Лабораторная работа №2 «программирование на языке Shell в ОС unix»

 

Цель работы

 

Изучение языка Shell, использование переменных среды, переменных Shell и предопределенных переменных.

 

Программирование в языке Shell

 

Версии Shell

Shell — интерпретатор команд, подаваемых с терминала или из командного файла. Это обычная программа (т.е. не входит в ядро операционной системы UNIX). Ее можно заменить на другую или иметь несколько.

Две наиболее известные версии:

- Shell (версии 7 UNIX) или Bourne Shell (от фамилии автора S.R.Bourne из фирмы Bell Labs);

- C-Shell (версии Berkley UNIX).

Они похожи, но есть и отличия: C-Shell мощнее в диалоговом режиме, а обычный Shell имеет более элегантные управляющие структуры.

Shell — язык программирования, так как имеет:

- переменные;

- управляющие структуры (типа if);

- подпрограммы (в том числе командные файлы);

- передачу параметров;

- обработку прерываний.

 

Файл начала сеанса (login-файл)

Независимо от версии Shell при входе в систему UNIX ищет файл начала сеанса с предопределенным именем, чтобы выполнить его как командный файл;

- для UNIX версии 7 это:.profile;

- для C-Shell это:.login и/или.cshrc.

В этот файл обычно помещают команды:

- установки характеристик терминала;

- оповещения типа who, date;

- установки каталогов поиска команд (обычно: /bin, /usr/bin);

- смена подсказки с $ на другой символ и т.д.

 

Процедура языка Shell

Это командный файл. Два способа его вызова на выполнение:

1. $ sh dothat (где dothat — некоторый командный файл);

2. $ chmod 755 dothat (сделать его выполнимым, т.е. -rwxr-xr-x)

$ dothat.

Следует знать порядок поиска каталогов команд (по умолчанию):

- текущий;

- системный /bin;

- системный /usr/bin.

Следовательно, если имя вашего командного файла дублирует имя команды в системных каталогах, последняя станет недоступной (если только не набирать ее полного имени).

 

Переменные Shell

В языке Shell версии 7 определение переменной содержит имя и значение: var = value.

Доступ к переменной — по имени со знаком $ спереди:

fruit = apple (определение);

echo $fruit (доступ);

apple (результат echo).

 

Таким образом, переменная — это строка. Возможна конкатенация строк:

$ fruit = apple

$ fruit = pine$fruit

$ echo $fruit

pineapple

$ fruite = apple

$ wine = ${fruite}jack

$ echo $wine

applejack

$

 

Другие способы установки значения переменной — ввод из файла или вывод из команды, а также присваивание значений переменной — параметру цикла for из списка значений, заданного явно или по умолчанию.

Переменная может быть:

- Частью полного имени файла: $d/filename, где $d — переменная (например, d = /usr/bin).

- Частью команды:

$ S = "sort + 2n + 1 - 2" (наличие пробелов требует кавычек "")

$ $S tennis/lpr

$ $S basketball/lpr

$ $S pingpong/lpr

$

 

Однако внутри значения для команды не могут быть символы |, >, <, & (обозначающие канал, перенаправления и фоновый режим).

 

Предопределенные переменные Shell

Некоторые из них можно только читать. Наиболее употребительные:

HOME — "домашний" каталог пользователя; служит аргументом по умолчанию для cd;

PATH — множество каталогов, в которых UNIX ищет команды;

PS1 — первичная подсказка (строка) системы (для v.7 - $).

Изменение PS1 (подсказки) обычно делается в login-файле, например:

PS1 =?

или PS1 = "? " (с пробелом, что удобнее).

Изменение PATH:

$ echo $PATH - посмотреть;

:/bin:/usr/bin - значение PATH;

$ cd - "домой";

$ mkdir bin - новый каталог;

$ echo $HOME - посмотреть;

/users/maryann - текущий каталог;

$ PATH =:$HOME/bin:$PATH - изменение PATH;

$ echo $PATH - посмотреть;

:/users/maryann/bin:/bin:/usr/bin - новое значение PATH.

 

Установка переменной Shell выводом из команды

Пример 1:

$ now = `date` (где `` - обратные кавычки)

$ echo $now

Sun Feb 14 12:00:01 PST 1985

$

 

Пример 2: (получение значения переменной из файла):

$ menu = `cat food`

$ echo $menu

apples cheddar chardonnay (символы возврата каретки заменяются на пробелы).

 

Переменные Shell — аргументы процедур

Это особый тип переменных, именуемых цифрами.

Пример:

$ dothis grapes apples pears (процедура).

 

Тогда позиционные параметры (аргументы) этой команды доступны по именам:

$1 = `grapes`

$2 = `apples`

$3 = `pears`

и т.д. до $9. Однако есть команда shift, которая сдвигает имена на остальные аргументы, если их больше 9 (окно шириной 9).

Другой способ получить все аргументы (даже если их больше 9): $*, что эквивалентно $1$2...

Количество аргументов присваивается другой переменной: $#(диез).

Наконец, имя процедуры - это $0; переменная $0 не учитывается при подсчете $#.

 

Структурные операторы Shell

 

Оператор цикла for

Пусть имеется командный файл makelist (процедура)

$ cat makelist

sort +1 -2 people | tr -d -9 | pr -h Distribution | lpr.

