ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3. НАПИСАНИЕ СЦЕНАРИЕВ BASH

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Практическое знакомство с интерпретатором сценариев Bash. Основной синтаксис языка сценария.

(PDF-копия текста лабораторной работы)

СЦЕНАРИИ BASH

Параметры и переменные

Понятие параметра в оболочке bash подобно понятию переменной в обычных языках программирования. Именем (или идентификатором) параметра может быть слово, состоящее из алфавитных символов, цифр и знаков подчеркивания (только первый символ этого слова не может быть цифрой), а также число или один из следующих специальных символов: *, @,

#, ?, -, $, !, 0, _. Параметры разделяются на три класса: 

-   позиционные параметры – позволяют сценариям оболочки получать информацию, задаваемую в командной строке при их запуске

(рассмотрены не будут), 

-   специальные параметры – их именами как раз и служат перечисленные только что специальные символы  (ниже будут рассмотрены подробнее), 

-   переменные   оболочки   –       предоставляет     возможность       временного сохранения данных.

Переменные оболочки

Переменные оболочки размешаются в памяти автоматически при присвоении им значения. 

Говорят, что переменная задана или установлена, если ей присвоено значение. Значением может быть и пустая строка. Чтобы вывести значение переменной, используют символ $ перед ее именем. Так, команда

echo name

выдаст на экран слово name, а команда

echo $name выдаст значение переменной name (если таковое, конечно, задано).

Значения переменным присваиваются с помощью знака «равно» (без пробела)

name=value

где name - имя переменной, a value - присваиваемое ей значение. Имя переменой может состоять только из цифр и букв и не может начинаться с цифры. Например, 

> var=Hi! 

> echo $var  Hi!

Если переменная должна содержать строку с пробелами, то строку следует экранировать с помощью одиночных или двойных кавычек, например,

> var='Hi Dude!' 

Другой вариант: перед пробелами можно ставить экранирующий символ обратной косой черты «\», например,

> var=Hi\ \Dude

Для уничтожения переменной достаточно выполнить команду unset, указав в качестве ее аргумента имя переменной

> unset var 

Интерактивная установка значений переменных

Для получения значения переменной непосредственно от пользователя предназначена команда read, которая читает вводимые данные из стандартного потока ввода

> echo -n 'Введите значение переменной:'; read var Введите значение переменной:Linux

> echo $var

Linux

В примере с клавиатуры должно быть введено значение переменной var. Опция -n команды echo использована здесь для отключения перевода строки после вывода строки приглашения.

 Для разделения команд в одной строке используется «;».  Если не поставить этот разделитель команд, то последующая команда может быть воспринята как аргумент предыдущей. 

Таким образом, если написать в командной строке что-то вроде command1 ; command2, то оболочка вначале запустит на выполнение команду command1, дождется, пока ее выполнение завершится, после чего запустит command2, дождется ее завершения, после чего снова выведет приглашение командной строки, ожидая следующих действий пользователя.

Можно одновременно ввести значения для нескольких переменных:

> read a b c

Если в строке, поступающей из потока стандартного ввода для команды read, содержится больше значений, чем имеется аргументов у команды read, то все значения, для которых нет соответствующих переменных, в виде целой строки присваиваются последней переменной в списке.

Наоборот, если задано больше переменных, чем введено значений, то переменным, для которых не хватило значений, присваивается пустая строка.

Переменные окружения

Переменные оболочки доступны только в той оболочке, в которой они были описаны. Однако существует способ сделать переменную доступной для дочерних процессов этой оболочки. Для этого необходимо произвести операцию преобразования переменной в переменную окружения с помощью команды export. 

> var=Privet

> export var

> bash

> echo $var Privet

> exit

Команда export записывает переменную в окружение оболочки, которое копируется в окружение дочерних процессов оболочки. Переменная var в примере получила значение privet, а затем преобразована в переменную окружения. Это сделало ее доступной в дочернем процессе - здесь в порожденной оболочке bash.

 Переменные окружения доступны для дочерних процессов.

Важнейшие переменные окружения

Окружение - это один из способов передачи информации процессов в системе друг другу. Приведем наиболее важные переменные окружения и их содержимое:

НОМЕ - путь к домашнему каталогу пользователя;

LOGNAME и USER - имя пользователя;

MAIL - путь к почтовому ящику пользователя;

PATH - путь поиска исполняемых файлов, и значение этой переменной изменяется при каждом запуске программы cd.

PS1 - вид приглашения оболочки;

PWD - имя текущего каталога;

OLDPWD - имя предыдущего каталога; HOSTNAME - имя хоста;

SHLVL - номер оболочки и т.д.

Очень часто изменение значение какой-либо переменной окружения приводит к изменению поведения запускаемой программы. Так, например, если значение переменной НОМЕ установлено неверно, то команда cd ~ не будет возвращать в домашний каталог.

