Интерпретатор командного языка shell

Интерпретатор командного языка shell 1. Основные понятия языка shell 1. Ввод-вывод Три направления ввода-вывода являются выделенными - стандартный ввод, стандартный вывод и стандартный протокол. Как правило, команды берут исходные данные из стандартного ввода и помещают результаты в стандартный вывод. Стандартные ввод, вывод и протокол можно переназначить.Обозначение имя файла служит для переназначения стандартного ввода дескриптор файла 0, имя файла для стандартного вывода дескриптор файла 1 строка ввод происходит со стандартного ввода, пока не встретится указанная строка или конец файла, имя файла для стандартного вывода если файл существует, то выводимая информация добавляется к конец этого файла, цифра в качестве стандартного ввода обrявляется файл, ассоциированный с дескриптором цифра аналогично для стандартного вывода цифра - и - закрывают соответственно стандартный ввод и вывод.

Если любой из этих конструкций предшествует цифра, то с указанным файлом будет ассоциирован дескриптор, равный указанной цифре, вместо 0 и 1 по умолчанию.

Например, 2 имя файла для стандартного протокола используется дескриптор 2, а 2 1 ассоциирует дескриптор 2 с файлом, ассоциированным с дескриптором 1. 2 protocol переназначает стандартный протокол дескриптор 2 в файл по имени protocol.Чтобы переназначить стандартный протокол туда же, куда уже назначен стандартный вывод, следует употребить конструкцию 1 Важен порядок переназначения shell производит переназначение слева направо по указанному списку.

Так, 1 xxx 2 1 сначала ассоциирует дескриптор 1 с файлом xxx, а затем дескриптор 2 с 1, т.е. тоже с xxx. А 2 1 1 xxx ассоциирует дескриптор 2 с терминалом, а 1 - с файлом xxx. Можно переназначить системный ввод на текущий файл isql 2. Синхронное и асинхронное выполнение команд Обычно shell ждет завершения выполнения команды. Однако имеется возможность запустить задачу в асинхронном режиме, т.е. без ожидания ее завершения. Для этого после команды после всех ее аргументов и указаний о переназначении ввода-вывода надо поставить знак . При этом по умолчанию стандартный ввод команды назначается на пустой файл devnull.

Пример создать файл primer можно по команде echo primer Еще пример запустить программу prog в асинхронном режиме, чтобы не надо было дожидаться его завершения, засечь время выполнения, результаты программы направить в файл prog.res, данные о времени выполнения - в файл prog.tim. time prog prog.res 2 prog.tim 3. Конвейер Конвейер - последовательность команд, разделенных знаком . Если после конвейера стоит shell ждет его завершения.

Если - то не ждет. Роль может играть конец строки.Смысл конвейера в том, что стандартный вывод одной команды замыкается на стандартный ввод другой. Пример конвейера - подсчитать число обrектных файлов в текущем каталоге. ls .o wc -l 4. Метасимволы, генерация имен файлов Метасимволы - символы, имеющие специальное значение для интерпретатора пробел табуляция возвраткаретки Однако каждый из этих символов может представлять самого себя, если перед ним стоит . Все символы, заключенные между кавычками и , представляют самих себя. Между двойными кавычками выполняются подстановки команд см п. 2.2 и параметров см. п. 2.3, а символы и могут экранироваться предшествующим символом . После всех подстановок в каждом слове команды ищутся символы и . Если находится хотя бы один из них, то это слово рассматривается как шаблон имен файлов и заменяется именами файлов, удовлетворяющих данному шаблону в алфавитном порядке.

Если ни одно имя файла не удовлетворяет шаблону, то он остается неизменным. Значения указанных символов любая строка, включая и пустую один любой символ любой из указанных между ними символов.

Пара символов, разделенных знаком означает любой символ, который находится между ними, включая и их самих.Если первым символом после идет , то указанные символы не должны входить в имя файла 2. Синтаксис языка shell 1. Комментарии Строки, начинающиеся с , трактуются как комментарии. 2. Подстановка результатов выполнения команд Выражения можно заключать в обратные кавычки . Такие выражения вычисляются в месте использования.

