wav output4.wav

? Совпадение с любым символом.

Пример

$ cd video?

~/video1$

[ abc..] совпадение с любым символом в квадратных скобках.

[!abc..] совпадение с любым символом кроме указанных в квадратных скобках.

~ Начальный каталог текущего пльзователя

~max Начальный каталог пользователя max

~+Текущий рабочий каталог ($PWD)

~– Предыдущий рабочий каталог ($OLDPWD).

Пример

~/video1$ cd # Переходим в текущий каталог.

$ cd – # Переходим из текущего каталога в предыдущий.

~/video1$

2.3.Метасимволы при установленном параметре extglob.

Активизировать расширение шаблонов командой

shopt (манипулирование параметрами оболочки).

shopt: shopt [-pqsu] [-o] [параметр …]

Set and unset shell options.

Options:

–o       restrict OPTNAMEs to those defined for use

with `set -o'

–p       print each shell option with an indication

of its status

–q suppress output (запретить выход).

–s enable (set) each OPTNAME

–u disable (unset) each OPTNAME

$shopt -s extglob

$ man shopt

Нет справочной страницы для shopt

?(шаблон) Совпадение с нулевым или единичным

количеством экземпляров заданного шаблона.

*(шаблон) Совпадение с нулевым или большим

количеством экземпляров заданного шаблона.

+(шаблон)Совпадение с единичным или большим

количеством экземпляров заданного шаблона.

@(шаблон) Точное совпадение с одним экземпляром

заданного шаблона.

! (шаблон) Совпадение с любыми символьными

строками не совпадающими с заданным шаблоном

Пример 1 Создадим файл из одной строки

$ cat >fs2.txt

Hello

^d

$ rm fs?(2).txt; cat fs2.txt

cat: fs2.txt: Нет такого файла или каталога

Пример 2

$ cat >fs01.txt

Allo

$ rm fs*(01).txt; cat fs01.txt

cat: fs01.txt: Нет такого файла или каталога

Пример 3

$ cat >fs_lin.txt

Hello friend

$ rm fs@(_lin).txt; cat fs_lin.txt

cat: fs_lin.txt: Нет такого файла или каталога

Пример 4

$ cat >fs_lin.txt

Hello friend

$ rm fs!(lin).txt; cat fs_lin.txt

rm: невозможно удалить 'fs!(lin).txt': Нет такого файла или каталога

cat: fs_lin.txt: Нет такого файла или каталога

2.4 Совпадение с классами символов.

Класс Совпадающие символы

alnum Буквенно-цифровые

alpha Буквенные

ascii Символы в коде ACII

blank Пробелы и знаки табуляции

cntrl Управляющие

digit Десятичные цифры

graph Непробельные

lower Строчные буквы

print Печатаемые

punct Знаки препинания

space Пробельные

upper Прописные буквы

word То же что и alnum

xdigit Шестнадцатиричные цифры

Пример

Эквивалентом выражения "[a-zA-Z_0-9]" является выражение "[[:alnum:]]"

Выражению "[0-9]" эквивалентно выражение "[[:digit:]]"

Выражению "[a-Z]" эквивалентно регулярное выражение "[[:alpha:]

[01[:alpha:]%] совпадает с 0 ,1 ,любым алфавитным символом или %.

2.5 Раскрытие скобок.

Раскрытие скобок выполняется прежде других видов раскрытия выражений, {} не должны заключаться в кавычки. Подстановка команд при раскрытии скобок игнорируется оболочкой BASH.

Пример 1

$ echo hi{BBB,AAA}there

hiBBBthere,hiAAAthere

Пример2

$ echo a{d,c,b}e

ade ace abe

Пример 3

$ echo 1 to 5 is {1..5}

1 to 5 is 1 2 3 4 5

$ echo 1 to 8 by 2 {1..8}

1 to 8 by 2 1 2 3 4 5 6 7 8

Использование скобок ( ) показано на следующем примере – выполнение группы команд.

$ (date; w;) Результат

Чт 22 июл 2021 08:31:12 MSK

08:31:12 up 3:00, 1 user, load average: 0,02, 0,14, 0,18

USER TTY FROM LOGIN@ IDLE JCPU PCPU WHAT

max tty2 tty2 05:31 2:59m 0.11s 0.10s /usr/libexec/gn

Использование скобок [ ] и (( )) показано на примере простого скрипта.

$ cat >skobki.sh

#!/bin/bash

X=1

while [ $X -lt 5 ]

do

echo "–> $X <–"

X=$(( $X+1 ))

done

exit 0

$ chmod +x skobki.sh

$ ./skobki.sh

–-> 1 <–

–-> 2 <–

–-> 3 <–

–-> 4 <–

2.6 Управляющие последовательности символов.

Распознаются и интерпретируются в следующих контекстах. Символьная строка в форме $ '…'

Аргументы в командах echo -e , printf %b

(Подставить управляющие последовательности символов в символьные строки).

Форматирующие строки, указываемые в команде printf ( управляющие последовательности символов в заданном формате экранируются).

