Programowanie w systemie UNIX

Powłoka ­ co to jest
Programowanie w języku powłoki
Powłoka (ang. shell) jest programem umożliwiającym pracę z
systemem UNIX. Jej nazwa wywodzi się z graficznej prezentacji
systemu, w której jądro i procesy obsługi wejścia i wyjścia są otoczone
właśnie przez powłokę. Jej funkcją jest odseparowanie użytkownika od
bezpośredniego dostępu do jądra systemu i umożliwienie łatwej i
wszechstronnej pracy.
Podstawowym zadaniem powłoki jest przyjmowanie poleceń
użytkownika i uruchamianie stosownych programów. Do dalszych funkcji
powłoki należy konstruowanie parametrów dla poleceń oraz zarządzanie
sposobem wykonywania programów ­ procesów. Następnym, bardziej
skomplikowanym krokiem jest tworzenie funkcji i procedur powłoki
(skryptów) pozwalających na łączenie wielu poleceń w jedno,
umożliwiając pisanie całych programów dla powłoki.
Powłoka jest programem, z którym użytkownik systemu UNIX spotyka
się na samym początku. Jej uruchomienie następuje automatycznie,
bezpośrednio po zalogowaniu (zgłoszeniu) użytkownika w systemie. Gdy
widzimy na ekranie znak "$", oznacza to, że powłoka jest już
uruchomiona i oczekuje na podawanie poleceń.
System UNIX oferuje wiele powłok. W czasie zajęć przede wszystkim
zostanie omówiona powłoka standardowa oznaczana skrótem sh i
zwana "Bourne shell". Inne powłoki zostaną krótko omówione na
zakończenie wykładu.
Polecenia powłoki ­ podstawy
Wydanie jakiegokolwiek polecenia powłoce wiąże się z podaniem
ciągu znaków. Polecenie składa się z następujących elementów:
-
Nazwą polecenia jest nazwa jakiegokolwiek programu, funkcji powłoki
lub funkcji wewnętrznej powłoki. Opcje to najczęściej zestaw
pojedynczych liter określających sposób wykonania programu.
1

Parametry to informacje dla programu (funkcji) co właściwie ma
wykonać.
Przykład:
rm -i ala.txt prog.c
oznacza wywołanie programu o nazwie rm (czyli służącego do
kasowania plików) z opcją i (invoke) (czyli program przed kasowaniem
będzie pytał o każdy plik, czy na pewno skasować) i parametrami ala.txt i
prog.c ­ nazwami plików do skasowania.
Podstawowymi poleceniami są dwa następujące:
:
# komentarz
Pierwsza z nich (dwukropek) to polecenie puste ­ nic nie robi, zwraca
kod błędu 0. Drugie (hash) to komentarz ­ tym się różni od
poprzedniego, że nie zmienia zmiennej $? ­ kodu błędu ostatnio
wykonanego procesu.
Normalnie powłoka postępuje w taki sposób, że po uruchomieniu
programu czeka na zakończenie jego wykonania i dopiero wtedy znów
wyświetla znak zachęty i oczekuje na wprowadzenie następnego
polecenia. Można jednakże uruchomić program "w tle", to znaczy
powłoka nie będzie czekała na zakończenie jego działania, tylko od
razu wyświetli znak zachęty.
Przykład:
$ obliczenia dane.txt &
[2313]
$
Znak & podany na końcu polecenia powoduje jego uruchomienie w tle.
Środowisko powłoki
Powłoka, aby poprawnie pracować, musi mieć określone środowisko.
Składa się ono z podstawowych dwóch elementów:
­ katalogu aktualnego,
­ zmiennych powłoki.
2

