Technische Praxis der Computersysteme

Transkript

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2 Tests Command Substitutuon: Man Befehle an beliebiger Stelle in andere Befehle einbauen um deren Ausgaben als Parameter zu nutzen. Dies ist mit den und $(... ) Umgebungen möglich. z.b.: ls $( echo / usr / tmp ) ls $( sed -nre s /.*:(\/ home \/[^:]+):.*/\1/ p \ / etc / passwd )

3 Tests Tests: test-ausdrücke treten in verschiedenen Formen auf: Als Aufruf an den test-befehl, z.b. test 1 -lt 0 testet ob 1 kleiner als 0 ist. Via [ ], z.b. [ 1 -lt 0 ] Via [[ ]], z.b [[ 1 -lt 0 ]]

4 Tests String Tests: -n STRING: STRING hat eine nicht-null Länge -z STRING: STRING hat Länge null STRING1 = STRING2: STRING1 und STRING2 sind gleich. STRING1!= STRING2: STRING1 und STRING2 sind ungleich. Achtung: Bash und zsh erlauben auch == als Vergleichsoperator.

5 Tests Numerische Tests: exp1 -eq exp2: Wahr falls exp1 numerisch gleich exp2. exp1 -ne exp2: Wahr falls exp1 ungleich exp2 exp1 -lt exp2: kleiner als (less than) exp1 -gt exp2: größer als (greater than) exp1 -le exp2: kleiner gleich (less or equal) exp1 -ge exp2: größer gleich (greater or equal)

6 Tests File Tests: -b file: true if file exists and is a block special file. -c file: true if file exists and is a character special file. -d file: true if file exists and is a directory. -e file: true if file exists. -f file: true if file exists and is a regular file. -h file: true if file exists and is a symbolic link. -r file: true if file exists and is readable by current process. -w file: true if file exists and is writable by current process. -x file: true if file exists and is executable by current process. If file exists and is a directory, then the current process has permission to search in the directory.

7 Tests Verknüpfen von Tests: Tests können mit ( exp ) gruppiert werden. Außerdem gibt es! exp: Nicht : Wahr falls exp falsch exp1 && exp2: Und : Wahr falls exp1 und exp2 wahr sind. exp1 exp2: Oder : Wahr falls exp1 oder exp2 wahr ist (inklusives oder!).

8 Tests Verknüpfen von Tests: Tests können mit ( exp ) gruppiert werden. Außerdem gibt es! exp: Nicht : Wahr falls exp falsch exp1 && exp2: Und : Wahr falls exp1 und exp2 wahr sind. exp1 exp2: Oder : Wahr falls exp1 oder exp2 wahr ist (inklusives oder!). Bemerkung: Das sind nicht alle Tests.

9 Tests Bemerkung: Test-Statements können auch außerhalb eines if-then-blocks verwendet werden. Dies ist vor allem nützlich wenn man eine kurze Schreibweise für die Konditionelle ausführung eines Befehls haben möchte: [[ TEST ]] && BEFEHL

10 Tests Bemerkungen: Während test und [ der alte Standard ist und [[ sich auf den ersten Blick sehr ähnlich verhält gibt es mehrere Fälle in denen [[ (in der bash) andere Eigenschaften besitzt. z.b.: In [[ gibt es mehr und oft intuitivere Tests, z.b. && und anstatt -a (and) und -o (or) In [[ findet kein Word Splitting oder globbing statt (insbesondere: kein -e "$file", sondern einfach -e $file, egal ob $file whitespaces enthält).

