SYSTEMY OPERACYJNE  Laboratorium nr 4
SYSTEMY OPERACYJNE
POWA
OKA SYSTEMU UNIX
POWA
OKA SYSTEMU UNIX
PROGRAMOWANIE POWA
OK
PROGRAMOWANIE POWA
OK
PODR
CZNIK
PODR
CZNIK
Powłoka (ang. shell) jest interfejsem między użytkownikiem a systemem operacyjnym. Jej
podstawową funkcją jest interpretacja i wykonanie poleceń użytkownika. W celu ułatwienia
wprowadzania często powtarzających się ciągów poleceń dla systemu operacyjnego powłoka
udostępnia język programowania poleceń użytkownika (będzie on dalej nazywany językiem
powłoki).
Najczęściej stosowanymi powłokami w różnych implementacjach systemu UNIX są:
" powłoka Bourne'a (sh)
" powłoka Korna (ksh)
" powłoka C (csh)
lub ich modyfikacje, będące dziełem różnych programistów i udostępnione przez nich do
swobodnego wykorzystania (np. powłoki: bash, zsh, tcsh).
Niniejsze opracowanie zawiera opis podstawowych własności powłoki ksh. Praktycznie wszystkie
podane tu informacje odnoszą się również do powłok zsh i POSIX-sh, większość także do powłoki
sh.
1. Podstawowe pojęcia
Użytkownik może wprowadzać polecenia dla systemu operacyjnego na dwa sposoby:
" wypisujÄ…c je z klawiatury, lub
" umieszczając ciąg poleceń w pliku tekstowym, a następnie używając nazwy tego pliku jako
komendy. Plik taki będziemy dalej nazywać skryptem.
Ciąg znaków wprowadzany przez użytkownika z klawiatury (lub linie skryptu) jest przez powłokę
dzielony na słowa, tj. ciągi znaków rozdzielone którymś z następujących symboli:
; & ( ) | < > nl (nowa linia) spacja (odstęp) TAB
(powyższe symbole nazywa się metaznakami).
Pierwsze słowo w linii jest nazwą komendy, pozostałe słowa to parametry przekazywane
komendzie, wśród których możemy wyróżnić opcje, zazwyczaj poprzedzane znakiem - (minus)
oraz argumenty. Niektóre komendy są wbudowane w powłokę (np. komenda cd), zazwyczaj jednak
są to nazwy plików binarnych lub skryptów.
PRZYKA
AD 1.1
ls -a -l *.c *.h
nazwa opcje argumenty
EÅš & MN © 2004
1
SYSTEMY OPERACYJNE  Laboratorium nr 4
SYSTEMY OPERACYJNE
Linie rozpoczynające się znakiem # są liniami komentarza i są ignorowane przez powłokę.
Komenda pobiera dane ze standardowego wejścia (ang. standard input, w skrócie stdin), którym
zazwyczaj jest klawiatura terminala. Wyniki działania komendy są wyprowadzane na standardowe
wyjście (standard output, stdout), którym normalnie jest monitor terminala. Informacje o błędach są
kierowane na standardowe wyjście diagnostyczne (standard error, stderr). W dalszej części
niniejszych materiałów zostaną opisane sposoby zmiany przywiązania standardowego wejścia i
wyjścia.
Kilka komend można połączyć w potok, rozdzielając je metaznakiem |, np.:
PRZYKA
AD 1.2
ls -l | grep kowalski | more
Konstrukcja taka oznacza, że standardowe wyjście pierwszej komendy będzie standardowym
wejściem drugiej komendy potoku, z kolei standardowe wyjście drugiej komendy będzie
standardowym wejściem trzeciej komendy itd. W powyższym przykładzie wynik działania
komendy ls będzie wejściem dla komendy grep która wybierze linie zawierające słowo kowalski,
a zatem pliki, których właścicielem jest użytkownik kowalski (chyba, że w nazwie pliku także
pojawi się ciąg znaków kowalski). Z kolei informacja będąca wynikiem działania komendy grep
zostanie wyświetlona na ekranie monitora za pomocą programu more.
Ciąg potoków lub komend oddzielonych znakami ; (średnik) lub & (ampersand) będziemy nazywać
listą komend (lub po prostu listą). Użycie jako separatora znaku średnika oznacza, że komenda
występująca przed średnikiem musi się zakończyć zanim powłoka rozpocznie wykonywanie
komendy po średniku. Użycie jako separatora znaku & spowoduje, że komendy rozdzielone tym
znakiem będą się wykonywały równolegle (asynchronicznie).
