
- •История создания unix систем. Мультиплатформенность. Пперечень реализаций ос и в чем их отличие.
- •Возникновение и первая редакция ос unix
- •Исследовательский unix
- •Первый перенос ос unix
- •Седьмая редакция
- •Возникновение группы университета г. Беркли (bsd)
- •Unix System III и первые коммерческие версии системы
- •Основные понятия многопользовательской ос
- •Пользователь
- •Интерфейс пользователя
- •Привилегированный пользователь
- •Программы
- •Команды
- •Процессы
- •Перенаправление ввода/вывода
- •Основные сведения для пользователей Unix
- •Терминал
- •Состав программного обеспечения на примере System V версии 4.0
- •Базовая операционная система
- •Дополнительные пакеты программ
- •Структура ядра операционной системы и функции ядра операционной системы Ядро ос unix
- •Общая организация традиционного ядра ос unix
- •Функции операционной системы
- •Предполагаемая аппаратная среда
- •Прерывания и особые ситуации
- •Уровни прерывания процессора
- •Распределение памяти
- •Структура системы
- •Среда выполнения процессов
- •Специальные символы shell-переменных
- •Специальные символы shell-операторов
- •Команды ос unix
- •Регистрационный каталог" пользователя
- •Общее файловое дерево
- •Первый слой файловой системы
- •Второй слой
- •Символические каналы связи
- •Имя пути
- •Полное имя пути
- •Родственное имя пути
- •Правила именования справочников и файлов
- •Дополнительная информация по файловой системе
- •Перечень специальных символов
- •Минимальный набор команд
- •Организация справочника/каталога
- •Команда mkdir - создать справочник/каталог
- •Команда ls - напечатать содержимое справочника/каталога
- •Часто используемые ключи команды ls
- •Команда cd - изменить текущий справочник
- •Команда rmdir - удалить справочник
- •Доступ к файлу и работа с ним
- •Основные команды
- •Команды cat, pg, pr - распечатать содержимое файла
- •Команда cat
- •Команда pg
- •Команда pr
- •Команда cp - сделать копию файла
- •Команда mv - переименование файла
- •Команда rm - удалить файл
- •Команда wc - подсчет строк, слов и символов
- •Команда chmod - изменить статус файла
- •Как определить права
- •Как изменить существующие права
- •Альтернативный метод
- •Дополнительные команды
- •Команда diff
- •Команда grep
- •Команда sort
- •Режимы редактора
- •Создание текста в режиме Append
- •Выход из режима Append
- •Редактирование текста в командном режиме
- •Перемещение курсора
- •Удаление текста
- •Добавление текста
- •Команда перемещения: - (знак минус)
- •Позиционирование слов
- •Позиционирование в окне
- •Позиционирование курсора на неотображаемом тексте
- •Прокрутка текста
- •Удаление текста
- •Удаление текста в режиме ввода текста
- •Отменить последнюю команду
- •Команды удаления в командном режиме
- •Удаление слов
- •Удаление строк
- •Удаление текста после курсора
- •Модификация текста
- •Замена текста
- •Подстановка текста
- •Изменение текста
- •Извлечение и присоединение текста
- •Перемещение текста
- •Перемещение букв
- •Копирование текста
- •Специальные команды
- •Повторить последнюю команду
- •Объединение строк
- •Очистить окно и восстановить текст
- •Заменить нижний регистр на верхний и vice versa
- •Использование команд построчного редактора
- •Временный возврат к shell
- •Запись текста в новый файл
- •Переход к указанной строке
- •Удалить остаток буфера
- •Добавить файл в буфер
- •Провести глобальные изменения
- •Специальные опции для VI
- •Восстановление потерянного файла
- •Редактирование нескольких файлов
- •Просмотр файла
- •Интерпретатор shell последовательность действий интерпретатора shell
- •Специальные символы shell-переменных
- •Специальные символы shell-операторов
- •Встроенные операторы языка shell
- •Команды System V Bourne Shell
- •Дополнительные команды System V.2
- •Общая характеристика командных языков
- •Базовые возможности семейства командных интерпретаторов
- •1. Синтаксические
- •Связь ос unix с другими компьютерными станциями
- •Печать форматированного файла
- •Простые шаблоны
- •Простые действия
- •Встроенные переменные
- •Определенные пользователем переменные
- •Функции
- •Примеры некоторых полезных программ
- •Сообщения об ошибках
- •Шаблоны
- •Шаблоны begin и end
- •Комбинация шаблонов
- •Область шаблона
- •Поле переменных
- •Операторы управления потоком
- •Массивы
- •Функции, определенные пользователем
- •Комментарии
- •Файлы и каналы
- •Разделители ввода
- •Использование awk с другими командами и с shell
- •Функция system
- •Взаимодействие с shell
- •Примеры использования
- •Генерирование отчетов
- •Дополнительные примеры Частота использования слов
- •Накопление
- •Случайный выбор
- •Возможности shell
- •10.27.1. Ограничения
- •Запуск и остановка системы
1. Синтаксические
| символ канала
&& символ и-если
|| символ или-если
; разделитель команд
;; разделитель регистров
& фоновые команды
() группирование команд
< перенаправление ввода
<< ввод из документа
> создание вывода
>> добавление к выводу
# комментарий в конце строки
2. Шаблоны
* отображает любой символ(ы) включая и его отсутствие
? отображает любой одиночный символ
[...] отображает любые символы в скобках
3. Подстановки
${...} подстановка переменной оболочки
`...` подстановка вывода команд
4. Квотирование
\ квотирует следующий символ как литерал без специального значения.
'...' квотирует символы в кавычках за исключением обратной кавычки.
"..." квотирует символы в кавычках за исключением $`\"
5. Зарезервированные слова
if esac
then for
else while
elif until
fi do
case done
in {}
В UNIX благодаря Shell команды могут:
- объединяться для образования новых команд;
- передавать позиционные параметры;
- добавляться или переименоваться пользователем;
- выполняться внутри циклов или по определенному условию;
- создаваться для локального выполнения без риска вступления
в конфликт с командами других пользователей;
- выполняться в фоновом режиме.
Более того, команды могут перенаправлять ввод исходных данных для команды от одного источника к другому и перенаправлять вывод в файл, на терминал, принтер или другой команде. Это обеспечивает необходимую гибкость при выполнении конкретных задач.
Большинство символов в шаблонах обозначают сами себя, но в UNIX существуют также и специальные символы, которые можно включать в шаблоны. Ими являются:
- звездочка (*), обозначающая любую последовательность символов, включая и последовательность нулевой длины;
- знак вопроса (?), который соответствует любому символу;
- квадратные скобки ([ ]), означающие любой из заключенных в них символов.
Внутри квадратных скобок пара символов, разделенных дефисом, соответствует любому символу из определяемого ими диапазона. Например, [a-de] эквивалентно [abcde].
Примеры использования метасимволов:
Метасимвол Значение
-------------------------------------------------------------
* Соответствует любому имени в текущем каталоге
*temp* Соответствует всем именам, содержащим "temp"
[a-f]*
*.c
/usr/bin/? Соответствует всем именам файлов в каталоге
/usr/bin, состоящих из одного символа
Использование шаблонов позволяет избежать лишнего ввода с клавиатуры, и, что более существенно, дает возможность объединять связанные между собой информационные файлы в группы, используя общие символы в именах или расширениях.
Следует заметить, что имена каталогов не должны включать в себя следующие символы:
* ? [ ]
Использование кавычек
Имеется несколько символов, которые имеют в Shell специальное значение. Это <, >, *, ?, [ и ]. Чтобы отменить специальное значение этих символов, требуется заключать их особым образом в одинарные (') или двойные (") кавычки. То же действие в отношении одиночного символа выполняет обратная наклонная черта (\). (Обратные одинарные кавычки (`) используются только для командной подстановки в Shell и не отменяют специальных значений символов.)
Все символы, заключенные в одинарные кавычки, воспринимаются как обычные текстовые символы. Например, строка:
echostuff='echo $? $*; ls *| wc'
только присваивает переменной echostuff значение
echo $? $*; ls *| wc
но не вызывает выполнение ни одной из команд.
Внутри двойных кавычек специальное значение сохраняется только у некоторых символов - это $, \, ` и ". В результате внутри двойных кавычек имеет место подстановка значений переменных и команд. Однако, сами по себе двойные кавычки никак не влияют на подставляемые команды, и поэтому такие символы, как *, сохраняют свое специальное значение.
Чтобы отменить специальное значение символа $ и одинарных и двойных кавычек внутри двойных кавычек, перед ними требуется дополнительно указывать символ \. Вне двойных кавычек указание символа \ перед специальным символом адекватно заключению этого специального символа в одинарные кавычки. Символ \, стоящий перед символом новой строки, обозначает игнорирование этого символа.
Благодаря этому можно продлевать командную строку.
Ниже приводятся несколько примеров использования кавычек:
-
Ввод
Интерпретация
'`'
обратная кавычка
'"'
двойная кавычка
'`echo one`'
одно слово "`echo one`"
"\""
двойная кавычка
"`echo one`"
слово one
"`"
cинтаксическая ошибка
one two
два слова one и two
"one two"
одно слово "one two"
'one two'
одно слово "one two"
'one * two'
одно слово "one * two"
"one * two"
одно слово "one * two"
`echo one`
одно слово "one"
Командные строки и конвейеры
Последовательность команд, разделенных вертикальными чертами (|), образует конвейер. В конвейере, состоящем более чем из одной команды, каждая команда выполняется как отдельный процесс связанный с соседними с помощью программных каналов - т.е. вывод каждой команды (за исключением последней) становится вводом для следующей команды в строке.
Фильтр - это команда, которая считывает стандартный ввод, преобразует его некоторым образом и затем записывает в стандартный вывод. Конвейер, как правило, состоит из последовательности фильтров. Несмотря на то, что процессы в конвейере могут выполняться параллельно, каждой программе необходимо прочитать вывод предыдущей. Многие команды работают с отдельными строками текста - считывают их, обрабатывают, записывают и возвращаются назад для считывания новых строк. Некоторые команды должны наоборот сначала считать большой объем данных и потом только начинают выводить результаты - sort является примером такой команды, которой требуется вначале считать все входные данные и затем только будет проводиться обработка. Вот пример типичного конвейера:
nroff -mm text| col| lpr
Здесь nroff - это форматер текста, имеющийся в Системе Обработки Текстов UNIX, col - преобразует вывод для конкретного типа дисплея и lpr осуществляет печать текста. Флаг -mm обозначает одну из наиболее часто употребляемых опций форматирования, и text - это имя файла, который должен быть отформатирован. Следующие примеры демонстрируют множество возможностей, которые могут быть получены комбинированием команд описанными выше способами. Попробуйте выполнить их :
* who
Печатает на экране список зарегистрированных в системе пользователей.
* who >> log
Добавляет список загруженных пользователей в конец файла log.