Katalog aktualny (inaczej bieżący) to plik, który dla powłoki jest
skorowidzem odniesienia. Po rozpoczęciu pracy najczęściej
skorowidzem bieżącym jest skorowidz macierzysty (ang. home
directory).
Katalog aktualny zmieniamy poleceniem cd, np.
cd /usr/bin.
Zmienne powłoki określają poszczególne elementy środowiska. Część
zmiennych jest predefiniowanych, tzn. mają swoją wartość już przy
rozpoczęciu pracy.
Wartości zmiennych można wykorzystywać w funkcjach i procedurach
powłoki, można tworzyć nowe zmienne, można zmieniać ich wartość.
Zmienne powłoki mogą być lokalne lub globalne.
Utworzenie nowej zmiennej lub zmiana wartości odbywa się
poleceniem:
=
Nazwa Wartość Przykład
HOME skorowidz
/usr/michk
macierzysty
PATH ścieżka poszukiwań /bin:/usr/bin:/usr/michk/bin:.
TERM typ terminala ansi
PS1 pierwszy (główny) $
znak zachęty
PS2 drugi (pomocniczy) >
znak zachęty
LOGNAME nazwa użytkownika michk
TZ= nazwa strefy GMT-1
czasowej
MAIL nazwa pliku ­ /usr/mail/michk
skrzynki pocztowej
Należy bezwzględnie zwrócić uwagę na brak spacji przed i po znaku
równości ­ jeśli byśmy napisali np. coś takiego
3

PATH = /bin:/usr/bin
to powłoka zinterpretuje to jako wywołanie programu o nazwie PATH i
dwóch parametrach: = oraz /bin:/usr/bin.
Przykłady nadawania wartości:
PATH=/bin:/usr/bin
ala=taki_sobie_tekst
piec=5
ala=teraz_inny_tekst
Ale
ala=taki sobie tekst
oznacza tymczasowe nadanie zmiennej ala wartości taki, a następnie
wykonanie programu o nazwie sobie z jednym parametrem ­ tekst. W
ten sposób powłoka umożliwia nadanie zmiennej wartości tylko na czas
wykonania polecenia (w tym przypadku sobie).
cd $HOME
spowoduje powrót do skorowidza macierzystego
Wartości poszczególnych zmiennych możemy obejrzeć poprzez
polecenie echo:
echo $PATH
wyświetli na ekranie wartość zmiennej PATH.
Wartości wszystkich zmiennych od razu wyświetla polecenie set.
Zmienne są wyświetlane w kolejności alfabetycznej.
Często pojawia się problem kolizji nazw zmiennych. Jeśli mamy
zdefiniowaną następującą zmienną:
ala=tekst
to użycie jej w postaci
echo $alaxyz
spowoduje wyświetlenie tekstu:
tekstxyz
Jeśli dodatkowo zdefiniujemy zmienną:
alaxyz=coś_innego
4

to poprzednie polecenie echo oczywiście wyświetli teraz wartość
zmiennej alaxyz:
coś_innego.
Aby uzyskać wartość zmiennej ala w takiej sytuacji stosuje się nawiasy
klamrowe:
echo ${ala}xyz
powoduje wyświetlenie
tekstxyz.
Wykaz zmiennych polecenia powłoki:
Nazwa Wartość
Przykład
$0 nazwa wykonywanego programu sh
$1 pierwszy parametr wywołania ala.txt
$2...$9 następne parametry wywołania prog.c
$* wszystkie parametry wywołania ala.txt prog.c
$@ jw, ale parametry jako osobne "ala.txt"
łańcuchy znaków
"prog.c"
$# liczba parametrów 2
$­ opcje powłoki podane przy wywołaniu -xv
$? kod błędu ostatnio wykonanego 0
polecenia
$$ numer procesu powłoki 12345
$! numer procesu ostatnio wykonanego 12560
w tle
A oto sposób utworzenia pliku tymczasowego o unikalnej nazwie:
/tmp/plik.$$
Przekierowanie wejścia i wyjścia, potoki
Każdemu procesowi na początku jego pracy system udostępnia trzy
strumienie:
­ standardowe wejście ­ strumień o numerze 0,
­ standardowe wyjście ­ strumień o numerze 1,
­ standardowe wyjście błędu ­ strumień o numerze 2.
Powłoka uruchamiając każdy proces udostępnia mu swoje
standardowe strumienie. Ponieważ na początku ich rolę pełni terminal
5

