UNIX - LINUX Shell Programmierung

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1 Motivation UNIX - LINUX Shell Programmierung Grundlagen: Dateien und Prozesse Datenstrukturen, Umgebung Kontrollstrukturen Eingebaute Befehle Shell-Programme schreiben Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 1 Eine Shell ist mehr Bedienungsschnittstelle Interpreter mit eigener Programmiersprache (Unter-) Programme, Prozeduren Kontrollstrukturen Datenstrukturen ungetypte Sprache Skripte: Kommans in Dateien Eine Schale zu Nutzung von Unix-Kommans Unix-Dateien Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 2 Motivation: Warum Shell-Programmierung Grundlagen: verschiedene Shells Komplexe Optionen werden mit eine Komman verheiratet (auch Aliasse) Mehrere Kommans bilden eine Einheit und werden durch ein Skript gekapselt Kommans müssen wiederholt mit verschiedenen Parametern ausgeführt werden Kommanausführung ist bedingt... Verschieden Shells verfügbar sh : die einfache Shell csh : c-shell tcsh : turbo-c-shell, erweiterte c-shell bash : bourne-again-shell ksh : k-shell Unterschiede: Bedienung, z.b. Dateinamenexpansion oder history Befehle (setenv vs. export zum setzen von Umgebungsvariablen) Konfigurationsdateien:.bash.rc,.pofile,.cshrc kann sehr hinderlich bei der Arbeit sein Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 3 Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 4 Einführung: Ein Beispiel Datenstrukturen Shell-Skript = Shell-Programm meine Konvention: name.sh Einfache list directory mit meinen Standard-Optionen list-time-rekursiv-alles: lt.sh # liste alle Eintraege # -a alle, auch.-dateien # -l lang # -t sortiert nach letztem Schreiben # -r reverse, neuste Datei zum Schluss ls -altr Variablen mit $ (Dollar) Umgebungsvariablen z.b. $SHELL, $DISPLAY Vordefinierte Variablen $1... $9 : Parameter des Aufrufs $* alle Parameter $0 : Programmname $$ : Prozessnummer $? : return-code des letzten Kommans $# : Anzahl der Parameter Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 5 Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 6 1

2 Datenstrukturen: einfaches Beispiel echo "Hallo Welt\n" echo "Shell-Umgebung" $SHELL echo "Prozessnummer" $$ echo "Return-Code" $? echo "Anzahl Parameter" $# echo "1. Parameter:" $1 echo "Alle Parameter:" $* Datenstrukturen nutzen name=hoeding domain=fh-brandenburg.de echo $ adr > >./show_param.sh test 123 sfsd 5543 Hallo Welt\n Shell-Umgebung /bin/bash Prozessnummer Return-Code 0 Anzahl Parameter 4 1. Parameter: test Alle Parameter: test 123 sfsd 5543 waedc@sigmapc:~/perl_dev Dr. Michael Höding > Unix-Linux Shell-Programmierung 7 Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 8 Datenströme und Dateien Datenströme und Dateien Datenströme werden Durchnumeriert (Handler-Griffe) Standards: 0 = stdin, Strom für die Standardeingabe (Konsole) 1 = stut, Strom für die Standardausgabe (Konsole) 2 = stderr, Strom für die Fehlerausgabe (allg. auf Konsole) Umlenkung: n > datei Beispiel: finden aller HTML-Dateien ohne Fehlermeldung # finde aller HTML-Dateien find / -name *.html \ 1> find.out \ 2> /dev/null Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 9 > Umlenken mit Überschreiben >> Umlenken ohne Überschreiben Datenströme mischen: n>&m Beispiel: stderr wird nun in Strom 1 umgeleitet und damit in Datei find.out vermischt # finde aller HTML-Dateien find / -name *.html \ 1> find.out \ 2>&1 Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 10 Textausgabe in der Shell Arbeit mit Variablen Komman: echo echo Das ist ein Text echo $1 inline-dokumente: Daten in Skripts cat <<EOF ein laengerer Text als Konstante in einem Skript wird beendet von einer Zeile, die nur den frei definierte Endmarke enthaelt, und zwar so: EOF Aller Variablen sind vom Typ String (Zeichenkette) Setzen: x1=beispielwert (ohne Leerzeichen in der Zuweisung!) echo $x1 x1= Beispielwert mit Leerzeichen alternativ: x1= Beispielwert mit Leerzeichen Umgebungsvariablen lesen env, printenv oder set rücksetzen einer Umgebungsvariable: unset Beispiel: unset LANG Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 11 Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 12 2

