Shell

Umlenken der Standarddateien

Metazeichen
`< dateiName`	# Standardeingabe
`> dateiName`	# Standardausgabe
`>& dateiName`	# Standardaus- und -fehlerausgabe

Fehlerausgabe getrennt ausgeben für bash
`kommando 2> fehlerDatei`

Ausgabe und Fehlerausgabe trennen für tcsh
`(kommando > ausgabeDatei) >& fehlerDatei`

Beispiele
cat /etc/passwd	# Ausgabe auf:
cat /etc/passwd > dat	# Ausgabe auf:
cat dat1 dat2 > res	# Ausgabe auf:
more nicht.da >& fehler	# Ausgabe auf:
cat < in > out	#

Hinweis
Alle Programme, die nur die Standarddateien für Ein- und Ausgabe benutzen, können ohne Änderung zur Dateiverarbeitung benutzt werden!

Beispiele

cat < /etc/passwd > datei.temp

aktuelles Programm	shell
Standardeingabe	Tastatur
Standardausgabe	Bildschirm
Standardfehlerausgabe	Bildschirm

→

	cat
	/etc/passwd
	datei.temp
	Bildschirm

ls gibt.es.nicht >& logfile

aktuelles Programm	shell
Standardeingabe	Tastatur
Standardausgabe	Bildschirm
Standardfehlerausgabe	Bildschirm

→

	ls
	Tastatur
	logfile
	logfile

Skizzieren Sie die Graphik der Standarddateien für folgende Befehle:

ls -al > datei

cat > datei

bash < bash.in

cat < Datei.txt >& Alles.txt

find ~progbau -name "*[mM][aA][rR][gG]*" > out

find ~progbau -name "*html" 2>err # bash

Pipes ...

Verketten von Programmen zu Pipelines: Ausgabetext von Standardausgabe umlenken auf Standardeingabe des nachfolgenden Programmes:

`Eingabe`					`Ausgabe`
`↓`						`↑`
kommando₁	kommando₂		kommando₃		kommando₄
^Text`↓`	_Text`↑`	^Text`↓`	_Text`↑`	^Text`↓`		`↑`_Text
→ pipe →		→ pipe →		→ pipe →

Pipes transportieren nur reinen Text: keine binären Inhalte
Pipes funktionieren nur: zwischen Programmen, die ihre Ein- und Ausgabe über die Standarddateien durchführen
Pipes sind synchronisiert: Bei Datenüber- bzw. unterlauf wird der zugehörige Prozess vorübergehend angehalten – es gehen keine Daten verloren!

Doug McIlroy: Write programs that do one thing and do it well. Write programs to work together.

... Pipes

Piping auf der Kommandozeile mit dem Metazeichen `\|`
`kommando1 argumente1_opt \| kommando2 argumente2_opt`

Beispiel	Funktion
`ls -l \| more`	# große Verzeichnisse seitenweise ansehen
`ls /usr/bin/ \| wc -w`	# Anzahl der Verzeichniseinträge zählen
`ls -l \| lpr`	# Verzeichnisliste drucken

Anzahl der Namen ...
aus /usr/bin/ mit b beginnend

aus /dev/, die eine Ziffer enthalten

Anzahl der StudentInnen am FB Informatik

Handwerk: Pipes stufenweise aufbauen und testen!!

wc zum Zählen von Bytes, Zeichen, Wörtern und Zeilen (s. man-pages)

Wo liegt der Fehler?

cp ~progbau/Publicite/Unix/08/index.html ~/temp > out.txt
echo /home/*/*[0-9]/ > out.txt | wc -w

Aufgaben eines Kommandointerpreters

# Wie behandelt der Kommandointerpreter die folgende Eingabe?

ls -d /home/inf/*[23][0-9][0-9][0-9] | wc -w > res

Praktische Übungen ...

Seitenweise Ausgabe des Inhaltes großer Verzeichnisse oder Dateien – etwa /bin/, /etc/services oder /etc/.

Dateien zählen: Wieviele Dateien mit Endung html gibt es in allen Verzeichnissen unterhalb von ~progbau/Publicite/Unix/?

Anzahl der StudentInnen der Informatik an der FH schätzen. Denken Sie dabei auch an /home/inf/.

Text sammeln aus den ersten 25 Zeilen aller Dateien mit Endung html im Unterbaum ab ~progbau/Publicite/Internet/ in der Datei out.txt. Geben Sie dann die letzten 100 Zeilen dieser Datei auf dem Bildschirm seitenweise aus.

Zeilen aus Dateien isolieren: genau die Zeilen 16 bis 20 ausgeben aus der Datei /etc/protocols.