Они могут быть, например, частью строк. Пример.Пусть параметром макрокоманды является имя файла с расширением .for. Требуется удалить одноименный файл с расширением .err. nameena -n 1 rm -f name.err Значение, полученное в результате выполнения команды ena -n 1 присваивается переменной name. Фигурные скобки использованы для выделения аргумента операции перехода от имени к значению. Без них .err приклеилась бы к имени. 3. Переменные и подстановка их значений Все переменные в языке shell - текстовые. Их имена должны начинаться с буквы и состоять из латинских букв, цифр и знака подчеркивания . Чтобы воспользоваться значением переменной, надо перед ней поставить символ . Использование значения переменной называется подстановкой.

Различается два класса переменных позиционные и с именем. Позиционные переменные - это аргументы командных файлов, их именами служат цифры 0 - имя команды, 1 - первый аргумент и т.д. Значения позиционным переменным могут быть присвоены и командой set см. Специальные команды.

Пример.После вызова программы на shellе, хранящейся в файле ficofl ficofl -d .for значением 0 будет ficofl, 1 - -d, 2 3 - .for, значения остальных позиционных переменных будут пустыми строками.

Заметим, что если бы символ при вызове ficofl не был экранирован, в качестве аргументов передались бы имена всех фортранных файлов текущей директории.Еще две переменные хранят командную строку за исключением имени команды эквивалентно 1 2 а - 2 Начальные значения переменным с именем могут быть установлены следующим образом имя значение имя значение Не может быть одновременно функции см. Управляющие конструкции и переменной с одинаковыми именами.

Для подстановки значений переменных возможны также следующие конструкции переменная если значение переменной определено, то оно подставляется.Скобки применяются лишь если за переменной следует символ, который без скобок приклеится к имени. переменная - слово если переменная определена и не является пустой строкой, то подставляется ее значение иначе подставляется слово . переменная слово если переменная не определена или является пустой строкой, ей присваивается значение слово после этого подставляется ее значение. переменная слово если переменная определена и не является пустой строкой, то подставляется ее значение иначе на стандартный вывод выводится слово и выполнение shellа завершается.

Если слово опущено, то выдается сообщение parameter null or not set. переменная слово если переменная определена и не является пустой строкой, то подставляется слово иначе подставляется пустая строка.Пример если переменная d не определена или является пустой строкой, то выполняется команда pwd echo d-pwd Следующие переменные автоматически устанавливаются shellом количество позиционных параметров десятичное - флаги, указанные при запуске shellа или командой set десятичное значение, возвращенное предыдущей синхронно выполненной командой номер текущего процесса номер последнего асинхронного процесса эквивалентно 1 2 3 эквивалентно 1 2 3 Напомним чтобы получить значения этих переменных, перед ними нужно поставить знак . Пример выдать номер текущего процесса echo 2.4. Специальные переменные Shellом используются следующие специальные переменные HOME директория, в которую пользователь попадает при входе в систему или при выполнении команды cd без аргументов PATH список полных имен каталогов, в которых ищется файл при указании его неполного имени.

PS1 основная строка приглашения по умолчанию PS2 дополнительная строка приглашения по умолчанию в интерактивном режиме перед вводом команды shellом выводится основная строка приглашения.Если нажата клавиша newline, но для завершения команды требуется дальнейший ввод, то выводится дополнительная строка приглашения IFS последовательность символов, являющихся разделителями в командной строке по умолчанию это пробел , табуляция и возвраткаретки 3. Управляющие конструкции Простая команда - это последовательность слов, разделенная пробелами.

Первое слово является именем команды, которая будет выполняться, а остальные будут переданы ей как аргументы.

Имя команды передается ей как аргумент номер 0 т.е. имя команды является значением 0. Значение, возвращаемое простой командой - это ее статус завершения, если она завершилась нормально, или восьмеричное 200статус, если она завершилась аварийно.