* who| wc -l
Печатает количество зарегистрированных пользователей.
* who| pr
Постранично печатает список пользователей.
* who| sort
Печатает список пользователей в алфавитном порядке.
* who| grep bob
Печатает список пользователей, чьи имена содержат слово
bob.
* who| grep bob| sort| pr
Печатает постранично в алфавитном порядке список пользователей, чьи имена содержат слово bob.
* { date;who | wc -l; } >> log
Добавляет в файл log текущую дату и количество зарегистрированных в системе пользователей. Обратите внимание на пробелы после левой фигурной скобки и перед правой фигурной скобкой.
* who| sed -e 's/ .*//'| sort| uniq -d
Печатает имена только тех пользователей, которые регистрировались в системе более одного раза. Обратите внимание на использование sed в качестве фильтра для удаления символов, стоящих после имени пользователей.
Команда who сама по себе не имеет возможности получать все эти результаты - их можно получить только объединив who с другими командами. Команда who в этих примерах служит как источник информации. В качестве упражнения замените "who|" на "</etc/passwd" и убедитесь в том, что файл может также быть использован как источник данных. Помните, что аргументы переадресации могут находиться в любом месте в командной строке, даже в самом ее начале. Это значит, что конвейер
< infile >outfile sort| pr
аналогичен
sort < infile |pr >outfile
Командная подстановка
Любая командная строка может быть помещена внутрь обратных кавычек (`....`), в результате чего вывод этой командной строки заменит при выполнении саму эту строку. Это называется командная подстановка. Команда или команды, заключенные в обратные кавычки, обрабатываются Shell в первую очередь и их вывод заменяет сами эти команды и обратные кавычки. Это свойство часто используется для присвоения значений переменным Shell. (Переменные Shell рассматриваются в следующем разделе.)
Например:
today=`date`
присваивает строку со значением текущей даты переменной today (например "Tue Nov 26 16:01:09 EST 1985"). Следующая команда сохраняет число зарегистрированных в системе пользователей в переменной users:
users=`who | wc -l`
Любая команда, которая пишет в стандартный вывод, может быть заключена в обратные кавычки. Обратные кавычки могут быть вложены одни в другие, но при этом внутренние должны отделяться обратными косыми чертами (\), например:
logmsg=`echo Your login directory is \`pwd\``
покажет строку "Your login directory is .(имя вашего каталога)". Переменным Shell также можно присваивать значения, используя команды read и line. Команда read считывает строку из стандартного ввода (обычно с терминала) и присваивает отдельные слова всем указанным переменным.
Например, предположим, что команда:
read first init last
прочитала строку вида:
G. A. Snyder
Тогда указанным переменным будут присвоены значения:
first=G. init=A. last=Snyder
Все "лишние" прочитанные слова команда read присваивает последней переменной.
Команда line считывает строку из стандартного ввода и повторяет в стандартном выводе.
Переменные Shell
В Shell имеется несколько способов создания переменных. Переменная - это имя, которому присвоено текстовое значение. Некоторые переменные являются позиционными параметрами - их значения устанавливаются только в командной строке. Остальные переменные - это просто имена, которым пользователь или сам интерпретатор присвоил текстовые значения.
Позиционные параметры (переменные)
В среде Shell, из 128 существующих позиционных переменных доступны по именам только 10, это $0, $1, $2, ….,$9. Все остальные расположены в стеке и доступны только после специальной манипуляции, причем действе не имеет обратной силы.
Когда вызывается процедура Shell, то Shell сразу неявно создает позиционные параметры. Имя самой процедуры Shell - в нулевой позиции, в командной строке, присваивается позиционному параметру $0. Первый аргумент команды называется $1 и т.д. Чтобы получить доступ к аргументам в позициях с номером больше 9, можно использовать команду shift. Например, следующую процедуру можно использовать для просмотра позиционных параметров и затем обрабатывать все необходимые файлы:
while test -n "$1"
do case $1 in
-a) A=aoption ; shift;;
-b) B=boption ; shift;;
-c) C=coption ; shift;;
-*) echo "bad option" ; exit 1 ;;
*) process rest of files
esac
done
Пользователь может явно передать необходимые значения этим позиционным параметрам с помощью команды set. Например, команда:
set abc def ghi
присваивает значение "abc" первому позиционному параметру $1, значение "def" - второму $2 и "ghi" - третьему $3. Нулевой позиционный параметр $0 нельзя переопределить таким способом - он всегда относится к имени процедуры Shell.
Переменные, определяемые пользователем
Интерпретатор Shell также распознает буквенно-цифровые переменные, которым присвоены текстовые значения. Простая команда присвоения имеет синтаксис:
имя=строка
После присвоения при указании $имя будет выдаваться значение строки. Имя переменной - это последовательность букв, цифр и знаков подчеркивания, обязательно начинающееся с буквы или знака подчеркивания. Пробелы вокруг знака равенства (=) в команде присваивания недопустимы. Позиционные параметры таким способом определить нельзя; они могут устанавливаться только командой set. В команде присвоения может быть более одного присвоения, но помните, что Shell присваивает значения переменным справа налево. Так, в результате выполнения следующей командной строки:
A=$B B=abc
переменной А будет присвоено значение "abc".
Ниже приводятся примеры простых присвоений. Двойные кавычки с правой стороны команды присвоения позволяют указывать пробелы, знаки табуляции, символы перехода на новую строку и точки с запятой в присваиваемом тексте, а также выполнять подстановку переменных. Это значит, что при обнаружении позиционных параметров и других имен переменных, перед которыми стоит знак $, они будут заменяться на соответствующие значения, если они имеются. Одинарные кавычки подавляют подстановку переменных:
MAIL=/usr/mail/gas
echovar="echo $1 $2 $3 $4"
stars=*****
asterisks='$stars'
В приведенных примерах переменной echovar присвоено значение строки, состоящей из слова echo и четырех позиционных параметров, разделенных пробелами. Вокруг последовательности звездочек, присваиваемых переменной stars, кавычек не требуется, т.к. их специальное значение здесь не действует. Обратите внимание, что переменной asterisks присвоено текстовое значение "$stars", а не "*****", т.к. одинарные кавычки отменили подстановку.
В командах присвоения при подстановке пробелы повторно не интерпретируются, поэтому переменные $first и $second в следующем примере имеют одно и то же значение:
first='a string with embedded spaces'
second=$first
При обращении к значениям переменных вы можете заключать имя переменной в фигурные скобки, чтобы отделить имя переменной от остального текста. В частности, если символ, непосредственно следующий после имени, является буквой, цифрой или знаком подчеркивания, то фигурные скобки необходимы. В качестве примера рассмотрим:
a='This is a string'
echo "${a}ent test of variables."
В данном случае команда echo напечатает:
---------------------------------------------------------
¦ This is a stringent test of variables.
¦
Если бы вы не использовали фигурные скобки, то Shell подставил бы пустое значение вместо "$aent" и напечатал:
---------------------------------------------------------
¦ test of variables.
¦
Переменные поддерживаемые интерпретатором
Интерпретатором Shell поддерживаются следующие переменные. Некоторые из них определяются и устанавливаются самим интерпретатором, но все они могут быть изменены пользователем.
HOME Программа login присваивает этой переменной значение каталога загрузки пользователя, т.е. каталога, который является текущим во время выполнения login; команда cd, указанная без аргументов, переключает в каталог с именем $HOME. Использование этой переменной позволяет не следить за полными именами процедур Shell.
IFS Эта переменная определяет, какие символы являются внутренними разделителями полей. Это символы, которые Shell использует при интерпретации пробелов. (Если вы хотите использовать какой-либо разделитель, вы должны установить его в переменной IFS.) Интерпретатор Shell при запуске включает в IFS символ пробела, знак табуляции и символ новой строки.
MAIL Эта переменная содержит полное имя (с путями, где он расположен) файла, куда приходит почта. Если переменная MAIL установлена, то Shell проверяет, было ли что-нибудь добавлено в указанный файл и дает сообщение о появлении новой почты при каждом возврате на командный уровень (например, при выходе из редактора). Переменная
MAIL автоматически не устанавливается; если требуется, ее необходимо установить в пользовательском файле .profile. (Команда export и файл .profile рассматриваются ниже.) (О наличии почты в стандартном файле почты сообщается при загрузке независимо от значения переменной MAIL.)
MAILCHECK Этот параметр определяет с какой частотой (в секундах) Shell будет проверять появление почты в файлах, указанных в параметрах MAILPATH и MAIL. Принимаемое по умолчанию значение равно 600 секунд. Если этот параметр установлен равным 0, то Shell будет проверять наличие почты при каждом появлении символа приглашения.
MAILPATH Этот параметр содержит список имен файлов, разделенных двоеточием. Если этот параметр установлен, то Shell информирует пользователя о приходе почты в любой из указанных файлов. После каждого имени файла может стоять знак % и сообщение, которое будет выводиться, когда произойдет изменение времени модификации этого файла. По умолчанию выдается сообщение "You have mail".
SHACCT Если в этот параметр занесено имя файла, доступного пользователю для записи, Shell будет делать в него соответствующие записи для каждой выполняемой процедуры Shell. Для анализа этих данных могут использоваться такие процедуры, как acctcom (ADM) и accton (ADM).
SHELL Когда вызывается интерпретатор Shell, он ищет эту переменную и если она имеется и в ее значении вместо имени файла указан символ 'r', то Shell загружается в укороченном виде.
PATH Эта переменная определяет пути, которые использует Shell при поиске команд. Ее значение представляет собой список имен каталогов, разделенный двоеточиями. Shell присваивает переменной PATH значение :/bin:/usr/bin , где перед первым двоеточием ничего не указано. Пустой аргумент в любом месте в списке путей всегда обозначает текущий каталог. В некоторых системах поиск в текущем каталоге по умолчанию отсутствует, и поэтому переменная PATH определяется как /bin:/usr/bin. Если вы хотите, чтобы текущий каталог при поиске команд просматривался последним, а не первым, используйте:
PATH=/bin:/usr/bin:
В следующем примере два двоеточия, стоящие подряд, интерпретируются как двоеточие, за которым следует пустой аргумент и двоеточие, тем самым обозначая текущий каталог. Вы можете создать личный каталог с командами (например, $HOME/bin) и задать просмотр его в первую очередь:
PATH=$HOME/bin::/bin:/usr/bin
Параметр PATH обычно устанавливается в файле .profile.
CDPATH Эта переменная определяет пути поиска каталогов, содержащих arg. Альтернативные имена каталогов разделяются двоеточиями. Путь, используемый по умолчанию, - <null> (он определяет текущий каталог). Текущий каталог определяется нулевым именем пути, который можно указывать сразу после знака равенства или между двумя двоеточиями в любом месте списка. Если arg начинается с /, тогда поиск по путям не выполняется. В противном случае просматриваются все указанные в путях каталоги.
