Fachhochschule Frankfurt am Main Fachbereich 2: Informatik WS 2008/2009

Transkript

1 Fachhochschule Frankfurt am Main Fachbereich 2: Informatik WS 2008/2009 Teil 5: Unix Shells Dr. Erwin Hoffmann

2 Shell? Standardard-mässig führt Unix nach dem Login dem Aufruf einer nichtgraphischen Benutzer-Oberfläche durch: Die Shell. Ist das Unix-System mit einem graphischen Login versehen (z.b. mittels 'gdm') steht die Shell in einem Terminal-Fenster zur Verfügung. Die dem Benutzer zugewiesene Shell wird in /etc/password festgelegt. Unix verfügt über unterschiedliche Shells, die sich in der Anwendung (deutlich) unterscheiden. Die Default-Shells finden sich unter /bin, die zusätzlich installierten Shells unter /usr/bin oder /usr/local/bin Die Standard-Shell (/bin/sh) ist für die Lauffähigkeit der Unix-Programme notwendig! Bekommt ein Benutzer, keine 'richtige' Shell zugewiesen, ist dieser nicht arbeitsfähig und kann sich nicht einloggen!

3 Welche Shell? Neben der Standard-Shell /bin/sh existieren unterschiedliche Shells, die je nach Anwendungszweck eingesetzt werden: Interaktive Shells: Diese machen dem Anwender die Benutzung des Systems einfacher: Kommando-Wiederholung Kommando- und Pfad Ergänzung 'History' der abgegebenen Kommandos Programmier-Shells: Ergänzende Funktionalität (z.b. Umgang mit Real-Zahlen) Spezielle Programmier-'Flavors': cshell perlsh "Die" Standard-Shell für interaktives Arbeiten ist die 'bash' (born again shell); die für Programmierung die "Korn-Shell" (ksh) oder die 'csh' (C- Shell).

4 Übung 1 A1: Stellen Sie die Ihnen zugewiesene Default Shell fest. F1: Liegt diese in der Datei /etc/passwd vor? F2: Wie können Sie die Default-Shell feststellen? A2: Lesen Sie Ihr Environment aus (env > env.out; more env.out). F1: In welcher Einvironment steht der Wert vor die Shell? F2: Was bedeutet der Shell-Level? A3: Ermitteln Sie, welche Shells in Ihrem System installiert sind. A4: Gehen Sie hierzu in die Verzeichnisse /bin, /usr/bin und /usr/local/bin und nutzen Sie die Möglichkeiten der Shell, mittels Wildcards die Zeichenkette 'sh' zu identifizieren. A5: Wechseln Sie in eine der identifizierten Shells und nehmen sie (A2) vor. Was beobachten Sie?

5 Gemeinsamkeiten der Shells Umgebung: Gemeinsame Environment-Variablen ($PATH) Programmierung: Variablen: $variable; $1 Konditionen: if/then/else; for/do; while/until Arithmetik: integer Interpretation: Quotierung Datei-Ende Zeilen-Ende Zeichenketten, durch White-Spaces getrennt Reguläre Ausdrücke: Spezial-Zeichen '*', '.', '?' Ausdrücke [a-z] ^ab; Beginn einer Zeile, yz$; Ende einer Zeile

6 Unterschiede der Shells Programmierung: Funktionen String-Verarbeitung (Zeichenketten) Deklaration der Variablen Syntax Test-Bedingungen Prozess-Gestaltung (Co-Prozesse) Vererbung; Restriktionen Portabilität und Konsistenz Fehlerfreiheit Benutzer-Freundlichkeit: Interaktiver-Mode (Tabulator-, vi-mode)

7 Kommando-Interpreter Shell-Programme nutzen einen implizit deklarierten Kommando- Interpreter: Die erste Zeile eines Shell-Programms legt diesen fest: #!/bin/bash #!/usr/bin/perl Die Shell liest die erste Zeile und ruft den hier eingetragenen Interpreter auf: Liegt kein Interpreter vor (oder kann dieser nicht am angegebenen Ort gefunden werden) wird der Standard-Interpreter /bin/sh herangezogen. Dieser kann häufig mit dem Programm-Code nicht umgehen. Programme auf der Shell lassen sich auch explizit aufrufen /usr/bin/ksh <myprog.ksh> Die 'Extension' (.ksh) hat keinen Einfluss; die Shell stützt sich auf der Auswertung auf die 'magic' einer Datei.

8 Verwendung von RegEx Die Shell und viele Unix-Programme beherrschen reguläre Ausdrücke. Achtung 1: Der Umfang der RegEx-Unterstützung ist abhängig vom Programm (sh, awk, sed, ls...)! Achtung 2: Die Interpretation kann nach Unix und nach Version unterschiedlich sein! Achtung 3: Es wird zwischen 'einfachen' RegEx ('*') und komplexen RegEx unterschieden ([a-z]). Für beides gilt (2.). Achtung 4: In der beliebten Sprache Perl sind RegEx vollkommen unterschiedlich! Achtung 5: Die Auswertung von RegEx ist eine Zeichenketten- Auswertung und hängt stark vom C-Compiler und dessen Implementierung/Optimierung ab!