PRZYKA
AD 1.3
# Zamiana nazw plików a i b:
cp a tmp ; mv b a ; mv tmp
Każda komenda zwraca pewna wartość całkowitoliczbową, którą nazywamy statusem wyjścia
komendy. Wartość zero oznacza, że komenda zakończyła się sukcesem. Wartość rożna od zera jest
zwracana w przypadku błędów i sytuacji nietypowych.
2. Zmienne powłoki
Zmienne powłoki pozwalają przypisać nazwie symbolicznej pewien ciąg znaków lub liczbę
całkowitą. Zmienną taką definiujemy przez instrukcje przypisania o postaci
zmienna=wartość
gdzie:
zmienna jest nazwa zmiennej, wartość jest ciągiem znaków, który przypisujemy danej zmiennej.
Od chwili zdefiniowania zmiennej możemy używać jej nazwy wszędzie tam, gdzie chcielibyśmy
napisać ciąg znaków wartość. Nazwę zmiennej musimy poprzedzić znakiem $, tj. musimy napisać
$zmienna lub ${zmienna}
EÅš & MN © 2004
2
SYSTEMY OPERACYJNE  Laboratorium nr 4
SYSTEMY OPERACYJNE
Tej drugiej postaci używamy zazwyczaj wtedy, gdy powłoka może mieć problem z jednoznacznym
określeniem nazwy zmiennej.
PRZYKA
AD 2.1
system=UNIX
echo To jest system $system # Zostanie wypisany tekst:
To jest system UNIX
txt=abc
echo ${txt}def # Zostanie wypisany tekst abcdef. Je li
nazwa zmiennej txt nie byłaby zamkni ta w
nawiasy, to powłoka szukałaby zmiennej
txtdef
x=5 prog # Definicja zmiennej u yta przed nazwa komendy oznacza,
e zmienna jest znana tylko podczas wykonywania tej komendy.
W powłoce, uruchamianej po zalogowaniu się użytkownika, jest zdefiniowanych wiele zmiennych
(ich liczba i nazwy zależą od rodzaju powłoki). Poniżej zamieszczono przykłady ważniejszych
zmiennych predefiniowanych przez system operacyjny lub powłokę:
# : Liczba parametrów pozycyjnych (patrz niżej)
$ : Numer procesu powłoki
PPID : Numer procesu rodzicielskiego
HOME : Prywatny katalog użytkownika
MAIL : Skrzynka pocztowa użytkownika
PWD : Katalog aktualny
OLDPWD : Katalog sprzed ostatniej komendy cd
SHELL : Nazwa powłoki
RANDOM : Liczba losowa
PATH : Scieżka przeszukiwań
SECONDS : Liczba sekund od rozpoczęcia pracy
PS1 : Tekst wyświetlany jako znaki gotowości do pracy systemu
PS2 : Jak wyżej, w przypadku kontynuacji komendy
EDITOR : Edytor użytkownika
TERM : Nazwa terminala, z którego pracuje użytkownik
Niektóre z powyższych zmiennych (np. PWD, RANDOM) nie występują w powłoce Bourne'a (sh).
Jak już wspomniano, zestaw komend można zapisać na dysku w postaci skryptu i wykonać go
wypisując jego nazwę. Skrypt taki wykonuje się w osobnej kopii powłoki. Jeśli wywołamy skrypt
podając w oprócz nazwy również parametry, to parametry te są dostępne wewnątrz skryptu jako
zmienne o nazwach $1, $2, $3, ...$n. Zmienne te noszÄ… nazwÄ™ zmiennych pozycyjnych. Liczba n
zmiennych pozycyjnych jest dostępna jako zmienna $#.
Zmienne powłoki mogą być lokalne, czyli obowiązujące tylko w danej powłoce, lub środowiskowe
(eksportowane). W tym drugim przypadku obowiązują również w powłokach potomnych, tj.
uruchomionych z danej powłoki (np. przez wykonanie skryptu lub jawne wywołanie programu
powłoki). Zmienna zdefiniowana instrukcją przypisania jest zmienną lokalną. Zmienna staje się
globalna po użyciu nazwy zmiennej jako argumentu komendy
export zmienna ...