PS1 Эта переменная определяет, какое выражение следует использовать в качестве первичного приглашения системы. Если Shell является интерактивным, то он выдает приглашение в виде PS1, когда ожидается ввод. По умолчанию PS1 присвоено значение "$ ".
PS2 Эта переменная определяет выражение для вторичного приглашения системы. Если интерпретатору Shell требуется входных данных больше, чем было указано в строке, то он выдает приглашение в виде PS2. По умолчанию PS2 присвоено значение "> " (знак "больше", за которым следует пробел).
В большинстве случаев вам необходимо передавать все указанные переменные во все интерпретаторы, которые вы используете. Для этого используйте команду export в вашем файле .profile, например:
export HOME IFS MAIL PATH PS1 PS2
Заранее определяемые специальные переменные
У некоторых переменных есть специальное значение и оно устанавливается только самим интерпретатором. Это:
$# Записывает количество аргументов, переданных в Shell, не считая имени самой вызываемой процедуры. Например, при выполнении команды :
sh cmd a b c
в $# передается номер последнего позиционного параметра и поэтому $# равно 3. Эту переменную можно использовать, например, для проверки наличия всех необходимых аргументов:
if test $# -lt 2
then
echo 'two or more args required'; exit
fi
$? Эта переменная содержит код завершения последней выполненной команды. Ее значение это десятичное число. Большинство команд UNIX дают код возврата 0 при успешном завершении. Сам Shell возвращает текущее значение $? В качестве своего кода завершения.
$$ В этой переменной хранится номер текущего процесса. Поскольку номера процессов среди всех выполняемых никогда не могут совпадать, эту переменную часто используют для образования имен временных файлов. В UNIX нет механизма автоматической генерации и удаления временных файлов. Файл существует до тех пор, пока его не сотрут специально. Пользоваться временными файлами как правило бывает неудобно - механизм программных каналов UNIX для большинства приложений намного лучше. Однако, потребность во временных файлах с уникальными именами иногда все же появляется.
Следующий пример демонстрирует рекомендуемый способ создания временных файлов. Обратите внимание на то, что каталоги /bin и /usr/tmp очищаются в случае перезагрузки системы.
# применение идентификатора текущего
# процесса для формирования уникального
# временного файла
temp=/usr/tmp/$$
ls > $temp
# здесь стоят команды, некоторые из которых
# используют временные файлы
rm -f $temp
# стирание в конце работы
$! Номер последнего процесса, который выполнялся в фоновом режиме. Это число, содержащее от 1 до 5 цифр.
$- Это переменная, состоящая из имен флагов, включенных в данный момент в Shell.
Состояние Shell
Состояние Shell в каждый момент времени определяется значениями позиционных параметров, переменных, определенных пользователем, переменными операционной системы, режимом работы и текущим рабочим каталогом.
Состояние Shell может быть изменено различными способами. Они включают в себя смену текущего каталога с помощью команды cd, установку флагов и чтение команд из специального файла .profile, находящегося в вашем загрузочном каталоге.
Смена каталогов
Команда cd меняет каталог на тот, который указан в качестве аргумента. Ее можно и нужно использовать для перехода в требуемое место в структуре каталогов. Обратите внимание, что cd часто помещают внутри скобок, чтобы приказать подоболочке сменить каталог и выполнить какие-либо команды, не затрагивая основную оболочку.
Например, первая из приводимых ниже команд копирует файл /etc/passwd в /usr/you/passwd, а вторая сначала меняет каталог на /etc и затем копирует файл:
cp /etc/passwd /usr/you/passwd
(cd /etc; cp passwd /usr/you/passwd)
Обратите внимание на скобки. Обе строки имеют одинаковый эффект.
Если интерпретатор считывает команды с терминала и указанного каталога не существует (или доступ запрещен), то проводится попытка коррекции каждого компонента имени каталога в поисках "правильного" имени. После этого Shell спрашивает разрешения на переход в каталог с исправленным именем: ответ "n" означает запрет, а любой другой символ разрешает.
Файл .profile
Файл с именем .profile считывается каждый раз, когда вы загружаетесь в UNIX. Он обычно используется для выполнения специальных команд и для установки и передачи переменных во все подоболочки. Только после того, как все команды из файла .profile будут считаны и выполнены, Shell начнет считывание команд из стандартного ввода - обычно с терминала. Если вы хотите произвести переустановку параметров среды после внесения изменений в файл .profile, введите:
.profile
С помощью этой команды можно избежать перерегистрации пользователя в системе, обычно используемой для исполнения файла .profile.
Флаги выполнения
Команда set позволяет вам изменять поведение Shell путем установки определенных флагов. В частности, флаги -x и -v могут быть полезны при вызове Shell как команды с терминала. Эти флаги можно установить командой set:
set -xv
Те же самые флаги можно выключить командой:
set +xv
Эти два флага имеют следующее действие:
-v Вводимые строки печатаются так, как они считываются Shell'ом. Этот флаг удобен для устранения синтаксических ошибок. Команды на каждой введенной строке выполняются после того, как она будет напечатана.
-х Команды и их аргументы печатаются по мере их выполнения. (Команды управления Shell, такие как for, while и т.д. не печатаются.) Обратите внимание, что -х вызывает трассировку только тех команд, которые выполняются, а -v печатает всю командную строку, пока не встретится синтаксическая ошибка.
Команда set также используется для установки этих и других флагов в процедурах Shell.
Среда выполнения команд
Все переменные и их значения, которые известны команде перед выполнением, образуют ее оболочку (среду выполнения). Эта оболочка включает в себя переменные, которые команда получает "по наследству" от родительского процесса, и переменные, указанные как ключевые параметры в командной строке, которая запускает команду. Переменные, которые Shell передает дочернему процессу - это переменные, перечисленные как аргументы в команде export. Эта команда помещает указанные переменные в оболочки как самого Shell, так и всех его будущих дочерних процессов.
Ключевые параметры - это пары переменная-значение, которые появляются в форме присвоений, обычно перед именем процедуры в командной строке. Такие переменные помещаются в оболочку вызываемой процедуры. Например:
# keycommand
echo $a $b
Это пример простой процедуры, которая выводит значения двух переменных. Если ее вызвать следующим образом:
a=key1 b=key2 keycommand
то результирующий вывод будет:
key1 key2
Ключевые параметры не являются аргументами и не изменяют $#. Процедура имеет доступ к значению любой переменной в своей оболочке. Однако, даже если значение переменной было изменено, эти изменения не отражаются на параметрах Shell; они относятся только к конкретной процедуре. Для того, чтобы эти изменения были переданы в дочерние процессы данной процедуры, эти переменные должны быть перечислены в команде export в этой процедуре. Чтобы получить список переменных, которые являются передаваемыми из текущего интерпретатора Shell, введите:
export
Вы также получите список переменных, которые можно только считывать. Чтобы получить список пар имя-значение в текущей оболочке, введите:
printenv
или
env
Вызов интерпретатора Shell
Shell - это команда и она может быть вызвана также как и любая другая команда:
sh proc [arg...] Новая копия Shell вызывается для чтения proc.
sh -v proc [arg...] Это эквивалентно помещению "set -v" в начале proc. Также можно указывать флаги -x, -e, -u, -n.
proc [arg...] Если proc является выполняемым файлом, не скомпилированной программой, то эффект будет такой же, как от команды:
sh proc args
Преимущество такой формы записи заключается в том, что переменные, которые были экспортированы в оболочку, будут передаваться и в процессы, запускаемые из proc. Таким образом, любые изменения, произведенные в отношении передаваемых переменных внутри proc, будут распространяться на последующие команды, вызываемые из proc.
Передача параметров в процедуры Shell
Когда просматривается командная строка, любая последовательность символов в виде $n заменяется на n-ный аргумент Shell, считая имя процедуры как $0. Такое соглашение позволяет производить прямое обращение к имени процедуры и к позиционным параметрам (не более 9). Дополнительные аргументы можно обрабатывать, пользуясь командой shift или используя цикл for.
Команда shift сдвигает аргументы влево, т.е. значение $1 теряется, $2 заменяет $1, $3 заменяет $2 и т.д. Позиционный параметр с наибольшим номером становится неопределенным ($0 никогда не сдвигается). Например, в приводимой ниже процедуре ripple, команда echo записывает свои аргументы в стандартный вывод:
# команда ripple
while test $# != 0
do
echo $1 $2 $3 $4 $5 $6 $7 $8 $9
shift
done
Строки, начинающиеся с #, являются комментариями. Команда цикла while рассматривается в пункте "Условные циклы: while и until" в этой главе. Если эта процедура будет вызвана таким способом:
ripple a b c
то она напечатает:
---------------------------------------------------------
¦ a b c
¦ b c
¦ c
Специальная переменная "звездочка" ($*) вызывает подстановку всех позиционных параметров, кроме $0. Так, строку с командой echo в последнем примере можно записать намного компактнее:
echo $*
Эти две записи команды echo неэквивалентны полностью. Первая печатает максимум девять позиционных параметров, а вторая печатает все текущие позиционные параметры. Переменная ($*) более емкая и подвержена ошибкам в меньшей степени. Один из способов ее использования состоит в передаче команде произвольного числа аргументов. Например, команда:
wc $*
подсчитывает слова в каждом из файлов, указанных в командной строке.
Важно понимать последовательность действий, выполняемых Shell'ом при просмотре командной строки и выполнении подстановок. Shell сначала считывает ввод до символа новой строки или точки с запятой и затем выполняет анализ считанной части ввода. Переменные заменяются своими значениями и затем делается командная подстановка (через обратные кавычки). Затем определяются, обрабатываются и удаляются из строки аргументы, переадресующие ввод-вывод. После этого Shell просматривает получившуюся командную строку и ищет внутренние разделители полей, т.е. все символы, определенные в IFS и разделяющие командную строку на отдельные аргументы. Пустые аргументы (определенные в виде "" или '') сохраняются, а остальные пустые аргументы, полученные в результате оценки переменных, которые являются нулевыми или не определены, удаляются. Затем происходит формирование имен файлов по указанным шаблонам. И только после этого командная строка выполняется интерпретатором.
Иногда командные строки создаются внутри процедур Shell. В этом случае бывает полезно заставить Shell повторно просмотреть командную строку после выполнения подстановок. Для этих целей имеется специальная команда eval. Она считывает командную строку в качестве своего аргумента, выполняет все подстановки и печатает ее. Рассмотрим следующий пример:
command=who
output=' | wc -l'
eval $command $output
Эта часть процедуры выведет на экран получившуюся строку:
who | wc -l
Использование команды eval может быть вложенным, при этом командная строка просматривается несколько раз.
Управление потоком выполнения
Shell имеет несколько команд, которые используют множество управляющих структур, полезных при управлении потоком выполнения процедур. Перед тем как описывать эти структуры, необходимо определить некоторые термины.