9 Reguläre Ausdrücke Die Shell verstehet 'reguläre Ausdrücke' RegEx: RegEx bestehen aus Metazeichen und eigentlichen (regulären) Zeichen. Metazeichen werden zu (regulären) Zeichen durch Quotierung mit '\'. Zeichen Bedeutung Zeichen Bedeutung. Jedes Zeichen \( \) Speichere Zeichenkette * Alle Zeichen \{n,m\}x Anzahl von Zeichen zwischen n und m ^ Zeilenanfang RegEx+ Ein oder mehrere Vorkommnisse $ Zeilenende RegEx? Null oder mehrere Vorkommnisse \ Fluchtzeichen RegEx RegEx Vorkommnisse vorher der danach [a-z] Aus diesem Satz (RegEx) Gruppe von Vorkommnissen

10 Übung 2 A1: Verwenden Sie die Befehle ls und ls * F1: Gibt es Unterschiede? A2: Nutzen Sie das Kommando ls d* F2: Was ist im Output zu erkennen? A3: Nutzen Sie das Kommando ls ".*" ls.* F3: Warum gibt es hier extreme Unterschiede? A4: Was zeigt "ls -la.*"?

11 Shell-Skripte Aufbau: Ein Shell-Skript ist eine Ansammlung von Unix-Kommandos und Shell-Befehlen, die in einer Datei abgelegt werden. Die Kommandos werden zeilenweise abgearbeitet; sofern keine Verzweigungen eingebaut sind. Der Return-Code des letzten Programms wird als Exit-Code ausgegeben. Aufruf: Shell-Skripte können entweder explizit oder implizit aufgerufen werden: Explizit (oder indirekt): /bin/sh <datei> Implizit (oder direkt):./<datei> Hierbei muss der Kommando-Interpreter explizit in der ersten Zeile angegeben werden: #!/bin/sh Falls die Datei (häufig mit dem Suffix ".sh" oder ".ksh" direkt aufgerufen wird, muss diese ausführbar sein (chmod +x <datei>). Argumente: An das Shell-Skript können Argumente übergeben werden. Diese sind mittels der Variablen $1... $10 im Skript verfügbar.

12 Übung 3 A1: Erstellen Sie ein Shell-Skript mit folgenden Angaben: ls cat <datei> cp <datei> <datei1> rm <datei1> A2: Ergänzen Sie das Skript um die Angabe: #!/bin/shell A3: Ändern Sie das Skript wie folgt ab: ls $1 cat $1 cp $1 $2 rm $2

13 Dr. Erwin Hoffmann: UNIX Grundkurs - Teil 6: Testanweisungen Logische Verknüpfung Die Shell erlaubt mehrere logische Verknüpfungen: a: Ausdruck 1; b: Ausdruck 2 (1) NICHT Verknüpfung! Der Ausdruck! a ist dann wahr, wenn a nicht wahr ist. (2) UND Verknüpfung: && Der Ausdruck ( a && b ) ist dann wahr, wenn a und b wahr sind [auch ( a -a b ) geht in einigen Shells!] (2) ODER Verknüpfung: Der Ausdruck ( a b) ist dann wahr, wenn entweder a, b oder a und b wahr sind. [auch ( a -o b ) ist in einigen Shell erlaubt] Die logischen Verknüpfungen haben die angegebene Priorität. Veknüpfungszeichen sind durch ein Leerzeichen zu trennen! Ausdrücke können durch das Konstrukt "(... )" geklammert werden! (a && b) (! c)

14 Bedingte Ausführung von Kommandos und Verkettung Mit den logischen Operatoren "&&" und " " kann eine bedingte Ausführung von Kommandos erzielt werden: Kommando1 && Kommando2 Kommando2 wird nur dann ausgeführt, falls Kommando1 erfolgreich, d.h. mit Return-Code 0 beendet wurde Kommando1 Kommando2 Hier wird Kommando2 dann ausgeführt, wenn Kommando1 Return-Code ungleich 0 liefert Auf diese Weise lassen sich auch Kommando-Folgen mit Hilfe des Klammer-Operators "(... )" verketten: ( Kommando1 Kommando2 ) && Komando3 ( Kommando1 && Kommando2 ) Kommando3 Hierdurch lassen sich komplexe Kommando-Folgen erstellen, ohne den Return-Code der Kommandos einzeln abfragen zu müssen. Achtung! Leerzeichen bei den Operatoren beachten!

15 Übung 4 A1: Bilden Sie die folgenden Ausdrücke: (echo "123" > datei1 && echo "abc" > datei2) && echo 'Dateien angelegt!' (echo "123" > datei1 && echo "abc" > /root/datei2) && echo 'Dateien angelegt!' (echo "123" > datei1 && echo "abc" > /root/datei2) echo 'Fehler: Datei konnte nicht angelegt werden!' A2: Unterdrücken Sie Fehlerausgabe auf STDERR: Fügen Sie 2>/dev/null an der geeigneten Stelle ein. Gelingt Ihnen dies? Falls Nein; diskutieren Sie den Grund. A3: Führen Sie den Ausdruck aus: (echo "123" > datei1 && cat "test") && echo "Datei 'datei1' wurde angelegt und Datei 'test' gelesen!" Unterdrücken Sie die Fehlerausgabe mittels Umleitung nach /dev/null und ersetzen Sie die Verknüpfungsoperatoren untereinander.