Значения всех переменных окружения могут быть получены с помощью команды env.

Переменная окружения PS1

PS1 содержит вид приглашения, которое bash выводит, когда ожидает ввода очередной команды пользователем. При желании вид приглашения, а точнее значение переменной окружения  PS1 можно изменить. При этом можно использовать как любые символы, вводимые с клавиатуры, так и некоторое число специальных символов, которые при формировании строки приглашения    декодируются     в соответствии       с        таблицей    (приведены избранные):

> PS1='\\'

Таблица 2. Формирование строки приглашения с помощью специальных символов

Символ	Его значение
\d	дата в формате «день, месяц, число», например, Срд Окт 17
\u	имя пользователя
\t	текущее время в 24-часовом формате: hh:mm:ss
\\	обратный слеш
\$	символ #, если оболочка запущена суперпользователем, и символ $, если оболочка запущена обычным пользователем
\w	полное имя текущего рабочего каталога (начиная с корня)
\W	текущий рабочий каталог (без указания пути)

Вычисление арифметических выражений

В командной строке можно вычислять выражения, заключенные либо в квадратные скобки, либо в двойные круглые скобки. Перед скобками должен стоять символ $, а результаты выражений можно передавать как аргумент какой-либо команде или назначать переменной. Например,

> echo $((10*20)) 

200

Команда echo выводит в стандартный поток вывода строку, указанную в качестве аргумента. В следующем примере продемонстрировано назначение результата арифметического выражения переменной:

> a=5 

> b=$(($a/2)) 

> echo $b

2

Здесь переменной a присвоено значение 5. Далее производится присвоение переменной b результата деления значения a на 2. В силу того, что в bash возможно вычисление только целочисленных выражений, то в результате значением стало b число 2.

Сценарии оболочки

Сценарий оболочки представляет собой текстовый файл, содержащий программу,         состоящую          из      системных и       встроенных         команд. Они предназначены для автоматизации выполнения задач, чаще всего связанных с администрированием.

Оболочка последовательно интерпретирует и выполняет команды, заданные в сценарии. Эти же команды могут быть выполнены простым последовательным вызовом их в командной строке оболочки.

Для   файлов       сценариев оболочки   bash принято     устанавливать расширение .sh.

Сценарии оболочки могут быть исполнены двумя различными путями:

-   если файл сценария доступен для чтения, то имя файла сценария указывается в качестве аргумента командной строки при явном запуске исполняемого файла оболочки, например,

> bash myscr.sh

-   если файл сценария доступен для чтения и исполнения, то сценарий можно запустить так же, как и обычные системные команды, например,

> chmod 555 myscrl.sh 

> ~/myscrl.sh 

В данном примере файлу сценария myscrl.sh установили права доступа на чтение и исполнение для всех групп пользователей, а затем запустили, указав путь к нему (при этом файл сценария находился в домашней папке пользователя).

Создание сценария

Сценарий создается с помощью команды cat. Например, создадим сценарий, содержащий всего одну строку и вычисляет произведение 10 20

> cat > myscrl.sh echo $((10*20))

После окончания ввода кода сценария, надо нажать комбинацию клавиш Ctrl+D.

Та же команда, но без символа перенаправление вывода «>», позволяет просмотреть код сценария:

> cat myscrl.sh  echo $((10*20))

Специальные параметры

В bash используются следующие специальные параметры:

$* - строка, составленная из значений всех аргументов командной строки;

$@ - содержит строку, составленную из значений всех аргументов командной    строки, разделенных пробелами (аналогично, но не тождественно $*);

$# - количество аргументов командной строки;

$? - код возврата предыдущей команды;

$$ - PID оболочки

Проверка заданных условий

Команда test позволяет проверить заданные условия. Виды проверок, выполняемых командой:

-      проверка файлов на предмет выполнения заданных условий; 

-      сравнение файлов;

-      проверка установки опций оболочки;  сравнение строк;  сравнение целых чисел.

Если тест выполнен успешно, команда test передает нулевой код возврата. В противном случае - ненулевой. Так, используя опцию -е команды test, можно проверить существование файла

> test -е /etc/passwd

> echo $?

0

> test -е not_existent_file

> echo $?

1

В данном примере для того, чтобы узнать, какое значение вернула команда test, использовался специальный параметр $?. В первом случае команда test вернула нулевой код возврата, поскольку файл /etc/passwd существует. Во втором случае команда вернула код ошибки. 

Команда test в сценариях обычно вызывается в другой форме, совершенно эквивалентной показанной ранее. В этой форме вместо строки test указывают квадратные скобки и условие в них: [ условие ]. 