Простая команда - это любая неделимая команда, определяемая именем выполняемого файла. Аргументы переадресации ввода-вывода могут указываться в простых командах и они передаются интерпретатору, а не самой команде.
Команда - это простая команда или любая из управляющих команд Shell, описанных ниже. Конвейер - это последовательность из одной или более команд, разделенных вертикальными чертами (|). В конвейере стандартный вывод каждой команды, кроме последней, соединен посредством программного канала со стандартным вводом следующей команды. Каждая команда в конвейере выполняется отдельно; Shell ждет завершения последней команды. Код завершения конвейера равен коду завершения последнего процесса в конвейере.
Список команд - это последовательность из одного или более конвейеров, разделенных точками с запятой (;), амперсандами (&), символами "и-если" (&&) или "или-если" (||) и заканчивающаяся (необязательно) точкой с запятой или амперсандом. Точка с запятой вызывает последовательное выполнение предыдущего конвейера. Это значит, что Shell ждет конца выполнения конвейера и только после этого считывает следующий. С другой стороны, амперсанд вызывает асинхронное выполнение в фоновом режиме предыдущего конвейера. Таким образом допускаются как последовательное, так и фоновое выполнение. Фоновый конвейер продолжает выполнение до тех пор, пока не завершится самостоятельно или будет уничтожен.
Другие области применения амперсанда включают в себя фоновую компиляцию и создание заданий, которые будут пересылаться другим компьютерам. Допустим, вы ввели:
nohup cc prog.c&
Вы можете продолжать работать в то время как Си-компилятор выполняется в фоновом режиме. Командная строка, заканчивающаяся амперсандом, защищена от прерываний и выхода, которые вы указываете, набирая с клавиатуры INTERRUPT или QUIT. Только одновременное нажатие клавиш Ctrl-d может снять команду в случае, если вы работаете через коммутируемую линию или имеете stty hupcl. В этом случае мы также советуем устанавливать защиту от прерываний. Для этого используется команда nohup. Допустим, что в приведенном примере вы не указали nohup, тогда если вы выходите из подзадачи до того, как завершится процесс сс, он будет уничтожен со всем своим выводом.
Амперсанд нужно применять с ограничениями, особенно в сильно загруженных системах. В противном случае возникнут претензии со стороны других пользователей, если вы будете запускать много процессов в фоновом режиме без достаточных на то оснований.
Операторы "и-если" и "или-если" (&& и ||) вызывают выполнение конвейеров при соответствии определенных условий. Оба эти оператора имеют одинаковый приоритет при расшифровке командной строки, но меньший, чем у амперсанда и вертикальной черты. В командной строке:
cmd1 || cmd2
первая команда cmd1 выполняется и анализируется ее код завершения. Команда cmd2 выполняется только в том случае, если сmd1 завершилась с кодом, не равным 0. Т.е. это является краткой записью следующих команд:
if cmd1
test $? !=0
then
cmd2
fi
Оператор "и-если" (&&) выполняет проверку на равенство. Например, в командной строке :
cmd1 && cmd2
вторая команда выполняется только в том случае, если первая завершилась успешно (код завершения равен 0). В следующей строке каждая команда выполняется по очереди до тех пор, пока какая-нибудь не закончится с кодом, не равным 0:
cmd1 && cmd2 && cmd3 && ... && cmdn
Простая команда в конвейере может быть заменена списком команд, заключенным в простые или фигурные скобки. Вывод всех команд, заключенных в скобки, объединяется в один поток, который становится входом для следующей команды в конвейере. Следующая командная строка форматирует и печатает два отдельных документа:
{ nroff -mm text1; nroff -mm text2; } | lpr
Обратите внимание на то, что после левой скобки необходим пробел, а перед правой должна стоять точка с запятой.
Использование оператора if
Shell позволяет структурировать условные переходы с помощью оператора if. Простейшая форма оператора if следующая:
if список команд
then список команд
fi
Список команд, стоящий после if, выполняется, и если код завершения последней выполненной команды равен 0, тогда выполняется список команд, указанный после then. Слово fi обозначает конец команды if.
Чтобы выполнить альтернативный набор команд при ненулевом коде завершения, используется условие else, которое записывается cледующим образом:
if список команд
then список команд
else список команд
fi
Используя условие elif вместе с командой if, можно выполнять различные условия, но при большом количестве проверок предпочтительнее использовать оператор case. Например:
if test -f "$1"
# является ли $1 файлом?
then pr $1
elif test -d "$1"
# если нет, то является ли $1 каталогом?
then (cd $1; pr *)
else echo $1 не является ни файлом, ни каталогом
fi
Приведенный пример выполняется следующим образом: если значение первого позиционного параметра является именем файла (-f), то этот файл печатается; если нет, то проверяется, является ли это имя именем каталога (-d). Если это так, то вы переходите в этот каталог (cd) и печатаете все находящиеся в нем файлы ( pr *). Во всех остальных случаях появляется сообщение об ошибке.
Команды if могут вкладываться друг в друга, но каждый if обязательно должен иметь свой fi.
Кодом завершения команды if является код завершения последней выполненной команды после условий then и else. Если команды не выполнялись, то код завершения равен 0.
Обратите внимание, что вместо указания команды test можно использовать альтернативное обозначение - прямоугольные скобки с заключенным в них проверяемым выражением. Например, предыдущий пример можно было записать так:
if [ -f "$1" ]
# является ли $1 файлом?
then pr $1
elif [ -d "$1" ]
# если нет, то является ли $1 каталогом?
then (cd $1; pr *)
else echo $1 не является ни файлом, ни каталогом
fi
Обратите внимание на то, что при такой форме записи пробелы после левой скобки и перед правой обязательны.
Использование оператора case
Оператор case также дает возможность проверять различные условия. Основной формат оператора case следующий:
case подстрока in
шаблон ) cписок команд ;;
....
шаблон ) cписок команд ;;
esac
Shell пытается найти указанную подстроку по очереди в каждом шаблоне, используя те же самые соглашения, что и при генерации имен файлов. Если соответствие установлено, то выполняется список команд после этого шаблона. Два символа точки с запятой (;;) служат обозначением конца оператора case и необходимы после каждого шаблона кроме последнего. Обратите внимание на то, что только одно значение шаблона (из указанных) может обнаружиться в подстроке, что сравнение с шаблонами выполняется последовательно, и поэтому если первым шаблоном выступает звездочка (*), все остальные игнорируются.
С одним и тем же списком команд может быть связано несколько альтернативных шаблонов, разделенных символом (|).
case $i in
*.c) cc $i
;;
*.h | *.sh)
: do nothing
;;
*) echo "$i of unknown type"
;;
esac
В этом примере для второго набора шаблонов не выполняется ни каких действий, т.к. указана пустая команда (:). Звездочка используется как шаблон, соответствующий любому слову.
Код завершения оператора case равен коду завершения последней выполненной команды. Если никакие команды не выполнялись, то код завершения равен 0.
Условные циклы: while и until
Основная форма команды while имеет вид:
while список команд
do
список команд
done
Сначала выполняются команды из первого списка, и если код завершения последней команды в этом списке равен 0, тогда выполняются команды из второго списка. Эта последовательность повторяется до тех пор, пока код завершения первого списка равен 0. Чтобы цикл выполнялся до тех пор, пока код завершения первого списка не равен 0, надо заменить while на until.
Любая строка может быть заменена символом "точка с запятой". Код завершения команд while и until равен коду завершения последней выполненной команды во втором списке. Если команды из второго списка не выполнялись, код завершения равен 0.
Организация цикла для списка: for
Часто бывает нужно выполнить некоторый набор операций для каждого файла из какого-либо списка или выполнить одну команду для каждого из нескольких аргументов. Для этого существует команда for. Формат команды for следующий:
for переменная in список значений
do
список команд
done
Значения переменных в списке разделяются пробелами. Команды в списке команд выполняются один раз для каждого значения переменной из списка значений. Переменной по очереди присваивается каждое значение из списка. Например, следующий цикл for производит сравнение исходных текстов xec.c, cmd.c и word.c в текущем каталоге с файлами с такими же именами, но в каталоге
/usr/src/cmd/sh:
for CFILE in xec cmd word
do
diff $CFILE.c /usr/src/cmd/sh/$CFILE.c
done
Обратите внимание на то, что первое упоминание имени CFILE сразу после слова for не сопровождается появлением символа "$", поскольку в данном случае используется имя переменной, но не ее значение.
Слово "in", являющееся частью команды for, можно не указывать. В этом случае текущий набор позиционных параметров будет использован вместо списка значений. Это полезно в том случае, если набор команд выполняется для каждого аргумента из списка аргументов, общее число которых неизвестно.
В качестве примера создайте файл с именем echo2, который содержит следующий текст:
for word
do
echo $word$word
done
Измените статус файла echo2:
chmod +x echo2
Теперь введите следующую команду:
echo2 ma pa bo fi yo no so ta
Результатом выполнения этой команды будет:
---------------------------------------------------------
¦ mama
¦ papa
¦ bobo
¦ fifi
¦ yoyo
¦ nono
¦ soso
¦ tata
Управление циклами: break и continue
Для прекращения выполнения циклов while или for применяется команда break. Команда continue немедленно запускает выполнение следующего шага в цикле. Эти команды действуют только если они встречаются между командами do и done.
Команда break завершает выполнение только выполняемого в данный момент цикла, вызывая продолжение работы команд, стоящих после ближайшего done. Выход из n-уровневого вложенного цикла достигается командой break n.
Команда continue продолжает выполнение с ближайшего открытого оператора for, while или until, т.е. того, который содержит этот оператор continue. Вы также можете задать аргумент n в команде continue, и тогда выполнение будет продолжено с n-ного вложенного цикла:
# Эта процедура интерактивная.
# Команды "break" и "continue" используются
# пользователем для управления вводом данных.
while true #loop forever
do echo "Please enter data"
read response
case "$response" in
"done") break
# no more data
;;
"") # just a carriage return,
# keep on going
continue
;;
*) # process the data here
;;
esac
done
Конец файла и выход
Когда Shell обнаруживает конец файла в процедуре, она завершается, возвращая в свой родительский процесс код завершения последней команды, выполненной до обнаружения конца файла. Выход из Shell самого высокого уровня производится нажатием клавиши Ctrl-d (при этом пользователь выгружается из системы).
Команда exit моделирует конец файла, устанавливая код завершения равным значению своего аргумента, если он имеется. Так, процедуру можно нормально завершить, указав в конце файла "exit 0".
Группирование команд: скобки () и []
В интерпретаторе Shell имеется два способа группирования команд - с помощью обычных и прямоугольных скобок. Обычные скобки приказывают Shell создать подоболочку, которая считывает заключенные в скобки команды. Правая и левая скобки распознаются в любом месте командной строки. В качестве литералов они интерпретируются только в случае, если заключены в кавычки. Например, если вы введете:
garble(stuff)
то Shell выдаст сообщение об ошибке. Строки с кавычками типа:
garble"("stuff")"
"garble(stuff)"
интерпретируются правильно. Правила использования кавычек рассматриваются в разделе "Использование кавычек" данной главы.