(wejście ­ klawiatura, wyjście ­ ekran), więc i programy ­ procesy
uruchamiane przez użytkownika będą miały tak przyporządkowane
strumienie.
Istnieje możliwość zmiany ustawienia strumieni ­ przekierowanie
(ang. redirection). Wiele programów systemu UNIX to tzw. filtry, czyli
czytające tylko ze standardowego wejścia i piszące tylko na
standardowe wyjście. Używając mechanizmu przekierowania można
uzyskać efekt ich pracy na plikach.
Przekierowanie wyjścia może odbywać się dwoma sposobami:
1) polecenie > nazwa_pliku
2) polecenie >> nazwa_pliku
Pierwszy sposób powoduje zapisanie do pliku nazwa_pliku całego
standardowego wyjścia z polecenia. Jeśli taki plik istniał, jego poprzednia
zawartość zostanie usunięta.
Drugi sposób powoduje dopisanie wyjścia standardowego z polecenia
do ew. istniejącej już zawartości pliku.
Przekierowanie wejścia realizujemy następująco:
polecenie < nazwa_pliku
Proces uruchomiony poleceniem będzie odczytywał dane z pliku
nazwa_pliku, a nie z terminala.
Z pojęciem przekierowania łączy się też mechanizm następujący:
polecenie

1) unikamy niepotrzebnych komunikatów diagnostycznych w pliku.
Najczęściej jest on wejściem do następnego programu, dla którego
komunikat diagnostyczny jest bezsensowny,
2) uzyskujemy na terminalu informację o błędzie. Jeśli program zauważa
błąd w danych, to wyświetla komunikat; gdyby komunikat też był
przekierowany do pliku, użytkownik w ogóle nie zorientowałby się, że
zdarzyła się błędna sytuacja.
Jeżeli nie chcemy, aby komunikaty o błędach pojawiały się na
ekranie, to możemy niezależnie przekierować standardowe wyjście
błędów. Odbywa się to w sposób:
polecenie 2> nazwa_pliku
Można też połączyć kilka strumieni w jeden, podając np. że wyjście ze
strumienia 5 ma być połączone z wyjściem strumienia 1 (standardowego
wyjścia):
polecenie 5>&1
Przekierowania są ważnym elementem w przypadku wykonywania
programów w tle. Standardowym wejściem takiego programu jest /dev/
null, czyli wejście puste, zaś wyjściem jest terminal. Aby uniknąć
pomieszania informacji na ekranie, stosuje się przekierowanie:
program wyniki.txt 2>bledy.txt &
Przykłady:
Typowym poleceniem dla przykładów na przekierowanie jest polecenie
cat:
cat plik_1 plik_2 ... plik_n
Gdy nie podamy żadnych parametrów poleceniu cat, to odczyt
następuje ze standardowego wejścia, więc w takim wypadku cat po
prostu kopiuje standardowe wejście na standardowe wyjście.
cat prog.c >prog1.c
powoduje przekopiowanie zawartości pliku prog.c do pliku prog1.c
7

cat prog1.c
daje efekt identyczny
cat *.txt >wszystkie 2>bledy
kopiuje wszystkie pliki o nazwach kończących się na .txt do pliku
wszystkie, zaś komunikaty o błędach trafiają do pliku bledy.
cat *.txt >/dev/null
Wyobraźmy sobie program o nazwie rozdziel, który odczytuje
standardowe wyjście i w zależności od pierwszego znaku każdego
wiersza, rozdziela te wiersze następująco:
­ małe litery ­ strumień 3
­ duże litery ­ strumień 4
­ cyfry ­ strumień 5
­ inne ­ strumień 6
Dla takiego programu stosujemy polecenie:
rozdziel litery 4>&3 5>cyfry 6>reszta
Polecenie
cat ala.txt
spowoduje wyzerowanie pliku ala.txt! Dlaczego? ćwiczenie
samodzielne.
Bardzo często wyjście jednego polecenia jest wejściem następnego, np.
ls /usr/student >/tmp/mkdir
grep abcd

Ewentualne przeadresowania wejścia i wyjścia odnoszą się tylko do
poszczególnych poleceń, np.
ls /usr/student | grep abcd 2>bledy
powoduje przekierowanie standardowego wyjścia błędu tylko polecenia
grep. Można uzyskać łączne przekierowanie stosując grupowanie
poleceń.
Rozwijanie nazw plików i cytowanie
Można używać następujących metaznaków:
* pasuje do dowolnego tekstu
? pasuje do dowolnego znaku
[...]pasuje do każdego znaku z wymienionych między nawiasami
[x-y]pasuje do każdego znaku znajdującego się pomiędzy x i y (z
nimi włącznie)
[!..]pasuje do każdego znaku z wyjątkiem znaków podanych po
wykrzykniku.
Uwaga: Poszczególne formy [] można łączyć ze sobą, np.[a-zA-
Z0123456789]
9