Задача из предыдущего примера, может быть решена иным способом > [ -е /etc/passwd ]

> echo $?

0

Команда [ -е /etc/passwd ] эквивалентна команде test -е

/etc/passwd.

Сравнение целых чисел производится с помощью следующих опций команды test:

              -eq − равенство;         -nе − неравенство;  

                -lt − меньше;            -1е − меньше или равно;

-gt − больше;  -nе − больше или равно Рассмотрим пример сравнения чисел: > [ 1 -lt 2 ]

> echo $?

0

> [ 1 -eq 2 ] > echo $?

 1

Условное исполнение команд

Оболочка bash поддерживает операторы выбора, а также операторы организации циклов, благодаря чему она превращается в мощный язык программирования.

Операторы if и test (или []). 

Конструкция условного оператора в общем выглядит так:

if [ условие1 ]  then команды1
       elif [ условие2 ]  then команды2

...  

else командыN  
fi

где команды1, команды2 и командыN — это последовательности команд, разделенные запятыми и оканчивающиеся точкой с запятой или символом новой строки. 

Например, создадим простой сценарий

> cat > myif.sh read a; read b if [ $a –gt $b ]  

then  

     echo ‘a больше b’

else  

    echo ‘a меньше b’ fi

Эту же задачу можно записать короче

read a; read b if [ $a –gt $b ]; then echo ‘a больше b’; else echo

‘a меньше b’; fi

Оператор case. 

Формат оператора таков: case слово in  образец1)     команды1  

;; 
образец2)     команды2  

;;

...  
образецN)     командыN  

;;

esac

Например, создадим простой сценарий > cat > mycase.sh

name1=’Ivan’; name2=’Egor’; read name 
case name in  
$name1)
     echo ‘Hi, Ivan!’

;; 

$name2)
    echo ‘Hi, Egor!’

;; 

                             esac

Циклы

В случаях, когда надо организовать последовательное выполнение одного и того же набора инструкций, удобно использовать программные циклы.

Оператор for работает немного не так, как в обычных языках программирования. Вместо того, чтобы организовывать увеличение или уменьшение на единицу значения некоторой переменной при каждом проходе цикла, он при каждом проходе цикла присваивает переменной очередное значение из заданного списка слов. В целом конструкция выглядит примерно так:

for имя in список  do     команды  done

Переменной имя поочередно присваиваются полученные значения, и каждый раз выполняются команды. 

Например, рассмотрим сценарий, который поочередно выводит права доступа к трем указанным каталогам > cat > myfor.sh for DIR in /etc /tmp /var  do 

   echo –n “Права доступа к $DIR”     ls –ld $DIR done

Операторы while и until работает подобно if, только выполнение команд циклически продолжается до тех пор, пока верно условие, и прерывается, если условие не верно. Конструкция его выглядит так:

while [ условие ]  do 

   команды 

done Например,

> cat > mywhile.sh i=1

while [ $i -le 5 ]; do echo -n $i ‘ ‘ ; sleep 1  i=$((i+1))

done 

Результат выполнения сценария:

1 2 3 4 5

Цикл while работает до тех пор, пока команда, указанная в качестве ее аргумента, возвращает успешный код завершения. Наоборот, until работает, пока команда-аргумент заканчивается неудачей.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.     Получите, используя переменные окружения, имена текущего каталога и домашнего каталога.

2.     Создайте новую переменную NEWVAR со значением 1982 и проверьте, доступна ли она в порожденной оболочке. Экспортируйте переменную NEWVAR и снова проверьте, доступна ли она в порожденной оболочке.

3.     Получите списки переменных окружения с их значениями. Изменить приглашение PS1 (любое отличное от «->»).

4.     В сценарии sl.sh определите переменную V и выведите ее значение.

5.     Перепишите сценарий sl.sh таким образом, чтобы из него вызывался сценарий s2.sh, который и печатал бы значение переменной V.

6.     Напишите сценарий оболочки, считывающий значения трех переменных и выводящий их значения в стандартный поток вывода. Проверьте его работу, вводя два, три и четыре значения.

7.     Создать сценарий, который при вводе пользователем: 1 – создает файл и копирует его в другую папку

2  – создает файл и перемещает его в другую папку

3  – просто создает каталог

8.     Создать сценарий, который находит максимальное из трех, введенных пользователем, чисел и записывает их файл. В сценарии должны быть пояснения для ввода пользователя (приглашения).

9.     Создать сценарий, который требует ввести какое-либо имя и, если оно равно имеющемуся программе имени, то выводится сообщение «Привет, Имя!». Если пользователь вводит новое имя, то выводится сообщение «Ты ни Имя1, ни Имя2, ни Имя3. Но все равно, привет, Имя!».

10.                       Создать сценарий, который вычисляет факториал числа.