Возможность создания подоболочки путем группирования команд полезна при выполнении операций, которые не должны влиять на значения переменных в текущей оболочке или когда временно меняется рабочий каталог и команды выполняются в новом каталоге без возврата в текущий.
Параметры рабочей среды передаются в подоболочку вместе с переменными, которые были экспортированы в текущую оболочку Shell.
Так, команды :
CURRENTDIR=`pwd`; cd /usr/docs/otherdir;
nohup nroff doc.n > doc.out&; cd $CURRENTDIR
и
(cd /usr/docs/otherdir; nohup nroff doc.n > doc.out&)
дают один и тот же результат: файл /usr/docs/otherdir/doc.n обрабатывается nroff и вывод сохраняется в файле /usr/docs/otherdir/doc.out. (Следует заметить, что команда nroff обрабатывает текстовую информацию.) Во втором примере возврат в начальный рабочий каталог происходит автоматически. Пробелы и символы новой строки вокруг скобок допустимы, но не обязательны. При вводе командной строки с терминала Shell высветит символ приглашения в виде значения переменной PS2, в случае, если требуется закрытие скобок.
Фигурные скобки { и } могут также применяться для группирования команд. Обе эти скобки распознаются только если они находятся на месте первого (не заключенного в кавычки) слова команды. После открывающей фигурной скобки может следовать символ новой строки - в этом случае Shell выдаст приглашение для ввода дополнительной информации. В отличие от обычных скобок, для фигурных скобок не создается никаких подоболочек - заключенные в них команды просто считываются интерпретатором Shell. Фигурные скобки удобны в случае, когда вы хотите использовать (последовательный) вывод от нескольких команд в качестве ввода для одной команды
Код завершения группы команд, заключенных в скобки, равен коду завершения последней выполненной команды из этой группы.
Определение функций
В интерпретаторе Shell имеется возможность определения функций. Функции похожи на процедуры Shell за исключением того обстоятельства, что они находятся постоянно в памяти (резидентны) и поэтому выполняются самим интерпретатором. Основная форма определения функции:
name ( ) { список; }
Список может включать в себя любую команду из ранее описанных. Функции могут быть определены в одной части процедуры Shell и могут затем вызываться любое необходимое число раз. Ниже приводится пример функции с именем "getyn":
# Ответ "да" или отсутствие ответа - возвращение ненулево-
# го значения в случае "нет"
getyn ( ) {
while echo "$* (y/n)? C" >& 2
do read yn rest
case $yn in
[yY] return 0 ;;
[nN] return 1 ;;
*) echo "Please answer y or n" >&2 ;;
esac
done
}
В этом примере функция добавляет "(y/n)?" к выводу и ожидает ввода символов "Y", 'y", "N" или "n", возвращая 0 или 1. Если введены какие-либо другие символы, функция просит пользователя исправить ввод.
Функции можно использовать так же как и любые другие команды. Вызов функции getyn может быть, например, такой:
getyn "Do you wish to continue" || exit
Надо помнить, что при этом позиционные параметры $1,$2,... устанавливаются равными значениям аргументов функции. Т.к. команда exit, использованная в функции, завершает работу всей процедуры, то для возвращения обратно в процедуру требуется применять команду return.
Переопределение направления ввода/вывода и управляющие команды
Обычно Shell не разветвляет свои процессы и не создает новые подоболочки при обнаружении управляющих команд (отличных от обычных скобок). Однако, каждая команда в конвейере выполняется как отдельный процесс для того, чтобы правильно направить ввод и вывод для каждой команды. Когда переадресация ввода-вывода явно указана в команде, тогда запускается отдельный процесс для этой команды. Таким образом, когда команды if, while, until, case и for применяются в конвейере, состоящем более чем из одной команды, Shell разветвляется и подоболочка выполняет управляющую команду. При этом надо помнить:
1. Все изменения, сделанные с переменными во время выполнения управляющей команды, не сохраняются при ее завершении. Это аналогично группированию команд с помощью обычных скобок.
2. Управляющие команды при переадресации выполняются немного медленнее.
Обмен между файлами: команда (.)
Командная строка в виде :
. proc
указывает Shell считать команды из proc, не создавая нового процесса. Изменения, сделанные с переменными в proc, сохраняются после завершения команды (.). Это удобный способ инициализации сразу нескольких переменных Shell. Обычно эту команду используют для реинициализации интерпретатора Shell верхнего уровня чтением файла .profile:
. .profile
Управление прерываниями: trap
Процедуры Shell могут использовать команду trap для отключе ния сигнала (когда это требуется) или для переопределения его действия. Синтаксис команды trap следующий:
trap аргумент список_сигналов
Здесь аргумент - это текст, который интерпретируется как список команд, а список_сигналов состоит из одного или более номеров сигналов, описанных в UNIX Programmer's Reference. Наиболее важными сигналами являются:
-
номер
сигнал
0
Выход из Shell
1
HANGUP
2
символ INTERRUPT (DELETE или RUB OUT)
3
QUIT (Ctrl-\)
9
KILL (не может быть перехвачен или проигнорирован)
11
Изменение сегментации (не может быть пере хваченили проигнорирован)
15
Сигнал завершения работы программы
Команды, указанные в аргументе, просматриваются по меньшей мере один раз, когда Shell встречает команду trap. Из-за этого мы советуем вам заключать эти команды в одинарные, а не двойные кавычки, т.к. первые вызывают немедленную подстановку команд и переменных. Это становится важным, когда вы, например, хотите удалить временные файлы и имена этих файлов еще не определены при первом чтении команды trap интерпретатором. Следующая процедура напечатает в качестве информации для пользователя имя текущего каталога, в котором выполнялось задание, когда было получено прерывание:
trap 'echo Directory was `pwd` when interrupted` 2 3 15
for i in /bin /usr/bin /usr/gas/bin
do
cd $i
# здесь идут команды, исполняемые в каталоге $i
done
Та же самая процедура, но с двойными кавычками выполняет другие действия. Следующая команда:
trap "echo Directory was `pwd` when interrupted" 2 3 15
печатает имя каталога, из которого впервые стала выполняться процедура.
Сигнал с номером 11 никогда не может быть перехвачен, т.к. он необходим самому интерпретатору для правильного распределения памяти. Ноль интерпретируется командой trap как сигнал, образующийся при выходе из Shell. Это происходит любо при выполнении команды exit, либо при достижении конца процедуры. Если аргумент не указан, тогда при получении любого из сигналов выполняются принятые в системе по умолчанию действия. Если аргумент является пустым ("" или ''), тогда сигналы из списка сигналов игнорируются Shell'ом.
Команда trap наиболее часто используется для проверки того, что все временные файлы удалены после завершения процедуры. Предыдущий пример можно было записать так:
temp=$HOME/temp/$$
trap 'rm -f $temp; exit' 0 1 2 3 15
ls > $temp
# здесь идут команды, использующие $temp
В этом примере, как только любой из сигналов 1, 2, 3 или 15 будет получен процедурой или сама процедура будет завершаться, то будут выполнены все команды, записанные в одинарных кавычках. Команда exit здесь необходима, т.к. в противном случае Shell будет читать команды дальше после того места, где был получен сигнал. В некоторых случаях Shell продолжает чтение команд после выполнения команды trap. Приводимая ниже процедура берет каждый подкаталог из текущего каталога, переходит туда, печатает его имя и выполняет команды, вводимые с терминала до тех пор, пока не будет введен символ конца файла (Ctrl-d) или не будет получено прерывание. Конец файла вызывает возврат из команды read с ненулевым кодом завершения, тем самым прекращая цикл while и запуская цикл для следующего имени каталога. Прерывания игнорируются во время выполнения вводимых команд, но вызывают завершение, если процедура в этот момент ждет ввода:
d=`pwd`
for i in *
do if test -d $d/$i
then cd $d/$i
while echo "$i:"
trap exit 2
read x
do trap : 2
# игнорирование прерываний
eval $x
done
fi
done
Одновременно может быть указано несколько команд trap. Если различные сигналы получены одновременно, они обрабатываются по очереди в возрастающем порядке. Чтобы определить, перехват каких прерываний установлен в данный момент, введите:
trap
Важно понимать определенные моменты в том, как Shell обрабатывает команду trap. Когда Shell получает сигнал (отличный от 11), он передается во все дочерние процессы, выполняющиеся в данный момент. Когда эти (синхронные) процессы завершатся, нормально или ненормально, Shell просматривает все установленные перехваты и выполняет соответствующую команду trap. Этот процесс идет сверху вниз, за исключением перехватов, установленных во время заг рузки. В этом случае возможно, что нет никаких дочерних процессов и Shell перед тем, как просматривать установленные прерывания, ждет завершения первого процесса, запущенного после получения сигнала.
Когда сигнал переопределяется в процедуре Shell, это не переопределяет сигналов для программ, вызванных из этой процедуры. Для внутренних команд Shell обычно обрабатывает прерывания после завершения команды. Исключение из этого правила сделано для команды read, чьи прерывания обрабатываются немедленно, так что команда read может быть прервана во время ожидания ввода.
Пример работы интерпретатора Shell
Ниже приводится фрагмент программы Shell, связанный с обработкой сигналов.
:
#
# Установка подпрограмм обработки сигналов
#
trap "echo
trap "echo
trap "echo
#
# Замечание: Если вы перешли в другой каталог, вы можете
# сбросить прерывание SIGQUIT с обнаружением файла "core".
# Для этого вставьте соответствующую строку после команды
# cd.
#
trap "echo
echo " Going into loop0
while true
do
cd /tmp
trap "echo
lf
cd /usr
trap "echo
lf
sleep 1
done
echo " Leaving the loop 0
exit 0
Специальные команды Shell
Существует несколько специальных команд, являющихся внутренними для Shell. Интерпретатору не требуется создавать подоболочку для выполнения этих команд и следовательно не создаются дополнительные процессы. Эти команды рекомендуется использовать везде, где это возможно, т.к. они работают быстрее и эффективнее, чем другие команды UNIX. Некоторые из специальных команд мы уже рассмотрели, т.к. они влияют на управление процессами. Это точка (.), break, continue, exit и trap. Команда set также является специальной командой. Описание остальных специальных команд приводится ниже:
: Пустая команда. Она не делает ничего и может использоваться для вставки комментариев в процедуры. Ее код завершения равен 0 (true). Все аргументы, передаваемые команде :, проверяются на синтаксические ошибки. Если выдается сообщение об ошибке, заключите эти аргументы в кавычки. Подстановка параметров выполняется как и для любых других команд.
cd arg Делает arg текущим каталогом. Если arg не является каталогом или у пользователя нет права доступа к нему, команда завершается с ненулевым кодом завершения. Указание cd без аргументов эквивалентно вводу "cd $HOME", что возвращает вас в каталог загрузки.
exec arg ... Если arg является командой, то Shell выполняет ее, не создавая подоболочки. В командной строке допускаются аргументы переадресации ввода-вывода. Если указаны только аргументы, перенаправляющие ввод-вывод, то изменяются только ввод-вывод самого интерпретатора Shell.
hash [-r] name Этой командой запоминается место в пути поиска команды, указанной в name. Опция –r указывает Shell, что старые значения можно стереть. Если никаких аргументов не указывается, то выводится информация о запомненных командах. Hits - это количество раз, которое команда вызывалась Shell.