11 Spezielle Variablen und Argumente: Spezielle Variablen: $0: Name des aktuellen Befehls (e.g. im Falle eines Shellscripts der Name des Scripts) $#: Anzahl der übergebenen Argumente $*: Alle Argumente als String (bash) oder array (zsh) (Besondere Bedeutung, siehe unten) Fast wie $* (siehe unten) $$: Die PID der Shell $!: Die PID des zuletzt gestarteten Hintergrundprozesses

12 Spezielle Variablen und Argumente:! Die Variablen $* und $@ verhalten sich ident, solange sie nicht in " Quotes auftauchen. Sobald man diese beiden speziellen Variablen unter " Anführungszeichen setzt erhalt man: "$*": Die Parameter werden als einzelnes Wort aufgefasst, getrennt durch $IFS (falls gesetzt, Leerzeichen sonst). "$@": Jeder Parameter wird ein seperates Wort (inklusiver leerer Parameter!). Wurden keine Parameter übergenen wird sowohl $@ als auch "$@" beim Einsetzen entfernt.

13 Spezielle Variablen und Argumente: Positionsparameter: Zusätzlich zu $* und kann auch mit $1,...,$n auf die an die Shell übergebenen Argumente zugegriffen werden. (In manchen Shells ist n auf maximal 9 limitiert, nicht aber in bash und zsh).

14 Spezielle Variablen und Argumente: Positionsparameter: Zusätzlich zu $* und kann auch mit $1,...,$n auf die an die Shell übergebenen Argumente zugegriffen werden. (In manchen Shells ist n auf maximal 9 limitiert, nicht aber in bash und zsh). Shiften von Parametern: Beim Parsen/einlesen von Parametern ist es oft nützlich bereits eingelesene Parameter aus $@ usw. zu entfernen. Dafür nutzt man shift. shift ist ein eingebauter Shellbefehl, der alle Parameter um eines nach links verschiebt bzw. allgemein a shift n um n Schritte nach links verschiebt, i.e. die ersten n Parameter aus der Liste der Argumente entfernt. Dies wirkt sich insbesondere auch auf Positionsparameter aus!

15 Kontrollstrukturen Kontrollstrukturen: Bei Shellscripts ist es besonders wichtig, die Rückgabewerte von Programmen oder die Werte von Variablen automatisiert auszuwerten und abhängig davon weitere Aktionen durchzuführen. Wie jede Programmiersprache besitzt daher auch eine Shell üblicherweise die grundlegenden Kontrollstruktueren wie if-then, case, while, for, until.

16 Kontrollstrukturen if-then Ein if-then Block testet den Rückgabewert eines Befehls und führt im Erfolgsfall einen oder mehrere Befehle aus. Ein if-block wird mit dem fi Keyword terminiert. if command then fi

17 Kontrollstrukturen else und else if: In einem if-then-block kann auch ein else vorkommen. Dieser Block wird ausgeführt, falls das if-statement nicht zutraf. Außerdem kann man weitere Fälle mit einem else if weiter unterscheiden. else if kann auch mit elif abgekürzt werden. if command then... else #if, elif fi

18 Kontrollstrukturen case: Das case-konstrukt kann genutzt werden, um effizient verschiedene Konditonen zu testen: case EXPRESSION in CASE1 )... ;; CASE2 )... ;; esac

19 Kontrollstrukturen case: Die EXPRESSION ist dabei ein String, der gegen die Verschiedenen Fälle gematcht wird. Die CASE-Ausdrücke können dabei globbing Patterns sein. Verschiedene cases können mit oder-verknüpft werden. Die doppelten Semikolon ;; sind dabei ein break, springen also aus dem case-block.

20 Kontrollstrukturen Beispiel: case $var in [0-9]) echo "A single digit " ;; [a-z ] [A-Z]) echo "A single character " ;; *) echo " Something else entirely " ;; esac

21 Kontrollstrukturen Schleifen: Die meisten Shells unterstützen drei Arten von Schleifen: for, while und until. Dabei unterscheidet sich for etwas von den anderen beiden.

