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1 Die Windows PowerShell Microsoft hat vor Kurzem eine völlig neue Shell entwickelt, die die alte Eingabeaufforderung ersetzen soll: die Windows PowerShell. Sie basiert auf der.net Bibliothek und erlaubt so einen objektorientierten Zugriff auf Dateien, Verzeichnisse und andere Elemente; außerdem ist sie mit einem vollständigen Satz von Programmier Features wie Variablen und Kontrollstrukturen ausgestattet. Damit ist sie den im nächsten Kapitel vorgestellten UNIX Shells mindestens ebenbürtig. In diesem Unterabschnitt erhalten Sie eine kurze Einführung in die PowerShell. Viele Begriffe entstammen dem Fachbereich der Programmierung. Falls Sie sich damit noch nicht gut auskennen, sollten Sie zuerst Kapitel 9,»Grundlagen der Programmierung«, durcharbeiten. Erste Schritte Die PowerShell gehört noch nicht zum Lieferumfang von Vista, sondern kann für alle Systeme ab XP kostenlos bei Microsoft heruntergeladen werden. Besuchen Sie dazu die Seite B97C 4704 AA10 605E809D5933. Die heruntergeladene.exe Datei können Sie dann einfach ausführen, um die PowerShell zu installieren. Anschließend finden Sie sie unter Start Alle Programme Windows Power Shell. Das Fenster sieht genauso aus wie die klassische Windows Eingabeaufforderung, da die PowerShell ein darin ausgeführtes Programm ist. Als Eingabeaufforderung wird auch hier das aktuelle Arbeitsverzeichnis angezeigt, ihm wird allerdings noch PS vorangestellt, um die PowerShell zu kennzeichnen. Die oben erläuterten Hilfsmittel wie History, Eingabevervollständigung oder QuickEdit Modus stehen auch hier zur Verfügung. Die eingebauten Befehle der PowerShell werden als CmdLets (Abkürzung für Commandlets) bezeichnet. Sie bestehen jeweils aus einem Verb, einem Bindestrich und einem Substantiv. Geben Sie zum Testen Folgendes ein: > Get ChildItem Wie Sie sehen, wird der Inhalt des aktuellen Verzeichnisses eingeblendet, und zwar übersichtlicher und ausführlicher als in der normalen Eingabeaufforderung. Die Spalte Mode besteht aus fünf Zeichen: d oder für Verzeichnisse beziehungsweise normale Dateien, a oder für den Status des Archiv Attributs, r oder für das Schreibschutz Attribut, h oder für versteckt und a oder für Archiv. Get ChildItem steht allgemein übrigens für die Ausgabe aller Kindelemente des aktuellen Kontexts auch wenn dieser kein Verzeichnis, sondern beispielsweise ein Registry Pfad oder eine Datenbankabfrage ist. Mit Get Command erhalten Sie eine Lister aller verfügbaren CmdLets. Da sie zu lang ist, können Sie sie wie gehabt mithilfe eine Pipe an more schicken: > Get Command more Da die Namen der CmdLets recht lang sind, unterstützt die PowerShell eine Reihe von Aliasen. Deren Liste können Sie mittels Get Alias oder dessen Alias alias ermitteln. Um die verfügbaren Aliase für Get ChildItem zu ermitteln, können Sie diese Liste durch eine Pipe filtern. Dazu wird das CmdLet Where Object (Alias: where) verwendet, das Suchkriterien auf eine Liste anwendet. In diesem Fall sollen alle Aliase ausgegeben werden, bei denen die Definition Get ChildItem lautet. Dies funktioniert wie folgt: 1