3 Arbeit mit Variablen Wichtige Umgebungsvariablen Shell ersetzt $var durch den Wert der Variable var Variable kann damit als Verkürzung für häufig genutzte Kommans oder Pfade dienen Exportieren von Variablen: Weitergabe von Variablen an Untershells oder gestartete Kommans meinalter=34 export meinalter Schützen von Variablen durch reanly reanly meinalter Mit geschweiften Klammer Leerzeichen vermeiden echo {$SHELL}programmierung $HOME : Heimatverzeichnis $PWD : Aktuelles Verzeichnis $HOSTNAME : Name des Rechners $USER : Name des Nutzers $PATH : Pfad zu den ausführbaren Dateien $DISPLAY : Ausgabeterminal für X-Windwosprogramme, wichtig bei der Benutzung entfernter Server $SHELL : Typ der Shell $TERM: Typ des Terminals/ der Terminalemulation $PS1, $PS2: Promptstring Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 13 Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 14 Kontrollstrukturen - Überblick Bedingte Ausführung (if) Bedingte Ausführung: if Logische Verknüpfunge ( &&) bedingte Schleifen: while, until Listeniterator: for-schleifen Schleifenkurzschlüsse: break, continue Mehrfachentscheidungen: case Funktionen, Klammern Syntax: if anweisungen1 then anweisungen2 else anweisungen3 fi Zur Übersichtlichkeit elif else-teil optional Abarbeitung: anweisung1 wird ausgeführt exit-status des letzten Kommans wird ausgewertet bei 0 wird anweisung2 gestartet bei ungleich 0 wird anweisung3 gestartet Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 15 Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 16 Bedingte Ausführung (if) Mehrfachentscheidungen (case) Beispiel: detailliertes bedingtes ls if ls $1 1>/dev/null 2>&1 then echo Datei $1 existiert ls -l $1 else echo Datei $1 existiert nicht fi Syntax case wort in muster1) anweisungen1 ;; muster1) anweisungen1 ;; *) anweisungenx ;; esac wort kann Konstante, Variable, sonstiger Stringerzeugender Ausdruck sein Muster kann Wildcards enthalten Alternativen durch angeben /home/waedc/perl_dev>./test.sh nichda Datei nichda existiert nicht /home/waedc/perl_dev>./test.sh cty.dat Datei cty.dat existiert -rw-r--r-- 1 waedc users Sep 4 15:20 cty.dat /home/waedc/perl_dev> Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 17 Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 18 3

4 Mehrfachentscheidungen (case) Listeniterator (for) Komfortables man für alternative Manuals echo -n "Bitte Manual-art eingeben unix oder sys:" read art case "$art" in unix) man 1 $1 ;; sys) man 2 $1 ;; spiele) man 6 $1 ;; *) man $1 ;; esac Syntax for variable in wort1 wort2... anweisung Abarbeitung der Anweisung für jedes/mit jedem wort wort kann Wildcards enhalten Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 19 Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 20 Listeniterator (for) Abweisende, bedingte Schleife (while) Ausgabe der Profildatei aller Nutzer for user in hoeding andrea waedc ls -l /home/$user/.profile waedc>./for.sh ls: /home/hoeding/.profile: Keine Berechtigung ls: /home/andrea/.profile: Datei oder Verzeichnis nicht gefunden -rw-r--r-- 1 waedc users 563 Sep 25 09:07 /home/waedc/.profile waedc> Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 21 Syntax: while anweisung 1 anweisung2 Abweisend: Schleifenrumpf wird niemals ausgeführt, wenn Bedingung zum Anfang falsch Bedingung: exit-status von anweisung1 Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 22 Zählschleife mit while bedingte Schleife, invertierte Bedingung (until) cnt=5 while test $cnt -ne 0 echo $cnt cnt=`expr $cnt - 1` waedc>./while.sh waedc> Achtung: Die richtigen Anführungstriche nutze Achtung: Externes Komman verbracht Zeit Syntax: until anweisung1 anweisung2 Ausführung von anweisung2 solange anweisung1 nicht erfüllt ist Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 23 Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 24 4