22 Kontrollstrukturen for: for i in list do done oder manchmal: for ((n=1; n <= LIMIT ; n ++)) do done

23 Kontrollstrukturen Beispiel und Bemerkung: Die for ((n=1; n <= LIMIT; n++))-form einer Zählschleife ist nicht immer verfügbar. Um eine Vorschleife über eine Liste von Zahlen mit der Standardsyntax for i in list zu erreichen gibt es zwei Möglichkeiten: for i in $( seq 1 10); do...; done for i in {1..10}; do...; done Die erste Variante nutzt dabei Command Substitution und den seq-befehl um eine Sequenz von Zahlen zu erzeugen, die andere eine spezielle Shell expansion {m..n}.

24 Kontrollstrukturen seq: seq - print a sequence of numbers Start und Endwert kann an seq in der Form seq FIRST LAST übergeben werden. Alternativ kann man auch die Inkrementierungsschritte mit seq FIRST INCREMENT LAST festgelegt werden.

25 Kontrollstrukturen seq: seq - print a sequence of numbers Start und Endwert kann an seq in der Form seq FIRST LAST übergeben werden. Alternativ kann man auch die Inkrementierungsschritte mit seq FIRST INCREMENT LAST festgelegt werden. Wichtige Parameter: -s, --seperator STRING: Nutzt STRING als Trennzeichen anstatt eine neue Zeile für jede Zahl zu beginnen.

26 Kontrollstrukturen for und globbing: for i in list wird häeuftig in Verbindung mit File Globbing angewendet: for i in *. txt ; do... done

27 Kontrollstrukturen for und Variablen: for i in $var verhält sich je nach Shell ein wenig anders. So liefert foo =" bar baz " for i in $foo do echo $i done In der zsh einfach bar baz, in der bash aber zwei Zeilen: bar und baz. Das liegt daran, dass in der bash Variablen bei Leerzeichen seperiert werden, wenn man sie mit $foo substituiert.

28 Kontrollstrukturen for und Seperatoren: Wollen wir z.b. über jede mit : getrennte Komponente der $PATH Variable iterieren, gibt es mehrere Möglichkeiten: bash: Parameter Expansion: for i in ${ PATH //:/ }; do echo $i; done bash: Internal Field Seperator, $IFS (besser?) IFS = : ; for i in $PATH ; do echo $i; done zsh: field splitting, parameter expansion flags: for i in ${(s /:/) PATH }; do echo $i; done

29 Kontrollstrukturen until, while: while list do... done until list do... done

30 Kontrollstrukturen until, while: until und while führen einen Block aus bis/solange list den Wert true zurückgibt.

31 Kontrollstrukturen Beispiel: while kann zum Zeilenweisen einlesen einer Datei in eine Variable genutzt werden. (siehe Beispiel while-read.sh)

32 Kontrollstrukturen Beispiel: while kann zum Zeilenweisen einlesen einer Datei in eine Variable genutzt werden. (siehe Beispiel while-read.sh) read: Der read-befehl liest eine Zeile von stdin und speichert ihn in einer Variable (der Variablenname muss als Argument angegeben werden).

33 Kontrollstrukturen Beispiel: while wird zusammen mit case, shift und getopts oft zum Parsen von Parametern in Shellscripts genutzt. (Siehe while-getopts.sh)

34 Kontrollstrukturen while, until und Zählschleifen: Man kann mit while und until auch Zählschleifen ähnlich zu for ((...)) schreiben. Hierzu nutzt man arithmetic expansion, z.b.: i=0 while (( i < 10 )); do... (( i++ )) done

35 Kontrollstrukturen Bemerkung: for iteriert über eine Liste von Werten, während while und until eine Bedingung auswerten (wie if) und laufen, solange/bis diese erüllt ist.

36 Funktionen Funktionen: Funktionen werden a name () {...} oder function name {...} definiert. Optional kann bei der Form function name auch eine () genutzt werden. Aus Funktionen kann mit return [n] wieder zurückgekehrt werden. Der Statuswert ist dabei optional.