EÅš & MN © 2004
3
SYSTEMY OPERACYJNE  Laboratorium nr 4
SYSTEMY OPERACYJNE
PRZYKA
AD 2.2
aa=XXX
bb=YYY
export aa
ksh
echo $aa $bb # Zostanie wypisany tekst: XXX (zmienna bb
nie zostala wyeksportowana i nie jest
dost pna w powłoce potomnej)
Listę zdefiniowanych zmiennych powłoki (i przypisane im wartości) można uzyskać za pomocą
komendy set. Listę zmiennych środowiskowych otrzymamy po użyciu komendy env.
3. Substytucje wykonywane przez powłokę
Polecenia wypisywane przez użytkownika z klawiatury lub programy (skrypty) w języku powłoki
przed próbą wykonania mogą być przez powłokę modyfikowane. Jedna z takich modyfikacji
została już opisana powyżej: ciągi znaków poprzedzone znakiem $ są interpretowane jako zmienne
powłoki i zastępowane wartościami odpowiednich zmiennych. Modyfikacje wykonywane przez
powłokę będziemy nazywać substytucjami. Użytkownik wykonywanie niektórych substytucji może
zablokować (np. stosując przełączniki powłoki).
3.1. Aliasy
Powłoka sprawdza, czy pierwsze słowo komendy ma zdefiniowany alias (synonim). Alias,
podobnie jak zmienna powłoki, to pewna nazwa, której przypisano ciąg znaków. Użytkownik może
zdefiniować synonimy wybranych komend za pomocą komendy o postaci
alias synonim=ciąg_znaków
Oczywiście, ciąg_znaków musi być możliwy do zinterpretowania jako nazwa komendy lub listy
komend. Mechanizm aliasów występuje w powłokach Korna i zsh, nie występuje w powłoce
Bourne'a.
PRZYKA
AD 3.1.1
alias dir=ls # Dwa ulubione aliasy u ytkowników
alias md=mkdir # systemu MS DOS
alias ll='ls -al'
alias llm='ll | more'
W dwóch ostatnich przykładach znaki cudzysłowu pozwalają przypisać nazwom ll i llm ciągi
znaków zawierające spacje. Z ostatniego przykładu widać, że przy definicji aliasu można użyć
innego aliasu.
3.2. Substytucja ścieżki
Jeżeli pierwszym znakiem słowa jest znak ~ (tylda), to powłoka zastąpi ten znak nazwą prywatnego
katalogu użytkownika. Substytucja taka będzie wykonana tylko wtedy, jeżeli tylda jest jedynym
znakiem w słowie lub pozostała część słowa rozpoczyna się ukośnikiem. Powłoka interpretuje
również następujące konstrukcje rozpoczynające się od tyldy:
~user : nazwa prywatnego katalogu użytkownika user
~+ : nazwa aktualnego katalogu
~- : nazwa katalogu aktualnego przed ostatniÄ… komendÄ… cd
EÅš & MN © 2004
4
SYSTEMY OPERACYJNE  Laboratorium nr 4
SYSTEMY OPERACYJNE
PRZYKA
ADY 3.2.1
Jeżeli prywatnym katalogiem użytkownika jest /home/janek, to:
~ = /home/janek
~/doc = /home/janek/doc
~marek/bin = /home/marek/bin
~+/doc = $PWD/doc
3.3. Substytucja wyniku komendy
Użycie konstrukcji o postaci
$( lista )
(gdzie lista oznacza komendę lub ciąg komend/potoków) spowoduje, że powłoka wykona komendy
składające się na listę, i tekst stanowiący wynik działania ostatniej komendy (tj. wysyłany przez tę
komendę na standardowe wyjście) zastąpi pokazaną wyżej konstrukcję (od znaku $ do nawiasu
zamykającego włącznie). Równoważną konstrukcją do omawianej jest:
` lista `
(należy zwrócić uwagę, że występujące w tej konstrukcji znaki to "odwrócone" znaki cudzysłowu).
PRZYKA
AD 3.3.1
Wyświetlenie listy plików, których właścicielem jest użytkownik:
ls -l | grep `who am i`
Przeniesienie plików, których nazwy są wymienione w pliku filelist do katalogu dane:
mv $(cat filelist) dane/
3.4. Generacja nazw plików
Jeżeli słowo stanowiące część komendy interpretowanej przez powłokę zawiera znaki
* ? [ ]
to słowo to zostanie potraktowane jako wzorzec i zastąpione przez powłokę listą słów - nazw
plików lub katalogów pasujących do tego wzorca. Przy generacji nazw plików obowiązują
następujące reguły:
" znak * oznacza dowolny ciąg znaków (również ciąg pusty),
" znak ? oznacza jeden dowolny znak,
" konstrukcja [abc] oznacza dokładnie jeden znak spośród umieszczonych w nawiasach;
użycie znaku ^ jako pierwszego zmienia znaczenie konstrukcji na: znak inny niż
wymienione w nawiasach. Można także w nawiasach podać zakres znaków przez podanie
pierwszego i ostatniego znaku zakresu rozdzielonych znakiem -.