\a Звонок

\b Возврат на 1 позицию

\c Подавить знак новой строки

\e Переход

\E Переход

\f Перевод страницы

\n Перевод строки

\r Возврат каретки

\t Табуляция

\uHHHH Символ HHHH в Юникоде

\nnn Восьмиричное значение nnn

\’ Одиночная кавычка

\” Двойная кавычка

\? Знак вопроса

\\ Обратная косая черта

Простой пример

$ echo -e "Hello Friend"

Hello Friend

$ echo -e "Hello\nFriend"

Hello

Friend

$ echo -e "Hello Friend" \?

Hello Friend ?

2.7 Формы команд.

–Выполнить команду в фоновом режиме $ cmd &.

–Выполнить команды группой в текущей оболочке {cmd1; cmd2}.

Пример 1

$ { who;pwd; }

max tty7 2019-08-12 05:17 (:0)

/home/max

–Выполнить команды в подоболочке (cmd1 ;cmd2)

Пример 2

$ (date; who; pwd) > logfile

$ cat logfile

Сб авг 3 09:03:21 MSK 2019

max tty7 2019-08-03 08:23 (:0)

/home/max

–Передать выход cmd1 на вход cmd2. $ cmd1 | cmd2

Пример 3, найти все файлы с расширением .sh и

сделать их исполняемыми

$ find *.sh -type f |xargs chmod +x

Проверка

$ ls -l *.sh

–Результат команды cmd2 как аргумент cmd1.

$ cmd1 `cmd2`

$ cat `pwd`

cat: /home/max: Это каталог

–Подстановка команд сmd1 $(cmd2)

Пример 4, создадим файл с датой

$ touch f01 $(date)

$ ls -l f01

–rw-rw-r– 1 max max 0 авг 3 09:39 f01

Числовой результат в качестве аргумента

cmd $ (выражение)

–Логическое И. $ cmd1 && cmd2

–Логическое ИЛИ $ cmd1 || cmd2

–Логическое НЕ $!cmd

Пример 5

$ date || touch f81.txt; ls f81.txt

Сб 30 мая 2020 06:43:33 MSK

ls: невозможно получить доступ к 'f81.txt': Нет такого файла или каталога

$ date && touch f81.txt; ls f81.txt

Сб 30 мая 2020 06:43:54 MSK

f81.txt

2.8 Простая переадресация ввода-вывода.

Ниже отображены формы переадресации ввода-вывода

cmd>file Направить результат команды в файл.

Пример 1

$ date >f30.txt; cat f30.txt

Вт июн 11 22:10:14 MSK 2019

cmd>> file Добавить результат команды в файл

Пример 2

$ date >>f30.txt; cat f30.txt

Вт июн 11 22:10:14 MSK 2019

Вт июн 11 22:11:45 MSK 2019

cmd <file Взять входные данные для команды из

файла.

Пример 3

$ cat <f30.txt

Вт июн 11 22:10:14 MSK 2019

Вт июн 11 22:11:45 MSK 2019

Пример 4 Встраиваемая строка.

Представить текст заданного слова в качестве входных данных для указанной команды.

$ cat <<<"Privet"

Privet

Пример 5

cmd <>file Записать в файл результат команды,

содержимое файла не нарушается.

$ date <> f30.txt; cat f30.txt

Вт июн 11 21:58:17 MSK 2019

Вт июн 11 17:15:49 MSK 2019

cmd >| file Направить результат команды в файл

переписав его содержимое.

Пример 5 Направить результаты в файл, переписав его содержимое.

$ date

Пн 12 июл 2021 08:02:24 MSK

$ cat >f30.txt

Hello

$ date >| f30.txt

$ cat f30.txt

Пн 12 июл 2021 08:03:13 MSK

2.9 Переадресация ввода-вывода с использованием дескрипторов файлов.

Файловый дескриптор – целое число,которое указывает доступ к файлу.

Стандартный ввод stdin дескриптор 0.

Стандартный вывод stdout дескриптор 1.

Стандартный вывод ошибок stderr дескриптор 2. Клавиатура stdin файл.

Экран stdout файл. Файловый дескриптор привязан к индефикатору процесса.

Пример

# sleep 1000 &

[2] 5021

# cd /proc/5021/fd ; ls

0 1 2

cmd >&n Направить результат команды в файл с

дескриптором n.

Пример 1 # дескриптор 1 стандартный вывод.

$ date >&1

Вт июн 11 22:05:51 MSK 2019

cmd >&– Закрыть стандартный вывод

$ date >&-

date: ошибка записи: Неправильный дескриптор файла.

cmd<&n Взять входные данные для указанной команды из файла с заданным дескриптором n.

$ cat >file1<&0

privet

$ cat file1

privet

cmdm<&n Входные данные из файла с дескриптором m

поступают из файла с дескриптором n.

$ cat >file1 2<&0

privet 4 # Набираем с клавиатуры

$ cat file1

privet 4

cmd<&– Закрыть стандартный ввод.

$ pwd<&-

/home/max1

$

cmd<&n Направить содержимое файла с заданным дескриптором n в стандартный ввод,получив сначала копию, а затем закрыв оригинал.

cmd>&n- Направить содержимое файла с заданным дескриптором n в стандартный вывод,получив сначала копию,а затем закрыв оригинал.