Список - это последовательность одного или нескольких конвейеров, разделенных символами или и быть может заканчивающаяся символом или . Из четырех указанных операций и имеют равные приоритеты, меньшие, чем у и . Приоритеты последних также равны между собой. Символ означает, что конвейеры будут выполняться последовательно, а - параллельно.

Операция означает, что список, следующий за ней будет выполняться лишь в том случае, если код завершения предыдущего конвейера нулевой ненулевой. Команда - это либо простая команда, либо одна из управляющих конструкций.Кодом завершения команды является код завершения ее последней простой команды. 3.1. Цикл ДЛЯ for переменная in набор do список done Если часть in набор опущена, то это означает in то есть in 1 2 n. Пример.

Вывести на экран все фортранные файлы текущей библиотеки for f in .for do cat f done 3.2. Оператор выбора case переменная in шаблон шаблон список esac Оператор выбора выполняет список , соответствующий первому шаблону , которому удовлетворяет переменная . Форма шаблона та же, что и используемая для генерации имен файлов. Часть шаблон может отсутствовать. Пример.Определить флаги и откомпилировать все указанные файлы. инициализировать флаг flag повторять для каждого аргумента for a do case a in обrединить флаги, разделив их пробелами -ocSO flagflag a - echo unknown flag a компилировать каждый исходный файл и сбросить флаги .c cc flag a flag .s as flag a flag .f f77 flag a flag неверный аргумент echo unexpected argument a esac done 3.3. Условный оператор. if список1 then список2 elif список3 then список4 else список5 fi Выполняется список1 и, если код его завершения 0, то выполняется список2 , иначе - список3 и, если и его код завершения 0, то выполняется список4 . Если же это не так, то выполняется список5 . Части elif и else могут отсутствовать. 3.4. Цикл ПОКА while список1 do список2 done До тех пор, пока код завершения последней команды списка1 есть 0, выполняются команды списка2 . При замене служебного слова while на until условие выхода из цикла меняется на противоположное. В качестве одной из команд списка1 может быть команда true false.

По этой команде не выполняется никаких действий, а код завершения устанавливается 0 -1. Эти команды применяются для организации бесконечных циклов.

Выход из такого цикла можно осуществить лишь по команде break см. Специальные команды. 3.5. Функции имя список Определяется функция с именем имя . Тело функции - список , заключенный между и . 3.6. Зарезервированные слова Следующие слова являются зарезервированными if then else elif fi case in esac for while until do done 3.7. Специальные команды Как правило, для выполнения каждой команды shell порождает отдельный процесс.

Специальные команды отличаются тем, что они встроены в shell и выполняются в рамках текущего процесса.

Пустая команда.Возвращает нулевой код завершения file Shell читает и выполняет команды из файла file, затем завершается при поиске file используется список поиска PATH. break n Выход из внутреннего for или while цикла если указано n, то выход из n внутренних циклов. continue n Перейти к следующей итерации внутреннего for или while цикла если указано n, то переход к следующей итерации n-ого цикла. cd аргумент Сменить текущую директорию на директорию аргумент . По умолчанию используется значение HOME. echo арг Выводит свои аргументы в стандартный вывод, разделяя их пробелами. eval арг Аргументы читаются, как если бы они поступали из стандартного ввода и рассматриваются как команды, которые тут же и выполняются. exec арг Аргументы рассматриваются как команды shellа и тут же выполняются, но при этом не создается нового процесса.

В качестве аргументов могут быть указаны направления ввода-вывода и, если нет никаких других аргументов, то будет изменено лишь направление ввода-вывода текущей программы. exit n Завершение выполнения shellа с кодом завершения n. Если n опущено, то кодом завершения будет код завершения последней выполненной команды конец файла также приводит к завершению выполнения. export переменная Данные переменные отмечаются для автоматического экспорта в окружение см. Окружение выполняемых команд.

Если аргументы не указаны, то выводится список всех экспортируемых переменных. Имена функций не могут экспортироваться. hash -r команда Для каждой из указанных команд определяется и запоминается путь поиска.