Wyobraźmy sobie strukturę skorowidzów:
/usr/michk/
ala.txt
info.1
prog.c
obliczenia/
dane1.txt
wyniki.txt
rozne/
rozne.1
rozne.2
rozne.3
Skorowidzem bieżącym jest /usr/michk
Warto zwrócić uwagę, że występująca kropka w nazwach plików nie
rozdziela nazwy od rozszerzenia (jak w DOS­ie), ale jest po prostu
elementem nazwy takim samym, jak każdy inny znak.
Powłoka zawsze dokonuje rozwinięcia w kolejności alfabetycznej.
Metaznak Wynik
*.1 info.1 (ale nie rozne/rozne.1 !)
*/* obliczenia/dane1.txt obliczenia/wyniki.txt
rozne/rozne.1 rozne/rozne.2 rozne/rozne.3
[a-k]*
[!abc]*c
*o*
ala.txt info.1
prog.c obliczenia rozne
info.c obliczenia rozne prog.c
*.? info.1 prog.c
*.?? *.?? (nic nie pasuje)
*.??? ala.txt
*[!.]* obliczenia rozne
10

cat *.?
powoduje, że program cat otrzyma jako pierwszy parametr info.1,
jako drugi prog.c, czyli tak, jakby podać polecenie:
cat info.1 prog.c
Cytowanie znaków (substytucja)
Czasami nie chcemy, aby powłoka rozwijała nazwy plików.
Przykładem może być polecenie find:
find . ­name *.txt ­print
powoduje wyszukanie i wyświetlenie nazw wszystkich plików pasujących
do podanego wzorca ­ w tym przypadku *.txt. Przeszukiwane są
skorowidze ­ bieżący i wszystkie podskorowidze.
Takie podanie polecenia powłoce spowoduje jednak rozwinięcie nazwy
pliku i w rezultacie program find otrzyma następujące parametry:
find . ­name ala.txt –print
co całkowicie zmienia znaczenie ­ teraz znalezione będą tylko pliki o
nazwie ala.txt.
Aby zabronić powłoce dokonywania substytucji, stosowane jest
cytowanie znaków. Są dostępne następujące mechanizmy:
­ poprzedzanie znakiem "\" (backshash). Każdy znak po nim nie jest
interpretowany przez powłokę, a więc można nasze polecenie
podać w sposób następujący:
find . ­name \*.txt –print
tym znakiem możemy podać programowi wszystkie znaki, włącznie z
takimi, które są interpretowane przez powłokę:
program dane.tx \&
spowoduje przekazanie znaku "&" do programu, a nie wykonanie
programu w tle.
poprzez ujęcie tekstu w cudzysłowy, np.
11

find . -name "*.txt" -print
takie cytowanie powoduje, że nie jest dokonywane rozwinięcie nazw
plików w tekście w cudzysłowach oraz dodatkowo, cały tekst ujęty w
cudzysłowy jest traktowany jako pojedynczy parametr dla polecenia.
grep "ala ma kota" dane.txt
powoduje wyszukanie tekstu ala ma kota w pliku dane.txt.
$ echo "To jest
> wielowierszowy pojedynczy
> parametr dla polecenia
> echo i tak właśnie będzie wyświetlony"
- poprzez ujęcie tekstu w apostrofy:
find . -name ‘*.txt’ -print
od poprzedniego rozwiązania różni się tym, że nie jest dokonywana
tutaj żadna substytucja, także nazw zmiennych.
Zestaw poleceń
nazwa=\*.txt
echo $nazwa
echo ”$nazwa”
echo ‘$nazwa’
spowoduje wyświetlenie kolejno
prog.txt
*.txt
$nazwa
Substytucja poleceń
Powłoka jest w stanie wykonać dane polecenie i wyniki jego działania
przedstawić jako listę parametrów dla innego polecenia. Odbywa się to
przez umieszczenie jej wywołania w znakach akcentu, np.:
rm -i `find . -name *.tmp -print`
12