37 Funktionen Auflisten und Löschen von Funktionen: Eine Liste aller in einer Shell definierten Funktionen samt Code erhält man mit typeset -f. Eine einzelne Funktion kann dabei mit typeset -f name betrachtet werden. Möchte man eine definierte Funktion wieder löchen kann dies mit unset -f name gemacht werden.

38 Funktionen Funktionsargumente: Funktionsargumente werden - anders als bei elen Programmiersprachen - nicht explizit in der Definition festgelegt, sondern einfach übergeben, i.e. name arg1 arg2... argn ruft name mit n Argumenten arg1 arg2... argn auf, auf die dann wie bei Shellscripts a $1,..,$n zugegriffen werden kann. Auch die speziellen Variablen $@, $*, $# und $0 werden entsprechend umgesetzt.

39 Funktionen Function body enclosure: Es gibt zwei verschiedene Arten den Code einer Funktion zu umschließen. Üblicherweise nutzt man dafür {...}, man kann aber auch (...) verwenden. Der Code zwischen {...} wird von der laufenden Shell interpretiert, während der Code zwischen (...) in einer Subshell ausgeführt wird.

40 Funktionen Function body enclosure: Es gibt zwei verschiedene Arten den Code einer Funktion zu umschließen. Üblicherweise nutzt man dafür {...}, man kann aber auch (...) verwenden. Der Code zwischen {...} wird von der laufenden Shell interpretiert, während der Code zwischen (...) in einer Subshell ausgeführt wird. Bemerkung: Insbesondere kann der Code in (...) die Variablen der Parent Shell nicht nachhaltig modifizieren. {...} sowieso (...) werden ganz allgemein zum Gruppieren von Befehlen genutzt und können an beliebiger Stelle eingesetzt werden.

41 Funktionen Einbinden von Dateien in eine Shell: Eine Shell bzw. ein Shellscript kann auch andere Dateien einbinden und so z.b. Funktionen und Variablen aus anderen Dateien importieren. Dazu wird die zu importierende Datei als Argument an den source Befehl übergeben, e.g. source ~/. zsh / functions

42 Funktionen Standarddateien, die von Shells einbunden werden: Die meisten Shells importieren zu Beginn der Ausführung einige Standarddateien z.b. ~/.bashrc oder ~/.zshrc für interaktive Varianten der bash bzw. zsh. Dort kann man Befehle ablegen, die man bei jedem Startup ausführen möchte. Typischerweise betrifft das vor allem das Setzen von Variablen, Aliases, Funktionen, Einstellungen,...

43 Funktionen Standarddateien, die von Shells einbunden werden: Die meisten Shells importieren zu Beginn der Ausführung einige Standarddateien z.b. ~/.bashrc oder ~/.zshrc für interaktive Varianten der bash bzw. zsh. Dort kann man Befehle ablegen, die man bei jedem Startup ausführen möchte. Typischerweise betrifft das vor allem das Setzen von Variablen, Aliases, Funktionen, Einstellungen,... Bemerkung: Je nach Art der Shell und des Aufrufs (interaktiv, nicht interaktiv, loginshell) liest eine Shell oft andere bzw. spezielle Datein an. Login-Shells lesen typischerweise auch profile Dateien wie /etc/profile, ~/.profile (bash) oder /etc/zprofile, ~/.zprofile (zsh) ein. Interaktive Shells lesen üblicherweise die rc -files wie /etc/bashrc, ~/.bashrc usw. ein. Die zsh liest Technische immer Praxis der /etc/zshenv Computersysteme ein.

44 Texteditoren: Um Texte in einer Terminalumgebung zu editieren stehen - neben den üblichen Shellcommands, die wir schon gesehen haben - auch Texteditoren wie, m, emacs oder andere zur Verfügung. Auf allen POSIX-Systemen ist üblicherweise ein -kompatibler Editor installiert.