Опция -r удаляет все запомненные данные.Если не указан ни один аргумент, то выводится информация о запомненных командах hits - количество обращений shellа к данной команде cost - объем работы для обнаружения команды в списке поиска command - полное имя команды. В некоторых ситуациях происходит перевычисление запомненных данных, что отмечается значком в поле hits. pwd Выводит имя текущей директории. read переменная Читается из стандартного ввода одна строка первое ее слово присваивается первой переменной, второе - второй и т.д причем все оставшиеся слова присваиваются последней переменной. readonly переменная Запрещается изменение значений указанных переменных. Если аргумент не указан , то выводится информация обо всех переменных типа readonly. return n Выход из функции с кодом завершения n. Если n опущено, то кодом завершения будет код завершения последней выполненной команды. set aefkntuvx арг Команда устанавливает следующие режимы -a отметить переменные, которые были изменены или созданы, как переменные окружения см. Окружение -e если код завершения команды ненулевой, то немедленно завершить выполнение shellа -f запретить генерацию имен файлов -k все переменные с именем помещаются в окружение команды, а не только те, что предшествуют имени команды см. Окружение -n читать команды, но не выполнять их -t завершение shellа после ввода и выполнения одной команды -u при подстановке рассматривать неустановленные переменные как ошибки -v вывести вводимые строки сразу после их ввода -x вывести команды и их аргументы перед их выполнением не изменяет флаги, полезен для присваивания позиционным переменным новых значений. При указании вместо - каждый из флагов устанавливает противоположный режим.

Набор текущих флагов есть значение переменной арг - это значения, которые будут присвоены позиционным переменным 1, 2 и т.д. Если все аргументы опущены, выводятся значения всех переменных. shift n Позиционные переменные, начиная с n1, переименовываются в 1 и т.д. По умолчанию n1. test вычисляет условные выражения см. Дополнительные сведения.

Test trap арг n Команда арг будет выполнена, когда shell получит сигнал n см. Сигналы.

Надо заметить, что арг проверяется при установке прерывания и при получении сигнала.

Команды выполняются по порядку номеров сигналов.Любая попытка установить сигнал, игнорируемый данным процессом, не обрабатывается.

Попытка прерывания по сигналу 11 segmentation violation приводит к ошибке. Если арг опущен, то все прерывания устанавливаются в их начальные значения. Если арг есть пустая строка, то этот сигнал игнорируется shellом и вызываемыми им программами. Если n0, то арг выполняется при выходе из shellа.Trap без аргументов выводит список команд, связанных с каждым сигналом. type имя Для каждого имени показывает, как оно будет интерпретироваться при использовании в качестве имени команды как внутренняя команда shellа, как имя файла или же такого файла нет вообще. ulimit -f n Устанавливает размер файла в n блоков -f - устанавливает размер файла, который может быть записан процессом-потомком читать можно любые файлы.

Без аргументов - выводит текущий размер. umask nnn Пользовательская маска создания файлов изменяется на nnn. Если nnn опущено, то выводится текущее значение маски.Пример после команды umask 755 будут создаваться файлы, которые владелец сможет читать, писать и выполнять, а все остальные - только читать и выполнять. unset имя Для каждого имени удаляет соответствующую переменную или функцию.

Переменные PATH, PS1, PS2 и IFS не могут быть удалены. wait n Ждет завершения указанного процесса и выводит код его завершения.Если n не указано, то ожидается завершения всех активных процессов-потомков и возвращается код завершения 0. 4. Выполнение shell-программ 4.1. Запуск shellа Программа, интерпретирующая shell-программы, находится в файле binsh.

При запуске ее первый аргумент является именем shell-программы, остальные передаются как позициональные параметры. Если файл, содержащий shell-программу, имеет право выполнения x, то достаточно указания лишь его имени.Например, следующие две команды операционной системы эквивалентны если файл ficofl обладает указанным правом и на самом деле содержит shell-программу sh ficofl -d . g и ficofl -d . g 4.2. Выполнение При выполнении shell-программ выполняются все подстановки.