Najpierw wykonywane jest polecenie find, podające listę nazw plików
odpowiadających wzorcowi, np.:
./dane.tmp
./info.tmp
./obliczenia/aa.tmp
./obliczenia/bb.tmp
./obliczenia/cc.tmp
Ten wykaz zastępuje polecenie find podane w znakach akcentu i
dopiero teraz powłoka wykonuje polecenie rm:
rm -i ./dane.tmp ./info.tmp ./obliczenia/aa.tmp
./obliczenia/bb.tmp ./obliczenia/cc.tmp
Ten mechanizm jest źródłem dużych możliwości w programowaniu
powłoki.
Grupowanie poleceń
Polecenia powłoki mogą być zbierane w grupy dwojakiego rodzaju:
­ poprzez ujęcie listy poleceń w nawiasy klamrowe {}
­ poprzez ujęcie listy poleceń w nawiasy ()
Polecenia w liście rozdzielamy średnikami lub znakami nowej linii; w
przypadku nawiasów klamrowych należy podać też średnik po ostatniej
poleceniu.
Ujęcie listy poleceń w nawiasy klamrowe służyć może wspólnemu
przekierowaniu wejścia / wyjścia, np.
{ ls /usr/michk | grep abcd ; } 2>bledy
{ cat naglowek.txt; ls -l | grep abcd ; } >info.1
Inne zastosowania grupowania w nawiasy klamrowe to wszystkie
takie sytuacje, w których powłoka wymaga jednego polecenia, a
potrzeba wykonać kilka.
13

Ujęcie poleceń w nawiasy powoduje uruchomienie nowej powłoki
(mówimy: podpowłoki) i wykonanie poleceń przez tę podpowłokę. Taki
mechanizm stosuje się, gdy użytkownik nie chce zmieniać środowiska
powłoki.
Ponieważ np. skorowidz bieżący należy do środowiska, polecenia:
cd / ; ls -l
spowodują wyświetlenie zawartości skorowidza głównego; po czym
bieżącym skorowidzem pozostanie nadal skorowidz główny. Użycie
nawiasów:
( cd / ; ls -l )
powoduje taki sam efekt, ale po zakończeniu działania tych poleceń
skorowidz bieżący pozostanie bez zmian, gdyż zmienił się tylko w
podpowłoce, która już zakończyła działanie.
Innym zastosowaniem nawiasów może być wykonanie ciągu poleceń
w tle, przy czym wszystkie nie wykonują się niezależnie, ale jedno po
drugim:
( cd obliczenia ; oblicz wyniki.txt
write $LOGNAME "koniec obliczeń") &
Wykonanie względne || i &&
Wykonanie jednego polecenia można uzależnić od efektów działania
innego polecenia. Temu służą dwa operatory: || oraz &&.
Operator || łączący dwa polecenia oznacza, że drugie z nich będzie
wykonane tylko wtedy, gdy wykonanie pierwszego zakończy się błędem.
Operator && działa przeciwnie ­ drugie polecenie wykonuje się, gdy
pierwsze nie kończy się błędem.
Kod błędu ostatnio wykonanego programu możemy zawsze badać
analizując zmienną powłoki $?; innym sposobem jest opisywana właśnie
konstrukcja:
14

grep abcd >wynik.txtwynik.txt

export zmiennanadaje globalny zasięg zmiennej. Taka zmienna jest
dziedziczona przez podpowłoki i inne procesy
potomne. Samo słowo export, bez parametrów
wyświetla wykaz zmiennych eksportowanych przez
powłokę.
read zmienna
return n
set
set -fntvx
odczytanie jednego wiersza z terminala i wpisanie go
jako wartości podanej zmiennej (tu zmienną jest
łańcuch znaków). To polecenie umożliwia pisanie
interakcyjnych skryptów i funkcji.
zakończenie działania funkcji powłoki. Parametr
podaje kod błędu, domyślnie 0.
wyświetla zmienne powłoki.
ustawia opcje powłoki (można to robić też przy
wywołaniu powłoki, patrz dalszy rozdział.
set parametry...ustawia parametry powłoki, dostępne przez $1, $2
itd.
shift n przesunięcie parametrów. Parametr drugi staje się $1,
trzeci $2 itd. Parametr pierwszy jest tracony. Polecenie
użyteczne, gdy parametrów jest więcej niż dziewięć.
Można ew. przesunąć o więcej niż 1, podając
stosowne n.
trap
ustawianie odpowiedzi powłoki na sygnały.
type nazwa... podaje, jak dana nazwa (nazwy) byłaby
zinterpretowana jako polecenie (wewnętrzna, funkcja,
skrypt, program...)
16