2 > Get Alias Where Object {$_.definition eq "Get ChildItem"} CommandType Name. Definition Alias gci Get ChildItem Alias ls Get ChildItem Alias dir Get ChildItem $_ ist eine automatische Variable, die nacheinander die einzelnen Elemente einer Schleife oder Liste enthält. Dahinter wird, durch einen Punkt getrennt, ihr Bestandteil definition (eine Listenspalte) notiert. eq ist der Gleichheitsoperator, der True zurückgibt, wenn die Operanden davor und dahinter gleich sind, hier also, wenn die Definition "Get ChildItem" lautet. Wie Sie sehen, besitzt Get ChildItem die Aliase dir, ls (dies ist der UNIX Standardname für diesen Befehl) und gci. Auf ähnliche Weise sind alle weiter oben besprochenen klassischen Eingabeaufforderungs Befehle Synonyme für die entsprechenden CmdLets. Wenn Sie deren echte Namen herausfinden möchten, können Sie Get Alias auch nach dem Attribut name, also der Bezeichnung des Alias, filtern. Das folgende Beispiel sucht nach dem Alias cd, also einem Befehl zum Wechseln des Arbeitsverzeichnisses hier die Schreibweise mit Kurzbefehlen: > alias where { $_.name eq "cd" } CommandType Name. Definition Alias cd Set Location Ausdrücke, Operationen und Variablen Wenn Sie einen Ausdruck eingeben und drücken, gibt die PowerShell einfach dessen Wert aus. Sie können sie also unter anderem als einfachen Konsolen Taschenrechner benutzen. Probieren Sie es aus: > 20 * Neben den Grundrechenarten +,, * und / unterstützt die PowerShell noch den Modulo Operator %, der den Rest einer ganzzahligen Division liefert. Sie können sowohl Ganzzahlen als auch Fließkommazahlen verwenden. Letztere werden in der deutschen Version mit Komma ausgegeben, müssen aber in der englischen Schreibweise mit Punkt eingegeben werden: > 3 / 2 1,5 > 1.5 * 2 3 Wenn Sie versehentlich 1,5 schreiben, wird dies als Liste der beiden Ziffern 1 und 5 interpretiert, und die Operation *2 dupliziert diese Liste: > 1,5 *

3 Der * Operator kann neben Listen auch Strings vervielfältigen. Beispiel: > "ha" * 3 hahaha Auch das + hat zusätzliche Aufgaben. Es kann Strings verketten und Elemente an Listen anhängen. Schauen Sie sich dazu die folgenden Beispiele an: > > "3" + "4" 34 > "Test " Test 34 > 1, 2, > 1, 2, 3 + 4, Vergleichsoperatoren Eine weitere interessante Klasse von Operatoren sind die Vergleichsoperatoren. Ihr Ergebnis ist True (wahr), wenn die Aussage stimmt, oder False (falsch), wenn dies nicht der Fall ist. Hier die wichtigsten im Überblick: eq (equals) Gleichheit ne (not equals) Ungleichheit lt (less than) kleiner als gt (greater than) größer als le (less than or equals) kleiner oder gleich ge (greater than or equals) größer oder gleich like Mustervergleich: Links steht ein beliebiges Element, rechts ein Suchmuster, das den weiter oben beschriebenen Dateimustern entspricht, das heißt, * steht für beliebig viele beliebige Zeichen und? für genau ein beliebiges Zeichen. notlike Das Gegenteil von like: Der Ausdruck ist also True, wenn das überprüfte Element dem Suchmuster nicht entspricht. 3

4 match Vergleicht ein Element mit einem regulären Ausdruck. Diese mächtigen Suchmuster werden ausführlich in Kapitel 10,»Konzepte der Programmierung«, vorgestellt. Das folgende Beispiel überprüft, ob der String "hallo" mindestens einen Vokal enthält (was natürlich True ergibt): "hallo" match "[aeiou]" notmatch True, wenn das überprüfte Element dem regulären Ausdruck nicht entspricht. contains Erwartet als linken Operanden eine Liste wie 1, 2, 3 oder "a", "b", "c" oder auch einen Bereich wie 1..9 und als rechten Operanden ein beliebiges Element. Ergibt True, wenn das Element in der Liste oder in dem Bereich enthalten ist. notcontains Ist True, wenn das