Если имя команды совпадает с именем специальной команды, то она выполнается в рамках текущего процесса. Так же выполняются и определенные пользователем функции. Если имя команды не совпадает ни с именем специальной команды, ни с именем функции, то порождается новый процесс и осуществляется попытка выполнить указанную команду. Переменная PATH определяет путь поиска директории, содержащей данную команду.По умолчанию это binusr binutildssrk Директории поиска разделяются двоеточиями означает текущую директорию.

Если имя команды содержит символ , значение PATH не используется имена, начинающиеся с ищутся от корня, остальные - от текущей директории. Положение найденной команды запоминается shellом и может быть опрошено командой hash. 4.3. Окружение Окружение - это набор пар имя-значение, которые передаются выполняемой программе. Shell взаимодействует с окружением несколькими способами.При запуске shell создает переменную для каждой указанной пары, придавая ей соответствующее значение.

Если вы измените значение какой-либо из этих переменных или создадите новую переменную, то это не окажет никакого влияния на окружение, если не будет использована команда export для связи переменной shellа с окружением см. также set -a. Переменная может быть удалена из окружения командой unset см Таким образом, окружение каждой из выполняемых shellом команд формируется из всех неизмененных пар имя-значение, первоначально полученных shellом, минус пары, удаленные командой unset, плюс все модифицированные и измененные пары, которые для этого должны быть указаны в команде export.

Окружение простых команд может быть сформировано указанием перед ней одного или нескольких присваиваний переменным. Так, TERMd460 команда и export TERM TERMd460 команда эквивалентны. Переменные, участвующие в таких присваиваниях, назовем ключевыми параметрами.Если установлен флаг -k см. set, то все ключевые параметры помещаются в окружение команды, даже если они записаны после команды. 4.4. Сигналы UNIXом поддерживаются следующие сигналы SIGHUP - 1 - отменить hangup SIGINT - 2 - прерывание interrupt SIGQUIT - 3 - нестандартный выход quit SIGILL - 4 - неверная команда illegal instruction SIGTRAP - 5 - ловушка trace trap SIGFPE - 8 - исключительная ситуация при выполнении операций с плавающей запятой floating-point exception SIGKILL - 9 - уничтожение процесса kill SIGBUS - 10 - ошибка шины bus error SIGSEGV - 11 - нарушение сегментации segmentation violation SIGSYS - 12 - неверный системный вызов bad argument to system call SIGPIPE - 13 - запись в канал без чтения из него write on a pipe with no one to read it SIGALRM - 14 - будильник alarm clock SIGTERM - 15 - программное завершение процесса software termination signal Сигналы SIGINT и SIGQUIT игнорируются, если команда была запущена асинхронно.

Иначе сигналы обрабатываются так же, как в процессе-предке, за исключением сигнала SIGSEGV см. также Специальные команды.

Trap. 4.5. Замечания При выполнении команд запоминается их местонахождение. Поэтому при создании команды с тем же именем, но находящейся в другой директории, все равно будет выполняться старая команда если вызов происходит по короткому имени.

Для исправления ситуации воспользуйтесь командой hash с ключом -r см. Специальные команды. Если вы переименовали текущую или вышележащую директорию, то команда pwd может давать неверную информацию.Для исправления ситуации воспользуйтесь командой cd с полным именем директории. 5. Дополнительные сведения 5.1. Команда test Команда test применяется для проверки условия.

Формат вызова test выражение или выражение Команда test вычисляет выражение и, если его значение - истина, возвращает код завершения 0 true иначе - ненулевое значение false. Ненулевой код завершения возвращается и если опущены аргументы.Выражение может состоять из следующих примитивов -r файл - истина, если файл существует и доступен для чтения -w файл - истина, если файл существует и доступен для записи -x файл - истина, если файл существует и является выполняемым -f файл - истина, если файл существует и является обычным файлом -d файл - истина, если файл существует и является директорией -c файл - истина, если файл существует и является специальным символьно-ориентированным файлом -b файл - истина, если файл существует и является специальным блок-ориентированным файлом -p файл - истина, если файл существует и является именованным каналом pipe -s файл - истина, если файл существует и имеет ненулевую длину -t дескриптор файла - истина, если открытый файл с указанным дескриптором по умолчанию 1 существует и ассоциирован с терминалом -z s1 - истина, если длина строки s1 нулевая -n s1 - истина, если длина строки s1 ненулевая s1 s2 - истина, если строки s1 и s2 совпадают s1 s2 - истина, если строки s1 и s2 не совпадают s1 - истина, если s1 непустая строка n1 -eq n2 - истина, если целые n1 и n2 алгебраически совпадают . На месте -eq могут быть также -ne, -gt, -ge, -lt, -le 5.2. Команда expr Команда expr применяется для вычисления выражений.