5 Schleifenkurzschlüsse (break, continue) Bedingte Ausführung:, && Unterbrechung des normalen Schleifendurchlaufs break: Verlassen der Schleife continue: Fortsetzung mit neuem Durchlauf (Sonderfälle) for name in *sh if test "$name" = "cont.sh" then continue fi echo Name: $name Verkürzte Schreibweise: if then ohne else: anweisung1 && anweisung2 Wenn returncode von anweisung1 = 0 dann anweisung2 if else ohne then: anweisung1 anweisung2 Wenn returncode von anweisung1 <> 0 dann anweisung2 hoeding> ls.profile && cat.profile... hoeding> ls.profile.bak && cat.profile ls.profile.bak: Datei nicht gefunden hoeding> ls.profile.bak cp.profile.profile.bak ls.profile.bak: Datei nicht gefunden hoeding> ls.profile.bak cp.profile.profile.bak.profile.bak Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 25 Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 26 Funktionen Zusammenfassung mehrerer Anweisungen zu einer Funktion Syntax: name () { anweisungen } Parameterübergabe: $1, $2,... Rücksprung und Rückgabe return Blöcke durch { } oder ( ) : Werden gemeinsam betrachtet, z.b. bzgl. der Ausgabeumlenkung Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 27 yesno () { while true echo -n "$1 (j/n):" read ein Übergabe Parameter: Frei definierbare JaNein-Frage case "$ein" in j) return 0 ;; n) return 1 ;; *) echo "Bitte j oder n eingeben." ;; esac } while yesno "Fortsetzen?" ps Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 28 Shell führt selbstständig Ersetzungen durch bevor es einen Befehl ausführt oft sehr nützliche teilweise unerwünscht : Double Quote = Dateinamenersetzung abschalten : Tick Marks = Jede Ersetzung abschalten ` ; Back Tick = Komman durch Ausgabe ersetzen \ : Back Slash = Das folgende Zeichen schützen Achtung: Darstellung in PPT, Web oder Literatur problematisch: Deshalb mitunter fehlerhaft : Double Quote = Dateinamenersetzung abschalten Nutzung um Zeichenketten mit Leerzeichen zu definieren Erweiterung von Worten zu Dateinamen deaktiviert LONG="Das ist ein langer String mit Leerzeichen" echo $LONG echo "Ohne:" *.sh echo "Mit:" "*.sh" hoeding@fwil588:~/shell_dev>./uble.sh Das ist ein langer String mit Leerzeichen Ohne: uble.sh test.sh Mit: *.sh hoeding@fwil588:~/shell_dev> Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 29 Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 30 5

6 : Tick Marks (Einfache Anführungszeichen) Aller Textersetzungsmechanismen der Shell ausgeschaltet echo "Ohne:" $HOME echo "Double: $HOME" echo 'Tick: $HOME' Ohne: /home/hoeding Double: /home/hoeding Tick: $HOME ` : Backtick Ersetzungsmechanismus der Shell: Kommanersetzung Gruppierende Wirkung: Komman kann über mehrere Zeilen gehen echo date echo `date` hoeding@fwil588:~/shell_dev>./backtick.sh date Mon Dez 3 09:07:51 CET 2001 Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 31 Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 32 Beispiel Nutzung von Backtick für wc in Unterverzeichnissen Ein find erzeugt die Parameterliste (Dateiliste) für das wc wc `find. -print` hoeding@fwil588:~/shell_dev> wcplus.sh wc:.: Ist ein Verzeichnis wc:./sicher: Ist ein Verzeichnis /sicher /sicher/backtick.sh /sicher/uble.sh /uble.sh /backtick.sh /wcplus.sh Dr. Michael 30 Höding insgesamt Unix-Linux Shell-Programmierung 33 hoeding@fwil588:~/shell_dev> \ : Backslash: Sonderzeichen ausgeben, z.b. Quoting-Z. Ausgabe bedeutsamer Zeichen: ` ; ( ) < > & echo Hier mal Zeichen ( ) < > ; \ hoeding@fwil588:~/shell_dev> backslash./backslash: line 2: syntax error near unexpect token `('./backslash: line 2: `echo Hier mal Zeichen ( ) < > ;\' echo Hier mal einige Zeichen \( \) \< \> \; \\ \" hoeding@fwil588:~/shell_dev> backslash Hier mal einige Zeichen ( ) < > ; \ Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 34 Shell-Scripte lesen und manipulieren Einige Dinge aus.bashrc 1. Stufe: Lesen und (teilweise) verstehen 2. Stufe: Manipulieren 3. Stufe: Shell-Programme schreiben einige Interessante Skripte.profile : Login-Profile (bash).bashrc : bash-umgebung /etc/.profile /etc/.profile.s who am i : eigene Login-Information [hoeding@ardmore ~]$ who am i ardmore.cs.uni-magdeburg.de!hoeding pts/1 Dec 3 10:38 test und [ Dateitest Zeichenkettentest bzw. Vergleich Logische Verknüpfungen alias Synonyme für Befehle, ggf. mit Parameter alias cd..= cd.. Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 35 Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 36 6