EÅš & MN © 2004
5
SYSTEMY OPERACYJNE  Laboratorium nr 4
SYSTEMY OPERACYJNE
a*z
pasuje do nazw plików zaczynających się na literę a i kończących na literę z, np. az, aaz, axyz.
*.c
pasuje do nazw plików mających końcówkę .c, np. prog.c, func.c.
[aeou]la
pasuje do nazw: ala, ela, ola, ula.
[A-Za-z]*
pasuje do nazw plików zaczynających się od litery.
4. Cytowanie (quoting)
Może się zdarzyć, że w pewnych sytuacjach powłoka zinterpretuje wprowadzane komendy
niezgodnie z intencją użytkownika. Można się przed tym zabezpieczyć odbierając niektórym
znakom (traktowanym przez powłokę w sposób szczególny) ich specjalne znaczenie. Służy do tego
mechanizm cytowania znaków. W omawianych w niniejszym opracowaniu powłokach można
stosować trzy sposoby cytowania:
\x
odwrócony ukośnik kasuje specjalne znaczenie znaku stojącego bezpośrednio za nim,
'...'
pojedyncze znaki cudzysłowu kasują specjalne znaczenie wszystkich znaków pomiędzy nimi,
"..."
podwójne znaki cudzysłowu kasują specjalne znaczenie wszystkich znaków pomiędzy nimi, za
wyjątkiem znaku $ (substytucja zmiennych powłoki) i znaku \.
PRZYKA
ADY 4.1
$ echo \$HOME = $HOME
$HOME = /users/imie
$ X=2 ; echo '$X > 1'
$X > 1
$ echo "$X > 1\n -------"
2 > 1
-------
5. Wyrażenia arytmetyczne
Zmienne powłoki mogą przyjmować wartości całkowitoliczbowe, i na zmiennych o takich
wartościach można wykonywać operacje arytmetyczne. Składnia wyrażeń arytmetycznych
przypomina składnię języka C. Można stosować dwie równoważne postacie zapisu wyrażeń
arytmetycznych:
let wyrażenie
lub
(( wyrażenie ))
(w przypadku stosowania drugiej podanej postaci należy pamiętać o odstępach wokół podwójnych
nawiasów).
EÅš & MN © 2004
6
SYSTEMY OPERACYJNE  Laboratorium nr 4
SYSTEMY OPERACYJNE
PRZYKA
ADY 5.1
x=1; y=2 # przypisanie warto ci liczbowych zmiennym x i y
let "x=x+1" # zwi kszane warto ci x o 1
echo x = $x # zostanie wypisane: x = 2
(( x = x+y )) # tutaj nie jest potrzebne cytowanie
echo x = $x # zostanie wypisane: x = 4
6. Konstrukcje sterujące języka powłoki
Powłoki omawiane w niniejszym opracowaniu udostępniają użytkownikowi wiele konstrukcji
sterujących, pozwalających na warunkowe wykonywanie poleceń, zautomatyzowanie wykonanie
powtarzających się komend itp. Konstrukcje sterujące powodują, że język powłoki jest w pełni
funkcjonalnym językiem programowania.
6.1. Instrukcja warunkowa
Instrukcja warunkowa pozwala wykonać zestaw (listę) komend, jeśli spełniony jest warunek
określony przez użytkownika. Najprostszą postacią instrukcji warunkowej jest:
if warunek then lista fi
Występujący w instrukcji warunek, od którego uzależnione jest wykonanie zestawu komend lista,
to zazwyczaj wyrażenie o następującej postaci:
[[ wyrażenie_warunkowe ]]
gdzie wyrażenie_warunkowe może być jedna z niżej podanych konstrukcji:
-a fname
plik lub katalog o nazwie fname istnieje
-d fname
fname jest nazwa katalogu
-f fname
fname jest nazwa zwykłego pliku
-w fname
użytkownik ma prawo zapisu pliku fname
-x fname
użytkownik ma prawo wykonania pliku fname
napis = wzorzec
napis i wzorzec sÄ… zgodne
wyr1 -eq wyr2
wartości wyrażeń wyr1 i wyr2 są równe; zamiast -eq można użyć: -ne (różne), -lt
(mniejsze), - gt (większe), -le (mniejsze lub równe), - ge (większe lub równe)
war1 || war2
alternatywa warunków war1 i war2
war1 && war2
koniunkcja warunków war1 i war2
!war
negacja warunku war
EÅš & MN © 2004
7
SYSTEMY OPERACYJNE  Laboratorium nr 4
SYSTEMY OPERACYJNE
Możliwych wyrażeń warunkowych jest zwykle więcej (zależy to od rodzaju powłoki, najbogatsze
możliwości ma powłoka zsh), powyżej wymieniono te, które są najczęściej używane.