fragliche Element nicht in der Liste enthalten ist. and (logisches Und) Verkettet zwei oder mehr Vergleiche und liefert nur dann True, wenn jeder Einzelvergleich True ist. or (logisches Oder) Verkettet ebenfalls Vergleiche und ergibt True, wenn mindestens einer der Teilvergleiche True ist. Wenn Sie Operationen wie lt auf Strings anwenden, halten sich diese an die Zeichensatzreihenfolge des ersten unterschiedlichen Zeichens. Beispiele: > "a" lt "b" True > "a" lt "aa" True > "hello" lt "hallo" False Die Vergleichsoperatoren unterscheiden normalerweise nicht zwischen Groß und Kleinschreibung. Allerdings gibt es jeden von ihnen noch zweimal mit vorangestelltem c für»case sensitive«, das heißt für die explizite Unterscheidung zwischen Groß und Kleinschreibung, aber auch mit vorangestelltem i (»ignore case«) für die ausdrückliche Nichtunterscheidung, falls Sie den Standard ändern sollten. Hier ein Beispiel: > "a" eq "A" True > "a" ceq "A" False Variablen Alle bisher gezeigten Arten von Werten können Sie auch in Variablen speichern, um später wieder darauf zuzugreifen. Variablennamen beginnen mit einem Dollarzeichen ($), sodass sie in Strings automatisch durch ihren Wert ersetzt (substituiert) werden können. Zur Wertzuweisung wird der Operator = verwendet. Hier ein Beispiel mit anschließender Anwendung in einem String: > $planet = "Welt" > "Hallo, $planet!" Hallo, Welt! 4

5 Sie können auch die in Kapitel 9,»Grundlagen der Programmierung«, für die Programmiersprache C erläuterten Wertänderungsoperatoren verwenden. Das folgende Beispiel weist der Variablen $zahl den Wert 3 zu und addiert anschließend 5 hinzu: > $a = 3 > $a += 5 > $a 8 Umgebungsvariablen Auf Umgebungsvariablen greifen Sie übrigens zu, indem Sie deren Namen ein $env: voranstellen. Hier ein Beispiel, das den Inhalt der weiter oben besprochenen Umgebungsvariablen PATH anzeigt: > $env:path c:\ruby\bin;c:\perl\bin\;c:\windows\system32;c:\windows; C:\WINDOWS\System32\Wbem;C:\php52;C:\cygwin\bin Beachten Sie zum Thema»Ausdrücke«noch Folgendes: Wenn Sie einen Ausgabebefehl verwenden, in der Regel Write Host (Alias: echo), wird dessen Argument standardmäßig als String interpretiert. Die folgende Anweisung gibt beispielsweise den Text 2 * 4 aus, anstatt die beiden Zahlen zu multiplizieren: > Write Host 2 * 4 2 * 4 Um klar zu machen, dass der Ausdruck zuerst ausgewertet werden soll, müssen Sie ihn deshalb in runde Klammern setzen: > Write Host (2 * 4) 8 Kontrollstrukturen Um den Schritt vom einzelnen CmdLet zur ausführbaren Skriptdatei zu gehen, brauchen Sie einige Hilfsmittel, um den Programmablauf zu steuern, die sogenannten Kontrollstrukturen. Sie werden in Fallentscheidungen und Schleifen unterteilt. Eine Fallentscheidung führt bestimmte Anweisungen nur aus, falls eine Bedingung erfüllt ist, während eine Schleife eine Anweisungsfolge mehrmals ausführt entweder eine bestimmte Anzahl von Durchläufen oder aufgrund einer Bedingung. Die wichtigste Fallentscheidung lautet if und hat folgende Syntax: if (Ausdruck) { Anweisung(en) } Optional können Sie auch einen else {} Block hinzufügen, der ausgeführt wird, wenn die Bedingung nicht zutrifft. Falls der Ausdruck den Wert True hat (das gilt für alle korrekten Vergleiche, alle Zahlen außer 0 und alle Strings außer dem leeren, also ""), wird der Anweisungsblock in den geschweiften Klammern ausgeführt. Hier ein einfaches Beispiel: Wenn die Variable $a einen Wert hat, der größer als 100 ist, wird "Gewonnen!" ausgegeben: 5