 

Если вместо одного файла people имеется несколько, например: adminpeople, hardpeople, softpeople,..., то необходимо повторить выполнение процедуры с различными файлами. Это возможно с помощью for — оператора. Синтаксис:

 

for <переменная> in <список значений>

do <список команд>

done

 

Ключевые слова for, do, done пишутся с начала строки.

Пример (изменим процедуру makelist):

for file in adminpeople, hardpeople, softpeople

do

Sort +1 -2 $file | tr... | lpr

done.

Можно использовать метасимволы Shell в списке значений.

Пример:

for file in *people (для всех имен, кончающихся на people)

do

...

done.

 

Если in опущено, то по умолчанию в качестве списка значений берется список аргументов процедуры, в которой содержится цикл, а если цикл не в процедуре, то — список параметров командной строки (то есть в качестве процедуры выступает команда).

Пример:

for file

do

...

done

 

Для вызова makelist adminpeople hardpeople softpeople будет сделано то же самое.

 

Условный оператор if

Используем имена переменных, представляющие значения параметров процедуры:

sort +1 -2 $1 | tr... | lpr

 

Пример неверного вызова:

makelist (без параметров), где $1 неопределен. Исправить ошибку можно, проверяя количество аргументов – значение переменной $# посредством if - оператора.

Пример: (измененной процедуры makelist):

if test $# -eq 0

then

echo "You must give a filename"

exit 1

else

sort +1 -2 $1 | tr... | lpr

fi

Здесь test и exit - команды проверки и выхода. Таким образом, синтаксис оператора if:

if <если эта команда выполняется успешно, то>;

then <выполнить все следующие команды до else или, если его нет, до fi>;

[else <иначе выполнить следующие команды до fi>]

 

Ключевые слова if, then, else и fi пишутся с начала строки.

Успешное выполнение процедуры означает, что она возвращает значение true = 0 (zero) (неуспех - возвращаемое значение не равно 0).

Оператор exit 1 задает возвращаемое значение 1 для неудачного выполнения makelist и завершает процедуру.

Возможны вложенные if. Для else if есть сокращение elif, которое одновременно сокращает fi.

 

Команда test

Не является частью Shell, но применяется внутри Shell-процедур.

Имеется три типа проверок:

- оценка числовых значений;

- оценка типа файла;

- оценка строк.

Для каждого типа свои примитивы (операции op).

1. Для чисел синтаксис такой: N op M, где N, M - числа или числовые переменные;

op принимает значения: -eq, -ne, gt, -lt, -ge, -le.

2. Для файла синтаксис такой: op filename, где op принимает значения:

- -s (файл существует и не пуст);

- -f (файл, а не каталог);

- -d (файл-директория (каталог);

- -w (файл для записи);

- -r (файл для чтения).

Для строк синтаксис такой: S op R, где S, R - строки или строковые переменные или op1 S, где op принимает значения:

- = (эквивалентность);

-!= (не эквивалентность);

op1 принимает значения:

- -z (строка нулевой длины);

- -n (не нулевая длина строки).

Наконец, несколько проверок разных типов могут быть объединены логическими операциями -a (AND) и -o (OR).

Примеры:

$ if test -w $2 -a -r S1

> then cat $1 >> $2

> else echo "cannot append"

> fi

$

 

В некоторых вариантах ОС UNIX вместо команды test используются квадратные скобки, т.е. if [...] вместо if test....

 

Оператор цикла while

Синтаксис:

while <команда>

do

<команды>

done

 

Если "команда" выполняется успешно, то выполнить "команды", завершаемые ключевым словом done.

Пример:

if test $# -eq 0

then

echo "Usage: $0 file..." > &2

exit

fi

while test $# -gt 0

do

if test -s $1

then

echo "no file $1" > &2

else

sort + 1 - 2 $1 | tr -d... (процедуры)

fi

shift (* перенумеровать аргументы *)

done

Процедуры выполняются над всеми аргументами.

 

 

Оператор цикла until

Инвертирует условие повторения по сравнению с while

Синтаксис:

until <команда>

do

<команды>

done

Пока "команда" не выполнится успешно, выполнять команды, завершаемые словом done.

Пример:

if test S# -eq 0

then

echo "Usage $0 file..." > &2

exit

fi

until test S# -eq 0

do

if test -s $1

then

echo "no file $1" > &2

else

sort +1 -2 $1 | tr -d... (процедура)

fi

shift (сдвиг аргументов)

done

 

Исполняется аналогично предыдущему.

 

Оператор выбора case

Синтаксис:

case <string> in

string1) <если string = string1, то выполнить все следующие команды до;; >;;

string2) <если string = string2, то выполнить все следующие команды до;; >;;

string3)... и т.д....

esac

 

Пример:

Пусть процедура имеет опцию -t, которая может быть подана

как первый параметр:

.................

together = no

case $1 in

-t) together = yes

shift;;

-?) echo "$0: no option $1"

exit;;

esac

if test $together = yes

then

sort...

fi

 

где? - метасимвол (если -?, т.е. "другая" опция, отличная от -t, то ошибка). Можно употреблять все метасимволы языка Shell, включая?, *, [-]. Легко добавить (в примере) другие опции, просто расширяя case.