Instrukcje strukturalne (if, case, for, while, until)
Jak wspomniano na wstępie, powłoka oferuje mechanizmy budowy
funkcji i procedur w celu programowania powłoki. W takim przypadku
nieodzowne stają się instrukcje sterujące przepływem programu,
ustalające kolejność wykonywanych działań. Powłoka posiada takie
mechanizmy.
Instrukcja if
Syntaktyka:
if
then
else
fi
Powłoka wykonuje polecenie. Jeśli kod błędu wynosi 0, to
wykonywana jest lista_poleceń_1; w przeciwnym wypadku
lista_poleceń_2. Część else jest opcjonalna i nie musi występować.
Przykład:
if test -f temp.txt
then rm temp.txt
fi
Uwaga: Wszystkie te polecenia można zapisać w jednym wierszu,
rozdzielając średnikami kolejne polecenia:
if test -f temp.txt; then rm temp.txt; fi
Średniki są tu niezbędne; inaczej powłoka nie wiedziałaby, gdzie kończy
się jedno polecenie i zaczyna drugie.
W przypadku wykonywania zagnieżdżonych instrukcji if:
if
then
elseif
then
else if
then
else
fi
fi
fi
17

można używać konstrukcji łączącej else if w jedno elif:
if
then
elif
then
elif
then
else
fi
Można teraz wrócić do poprzedniego rozdziału, z operatorami || i &&. Jak
widać oba zapisy są równoważne:
polecenie_1 && polecenie_2 if
then
fi
polecenie_1 || polecenie_2 if
then
else
fi
Instrukcja case.
Syntaktyka:
case in
) ;;
...
) ;;
esac
W przypadku wykonywania tej samej listy poleceń dla kilku wzorów,
można podać:
||...| ) ;;
Łańcuch jest porównywany po kolei z podanymi wzorami. W
przypadku znalezienia zgodności, wykonywana jest odpowiednia lista
poleceń. Zgodność jest rozumiana identycznie jak przy rozwijaniu nazw
plików z użyciem metaznaków, więc aby uzyskać wykonanie listy
18

"otherwise" (gdy żaden wzór nie pasuje), należy na końcu podać wzór w
postaci gwiazdki, jak w przykładzie.
Przykład:
# skrypt o nazwie append
case $# in
1)cat >> $1 ;;
2)cat >$2 ;;
*)echo 'składnia: append [z] do' ;;
esac
Uwaga: Po wykonaniu stosownej listy poleceń nie są wykonywane
kolejne listy, jak to ma miejsce w języku C ­ powłoka zachowuje się
podobnie do języka Pascal.
Instrukcja for.
Składnia:
for
do
done
for in
do
done
Pierwsza z tych form powoduje, że lista poleceń zostanie wykonana tyle
razy, ile parametrów przekazano do powłoki lub skryptu. Zmienna po
podanej nazwie nazwa będzie przyjmowała po kolei wartości tych
parametrów.
Przykład:
for i
do
echo $i
done
wyświetli wykaz wszystkich parametrów, każdy w osobnym wierszu.
19

Druga forma powoduje wykonanie listy poleceń dla każdego słowa w
podanej liście słów. Typowym przykładem jest wykonanie jakiejś akcji dla
podanych plików:
for i in *.txt
do
if grep „Plik do skasowania”

Instrukcja while.
Syntaktyka:
while
do
done
Wykonanie tej instrukcji polega na wielokrotnym wykonywaniu
pierwszej listy poleceń; w przypadku, gdy kod błędu ostatniego z poleceń
w liście wynosi 0, wykonywana jest druga lista poleceń i proces się
powtarza; kod błędu niezerowy oznacza zakończenie tej pętli.
Przykład:
while
echo -n "Czy wykonać (t/n) "
read x
case $ x in
[tTnN]* ) false ;;
* ) true ;;
esac
do
echo Podaj "t" lub "n"
done
Instrukcja until.
Syntaktyka:
until
do
done
Wykonanie tej instrukcji polega na wielokrotnym wykonywaniu
pierwszej listy poleceń; w przypadku, gdy kod błędu ostatniego z poleceń
w liście jest niezerowy, wykonywana jest druga lista poleceń i proces się
powtarza; zerowy kod błędu oznacza zakończenie tej pętli.
21

