Оболочка командной строки Windows PowerShell 2.0

Оболочка командной строки Windows PowerShell 2.0

 

Цель работы – знакомство с основными возможностями оболочки командной строки Windows PowerShell 2.0

 

1. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Цели и задачи создания новой оболочки

Новая оболочка Windows PowerShell была задумана разработчиками Microsoft как более мощная среда для написания сценариев и работы из командной строки. Разработчики PowerShell преследовали несколько целей, главная из которых – создание среды составления сценариев, которая наилучшим образом подходила бы для современных версий ОС Windows и была бы более функциональной, расширяемой и простой в использовании, чем какой-либо аналогичный продукт для любой другой ОС. В первую очередь эта среда должна была подходить для решения задач, стоящих перед системными администраторами, а также удовлетворять требованиям разработчиков программного обеспечения, предоставляя им средства для быстрой реализации интерфейсов управления к создаваемым приложениям.

Для достижения этих целей были решены следующие задачи:

· Обеспечение прямого доступа из командной строки к объектам COM, WMI и.NET. В новой оболочке присутствуют команды, позволяющие в интерактивном режиме работать с COM-объектами, а также с экземплярами классов, определенных в информационных схемах WMI и.NET.

· Организация работы с произвольными источниками данных в командной строке по принципу файловой системы. Например, навигация по системному реестру или хранилищу цифровых сертификатов выполняется из командной строки с помощью аналога команды CD интерпретатора Cmd.exe.

· Разработка интуитивно понятной унифицированной структуры встроенных команд, основанной на их функциональном назначении. В новой оболочке имена всех внутренних команд (в PowerShell они называются командлетами) соответствуют шаблону "глагол-существительное", например, Get-Process (получить информацию о процессе), Stop-Service (остановить службу), Clear-Host (очистить экран консоли) и т.д. Для одинаковых параметров внутренних команд используются стандартные имена, структура параметров во всех командах идентична, все команды обрабатываются одним синтаксическим анализатором. В результате облегчается запоминание и изучение команд.

· Обеспечение возможности расширения встроенного набора команд. Внутренние команды PowerShell могут дополняться командами, создаваемыми пользователем. При этом они полностью интегрируются в оболочку, информация о них может быть получена из стандартной справочной системы PowerShell.

· Организация поддержки знакомых команд из других оболочек. В PowerShell на уровне псевдонимов собственных внутренних команд поддерживаются наиболее часто используемые стандартные команды из оболочки Cmd.exe и Unix-оболочек. Например, если пользователь, привыкший работать с Unix-оболочкой, выполнит ls, то он получит ожидаемый результат: список файлов в текущем каталоге (то же самое относится к команде dir).

· Разработка полноценной встроенной справочной системы для внутренних команд. Для большинства внутренних команд в справочной системе дано подробное описание и примеры использования. В любом случае встроенная справка по любой внутренней команде будет содержать краткое описание всех ее параметров.

· Реализация автоматического завершения при вводе с клавиатуры имен команд, их параметров, а также имен файлов и папок. Данная возможность значительно упрощает и ускоряет ввод команд с клавиатуры.

Главной особенностью среды PowerShell, отличающей ее от всех других оболочек командной строки, является то, что единицей обработки и передачи информации здесь является объект, а не строка текста.

 

Типы команд PowerShell

В оболочке PowerShell поддерживаются команды четырех типов: командлеты, функции, сценарии и внешние исполняемые файлы.

Первый тип – так называемые командлеты (cmdlet). Этот термин используется пока только внутри PowerShell. Командлет – аналог внутренней команды интерпретатора командной строки - представляет собой класс.NET, порожденный от базового класса Cmdlet; разрабатываются командлеты с помощью пакета PowerShell Software Developers Kit (SDK). Единый базовый класс Cmdlet гарантирует совместимый синтаксис всех командлетов, а также автоматизирует анализ параметров командной строки и описание синтаксиса командлетов для встроенной справки. Командлеты рассматриваются в данной работе. С командами других типов можно ознакомиться, используя [1].

Данный тип команд компилируется в динамическую библиотеку (DLL) и подгружается к процессу PowerShell во время запуска оболочки (то есть сами по себе командлеты не могут быть запущены как приложения, но в них содержатся исполняемые объекты). Командлеты – это аналог внутренних команд традиционных оболочек.

Следующий тип команд – функции. Функция – это блок кода на языке PowerShell, имеющий название и находящийся в памяти до завершения текущего сеанса командной оболочки. Функции, как и командлеты, поддерживают именованные параметры. Анализ синтаксиса функции производится один раз при ее объявлении.