Cost - это мера затрат, необходимых для нахождения команды. Бывают ситуации, требующие пересчета места расположения команды.
newgrp arg... Команда newgrp при выполнении создает новый интерпретатор Shell, который заменяет старый. Помните, что в новом Shell будут определены только переменные системы. Все переменные, которые раньше были помечены как экспортируемые, теперь станут обыкновенными.
pwd Печатает текущий каталог.
read var... Из стандартного ввода считывается одна строка и первое слово интерпретируется как значение первой переменной, второе - как значение второй, и т.п. Все оставшиеся считанные слова присваиваются последней переменной. Код завершения равен нулю, если не был считан символ конца файла.
readonly var... Указанные переменные помечаются как пригодные только для чтения, так что никаких последующих переприсвоений им сделать нельзя. Если никаких аргументов не указано, то выводится список всех помеченных таким образом переменных и переменных, которые экспортируются.
return n Вызывает возврат из функции с кодом завершения, равным n. Если n не указано, то код завершения равен коду завершения последней выполненной команды.
times Печатает суммарное время, использованное пользователем и процессами, запущенными из текущей оболочки.
type name Для каждого указанного имени показывает, как оно будет интерпретироваться в случае, если будет использоваться в качестве имени команды.
ulimit [ -f] n Эта команда устанавливает предел размера записываемого файла равным n блоков. Флаг -f устанавливает этот предел для файлов, записываемых дочерними процессами (считываться могут файлы любого размера). Команда, указанная без аргумента, показывает текущий установленный предел.
umask nnn Устанавливает маску для создания файлов пользователя равной nnn. Если nnn отсутствует, то печатается текущее значение маски. Эта битовая маска используется для установки прав доступа к файлам при их создании. Например, значение маски, равное восьмеричному числу 137, соответствует следующей битовой маске и правам доступа для создаваемого файла:
|
пользоват. |
группа |
другие |
восьмеричн |
1 |
3 |
7 |
бит. Маска |
001 |
011 |
111 |
доступ |
rw- |
r-- |
--- |
unset name Для каждого указанного имени удаляет соответствующую переменную или функцию. Переменные PATH, PS1, PS2, MAILCHECK и IFS удалить нельзя.
wait n Shell ждет завершения всех активных дочерних процессов. Если n указано, то Shell ждет завершения только указанного процесса. Код завершения команды wait всегда равен 0, если не указан аргумент n, в противном случае он равен коду завершения дочернего процесса n.
Создание и организация процедур Shell
Процедура Shell может быть создана за два простых шага. Первый шаг - это создание обычного текстового файла. Второй - это изменение типа файла для того, чтобы он стал выполняемым и его можно было вызвать с помощью:
proc args
а не
sh proc args
Второй шаг можно не делать для процедуры, которую вы собираетесь использовать один или два раза, но для более часто используемых мы рекомендуем это делать. В качестве примера, создайте файл с именем mailall со следующим содержимым:
LETTER=$1
shift
for i in $*
do mail $i < $LETTER
done
Затем введите:
chmod +x mailall
Созданную новую команду можно теперь запускать из текущего каталога введя, например:
mailall letter joe bob
Здесь letter это имя файла, содержащего сообщение, которое вы хотите разослать, а joe и bob - это адресаты.
Если mailall создан таким способом в каталоге, указанном в переменной PATH, то пользователь может менять каталоги и вызывать mailall таким же способом.
Процедуры Shell часто используются пользователями, работающими в csh. Однако, если первым символом процедуры является # (символ комментария), то csh полагает, что данная процедура является процедурой csh и вызывает для ее выполнения /bin/csh. Всегда начинайте процедуры Shell с какого-либо другого символа, если предполагается, что ею будут пользоваться и пользователи, работающие в csh. В этом случае для ее выполнения будет вызываться стандартный интерпретатор Shell /bin/sh.
Процедуры Shell могут создаваться динамически. Процедура может генерировать файл с командами, вызывать другой интерпретатор для выполнения этого файла и затем удалять его. Альтернативный подход - это применение команды (.), чтобы заставить текущий интерпретатор прочитать команды из нового файла, использовать значения существующих переменных Shell, не создавая дополнительного процесса в подоболочке.
Многие пользователи предпочитают писать процедуры Shell, а не программы на Си или другом традиционном языке программирования. У этого есть свои причины:
1. Процедуру Shell легко создавать и работать с ней, т.к. это обычный текстовый файл.
2. У процедуры Shell нет соответствующего об'ектного кода, который требовалось бы создавать.
3. Процедуру Shell можно быстро создать, использовать несколько раз и удалить.
4. Поскольку процедуры Shell короткие, написаны на языке высокого уровня и содержат только исходный текст, их очень легко понимать и при необходимости исправлять.
По принятому соглашению, каталоги, которые содержат только команды и процедуры Shell, называются bin. Это имя является сокращением от binary (двоичный) и используется потому, что часто скомпилированные и выполняемые программы называют binaries, чтобы отличать их от исходных текстов программ. Большинство групп пользователей имеют свои собственные bin-каталоги для хранения общих процедур. Некоторые пользователи указывают в переменной PATH несколько таких каталогов. Мы не советуем указывать много каталогов в переменной PATH, т.к. от этого может пострадать эффективность выполнения процедур.
Флаги Shell
В Shell имеется несколько флагов, доступных для процедур.
Это:
-e Этот флаг указывает Shell на необходимость немедленного выхода, если какая-либо выполняемая команда кончается с ненулевым кодом завершения. Этот флаг полезен для процедур, составленных из простых командных строк. Его нельзя использовать в сочетании с другими условными конструкциями.
-u Этот флаг вызывает отмену значений переменных, оказавшихся ошибочными при подстановке. Этот флаг можно использовать для глобальной проверки переменных вместо условной подстановки для проверки каждой переменной.
-t Этот флаг указывает Shell'у на необходимость выхода после считывания и выполнения команд, оставшихся на текущей командной строке. Этот флаг обычно используется программами на Си, которые вызывают Shell для выполнения отдельной команды.
-n Это флаг отмены выполнения. Его используют, когда хотят проверить процедуру на наличие синтаксических ошибок, но при этом не выполнять саму процедуру. Это делается указанием "set -nv" в начале файла.
-k Этот флаг указывает Shell'у, что все аргументы в виде переменная=значение должны рассматриваться как ключевые параметры. Когда этот флаг не установлен, ключевыми параметрами считаются только аргументы, стоящие перед самой командой.
Команды поддержки и их особенности
Процедуры Shell могут использовать любую команду UNIX. Команды, описываемые в этой главе, либо особенно часто используются в процедурах, либо специально разработаны для такого использования.
Условная проверка: test
Команда test проверяет выражение, указанное в качестве аргумента, и если выражение истинно, то test заканчивается с нулевым кодом. В противном случае возвращается ненулевой код завершения. test также дает ненулевой код завершения в случае, если не указаны аргументы. Часто бывает удобно применять test в качестве первой команды в списке команд после if или while. Переменные Shell, используемые в проверяемых выражениях, должны быть заключены в двойные кавычки, если имеется вероятность, что они пустые или не определены.
В качестве альтернативного обозначения команды test можно применять квадратные скобки, например:
[ выражение ]
имеет такое же действие как:
test выражение
Помните, что пробелы перед и после выражения внутри квадратных скобок обязательны.
Ниже приведен неполный список опций, которые могут использоваться для формирования условных конструкций.
-r file Истинно, если указанный файл существует и доступен пользователю для чтения.
-w file Истинно, если указанный файл существует и доступен пользователю для записи.
-x file Истинно, если указанный файл существует и может быть выполнен пользователем.
-s file Истинно, если указанный файл существует и имеет ненулевую длину.
-d file Истинно, если указанный файл является каталогом.
-f file Истинно, если указанный файл является обычным файлом.
-z sl Истинно, если длина строки sl равна нулю.
-n sl Истинно, если длина строки sl не равна нулю.
-t fildes Истинно, если открытый файл с дескриптором fildes соответствует терминалу. Если fildes не указан, по умолчанию считается fildes=1.
s1 = s2 Истинно, если строки s1 и s2 идентичны.
s1 != s2 Истинно, если строки s1 и s2 различны.
s1 Истинно, если строка s1 ненулевая.
n1 -eq n2 Истинно, если целые числа n1 и n2 алгебраически равны.
Другие алгебраические сравнения обозначаются:
-ne (не равно), -gt (больше чем), -ge (больше или равно), -lt (меньше чем), -le (меньше или равно).
Все эти опции можно объединять со следующими операторами:
! оператор унарного отрицания
-а бинарный логический оператор AND (и)
-o бинарный логический оператор OR (или), имеет меньший приоритет, чем AND (выраж) Скобки для группирования. При отсутствии скобок проверка выражения идет слева направо.
Помните, что все опции, операторы, имена файлов и т.д. являются отдельными аргументами для test.
Команда echo
Команда echo имеет следующий синтаксис:
echo [опции] [аргументы]
echo копирует свои аргументы в стандартный вывод, после каждого кроме последнего аргумента добавляется пробел. После последнего выведенного аргумента обычно ставится символ новой строки. Вы можете использовать эту команду для выдачи приглашения для ввода, организации вывода сообщений в процедурах Shell или для добавления нескольких строк в выходной поток в середине конвейера. Другое применение echo - это проверка процесса генерации списка аргументов для других команд. Вы можете вместо команды ls использовать:
echo *
т.к. последняя работает значительно быстрее.
Опция -n указывает echo не ставить символ новой строки в конце выведенной строки. Так, следующие две команды создают приглашение для ввода и затем дают возможность вводить информацию на той же строке, где находится приглашение:
echo -n 'enter name:'
read name
Команда echo может обрабатывать некоторые ESC-последовательности, описанные в UNIX User's Reference.
Оценка арифметических выражений: expr
Команда expr осуществляет арифметические и логические действия над целыми числами и в качестве ее аргументов можно использовать шаблоны. Эта команда оценивает отдельное выражение и записывает результат в стандартный вывод. expr можно использовать внутри обратных кавычек для установки значения переменных. Ниже приводятся характерные примеры использования этой команды:
# увеличить $A
A=`expr $A + 1`
# поместить символы $1 с 3-го по последний
# в подстроку substring
substring=`expr "$1" : '..\(.*\)'`
# получить длину $1
c=`expr "$1" : '.*'`
Наиболее часто expr применяется для подсчета числа итераций в циклах.