45 Texteditoren: Um Texte in einer Terminalumgebung zu editieren stehen - neben den üblichen Shellcommands, die wir schon gesehen haben - auch Texteditoren wie, m, emacs oder andere zur Verfügung. Auf allen POSIX-Systemen ist üblicherweise ein -kompatibler Editor installiert. Bemerkung Die Frage nach einem guten Texteditor ist üblicherweise unter Informatikern in schwer religiösen Bereichen angesiedelt und damit die persönliche Wahl jedes Nutzers (siehe Wir beschränken uns hier schlichtweg aus Standardkonformität auf (m) (auch wenn der Autor dieser Folien zufälligerweise überzeugter Vertreter der Nutzerschaft dieses Editors ist).

46 Grundlegends zu : ist ein interaktiver full-screen Editor, der zwei grundlegende Modi kennt: Command Mode: Erlaubt die Eingabe von Befehlen Insert Mode: Editieren (eigentlich nur einfügen!) von Text. kann einfach a oder filename aufgerufen werden.

47 Grundlegends zu : ist ein interaktiver full-screen Editor, der zwei grundlegende Modi kennt: Command Mode: Erlaubt die Eingabe von Befehlen Insert Mode: Editieren (eigentlich nur einfügen!) von Text. kann einfach a oder filename aufgerufen werden. Bemerkung: m erlaubt wesentlich mehr Modi (insbesondere z.b. einen sual Mode um Text zu markieren...).

48 Command Mode: Der Command Mode erlaubt eine Vielzahl von Befehlen, die meist auf einer geoeffneten Datei operieren. Grundlegende Befehle sind: h, i, j, k: Bewegt den Pointer ein Zeichen nach links, unten, oben, rechts. i, a: Wechselt in den Insert Mode beim/nach dem aktuellen Zeichen. o, O: Legt eine neue Zeile unter/über der aktuellen Zeile an und welchselt in den Insert Modus am Anfang der neuen Zeile. u: Undo :e filename <Return>: Öffnet die Dateil filename zum Editieren. :w <Return>: Speichern ( write ). Um in eine (andere) Datei zu speichern kann optional ein Dateiname angegeben werden.

49 Edit Mode: Der Edit Mode dient der Eingabe von neuem Text. Um den Edit Mode wieder zu Verlassen dient Esc-Key.

50 Edit Mode: Der Edit Mode dient der Eingabe von neuem Text. Um den Edit Mode wieder zu Verlassen dient Esc-Key. Bemerkung: Im Edit Mode kann man üblicherweise nicht nagieren. Einige -implementierungen (wie m) erlauben es dennoch mit Hilfe der Pfeiltasten zu nagieren.

51 Nagationsbefehle: 0: Zeilenanfang ^: Erstes nicht-leerzeichen der Zeile $: Zeilenende w,w: Anfang des nächsten Worts (W ignoriert Satzzeichen) e,e: Ende des nächsten Worts (E ignoriert Satzzeichen) b,b: Anfang des vorhergehenden Worts (B ignoriert Satzzeichen) H,M,L: Bewegt Pointer zur ersten, mittleren bzw. letzten Zeile am Bildschirm

52 Nagation II: G: Letzte Zeile in der Datei ng: n-te Zeile in einer Datei

53 L oschen & Kopieren: x: Löscht Zeichen unter Pointer dd: Löscht aktuelle Zeile dw: Löscht das nächste Wort yy: Kopiert aktuelle Zeile yw: Kopiert nächstes Wort p: Einfügen nach Pointer

54 Bemerkung: Die meisten Befehle (wie z.b. x, dd, yy, hijk oder w...) kann eine Zahl vorangestellt werden. In diesem Fall wird der Befehl auf die nächsten n Einheiten ausgedehnt, z.b. löscht 5x die nächsten 5 Zeichen, 3yy kopiert die nächsten 3 Zeilen usw.

55 und die passwd-datei: Möchte man mit die /etc/passwd Datei editieren sollte man den speziellen pw Befehl nutzen. Auf manchen Systemen gibt es auch gr für die /etc/group Datei, also um Gruppen anzupassen.