Innym sposobem określenia warunku jest komenda
test warunek
lub (równoważnie)
[ warunek ]
Komenda test zwraca wartość zero jeśli warunek jest spełniony, i wartość rożną od zera w
przeciwnym przypadku. Jako warunku można także użyć dowolnej komendy lub listy komend -
warunek będzie spełniony jeśli komenda taka zakończy się sukcesem, tj. zwróci status wyjścia
równy zeru; w przeciwnym przypadku warunek nie będzie spełniony.
PRZYKA
AD 6.1.1
if [[ "$1" = '-h' ]]
then
echo Sposób u ycia:
echo prog [-h] plik1 plik2 ...
fi
if test -f /tmp/xxx
then
rm /tmp/xxx
fi
Oprócz opisanej powyżej, można użyć bardziej rozbudowanych postaci instrukcji warunkowej:
if warunek
then
lista1
else
lista2
fi
if warunek1
then lista1
elif warunek2
then lista2
elif warunek3
then lista3
...
else lista
fi
W pierwszej z powyższych postaci lista1 zostanie wykonana jeśli warunek jest spełniony, a lista2 -
jeśli nie jest. W drugim przypadku jeśli spełniony jest warunek1, to zostanie wykonana lista1. Jeśli
nie będzie on spełniony, to zostanie sprawdzony warunek2, i jeśli będzie on spełniony, to wykonana
zostanie lista2 itd. Jeśli żaden z warunków: warunek1, warunek2, warunek3 ... nie jest spełniony, to
zostanie wykonana lista występująca po klauzuli else.
EÅš & MN © 2004
8
SYSTEMY OPERACYJNE  Laboratorium nr 4
SYSTEMY OPERACYJNE
PRZYKA
AD 6.1.2
if [[ -d $1 ]]
echo Usuwam wszystkie pliki z katalogu $1
rm $1/*
elif [[ -f $1 ]]
echo Usuwam plik $1
rm $1
else
echo Nie znaleziono pliku ani katalogu o nazwie $1
fi
6.2. Instrukcja wyboru
Instrukcja wyboru pozwala wybrać jeden z kilku wariantów (zależnie od wartości argumentu).
Ogólna postać instrukcji jest następująca:
case słowo in
wzorzec1 ) lista1 ;;
wzorzec2 ) lista2 ;;
...
esac
Jeżeli słowo i wzorzec1 są zgodne, to zostaną wykonane komendy lista1. Jeśli nie, to sprawdzana
jest zgodność wyrażeń słowo i wzorzec2, i w przypadku, jeśli ta zgodność zachodzi, wykonywana
jest lista2, itd. Należy zwrócić uwagę, że kolejne listy są kończone podwójnym średnikiem (każda
lista może składać się z kilku komend oddzielonych pojedynczymi średnikami).
PRZYKA
AD 6.2.1
case $2 in
y* ) echo Yes ;;
n* ) echo No ;;
* ) echo Maybe ;;
esac
W powyższym przykładzie jeśli drugi parametr pozycyjny zaczyna się na literę y, to zostanie
wypisane słowo Yes; jeśli zaczyna się on na literę n, zostanie wypisane słowo No. Jeśli parametr ten
zaczyna się innym niż y lub n znakiem, zostanie wypisane słowo Maybe.
6.3. Pętle
Pętla służy do wielokrotnego wykonania ciągu instrukcji. W omawianych w niniejszym
opracowaniu powłokach występują trzy podstawowe rodzaje pętli: for, while i until. Pętla for
pozwala wykonać ciąg instrukcji sciśle określoną liczbę razy. Ogólna postać instrukcji jest
następująca:
for zmienna in słowo1 słowo2 ...
do
lista
done
EÅš & MN © 2004
9
SYSTEMY OPERACYJNE  Laboratorium nr 4
SYSTEMY OPERACYJNE
Zmiennej zmienna przypisywana jest wartość słowo1, i dla tak zdefiniowanej zmiennej
wykonywane są komendy lista. Następnie zmienna przyjmuje wartość słowo2, wykonywana jest
lista, itd.