Funkcje powłoki
Powłoka umożliwia definicje funkcji. Funkcje te mogą być później
wywoływane. Definicja funkcji wygląda następująco:
nazwa() polecenie
W ten sposób tworzymy funkcję o nazwie nazwa i treści polecenie.
Wywołując funkcję możemy podawać parametry:
komunikat() { echo błędn$1 $2 w $3 ; }
komunikat y znak pliku błędny znak w pliku
komunikat a linia danych błędna linia w danych
Przykład:
gettn() {
while
echo -n $*
echo -n " (t/n) ? "
do
read yn reszta
case $yn in
[yY] ) return 0 ;;
[nN] ) return 1 ;;
* ) echo "Proszę podać T lub N" >&2 ;;
esac
done ;
}
Wykorzystanie:
gettn "Czy skasować plik" || break ;
Inny przykład:
ccd () { cd $1 ; PS1="`pwd` $" ;}
Powoduje wyświetlanie bieżącego skorowidza jako znaku zachęty
powłoki. Każdorazowe wykonywanie ccd zamiast cd umożliwia bieżące
zmiany znaku zachęty:
$ ccd /usr/bin
/usr/bin $
22

Procedury powłoki, podpowłoka
Procedury powłoki (skrypty) to zapisane w oddzielnych plikach
polecenia powłoki. Wykonujemy je podając polecenie
sh nazwa_pliku
lub krócej
nazwa_pliku
gdy plik ma ustawiony atrybut wykonywalności x.
Takie wywołanie powoduje uruchomienie nowej powłoki (podpowłoki),
która wykonuje polecenia zapisane w skrypcie. Podpowłoka dziedziczy
środowisko, a więc skorowidz bieżący i wszystkie zmienne globalne
powłoki.
expr program obliczający wyrażenia arytmetyczne. Można go też
wywołać nazwą "[" i wtedy na zakończenie wyrażenia też trzeba
podać znak "]":
expr 10 + 5
[ 11 \* 20 ]
a=1
a=`expr $a + 1`
test program badający różne warunki logiczne, np.
test -f plik czy plik istnieje
test -d plik czy skorowidz istnieje
test $a -gt 10 czy zmienna a zawiera liczbę większą
od 10
test -r plik -a $a eq 10 czy wolno czytać plik i czy
zmienna a jest równa 10
grep program wyszukujący teksty w pliku
grep abcd *.c szukanie tekstu abcd w plikach *.c
sed program do edycji; w skryptach wykorzystywany do zamiany w
plikach jednych tekstów na inne
23

Przykład skryptu:
# listdir - skrypt do wyświetlania drzewa
# skorowidzów - zagłębionych.
# wywołanie: listdir
#
#skrypt wywołuje się rekurencyjnie - wtedy jako drugi
#parametr przekazywany jest zestaw spacji będący
# wcięciem przy rysowaniu drzewa
odstep=""
# zmienna odstęp określa zagłębienie wcięć w
rysowaniu drzewa
cd $1
case $# in
2) odstep="$2" ;;
esac
# najpierw wyświetlamy zwykłe pliki
for i
do
if test ! -d $i
then
echo $odstep $i
if
done
# teraz zajmujemy się skorowidzami
for i
do
if test -d $i
then
echo $odstep $i "/"
listdir $i "$odstep "
fi
done
W skryptach często dochodzi do sytuacji, w której trzeba podać
danemu programowi z góry określone dane, np. trzeba utworzyć plik z
określoną zawartością. Oczywiście możemy utworzyć wcześniej wzorzec
24

(szablon) takiego pliku, a następnie korzystając z przekierowania
utworzyć nam potrzebny:
cat plik
Istnieje jednakże sposób umożliwiający takie działanie bez tworzenia
dodatkowych plików. Jest to tzw. mechanizm dokumentu włączonego
(ang. here document). W skrypcie podajemy następujące polecenia:
cat >plik