7 Zeitsteuerung: at Zeitsteuerung: crontab at und batch lesen Jobs von der Standardeingabe und führen sie später aus at 10:59 >ps ef grep hoeding >(STRG-D) Ausgabe als Mail, bzw. Wirkung beobachten Anwendung: spätes Starten von aufwendigen (aber sicheren) Skripten Hier Skripte nützlich: fassen Kommans zusammen atq : Auflisten der Warteschlange von at-jobs atrm : Löschen von at-jobs cron-jobs: Jobs, die periodisch und durch den cron- Deamon des Systems ausgeführt werden Steuerung durch crontab-files, benutzerindividuell Laufen in minimaler Systemumgebung sh-shell crontab e : Editieren des eigenen crontab-files (vi?) crontab l : Auflisten des eigenen crontab-files crontab -l # DO NOT EDIT THIS FILE - edit the master and reinstall. # (/tmp/crontab installed on Mon Dec 3 11:23: ) # (Cron version -- $Id: crontab.c,v /01/17 03:20:37 * * * * * ps > /home/hoeding/$$\ps.out hoeding@fwil588:~> Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 37 Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 38 Zeitsteuerung: crontab Beispiele für crontab-zeiten Angabe der Zeit: Minuten: 0 bis 59 Stunden: 0 bis 23 Monatstag: 1 bis 31 Monat: 1 bis 12 Wochentag: 0 6 (0 ist Sonntag) Teilbereich: 0-15 Liste aus Zahlen oder Teilbereichen: 1,3,5,10-23 Beliebig: * Minütlich: * * * * * Stündlich um halb : 30 * * * * Jeden Tag um 5:30: 30 5 * * * Jeden Montag um 6 Uhr: 00 6 * * 1 Jeden Monatsersten um 8 Uhr: * * Alle Viertelstunden an jedem Arbeitstag: 0,15,30,45 * * * 1-5 Ausgabe umleiten oder als mail (nützlich oder problematisch) Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 39 Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 40 Backup:Ein Shell-Programmierprojekt Backup:Ein Shell-Programmierprojekt Periodische Sicherungen durchführen manipulierte Dateien täglich alle Dateien wöchentlich Backups sollen nach vier Wochen gelöscht werden Interaktive Suche nach Datei mit Versionen Starten als cron-job Plan: Schreiben eines Skripts, das die verschieden Sicherungsfunktionen übernimmt Schreiben eines Skripts, das die Suche unterstützt Periodische Sicherungen Suchen von Dateien mit find evtl. Manipulations-Datum? Option? Neues Verzeichnis für jeden Backuplauf erstellen: mit Datum: mkdir evtl. vorher Verzeichnis backup erstellen (test nutzen) Gefunden Dateien kopieren Alle Dateien komprimieren mit compress oder gzip Ergebnis in eine Protokolldatei schreiben Aus Shell Testen crontab-file schreiben Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 41 Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 42 7

8 Backup:Ein Shell-Programmierprojekt Interaktive Suche (Bedienfluss definieren) Eingabe eines Dateinamens Suchen der Datei mit find: alle Versionen aktuellste Version anzeigen Weitere Eingabe Vor oder Rückblättern in Versionsliste Neue Datei Suchen Datei rücksichern (mit Backup der aktuellen Datei) Schreiben einer Protokolldatei Dr. Michael Höding Unix-Linux Shell-Programmierung 43 8

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