PRZYKA
AD 6.3.1
Aby przenieść wszystkie pliki o nazwach zaczynających się na literę a do katalogu Afiles należy
użyć konstrukcji:
for i in a*
do
mv $i Afiles/
done
Pozostałe dwa rodzaje pętli pozwalają na wykonanie ciągu poleceń lista w zależności od tego, czy
warunek (którym może być wyrażenie warunkowe, komenda lub nawet lista komend) jest
spełniony. Ogólna postać obu konstrukcji jest pokazana poniżej. W instrukcji while warunek
sprawdza się na początku, i lista jest wykonywana tak długo, jak długo warunek jest spełniony.
Oczywiście lista powinna zawierać instrukcje wpływające na warunek, gdyż w przeciwnym
przypadku instrukcja while albo nie wykonałaby się ani razu, albo wykonywałaby się w
nieskończoność. W pętli until warunek sprawdzany jest na końcu, i pętla wykonywana jest tak
długo, jak długo warunek nie jest spełniony.
while warunek
do
lista
done
until warunek
do
lista
done
Przykłady:
let x=0
while [[ $x -lt 10 ]]
do
echo x = $x
(( x=x+1 ))
done
while : # P tla niesko czona, która nic nie robi
do
:
done
W liście komend występującej po słowie do można użyć komend
break - przerwanie pętli
continue - powrót do początku pętli
6.4. Funkcje
Ciąg poleceń można zdefiniować (np. na początku skryptu) jako funkcję, a następnie wielokrotnie
wykorzystywać tę funkcję w różnych miejscach skryptu z różnymi parametrami. Funkcje można
zdefiniować w jeden z następujących sposobów:
EÅš & MN © 2004
10
SYSTEMY OPERACYJNE  Laboratorium nr 4
SYSTEMY OPERACYJNE
function fname { lista; }
lub
fname () { lista; }
gdzie fname jest nazwÄ… funkcji.
PRZYKA
AD 6.4.1
function swapshvar
{ if [ $# != 2 ]
then
echo Zła liczba argumentów funkcji swapshvar
fi
eval tmp=\$$1
eval $1=\$$2
eval $2=\$tmp
}
x=XX; y=YY
a=AA; b=BB
swapshvar x y
swapshvar a b
echo x=$x, y=$y, a=$a, b=$b
W powyższym przykładzie funkcja swapshvar zamienia wartości dwóch zmiennych powłoki,
których nazwy są podane jako argumenty funkcji.
6.5. Inne konstrukcje powłoki
Listę komend można zamknąć w nawiasy okrągłe:
( lista )
lub klamrowe
{ lista; }
W pierwszym przypadku lista jest wykonywana w osobnym środowisku, w drugim - w tym samym
środowisku co powłoka macierzysta (opisywane konstrukcje w powłoce Bourne'a maja nieco inne
działanie).
PRZYKA
AD 6.5.1
$ pwd
/home/janek
$ (cd .. ; pwd)
/home
$ pwd
/home/janek
7. PrzyporzÄ…dkowanie strumieni we/wy
Przy otwarciu pliku jego dane pamiętane są w tablicy plików. Indeks do tej tablicy nazywamy
deskryptorem pliku. Zazwyczaj programy wykonujące operacje wejścia/wyjścia określają plik lub
urządzenie będące z
ródłem bądz
odbiorcÄ… informacji nie poprzez nazwÄ™ pliku, ale przez deskryptor
tego pliku.
Następujące deskryptory są zarezerwowane:
EÅš & MN © 2004
11
SYSTEMY OPERACYJNE  Laboratorium nr 4
SYSTEMY OPERACYJNE
0 standardowe wejście (standardowo związane z klawiaturą terminala),
1 standardowe wyjście (standardowo związane z monitorem terminala),
2 standardowe wyjście diagnostyczne (standardowo związane z monitorem terminala).
Dzięki deskryptorom możliwa jest bardzo łatwa zmiana przyporządkowania strumieni we/wy.
Powłoka jest wyposażona w specjalne mechanizmy ułatwiające takie operacje.
" Zmiana standardowego wejścia:
prog ... Użycie tej konstrukcji spowoduje, że standardowym wejściem programu prog będzie nie klawiatura
terminala, ale plik o nazwie fname.
Konstrukcja (nazywana dokumentem wbudowanym, ang. here document):
prog ... < ...