Größe aller Dateien im Verzeichnis /bin aufsummiert ausgeben.

Ausgabe bestimmen von

echo 2*3 > 5 ist richtig
echo 2\*3 \> 5 ist richtig
echo "2*3 > 5 ist richtig"

Umlenken: Zeigen Sie durch ein Beispiel, dass ein Kommandointerpreter die Ausgabedatei für eine Umlenkung mit > sofort anlegt – also bevor das eigentliche Kommando aufgerufen wird.

... Praktische Übungen ...

Ungewollte Rekursion bei cat < datei >> datei mit einer nichtleeren Datei Ihrer Wahl. Wie groß ist Ihre Datei nach Abschluss des Kommandos? Unterschiede bei verschiedenen Linux-Versionen (Labor, obelix, nibelung)? Operator >> erweitert die Zieldatei statt zu überschreiben.

Inhalt geschützter Dateien ändern: Setzen Sie für eine nichtleere Datei die Zugriffsrechte so, dass Sie die Datei schreiben, aber nicht löschen dürfen. Löschen Sie dann den Inhalt der Datei ohne Einsatz eines Editors.

Dateien mit seltsamen Namen und Inhalten erzeugen :

Name	Inhalt	Name	Inhalt
`*`	`*`	`!!`	`abcdef`
`rf *`	`!!`	`$$--`	`$$`
`!!`	`--`	`!rm`	`rm -rf *`
`;echo $$ $!`	`!!!`	`######`	`#?#`

Batch Datei anlegen mit mehreren Kommandos als Inhalt, und dann vom Kommandointerpreter abarbeiten lassen.

Ausgabe und Fehlerausgabe getrennt umlenken:
Bei der bash mittels 2> datei: ls -ld Lib*nichtDa > ausgabe 2> fehler
Bei der tcsh mittels subshells: (ls -ld Lib*nono > ausgabe) >& fehler

... Praktische Übungen

Synchronisation von Pipes testen bei Datenüber- und auch -unterlauf. Sie können den Zustand der jeweiligen Prozesse mit top oder ps -l nachprüfen. Für Überlauf etwa mit cat datei | sleep 3600.

Klausurdateien suchen und kopieren im Rechenzentrum unter ~progbau nach der Datei, deren Name enthält (bis auf Groß- und Kleinschreibung):

Barbara gefolgt von Moo
Andrei gefolgt von Alexandrescu

Die Dateien sind gzipte tar-Archive mit den Klausurunterlagen.

xargs benutzt die Ausgabe einer Pipe als Eingabeparameter für das folgende Kommando - häufig benutzt in Pipes mit Programmen, die nicht direkt von der Standardausgabe lesen (sollen). Beispiel: ls *tmp | xargs rm. Beim Experimentieren auch echo benutzen!

here document: Der Umlenkungsoperator << dient zum Einlesen des sogenannten here documents:
wc << EOF Hallo auf der ersten und auf der zweiten Zeile EOF
wc erhält genau den Text bis zum schließenden EOF zur Verarbeitung inklusive der Zeilenumbrüche. Diese Art der Umlenkung wird häufig in shell-scripts verwendet - vgl. die Vorlesungen in späteren Semestern.

Bonusmaterial Konfiguration

Kommandointerpreter können personalisiert werden durch Aliase und Belegung von Laufzeitvariablen.

Variable steuern das Laufzeitverhalten der definierenden Shell und aufgerufener Programme. Variable sind lokal zu ihrer Shell.

Variable

Setzen, Löschen, Anzeigen
`varName=wert`	# Variable definieren/setzen - keine Leerzeichen!
`unset varName`	# Löschen
`echo $varName`	# Anzeigen
`echo ${varName}`	# {} zur genauen Abgrenzung
`set`	# zeigt alle Variable an

Beispiele
maria=anna	# Namen klein geschrieben
echo maria	#
echo ${maria}-maria	#

Variable sind lokal
name=Edith
sh	# Neue Shell starten
echo $name	# Fehlermeldung

Variable werden global mittels export
NAME=Edith	# Name groß geschrieben
export NAME	# wird global
ksh	# Neue Shell starten
echo $NAME	# Edith

Vordefinierte Variable

PATH: globale Variable für die Suche nach ausführbaren Dateien. Bei Eingabe eines Kommandos sucht die Shell genau in der Liste der enthaltenen Verzeichnisse nach der entsprechenden Datei. Die Verzeichnisnamen sind durch : getrennt.
PATH=/bin:/usr/bin:/usr/local/bin: # oder
PATH=${PATH}:.:~/bin:
MANPATH: : getrennte Liste von Verzeichnissen zur Suche nach man-pages.
$0: Name des aktuellen Interpreters (bzw. Kommandos). echo $0 liefert etwa /bin/bash.
SHELL: Name des gewünschten Interpreters, der von anderen Programmen gestartet werden soll – etwa aus less mit !. echo $SHELL liefert etwa /bin/bash.