Команды true и false
Команды true и false возвращают код завершения 0 или не 0, соответственно. Их часто используют для создания безусловных циклов, например:
while true
do
echo forever
done
В результате слово forever будет появляться на экране до тех пор, пока не будет нажато INTERRUPT.
Внутристрочный ввод документов
При обнаружении командной строки в виде:
command << eofstring
где eofstring - любая произвольная строка, Shell будет воспринимать все последующие строки как стандартный ввод для команды (command) до тех пор, пока не будет прочитана строка, содержащая только eofstring. (При добавление знака (-) к символам переадресации (<<) из каждой строки вводимого документа будут удаляться лишние пробелы и знаки табуляции.)
Shell создает временный файл, содержащий вводимый документ, и производит в нем необходимые подстановки команд и переменных и затем только пересылает его в указанную команду. При подстановке команд в командной строке выполняется поиск файлов по указанным шаблонам. Для того, чтобы отменить все подстановки, введите:
command <<\eofstring
Внутристрочный ввод документов особенно удобен для небольшого количества входных данных, поскольку гораздо удобнее помещать их сразу внутрь процедуры, а не создавать отдельный файл. Например, вы можете ввести:
cat <<-xx
Это сообщение будет выведено на терминал без лишних пробелов и знаков табуляции.
xx
Переадресация ввода-вывода с помощью дескрипторов файлов
Мы ранее уже говорили, что команда обычно направляет свой вывод в некоторый файл с дескриптором, равным 1 или 2. В языках типа Си можно связать вывод с любым дескриптором файла с помощью системной команды write (см. UNIX User's Reference). В Shell имеется свой собственный механизм создания выходного файла, связанного с конкретным дескриптором файла. Вводя :
fd1 >& fd2
где fd1 и fd2 - разрешенные дескрипторы файлов, можно направить вывод, который был связан с файлом с дескриптором fd1 в файл с дескриптором fd2. По умолчанию значения fd1 и fd2 равны 1. Если к моменту выполнения команды значение fd2 не определено, то переадресация отменяется. Наиболее часто этот механизм используется для переадресации стандартного вывода ошибок в файл стандартного вывода. Это делается так:
command 2>&1
Если вы хотите перенаправить и стандартный вывод и вывод ошибок в один и тот же файл file, введите:
command 1>file 2>&1
Порядок следования аргументов здесь важен: сначала дескриптор 1 связывается с файлом file, затем дескриптор 2 связывается с тем же файлом, т.к. он уже связан с дескриптором 1. Если порядок аргументов изменить, то вывод ошибок пойдет на терминал, а стандартный вывод пойдет в file, т.к. к моменту переадресации вывода ошибок дескриптор 1 будет связан с терминалом.
Этот механизм может быть обобщен для переадресации стандартного ввода. Если вы введете, например:
fda <&fdb
то оба дескриптора fda и fdb будут связаны с одним и тем же входным файлом. Если fda и fdb не указаны, то они принимаются равными 0. Такая переадресация ввода удобна для команд, которые используют несколько источников ввода.
Подстановка по условию
Обычно Shell заменяет все вхождения переменной $variable значением, присвоенным этой переменной variable, если оно имеется. Однако, существует определенное ограничение на разрешение условной подстановки, зависящее от того, установлена эта переменная или нет. По определению, переменная считается установленной, если ей присвоено какое-либо непустое значение. Переменной может быть присвоена нулевая строка, одним из следующих способов:
A=
bcd=""
efg=''
set '' ""
Первые три примера присваивают нулевую строку соответствующей переменной Shell. Последний пример устанавливает первый и второй позиционные параметры равными нулевой строке. Следующие условные выражения зависят от того, присвоено ли переменной непустое значение или нет. Параметр подстановки может выступать либо цифрой, либо именем переменной:
${variable:-string} Если variable установлена и ненулевая, то вместо этого выражения подставляется значение переменной $variable. В противном случае выражение заменяется значением string. Помните, что значение variable при этом не изменяется.
${variable:=string} Если variable установлена и ненулевая, то вместо этого выражения подставляется значение переменной $variable. В противном случае переменная variable устанавливаетcя равной string и затем производится подстановка вместо выражения нового значения variable. Позиционные параметры установить таким способом нельзя.
${variable:?string} Если variable установлена и ненулевая, то вместо этого выражения подставляется значение переменной $variable. В противном случае печатается сообщение в виде:
variable: string
и происходит выход из текущей оболочки. Если вы находитесь в основном Shell'е, то выхода не происходит. Если string не указана, то сообщение будет выглядеть так:
variable: parameter null or not set
${variable:+string} Если variable установлена и ненулевая, то вместо этого выражения подставляется значение string. В противном случае выражение заменяется нулевой строкой. Помните, что значение variable при этом не изменяется.
Эти выражения можно также использовать без двоеточия. В этом случае Shell только проверяет, была ли установлена переменная или нет.
Следующие два примера показывают, как пользоваться этими средствами:
1. Пример явного присвоения значения переменной PATH:
PATH=${PATH:-':/bin:/usr/bin'}
Это означает, что если переменная PATH была установлена и ненулевая, то сохраняется ее текущее значение, в противном случае она устанавливается равной ":/bin:/usr/bin".
2. Пример автоматического присвоения значения переменной HOME:
cd ${HOME:='/usr/gas'}
Если HOME установлена и ненулевая, то происходит переход в этот каталог. В противном случае HOME присваивается указанное значение и затем выполняется команда.
Флаги, устанавливаемые при вызове Shell
При вызове Shell в командной строке можно указать пять флагов. Эти флаги нельзя включить командой set.
-i Если указан этот флаг, или ввод и вывод Shell оба подключены к терминалу, то Shell является интерактивным. В таком Shell'е INTERRUPT (сигнал 2) перехватывается и игнорируется, а TERMINATE (сигнал 15) и QUIT (сигнал 3) игнорируются.
-s Если указан этот флаг или нет никаких аргументов переадресации ввода-вывода, то Shell считывает команды из стандартного ввода. Вывод Shell записывается в файл с дескриптором 2. Все остальные аргументы обозначают позиционные параметры.
-c Когда указан этот флаг, Shell считывает команды из первой строки, следующей после флага. Все остальные аргументы игнорируются.
-t Когда указан этот флаг, то считывается и выполняется только одна команда и затем происходит выход из Shell. Этот флаг рекомендуется использовать с Си-программами.
-r Если указан этот флаг, то Shell является усеченной версией Shell (см. rsh(C)).
Правила программирования в Shell
В этом разделе приводятся стратегии написания эффективных процедур Shell, которые не тратят лишние ресурсы при выполнении поставленных задач. Основной задачей является достижение желаемого результата с минимальными затратами. Акцент всегда должен ставиться на простоту, ясность и удобочитаемость, но эффективность может быть достигнута при использовании определенных стратегий программирования. Во многих случаях переорганизация процедуры повышает ее эффективность за счет уменьшения размера, и часто облегчает ее понимание. В любом случае, вы можете не оптимизировать процедуры Shell, пока они вас устраивают по быстродействию и ресурсов системы хватает для ее выполнения.
Создание процедуры Shell состоит из таких же шагов, как и написание обычных программ: написания текста, определения его размера и оптимизации только отдельных важных частей. Пользователь должен уметь свободно пользоваться командой time, которую можно использовать для определения времени выполнения как всей процедуры, так и ее частей. Мы настоятельно рекомендуем пользоваться ей, т.к. человеческая интуиция непригодна для оценки времени выполнения программ. Каждый тест должен быть выполнен несколько раз, т.к. его результаты могут зависеть от загруженности системы в данный момент.
Число генерируемых процессов
Когда выполняется большое число коротких команд, то действительное время выполнения может быть значительно увеличено за счет создания вспомогательных процессов. Процедурами, для которых требуются значительные количества таких процессов, как правило являются процедуры, в которых выполняется много циклов и которые генерируют командные последовательности, которые должны интерпретироваться другим Shell.
Если вас беспокоит эффективность выполнения, вам надо знать, какие команды являются встроенными в Shell, а какие нет. Ниже приводится список всех встроенных команд:
break case cd continue echo
eval exec exit export for
if read readonly return set
shift test times trap umask
until wait while . :
{}
Обычные скобки () также являются встроенной командой, но команда, заключенная в них, выполняется как дочерний процесс, т.е. Shell разветвляется. Все остальные команды, не указанные в списке, являются внешними (требуют fork и exec).
Пользователь должен всегда хотя бы приблизительно знать число процессов, генерируемых процедурой. Для всех приведенных ранее процедур число генерируемых (не обязательно одновременно) процессов может быть оценено по формуле:
число процессов = (k*n) + c
где k и с - это константы, а n может быть количеством аргументов процедуры, количеством строк во входном файле, количеством файлов в каталоге и т.п. Повышение эффективности обычно достигается за счет уменьшения константы k.
В качестве примера проанализируем процедуру с именем split, чей текст проведен ниже:
:
# split
trap 'rm temp$$; trap 0; exit' 0 1 2 3 15
start1=0 start2=0
b='[A-Za-z]'
cat > temp$$
# read stdin into temp file
# save original lengths of $1,$2
if test -s "$1"
then start1=`wc -l < $1`
fi
if test -s "$2"
then start2=`wc -l < $2`
fi
grep "$b" temp$$ >> $1
# lines with letters onto $1
grep -v "$b" temp$$ | grep '[0-9]' >> $2
# lines without letters onto $2
total=" `wc -l< temp$$` "
end1=" `wc -l< $1` "
end2=" `wc -l< $2` "
lost=" `expr $total - \($end1 - $start1\)\
- \($end2 - $start2\)` "
echo "$total read, $lost thrown away"
Для каждой итерации в цикле имеется одна команда expr и либо команда echo или другая команда expr. Еще одна дополнительная команда echo выполняется в конце процедуры. Если n - число строк на вводе, то количество процессов равно 2*n+1.
Некоторые разновидности процедур не следует писать на Shell'е. Так, например, если с каждым символом файла связан один или несколько процессов, хорошим решением будет перенос процедуры на язык Си. Shell-процедуры не следует использовать для посимвольного сканирования или посимвольного формирования файлов.
Количество байтов данных
Всегда полезно выполнять любые действия, которые уменьшают количество считываемых или записываемых байтов. Это может быть важно для процедур, чье основное время тратится на передачу данных между несколькими процессами, а не на создание большого числа коротких процессов. Некоторые фильтры сокращают выводной поток, другие же, как правило, увеличивают его. Например, второй из при водимых примеров работает быстрее, т.к. ввод для sort будет значительно меньше.
sort file | grep pattern
grep pattern file | sort
Поиск в каталогах
Просмотр каталогов может занимать довольно много времени, особенно в приложениях, использующих сложные структуры каталогов и длинные имена путей. Применение команды cd может вам позволить сократить длинные имена путей и тем самым уменьшить количество каталогов при поиске. В качестве упражнения проверьте следующие две команды:
ls -l /usr/bin* >/dev/null
cd /usr/bin; ls -l * >/dev/null
Вторая команда выполняется быстрее, т.к. ей требуется прос мотр меньшего количество каталогов.