Пример Напишем следующий скрипт

$ cat f2.sh

#!/bin/sh

read str <&0

echo "$str" | festival –tts –language russian

Запускаем скрипт

$ sh f2.sh Набираем в терминале фразу

Привет друзья. Нажимаем Enter и слышим

«Привет друзья»

Пример 2

$ cat f5.txt

Hello my friend

$ read str <f5.txt |echo "$str" >&1-

Hello my friend

Использование команды exec с дескрипторами.

exec 0

Создадим под root myfile с двумя командами.

# cat >myfile

pwd; date

Выполнить команды из файла вместо стандартного ввода.

# exec 0<myfile

# pwd; date

/root

exec 1

cat myscript1.sh

#!/bin/sh

exec 1>outfile

0echo "This a test"

$ cat ./outfile

This is a test

exec 3

$ cat myscript3.sh

#!/bin/sh

exec 3> myfile

echo "Privet" >&3

cat ./myfile

$sh myscript.sh

Privet

Примечание возможно использование команды exec c дескрипторами 0-9.

2.10 Многократная переадресация ввода-вывода.

Направить стандартный вывод ошибок в заданный

файл cmd 2>file Пример 1

$ ls -l /root/ 2>ls_er; cat ls_er

ls: невозможно открыть каталог '/root/': Отказано в доступе.

Направить стандартный вывод ошибок и данных в

заданный файл.

cmd >file 2>&1 Пример 2

$ ls -l f1.txt; ls -l /root/ 2>&1 >ls1

–rw-rw-r– 1 max1 max1 6 мая 9 07:21 f1.txt

ls: невозможно открыть каталог '/root/': Отказано в доступе.

$ cat ls1

ls: невозможно открыть каталог '/root/': Отказано в доступе.

Присоединить стандартный вывод данных и

ошибок к содержимому данного файла

cmd&>> file Пример 3

$ ls -l f1.txt; ls -l /root/ &>> ls2

–rw-rw-r– 1 max1 max1 6 мая 9 07:21 f1.txt

$ ls -l f1.txt; ls -l /root/ &>> ls2

–rw-rw-r– 1 max1 max1 6 мая 9 07:21 f1.txt

max1@hp:~$ cat ls2

ls: невозможно открыть каталог '/root/': Отказано в доступе.

ls: невозможно открыть каталог '/root/': Отказано в доступе.

Направить стандартный данных в заданный file1,

стандартный вывод ошибок в указанный file2

Направить стандартный вывод данных и ошибок в

стандартный вывод, так и в заданные файлы.

сmd 2 >&1 |tee файлы или cmd |& tee файлы

Пример 4

$ pwd; ls -l /root/ 2>&1 |tee ls3

/home/max1

ls: невозможно открыть каталог '/root/': Отказано

в доступе.

$ cat ls3

ls: невозможно открыть каталог '/root/':Отказано

в доступе.

2.11 Сохранение дескрипторов файлов в переменных.

Допускается указывать имя переменной вместо

числового обозначения дескриптора.

Пример. Нахождение дескриптора файла.

$ exec 4>file;echo "OK">&4; cat ./file

OK

max@hp:/dev/fd$ ls

0 1 2 255 4

max@hp:/dev/fd$ cat 4

OK

Пример использования дескрипторов числом более 9

$ mv f1.txt f1

$ echo f1 {f1fd}>xyz

f1

$ echo $f1fd

11

$ cd /dev/fd

max@hp:/dev/fd$ ls

0 1 11 2 255 4

max@hp:/dev/fd$ echo "Privet">&11

max@hp:/dev/fd$ cat 11

Privet Дескриптор файла,сохраненный в переменной оболочки может быть использован в сценарии.

2.12 Специальные имена файлов.

/dev/stdin Дубликат дескриптора файла 0

/dev/stdout Дубликат дескриптора файла 1

/dev/stderr Дубликат дескриптора файла 2

/dev/fd/<n> Дубликат дескриптора файла <n>

/dev/tcp/<host>/<port> или /dev/udp/<host>/<port>

Оболочка Bash устанавливает соединение с указанным хостом через заданный порт, используя полученный в итоге дескриптор файла при переадресации ввода-вывода.

~/Документы$ find -print >filelist 2>no_access

Обнаруживаемые файлы направляются в файл filelist, а сообщения об ошибках в файл no_access

Проверка

~/Документы$ cat filelist

.

./Posix1.doc

./script

./script/sc01.sh

./no_access # новый файл

./rus2.doc

./filelist # новый файл

./otchet.doc

Глава 3.Функции.

Функция совокупность команд, выполняемых в

сценарии оболочки.

Синтаксис функции – имя (){ код-тело функции

} [ виды переадресации]

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.

Функции вызываются таким же образом, как и

команды. Если используется ключевое слово function,то указывать () после имен необязательно

Пример создания простой функции с именем privet.

$ if [ "$USER"=max ]; then

> privet ( ) {

> echo "Privet Max";}

> fi

Запускаем функцию