Namen und Umfang vordefinierter Variablen variieren zwischen Shells.

Aliase

Vorkonfiguration häufig benutzter Befehle.

Setzen, Löschen, Anzeigen
`alias befehlsName='wert'`	# Setzen: Leerzeichen sind signifikant!
`unalias befehlsName`	# Löschen
`alias`	# zeigt alle Einträge an

Setzen, Löschen, Anzeigen
alias rm='rm -i'	# tcsh: alias rm 'rm -i'
alias dir='ls -l'	# tcsh: alias dir 'ls -l'

Quiz
	# m als alias für more
	# mrore als alias für more
	# ll als alias für ls -l

history

Interpreter speichern die letzten HISTSIZE (history) Kommandos. Ausgabe mittels Kommando history.

Kürzel	Bedeutung
`!!`	letztes Kommando
`!name`	letztes Kommando mit Präfix `name`
`!n`	Kommando Nummer `n` gemäß `history`
`!$`	letzter Parameter des letzten Kommandos
`ctrl-r`	Suchen

Befehl	Funktion
`ls -l *html`
`pwd`
`!!`
`!ls`
`!-1`
`echo hallo`
`echo !$ Welt`

Eigene Voreinstellungen

Initialisierungsdatei ~/.bashrc für bash und ~/.tcshrc für tcsh.

Beispiel für eine .bashrc:

#!/bin/bash
# Erste Zeile muss die zuständige shell anzeigen
#
# --- systemweite Voreinstellungen übernehmen
. /etc/bashrc
#
# --- eigene Einstellungen
PS1='\u\$ '
PATH=${PATH}:.
alias ll='ls -l -G'
alias grep='grep --color=auto'
alias egrep='egrep --color=auto'
# --- Ende der Datei

Testen von Änderungen in der Konfigurationsdatei durch Starten einer neuen Shell, oder mittels des source Kommandos, das in der aktiven Shell die Konfiguration neu einliest: source ~/.bashrc

Praktische Übungen

Variable setzen, testen, und die Resultate erklären. person=zach, echo $person, echo "$person", echo '$person'.

Umgebungsvariable und Aliase im Rechenzentrum für bash bzw. tcsh ansehen. Welchen Wert erhält jeweils die Pfadvariable? Für tcsh siehe den Anhang unten.

PATH Variable löschen, und testen, welche Kommandos noch gefunden werden, etwa an ls, pwd, cd oder more. Information zu shell-internen Kommandos gibt der Befehl type.

Spezielle Variable wie etwa $? oder $$ auf ihren Wert untersuchen.

~/.bashrc und ~/.tcshrc im Rechenzentrum so anlegen, dass ein Alias m definiert ist mit Funktion more, die Pfadvariable (PATH, path) um das aktuelle Arbeitsverzeichnis . erweitert und der voreingestellte Alias rm gelöscht ist. Zur Kontrolle, ob Ihre Datei beim Start eines Interpreters gelesen wird, können Sie behelfsmäßig ein echo Kommando in die Datei einfügen.

history zeigt die Liste früherer Kommandos an. Gezielte Wiederholung von Befehlen mit !nn wobei nn die entsprechende Befehlsnummer ist.

history -c löscht Einträge, etwa um Passwörter nicht im Klartext abgelegt zu lassen.

exit status des zuletzt aufgerufenen Programmes in Ihrem command prompt mit ausgeben.

tcsh

Lokale Variable setzen (Anzeigen und Löschen wie für bash)

set varName='wert'

Globale Variable

setenv varName 'wert', unsetenv varName, printenv varName

Lokale Pfadvariable path enthält eine Liste

echo $path	# Inhalt anzeigen
`(/bin/ /usr/bin/)`	# Liste!
set path=($path . ~/bin/)	# Liste ergänzen

`Standardeingabe (standard input)` [Tastatur]
↓
interaktives Programm
↓		↓
`Standardausgabe (standard output)` [Bildschirm]		Standardfehlerausgabe (standard error) [Bildschirm]

shell

Kommandointerpreter

redirection

Umlenken

standard input

standard output

standard error

Standardeingabe

Standardausgabe

Standardfehlerausgabe

pipes

Kommandointerpreter + Dateien

Standarddateien