6 if ($a gt 100) { Write Host "Gewonnen!" } Benutzereingaben Besonders praktisch zum Testen von Fallentscheidungen (und natürlich erst recht für die praktische Nutzanwendung) ist die interaktive Eingabe von Werten. Dazu wird das Cmd Let Read Host verwendet. Das folgende Beispiel lässt den Benutzer eine Zeile eingeben und speichert die Eingabe in der Variablen $input: > $input = Read Host Die Daten werden immer als Strings gespeichert, auch dann, wenn eine Zahl eingegeben wird. Falls Sie versuchen, mit Benutzereingaben zu rechnen, ist dies natürlich ein Pro blem: > $zahl = Read Host 20 > $zahl Um einen Ausdruck als Wert eines bestimmten Datentyps zu interpretieren, können Sie dem Ausdruck diesen Typ in eckigen Klammern voranstellen. Der Typ für Ganzzahlen heißt beispielsweise System.Int32 (32 Bit Integer; siehe Kapitel 2,»Mathematische und technische Grundlagen«, für den Wertebereich); Strings haben dagegen den Typ System.String, True und False sind System.Boolean, Fließkommazahlen System.Double und so weiter. Hier also die numerisch korrekte Fassung des obigen Beispiels: > $zahl = Read Host 20 > [System.Int32]$zahl An dieser Stelle ergibt sich allerdings ein neues Problem: Falls die Eingabe keine Zahl ist, liefert die Typkonvertierung eine Fehlermeldung. Sie sollten die Eingabe also vor dem Umwandlungsversuch filtern dazu bietet sich ein regulärer Ausdruck an. Im nachfolgenden Beispiel wird einer verwendet, der positive und negative Ganzzahlen zulässt: ^\?\d+$ Genaueres über reguläre Ausdrücke erfahren Sie wie gesagt in Kapitel 10,»Konzepte der Programmierung«. Hier nur ein kurzer Überblick über das verwendete Muster: ^ steht für den Anfang des getesteten Ausdrucks. \ ist ein Minuszeichen, das durch \ geschützt wird, da es in regulären Ausdrücken eine besondere Bedeutung hat. Das anschließende Fragezeichen setzt dieses Vorzeichen optional. \d steht für eine beliebige Ziffer; das Pluszeichen besagt, dass eine oder mehrere Ziffern vorkommen dürfen. Das $ Zeichen steht schließlich für das Ende des Ausdrucks. \?\d+ würde heißen, dass irgendwo im untersuchten String eine ganze Zahl vorkommt; ^ und $ erfordern dagegen, dass der gesamte Ausdruck betrachtet wird. Hier nun das verbesserte Eingabe und Rechenbeispiel, in dem durch if ein möglicher Fehler abgefangen wird: > $eingabe = Read Host; if ($eingabe match "^\?\d+$") { Write Host ([System.Int32]$eingabe + 3) } else { Write Host "Bitte nur Zahlen eingeben!" }

7 Das Semikolon hinter Read Host ermöglicht übrigens die Eingabe einer weiteren Anweisung in derselben Zeile. Dadurch können Sie den gesamten Skriptblock nochmals mittels zurückholen. Geben Sie zur Abwechslung etwas ein, das keine Zahl ist. Sie sollten die Fehlermeldung "Bitte nur Zahlen eingeben!" erhalten. Schleifen Die wichtigsten Schleifentypen sind while, for und foreach. while führt einen Anweisungsblock aus, solange die überprüfte Bedingung zutrifft. Hier ein Beispiel, das weiter ausgeführt wird, solange Sie "j" eingeben: > $i = 1; While ((Read Host "Noch mal?") eq "j") {Write Host "Dies ist Durchlauf Nr. $i"; $i++} Noch mal?: j Dies ist Durchlauf Nr. 1 Noch mal?: j Dies ist Durchlauf Nr. 2 Noch mal?: j Dies ist Durchlauf Nr. 3 Noch mal?: n Wie Sie sehen, nimmt Read Host optional einen String entgegen und zeigt ihn als Eingabeaufforderung an. Außerdem