Порядок поиска в каталогах и переменная PATH
Переменная PATH предоставляет удобный механизм для организации процедур. Однако применять ее нужно с разумной осторожностью, иначе может произойти значительное увеличение дополнительных затрат системных ресурсов.
Процесс нахождения команды заключается в чтении содержимого каждого каталога, включенной в переменную PATH, до тех пор пока не будет найдена нужная команда. В качестве примера рассмотрим, как вызывается nroff (предположим, что команда находится в каталоге /usr/bin), когда переменной PATH присвоено значение ":/bin:/ usr/bin". Последовательность просмотра каталогов следующая:
.
/
/bin
/
/usr
/usr/bin
В нашем примере было просмотрено 6 каталогов. Если же переменной PATH присвоен длинный список путей, то количество просматриваемых каталогов может значительно возрасти.
Бездумное присвоение переменной PATH значений приводит к большим затратам времени на ненужный просмотр каталогов. Ниже приводятся четыре примера значений переменной PATH в порядке от самого плохого варианта до наилучшего:
:/usr/john/bin:/usr/localbin:/bin:/usr/bin
:/bin:/usr/john/bin:/usr/localbin:/usr/bin
:/bin:/usr/bin:/usr/john/bin:/usr/localbin
/bin::/usr/bin:/usr/john/bin:/usr/localbin
Первый вариант следует исключить. Остальные варианты приемлемы и выбор среди них определяется составом команд, содержащихся в каталогах /bin и /usr/bin.
Процедуру, которая вызывает много коротких команд, часто можно ускорить, если внутри процедуры установить переменную PATH так, чтобы просматривалось только необходимое число каталогов в оптимальном порядке.
Правила создания каталогов
Мы советуем вам не создавать каталогов больше, чем вам необходимо. Вы должны знать, что существуют несколько специальных размеров каталогов. Каталог, содержащий до 30 файлов (считая файлы . и .), умещается на одном блоке диска и может быть просмотрен очень быстро. Каталог, содержащий до 286 файлов, еще можно считать маленьким, использование каталога большего размера в качестве рабочего уже связано с определенными неудобствами. Мы не советуем делать рабочие каталоги больше, чем стандартные. Особенно важно сохранять загрузочный каталог маленьким, желательно размером в 1 блок. Помните, что каталоги, как правило, не ужимаются. Если ваш каталог содержит более 30 или 286 файлов, то поиск будет выполняться неэффективно. Более того, даже если вы удалите файлы так, что их у вас станет меньше, чем указанные пределы, операционная система все равно будет просматривать каталог неэффективно.
Примеры процедур Shell
Возможности командного языка Shell наиболее явно чувствуются при виде того, как легко можно объединить много утилит для выполнения нужных команд. В этом разделе приводятся примеры процедур. Изучая эти примеры, вы приобретете навыки программирования процедур Shell. Обратите внимание на то, что все процедуры начинаются с команды (:), а символ # открывает строку комментариев.
Для каждой процедуры надо выполнить следующие действия:
1. Создайте файл с именем процедуры и запишите ее туда.
2. Измените права доступа к файлу с помощью команды chmod.
3. Переместите файл в каталог, где хранятся команды, например, в ваш bin.
4. Убедитесь, что в переменной PATH имеется имя вашего ката лога bin.
5. Выполните указанную команду.
BINUNIQ
:
ls /bin /usr/bin | sort | uniq -d
Эта процедура определяет, какие файлы с одинаковыми именами находятся в каталогах /bin и в /usr/bin. Файлы в каталоге /bin в большинстве случаев заменяют собой одноименные файлы в каталоге /usr/bin.
COPYPAIRS
:
# Формат: copypairs file1 file2 ...
# Копирует file1 в file2, file3 в file4, ...
while test "$2" != ""
do
cp $1 $2
shift; shift
done
if test "$1" !=""
then echo "$0: odd number of arguments" >&2
fi
В этой процедуре показывается, как использовать цикл while для обработки списка позиционных параметров, определенным образом связанных друг с другом. Здесь цикл while предпочтительнее цикла for, поскольку с помощью команды shift можно производить настройку позиционных параметров на обработку связанных с ними аргументов.
COPYTO
:
# Формат: copyto dir file ...
# Копирует перечисленные файлы в каталог "dir"
# при условии, что указано не менее двух
# аргументов, что "dir" является каталогом,
# и что каждый последующий аргумент
# представляет собой файл, доступный для чтения.
if test $# -lt 2
then echo "$0: usage: copyto directory file ...">&2
elif test ! -d $1
then echo "$0: $1 is not a directory";>&2
else dir=$1; shift
for eachfile
do cp $eachfile $dir
done
fi
Эта процедура использует команду if для вывода сообщений о неправильном применении процедуры. Цикл for в конце процедуры просматривает все аргументы, кроме первого.
DISTINCT1
:
# Формат: distinct1
# Читает стандартный ввод и выводит список
# алфавитно-цифровых строк, различающихся только
# размером букв, представляя их в строчной форме
tr -cs 'A-Za-z0-9' '\012' | sort -u |\
tr 'A-Z' 'a-z' | sort | uniq -d
Эта процедура является примером процесса, создаваемого конвейером. Символ \ в конце первой строки означает, что следующая строка является продолжением. На первый взгляд представляется неясным, как эта команда работает. С принципами работы команд tr, sort и uniq можно ознакомиться в User's Reference. Команда tr преобразует все символы, кроме букв и цифр, в символы "новая строка", после чего уплотняет повторяющиеся символы. В результате каждый набор литер окажется в отдельной строке. Команда sort сортирует строки и оставляет из любой последовательности повторяющихся строк только одну строку. Следующая команда tr преобразует все буквы в строчные, делая тем самым идентификаторы, отличающиеся лишь величиной букв, одинаковыми. Вывод вновь сортируется, все дубликаты собираются вместе. Команда "uniq -d" формирует перечень строк, встречающихся в тексте более одного раза.
Процесс построения подобного конвейера основан на том факте, что каналы и файлы могут взаимозаменяться. Первая из нижеприведенных строк эквивалентна двум последующим при условии наличия достаточного дискового пространства:
cmd1 | cmd2 | cmd3
cmd1 > temp1; < temp1 cmd2 > temp2; < temp2 cmd3
rm temp[123]
Подав на стандартный ввод файл с тестовыми данными и приступив к выполнению команд слева направо, мы создаем конвейер, в котором каждая команда считывает данные из предыдущего файла и записывает результат в следующий файл. Цель - создать серию преобразований, превращающих исходные данные в требуемый результат.
DRAFT
:
# Формат: draft file(s)
# Вывод страниц на принтер.
for i in $*
do nroff -man $i | lpr
done
Пример использования явных флагов, не имеющих значений по умолчанию.
EDFIND
:
# Формат: edfind file arg
# Ищет последнее появление в файле "file" строки,
# начинающейся с подстроки "arg", после чего
# выводит 3 строки (предыдущую, найденную,
# последующую)
ed - $1 << -EOF
?^$2?
-,+p
q
EOF
Иллюстрация использования команды ed для редактирования исходных текстов, в которых Shell выполняет подстановку значений переменных.
EDLAST
:
# Формат: edlast file
# Выводит последнюю строку файла
# и удаляет ее.
ed - $1 << -\!
$p
$d
w
q
!
echo done
Иллюстрация считывания данных из файла до восклицательного знака.
FSPLIT
:
# Формат: fsplit file1 file2
# Чтение стандартного ввода и разбиение его на 3 части
# с добавлением строки, содержащей не менее одной буквы,
# к файлу file1, добавления другой строки с цифрами, но
# без букв к файлу file2, и сбрасыванием остального.
count=0 gone=0
while read next
do
count="`expr $count +1`"
case "$next" in
*[A-Za-z]*)
echo "$next" >> $1 ;;
*[0-9]*)
echo "$next" >> $2 ;;
*)
gone="`expr $gone + 1`"
esac
done
echo "$count lines read, $gone thrown away"
На каждой итерации цикла из вводного потока считывается строка и анализируется. Цикл завершается только тогда, когда команда read обнаружит конец файла. Обратите внимание на использование команды expr.
LISTFIELDS
:
grep $* | tr ":" "\012"
Эта процедура выводит в виде строк свой аргумент. Она заменяет каждый символ ":" на символ новой строки. Так, если в качестве аргумента указать:
joe newman: 13509 NE 78th St: Redmond, Wa98062
то эта процедура выведет:
joe newman
13509 NE 78th St
Redmond, Wa98062
MKFILES
:
# Формат: mkfiles pref [quantity]
# Создает файлы "quantity".
# По умолчанию - 5, как показано на следующей строке.
quantity=${2-5}
i=1
while test "$i" -le "quantity"
do
> $1$i
i="`expr $i + 1`"
done
Процедура mkfiles использует переадресацию вывода для создания файлов нулевой длины. Команда expr используется для подсчета числа итераций в цикле while.
NULL
:
# Формат: null files
# Создает каждый из указанных файлов как пустой.
for eachfile
do
>$eachfile
done
Процедура использует тот факт, что в результате переадресации вывода, если выводного файла с таким именем нет, создается пустой выводной файл.
PHONE
:
# Формат: phone initials ...
# Вывод номеров телефонов людей с
# указанными инициалами.
echo 'initsext home'
grep "$1" <<END
jfk 1234 999-2345
lbj 2234 583-2245
hst 3342 988-1010
jqa 4567 555-1234
END
Пример использования встроенной программы для поддержки не большой базы данных.
TEXTFILE
:
if test "$1"= "-s"
then
# Возвращает код завершения
shift
if test -z "`$0 $*`" # проверка возвращаемого значения
then
exit 1
else
exit 0
fi
fi
if test $# -lt 1
then echo "$0: Usage: $0 [ -s ] file ..." 1>&2
exit 0
fi
file $* | fgrep 'text' | sed 's/:.*//'
Чтобы определить, какие файлы в каталоге содержат только текстовую информацию, textfile фильтрует списки аргументов для других команд. Например, следующая командная строка напечатает все текстовые файлы в текущем каталоге:
pr `textfile *` | lpr
В процедуре используется флаг -s, отбирающий из списка текстовые файлы.
WRITEMAIL
:
# Формат: writemail message user
# Если пользователь зарегистрировался,
# сообщение выводится на терминал;
# в противном случае, посылается пользователю.
echo "$1" | { write "$2" || mail "$2" ; }
Иллюстрация использования командной группировки. Сообщение, обозначенное как "$1", передается команде write, и, в случае неудачного завершения последней, команде mail.