Сценарий – это блок кода на языке PowerShell, хранящийся во внешнем файле с расширением ps1. Анализ синтаксиса сценария производится при каждом его запуске.

Последний тип команд – внешние исполняемые файлы, которые выполняются обычным образом операционной системой.

Псевдонимы команд

Механизм псевдонимов, реализованный в оболочке PowerShell, дает возможность пользователям выполнять команды по их альтернативным именам (например, вместо команды Get-Childitem можно пользоваться псевдонимом dir). В PowerShell заранее определено много псевдонимов, можно также добавлять собственные псевдонимы в систему.

Псевдонимы в PowerShell делятся на два типа. Первый тип предназначен для совместимости имен с разными интерфейсами. Псевдонимы этого типа позволяют пользователям, имеющим опыт работы с другими оболочками (Cmd.exe или Unix-оболочки), использовать знакомые им имена команд для выполнения аналогичных операций в PowerShell, что упрощает освоение новой оболочки, позволяя не тратить усилий на запоминание новых команд PowerShell. Например, пользователь хочет очистить экран. Если у него есть опыт работы с Cmd.exe, то он, естественно, попробует выполнить команду cls. PowerShell при этом выполнит командлет Clear-Host, для которого cls является псевдонимом и который выполняет требуемое действие – очистку экрана. Для пользователей Cmd.exe в PowerShell определены псевдонимы cd, cls, copy, del, dir, echo, erase, move, popd, pushd, ren, rmdir, sort, type; для пользователей Unix – псевдонимы cat, chdir, clear, diff, h, history, kill, lp, ls, mount, ps, pwd, r, rm, sleep, tee, write.

Узнать, какой именно командлет скрывается за знакомым псевдонимом, можно с помощью командлета Get-Alias:

PS C:\> Get-Alias cdCommandType Name Definition----------- ---- ----------Alias cd Set-Location

Псевдонимы второго типа (стандартные псевдонимы) в PowerShell предназначены для быстрого ввода команд. Такие псевдонимы образуются из имен командлетов, которым они соответствуют. Например, глагол Get сокращается до g, глагол Set сокращается до s, существительное Location сокращается до l и т.д. Таким образом, для командлету Set-Location соответствует псевдоним sl, а командлету Get-Location – псевдоним gl.

Просмотреть список всех пседонимов, объявленных в системе, можно с помощью командлета Get-Alias без параметров. Определить собственный псевдоним можно с помощью командлета Set-Alias.

Просмотр структуры объектов

Для анализа структуры объекта, возвращаемого определенной командой, проще всего направить этот объект по конвейеру на командлет Get-Member (псевдоним gm), например:

PS C:\> Get-Process | Get-Member TypeName: System.Diagnostics.Process Name MemberType Definition---- ---------- ----------Handles AliasProperty Handles = HandlecountName AliasProperty Name = ProcessNameNPM AliasProperty NPM = NonpagedSystemMemorySizePM AliasProperty PM = PagedMemorySizeVM AliasProperty VM = VirtualMemorySizeWS AliasProperty WS = WorkingSet...Responding Property System.Boolean Responding {get;}...

Здесь мы видим имя.NET-класса, экземпляры которого возвращаются в ходе работы исследуемого командлета (в нашем примере это класс System.Diagnostic.Process), а также полный список элементов объекта (в частности, интересующее нас свойство Responding, определяющего "зависшие" процессы). При этом на экран выводится очень много элементов, просматривать их неудобно. Командлет Get-Member позволяет перечислить только те элементы объекта, которые являются его свойствами. Для этого используется параметр MemberType со значением Properties:

PS C:\> Get-Process | Get-Member -MemberType Property TypeName: System.Diagnostics.ProcessName MemberType Definition---- ---------- ----------BasePriority Property System.Int32 BasePriority {get;}EnableRaisingEvents Property System.Boolean EnableRaisingEvents...ExitCode Property System.Int32 ExitCode {get;}ExitTime Property System.DateTime ExitTime {get;}Handle Property System.IntPtr Handle {get;}HandleCount Property System.Int32 HandleCount {get;}HasExited Property System.Boolean HasExited {get;}Id Property System.Int32 Id {get;}... Responding Property System.Boolean Responding {get;}...

Процессам ОС соответствуют объекты, имеющие очень много свойств, на экран же при работе командлета Get-Process выводятся лишь несколько из них (способы отображения объектов различных типов задаются конфигурационными файлами в формате XML, находящимися в каталоге, где установлен файл powershell.exe).

Рассмотрим наиболее часто используемые операции над элементами конвейера: фильтрации и сортировки.