kann das Ergebnis ohne den Umweg über eine Variable in einem Ausdruck verwendet werden. Der Kopf der for Schleife besitzt drei durch Semikolon getrennte Teile: for (Initialisierung; Bedingung; Wertänderung) { Anweisung(en) } Die Initialisierung wird einmal zu Beginn ausgeführt. Vor jedem Durchlauf wird die Bedingung geprüft; falls sie nicht zutrifft, wird die Schleife nicht (mehr) ausgeführt. Nach jedem Durchlauf wird schließlich die Wertänderung durchgeführt. Im Prinzip können Initialisierung und Wertänderung beliebige Anweisungen sein und die Bedingung ein beliebiger Ausdruck, aber typischerweise wird ein und dieselbe Variable auf einen Anfangswert gesetzt, überprüft und verändert. Das folgende Beispiel weist der Variablen $i nacheinander die Zahlen 1 bis 10 zu und gibt jeweils ihr Quadrat aus: > for ($i = 1; $i le 10; $i++) { $quadrat = $i * $i; Write Host "$i^2 = $quadrat" } 1^2 = 1 2^2 = 4 3^2 = 9 4^2 = 16 5^2 = 25 6^2 = 36 7^2 = 49 8^2 = 64 9^2 = 81 10^2 = 100 foreach schließlich iteriert über die Elemente einer Liste. Das folgende Beispiel gibt für die Zahlen von 1 bis 10 aus, ob sie durch 3 teilbar sind oder nicht: 7

8 > foreach ($i in 1..10) { if ($i % 3) { Write Host "$i ist nicht durch 3 teilbar." } else { Write Host "$i ist durch 3 teilbar." } } 1 ist nicht durch 3 teilbar. 2 ist nicht durch 3 teilbar. 3 ist durch 3 teilbar. 4 ist nicht durch 3 teilbar. 5 ist nicht durch 3 teilbar. 6 ist durch 3 teilbar. 7 ist nicht durch 3 teilbar. 8 ist nicht durch 3 teilbar. 9 ist durch 3 teilbar. 10 ist nicht durch 3 teilbar. Die Fallunterscheidung if ($i % 3) macht es sich zu Nutze, dass 0 (kein Rest bei der Division, also Teilbarkeit) als False gilt und jeder andere Wert als True. Eine foreach Schleife kann übrigens auch über eine Pipe auf die Zeilen der Ausgabe eines beliebigen CmdLets angewendet werden. Das folgende Beispiel geht auf diese Weise die Liste von Get ChildItem für das aktuelle Verzeichnis durch. Falls $_.mode, die Attributliste, mit d anfängt, handelt es sich um ein Unterverzeichnis, und ein Zähler wird erhöht. Auf diese Weise wird die Anzahl der (direkten) Unterverzeichnisse gezählt: > $i = 0; Get ChildItem foreach { if ($_.mode like "d*") { $i++ } }; echo "Das aktuelle Verzeichnis hat $i Unter verzeichnisse." Das aktuelle Verzeichnis hat 34 Unterverzeichnisse. PowerShell Skriptdateien Wirklich nützlich sind solche Beispiele natürlich vor allem dann, wenn Sie sie als Skriptdateien abspeichern. PowerShell Skripte erhalten die Dateiendung.ps1. Aus der PowerShell selbst können Sie sie durch Eingabe ihres Pfades aufrufen. Im aktuellen Verzeichnis genügt dazu allerdings nicht der einfache Name, sondern es muss.\ vorangestellt werden, weil die PowerShell nur den PATH, nicht aber das aktuelle Verzeichnis nach ausführbaren Programmen durchsucht. Die Angabe./ funktioniert übrigens auch, weil die PowerShell statt des Windows Backslashs auch den von UNIX bekannten Slash als Pfadtrenner akzeptiert. Genauso kann das Sternchen (*) als Platzhalter für alle Dateien in einem Verzeichnis eingesetzt werden. Starten Sie also Ihren Lieblingseditor, geben Sie das nachfolgende Skript ein und speichern Sie es unter dem Namen hallo.ps1 ab. Es handelt sich um ein Beispiel, das im nächsten Kapitel auch für die UNIX Shell bash und im übernächsten Kapitel in vier verschiedenen Programmiersprachen präsentiert wird. Nach der Begrüßung»Hallo Welt!«und der Ausgabe von Datum und Uhrzeit wird der Benutzer nach seinem Namen gefragt und nochmals persönlich begrüßt: Write Host "Hallo, Welt!" $date = Get Date Write Host "Es ist $date" $name = Read Host "Deinen Namen, bitte" Write Host "Hallo, $name!" Geben Sie nun im entsprechenden Verzeichnis Folgendes ein: 8