EOF
spowoduje, że linie od występującej bezpośrednio za komenda prog aż do linii EOF będą
standardowym wejściem dla komendy prog. EOF może być dowolnym ciągiem znaków, ważne jest
jedynie by do zakończenia dokumentu wbudowanego użyć tego samego ciągu znaków, którego
użyto po podwójnym znaku mniejszości.
" Zmiana standardowego wyjścia:
prog ... >fname
Użycie tej konstrukcji spowoduje, że standardowym wyjściem programu prog będzie nie ekran
monitora, ale plik o nazwie fname. Zamiast pojedynczego można użyć podwójnego znaku
większości:
prog ... >>fname
Spowoduje to, że standardowe wyjście programu prog zostanie dopisane na końcu pliku fname.
" Zmiana standardowego wyjścia diagnostycznego:
prog ... 2>fname
Użycie tej konstrukcji spowoduje, że standardowe wyjściem diagnostyczne programu prog będzie
skierowane do pliku o nazwie fname.
Opisany powyżej mechanizm zmiany przypisania standardowych strumieni wejścia/wyjścia można
stosować do strumieni opisanych dowolnymi deskryptorami, np. zapis:
EÅš & MN © 2004
12
SYSTEMY OPERACYJNE  Laboratorium nr 4
SYSTEMY OPERACYJNE
prog ... <&d1 >&d2
oznacza, że wejściem komendy prog będzie plik o deskryptorze d1, a jego wyjściem - plik o
deskryptorze d2. Często stosowaną konstrukcją jest:
prog 1>fname 2>&1
Konstrukcja taka oznacza, że standardowe wyjście (deskryptor 1 można tu opuścić) będzie
skierowane do pliku fname, a standardowe wyjście diagnostyczne - tam gdzie wskazuje deskryptor
1, zatem także do pliku fname.
8. Skrypty
Przy pisaniu skryptów, które mają być wykonywane przez powłokę, należy pamiętać o kilku
sprawach.
Jeśli chcemy wykonać skrypt podobnie jak każdą inną komendę, tj. przez napisanie nazwy skryptu
z listą parametrów, to skrypt taki winien mieć nadany atrybut x. Skrypt można wykonać także w
następujący sposób:
sh (oczywiście zamiast sh można użyć nazwy innej powłoki). W obu przypadkach skrypt zostanie
wykonywane w osobnej powłoce. Oznacza to m.in. że w czasie wykonywania skryptu nie będą
widoczne niewyeksportowane wcześniej zmienne powłoki, a zmienne zdefiniowane wewnątrz
skryptu znikną po zakończeniu wykonywania się skryptu.
Skrypt może być wykonany w ramach aktualnej powłoki za pomocą specjalnej komendy .
(kropka):
. skrypt ...
W ten sposób można wykonać także skrypt, któremu nie nadano atrybutu x.
Parametry przekazywane w linii komendy są dostępne wewnątrz skryptu jako zmienne powłoki $1,
$2, ... itd. Użycie wewnątrz skryptu komendy
shift
spowoduje przesunięcie o jedną pozycję, tj. $1 będzie drugim argumentem z linii komendy, $2 -
trzecim itd.
Programista tworzący skrypt może narzucić powłokę, która ma wykonać skrypt. Winien w tym celu
podać w pierwszej linii nazwę tej powłoki (pełną ścieżkę dostępu) poprzedzona znakami
"magicznymi" #!, np.:
#!/bin/ksh
EÅš & MN © 2004
13
SYSTEMY OPERACYJNE  Laboratorium nr 4
SYSTEMY OPERACYJNE
PRZYKA
AD 8.1
#!/bin/bash
Zapis ten oznacza to, że do przetworzenie skryptu zostanie użyta powłoka bash.