Opcje wykonania powłoki
Podczas uruchamiania powłoki oraz w trakcie jej działania możemy
podawać opcje. Uruchamiając podajemy je jak każdemu programowi, np:
sh -xv
W trakcie działania powłoki poleceniem wbudowanym set:
set -xv
Aby opcję wyłączyć, należy podać po niej znak +:
set -x+
Powłoka ma następujące opcje:
­c tekst powoduje wykonanie pojedynczego polecenia, podanego za
opcją. Nie można jej ustawić poleceniem set.
­r wywołanie powłoki okrojonej
­s polecenia są czytane z wejścia standardowego
­e zakończenie powłoki, jeśli wystąpi błąd przy wykonaniu polecenia
­f zablokowanie rozwijania nazw plików
­n polecenia są tylko czytane, nie są wykonywane. Służy do
uruchamiania skryptów
­u traktowanie jako błędu użycia niezdefiniowanej zmiennej. Normalnie
wstawiany jest łańcuch pusty
­v wyświetlanie wierszy poleceń po ich przeczytaniu
­x wyświetlenie wierszy poleceń przed wykonaniem (opcje ­xv
umożliwiają obejrzenie, jak działa substytucja)
­­ znak ­ jest argumentem, nie opcją.
26

Pliki inicjacyjne
Na początku pracy z powłoką należy wykonać kilka poleceń,
powtarzanych z sesji na sesję. Dlatego w skorowidzu macierzystym
użytkownika istnieje plik o nazwie .profile, zawierający polecenia dla
powłoki do wykonania. Polecenia wykonują się tylko dla pierwszej,
głównej powłoki ­ wywoływanie następnych podpowłok nie powoduje
wykonania się tych poleceń.
W pliku .profile (można go uznać za odpowiednik pliku
AUTOEXEC.BAT w DOS­ie) znajdują się np. polecenia ustawiające
zmienną PATH:
PATH=$PATH:$HOME/bin
Ponieważ każda inna powłoka (csh, ksh itd) ma inną syntaktykę,
każda z nich ma inne pliki inicjacyjne, np. dla powłoki bash wykonuje się
plik o nazwie .bash_profile.
Inne powłoki ­ csh, ksh, tcsh, bash
Powłoka sh jest standardową powłoką systemu UNIX, do dyspozycji
użytkownika są jeszcze następujące powłoki:
csh (C Shell) powłoka o syntaktyce poleceń zbliżonej do języka C
(chodzi przede wszystkim o instrukcje strukturalne)
ksh (Korn Shell) niezależnie powstała powłoka podobna do sh, lepsza
od niej pod kilkoma względami
tcsh ulepszona wersja csh
bash (Bourne Again Shell) ­ ulepszona powłoka sh.
27

Ćwiczenia
1. Opracować skrypt generujący plik .profile i wpisuje go do skorowidza
podanego użytkownika. Plik .profile ma wyświetlać tekst powitania,
ustawiać zmienne powłoki, inicjować inne zmienne, wyświetlać datę i
czas itp.
2. Opracować skrypt wyświetlający drzewo systemu plików począwszy
od podanego skorowidza, z odpowiednimi odstępami od początku linii.
Uwaga: Selekcja plików może obejmować dodatkowy warunek
(nazwa, data ostatniej modyfikacji, atrybuty, typ pliku).
Utrudnienie: wyświetlanie wcięć razem ze znakami semigraficznymi
ilustrującymi strukturę drzewa (jak Xtree).
3. Opracować skrypt podający wszystkie pliki z określonego skorowidza,
do których dany użytkownik posiada podane parametrem prawa
dostępu.
4. Opracować skrypt umożliwiający konwersacyjne wmontowywanie i
wymontowywanie systemów plików, jak również sprawdzanie
zajętości urządzeń dyskowych.
5. Opracować skrypt dokonujący statystyki wybranych gałęzi systemu
plików (ile plików, ile podskorowidzów, jakie uprawnienia dostępu
użytkownika wywołującego skrypt, ilu plików właścicielami są: root,
bin).
6. Opracować skrypt wyświetlający z wybranych gałęzi systemu plików
nazwy plików o podanych uprawnieniach dostępu.
28