9 >./hallo.ps1 The file C:\hallo.ps1 cannot be loaded. The file C:\hallo.ps1 is not digitally signed. The script will not execute on the system. Please see "get help about_signing" for more details.. Dies ist offensichtlich eine Fehlermeldung. Die PowerShell verlangt nämlich aus Sicherheitsgründen standardmäßig, dass alle Skripte digital signiert sind. Im Grunde genügt es aber, wenn Skripte aus dem Internet signiert sind über lokale können Sie selbst entscheiden. Diese Einstellung erreichen Sie wie folgt: > Set ExecutionPolicy RemoteSigned Nun kann das Skript ausgeführt werden: >./hallo.ps1 Hallo, Welt! Es ist :36:18 Deinen Namen, bitte: Sascha Hallo, Sascha! Liste nützlicher CmdLets In Tabelle 6.3 sehen Sie eine Liste wichtiger CmdLets mit ihren Aliasen und einem kurzen Hinweis zu ihrer Bedeutung. Tabelle: Die wichtigsten CmdLets der Windows Power Shell im Schnellüberblick CmdLet Aliase Bedeutung Clear Host Compare Object cls clear Bildschirm löschen diff Vergleicht zwei als Parameter angegebene Textdateien miteinander. Copy Item copy cp cpi Dateien kopieren Format List fl Tabellen in Form von»titel: Wert«Zeilen ausgeben; nützlich als Pipe für CmdLets wie Get ChildItem. Format Table ft Als Tabelle formatieren (bei Get ChildItem und ähnlichem Standard). Format Wide fw Nur die wichtigste Spalte einer Tabelle wählen; Inhalte spaltenweise ausgeben. Get Alias alias Liste aller Alias Definitionen Get ChildItem dir ls gci Alle direkten Unterelemente des aktuellen Kontextes ausgeben (standardmäßig Verzeichnisinhalt). Die Option r (recursive) gibt auch alle verschachtelten Inhalte aus; als Parameter kann zudem der Name des gewünschten Verzeichnisses angegeben werden. Getgcm Liste aller CmdLets Command Get Content type cat Inhalt einer Datei ausgeben. 9

10 Get Help gc help5 Hilfe anzeigen. help CmdLet zeigt Hilfe zu einem bestimmten CmdLet an; help about* eine Liste von Themen, zu denen ausführliche Hilfedateien existieren. Get Item gi Info über eine einzelne Datei oder ein Verzeichnis Get Location pwd gl Get Member gm Get Process gps ps Get PSDrive gdr Get Service gsv Get Variable Move Item Remove Item Rename Item Set Location gv move mv mi del rm ri usw. ren rni cd chdir sl Aktuelles Arbeitsverzeichnis Per Pipe auf ein beliebiges Element angewendet: Datentyp und alle unterstützten Methoden Liste aller laufenden Prozesse; Kommandozeilenvariante des Task Managers Liste aller Laufwerke, inklusive der Registry Keys HKLM und HKCU (siehe nächsten Abschnitt) und anderer Spezial Laufwerke. Der Wechsel erfolgt mittels cd Laufwerk: Liste aller Dienste und ihres Status (siehe nächsten Abschnitt) Liste aller PowerShell Variablen inklusive der selbst definierten Dateien verschieben Dateien löschen; die Option r löscht Verzeichnisse rekursiv Dateien umbenennen Verzeichnis wechseln; kann anders als bei der klassischen Eingabeaufforderung auch für einen Wechsel des Laufwerks verwendet werden (bei den virtuellen Laufwerken sogar ausschließlich) Sort Object sort Listen oder Tabellen sortieren (meist per Pipe) Stop Process kill spps Einen Prozess beenden 10