Przykładowy skrypt może wyglądać następująco :
#!/bin/bash
# to jest tylko komentarz
echo 'skrypt wyswietla aktualny katalog roboczy'
echo -e "biezacy katalog :\n\a`pwd`"
#!/bin/bash
echo "informacje o uruchomionym skrypcie"
echo "nazwa skryptu : $0"
echo "ilosc parametrow : $#"
echo "pierwszy parametr to : $1"
echo "drugi parametr to : $2"
echo -e "zestawienie wszytkich parametrow :\n$*"
9. Konfiguracja powłoki
Niektóre aspekty sposobu działania powłoki można zmieniać za pomocą tzw. przełączników
powłoki. Przełączniki takie są ustawiane za pomocą komendy
set +o opcja
set -o opcja
(znak + oznacza wyłączenie przełącznika opcja, znak - jego włączenie). Liczba i znaczenie
przełączników są zależne od powłoki. Ważniejsze przełączniki to:
allexport : automatyczne eksportowanie zmiennych powłoki
ignoreeof : ignorowanie Ctrl-D (do zakończenia pracy konieczna jest komenda exit)
noexec : sprawdzana jest poprawność syntaktyczna komend (bez ich wykonania)
noglob : powłoka nie wykonuje generacji nazw plików
nounset : użycie niezdefiniowanej zmiennej powłoki jest traktowane jako błąd
monitor : pozwala na użycie komend sterowania zadaniami
W powłoce Bourne'a (sh) komenda set akceptuje jedynie jednoznakowe kody przełączników (por.
man pages).
Administrator systemu bÄ…dz
użytkownik może utworzyć skrypty startowe, tj. skrypty zawierające
komendy, które maja być automatycznie wykonane po zalogowaniu się użytkownika (rozpoczęciu
pracy powłoki). Skrypty takie mają ustalone w danej powłoce nazwy. Poniżej wymieniono pliki,
które są wykonywane po zalogowaniu przez powłoki Bourne'a, Korna i zsh.
Powłoka Bourne'a (sh)
/etc/profile
$HOME/.profile
EÅš & MN © 2004
14
SYSTEMY OPERACYJNE  Laboratorium nr 4
SYSTEMY OPERACYJNE
Powłoka Korna: (csh)
/etc/profile
$HOME/.profile
$ENV
Powłoka zsh:
/etc/zprofile
$HOME/.zprofile
$HOME/.zshenv
$HOME/.zshrc
$HOME/.zlogin
Pliki znajdujące się w katalogu /etc są tworzone przez administratora i zwykły użytkownik nie ma
na nie wpływu. Zawierają one zwykle komendy, które muszą być wykonane podczas logowania się
każdego użytkownika, takie jak np. wyświetlenie motd, ustawienie ścieżki systemowej czy
sprawdzenie poczty. Pozostałe skrypty są tworzone przez użytkownika w jego prywatnym katalogu
i z reguły ustawiają parametry powłoki odnoszące się do tego użytkownika, np. rodzaj terminala,
prywatne katalogi w ścieżce dostępu, nazwa używanego edytora ASCII, aliasy itp. Pliki
$HOME/.profile ($HOME/.zprofile, $HOME/.zlogin) wykonywane sÄ… (podobnie jak pliki z
katalogu /etc) tylko przez powłokę loginową, pliki wskazywane przez zmienną powłoki ENV (lub
plik $HOME/.zshenv w przypadku powłoki zsh) - jeśli taka zmienna została zdefiniowana przez
użytkownika - są wykonywane przez każdą nowo uruchamianą przez użytkownika powłokę.
10. Edycja linii komendy
Przy wprowadzaniu poleceń z linii komendy często zachodzi potrzeba wprowadzenia zmian i
poprawek. Niestety, sposób edycji linii komendy jest rożny w różnych powłokach. Najmniejsze
możliwości w tym względzie ma powłoka Bourne'a, gdzie możliwości edycji ograniczają się do
skasowania kilku ostatnio wprowadzonych znaków lub całej linii, i ponownego wprowadzenie na to
miejsce poprawionego tekstu.
Powłoki Korna i zsh pozwalają na edycję linii komendy w podobny sposób, jak to się robi w
edytorach vi lub emacs. Użytkownik winien przypisać zmiennej powłoki EDITOR wartość
odpowiadajÄ…cÄ… preferowanemu edytorowi (tj. EDITOR=vi lub EDITOR=emacs). Od tego momentu
użytkownik może używać poleceń odpowiedniego edytora do wprowadzania zmian w linii
komendy. Możliwe jest także:
" przywoływanie poprzednio wydanych poleceń,
" automatyczne uzupełnianie przez powłokę nazwy pliku lub katalogu po napisaniu przez
użytkownika kilku pierwszych znaków nazwy tego pliku/katalogu (jeśli znaki te pozwalają
w sposób jednoznaczny określić, o jaki plik chodzi).
Jedna z bardziej cenionych zalet powłoki zsh jest możliwość manipulacji kursorem w obrębie
edytowanej linii komendy za pomocą klawiszy kursora, w sposób podobny do edytora linii
komendy z niektórych wersji systemu MS-DOS.
EÅš & MN © 2004
15