Результат выводится на стандартный вывод.

Операнды выражения должны быть разделены пробелами.

Метасимволы должны быть экранированы. Надо заметить, что 0 возвращается в качестве числа, а не для индикации пустой строки. Строки, содержащие пробелы или другие специальные символы, должны быть заключены в кавычки. Целые рассматриваются как 32-битные числа.Ниже приведен список операторов в порядке возрастания приоритета, операции с равным приоритетом заключены в фигурные скобки.

Перед символами, которые должны быть экранированы, стоит . выр выр если первое выр не пустое и не нулевое, то возвращает его, иначе возвращает второе выр выр выр если оба выр не пустые и не нулевые, то возвращает первое выр , иначе возвращает 0 выр выр возвращает результат целочисленного сравнения если оба выр - целые иначе возвращает результат лексического сравнения выр выр сложение и вычитание целочисленных аргументов выр выр умножение, деление и получение остатка от деления целочисленных аргументов выр выр оператор сопоставления сопоставляет первый аргумент со вторым, который должен быть регулярным выражением.

Обычно оператор сравнения возвращает число символов, удовлетворяющих образцу 0 при неудачном сравнении.Однако символы и могут применяться для выделения части первого аргумента. Регулярное выражение строится следующим образом обозначает любой символ - обозначает предыдущий символ, повторенный несколько раз - обозначают любой один из указанных между ними символов группа символов может обозначаться с помощью знака - т.е. 0-9 эквивалентно 0123456789 если после стоит , то это эквивалентно любому символу, кроме указанных в скобках и возвратакаретки для указания в качестве образца, надо поставить ее сразу за т.е. . и внутри квадратных скобок обозначают самих себя Все остальные символы и , если стоит не в квадратных скобках обозначают самих себя. Для указания символов , и надо экранировать их т.е. писать Примеры. 1. aexpr a 1 - увеличение на 1 переменной a 2. expr a a - выделяет из имени файла короткое имя т.е. из usrutilena выделяется ena. Внимание, одиночный символ будет воспринят как знак операции деления. 3. expr VAR получение количества символов переменной VAR. В качестве побочного эффекта expr возвращает следующие коды завершения 0 - если выражение не нуль и не пустая строка 1 - если выражение нуль или пустая строка 2 - для некорректных выражений Команда expr также выдает следующие сообщения об ошибках syntax error - для ошибок в операторах или операндах non-numeric argument - для попыток применения арифметических операций к нечисловым строкам Замечание.

Допустим, что мы хотим сравнить значение переменной a с каким-либо символом, имеющим для expr особый смысл, например, со знаком равенства.

Пусть a на самом деле является знаком равенства.

Так как аргументы предварительно обрабатываются shellом, то команда expr a будет воспринята как expr что синтаксически некорректно.

В подобных случаях надо пользоваться таким приемом expr Xa X т.е. добавлением некоторого символа к обеим строкам, что никак не влияет на результат сравнения, однако позволяет избежать синтаксической ошибки. 5.3. Команда ena Команда ena позволяет получить части полного имени файла. Первый аргумент - флаг, второй - имя файла.Команда различает следующие флаги -n - имя файла без расширения -f - имя файла с расширением -e - расширение -d - имя директории -p - если имя файла начинается с . или , то эти символы выделяются из имени Ниже приводится текст программы ena, хранящийся в utilena.

Get part of pathname case 1 in -n expr 2 2 2 -f expr 2 2 -e expr 2 -d expr 2 2 -p expr 2 2 echo error unknown part of pathname 1 exit 2 esac.