Сортировка объектов

Сортировка элементов конвейера – еще одна операция, которая часто применяется при конвейерной обработке объектов. Данную операцию осуществляет командлет Sort-Object: ему передаются имена свойств, по которым нужно произвести сортировку, а он возвращает данные, упорядоченные по значениям этих свойств.

Например, для вывода списка запущенных в системе процессов, упорядоченного по затраченному процессорному времени (свойство cpu), можно воспользоваться следующим конвейером: PS C:\> Get-Process | Sort-Object cpu

Для сортировки в обратном порядке используется параметр Descending:

PS C:\> Get-Process | Sort-Object cpu -Descending

В рассмотренных нами примерах конвейеры состояли из двух командлетов. Это не обязательное условие, конвейер может объединять и большее количество команд, например:

Get-Process | Where-Object {$_.Id -gt 1000} | Sort-Object cpu –Descending 1.9.5. Использование переменных

В переменных хранятся все возможные значения, даже если они являются объектами. Имена переменных в PowerShell всегда должны начинаться с символа «$». Можно сохранить список процессов в переменной, это позволит в любое время получать доступ к списку процессов. Присвоить значение переменной легко:

$a = get-process | sort-object CPU

Вывести содержимое переменной можно, просто напечатав в командной строке $a.

 

Операции с массивами

По умолчанию массивы PowerShell могут содержать элементы разных типов (целые 32-х разрядные числа, строки, вещественные и другие), то есть являются полиморфными. Можно создать массив с жестко заданным типом, содержащий элементы только одного типа, указав нужный тип в квадратных скобках перед именем переменной. Например, следующая команда создаст массив 32-х разрядных целых чисел:

PS C:\> [int[]]$a=1,2,3

Массивы PowerShell базируются на.NET-массивах, имеющих фиксированную длину, поэтому обращение за предел массива фиксируется как ошибка. Имеется способ увеличения первоначально определенной длины массива. Для этого можно воспользоваться оператором конкатенации + или +=. Например, следующая команда добавит к массиву $a два новых элемента со значениями 5 и 6:

PS C:\> $a

PS C:\>$a+=5,6

PS C:\>$a

При выполнении оператора += происходит следующее:

· создается новый массив, размер которого достаточен для помещения в него всех элементов;

· первоначальное содержимое массива копируется в новый массив;

· новые элементы копируются в конец нового массива.

Таким образом, на самом деле создается новый массив большего размера.

Можно объединить два массива, например $b и $c в один с помощью операции конкатенации +. Например:

PS C:\> $d=$b+$c

 

Оператор PowerShell -match

Для начала изучения мы будем использовать оператор PowerShell -match, который позволяет сравнивать текст слева от него, с регулярным выражением справа. В случае если текст подпадает под регулярное выражение, оператор выдаёт True, иначе – False.

PS C:\> "PowerShell" -match "Power"

True

При сравнении с регулярным выражением ищется лишь вхождение строки, полное совпадение текста необязательно (разумеется, это можно изменить). То есть достаточно, чтобы регулярное выражение встречалось в тексте.

PS C:\> "Shell" -match "Power"

False

PS C:\> "PowerShell" -match "rsh"

True

Еще одна тонкость: оператор -match по умолчанию не чувствителен к регистру символов (как и другие текстовые операторы в PowerShell), если же нужна чувствительность к регистру, используется -cmatch:

PS C:\> "PowerShell" -cmatch "rsh"

False

 

Управляющие инструкции

1.11.1. Инструкция If …ElseIf … Else

 

В общем случае синтаксис инструкции If имеет вид

If (условие1)

{блок_кода1}

[ElseIf (условие2)]

{блок_кода2}]

[Else

{блок_кода3}]

При выполнении инструкции If проверяется истинность условного выражения условие1.

Если условие1 имеет значение $True, то выполняется блок_кода1, после чего выполнение инструкции if завершается. Если условие1 имеет значение $False, проверяется истинность условного выражения условие2. Если условие2 имеет значение $True, то выполняется блок_кода2 и выполнение инструкции if завершается. Если и условие1, и условие2 имеют значение $False, то выполняется блок_кода3 и выполнение инструкции if завершается.

Пример использования инструкции if в интерактивном режиме работы. Сначала переменной $a присвоим значение 10:

PS C:\> $a=10

Затем сравним значение переменной с числом 15:

PS C:\> If ($a –eq 15) {

>> ‘Значение $a равно 15’

>> }

>> Else {‘ Значение $a не равно 15‘}

>>

Значение $a не равно 15

Из приведенного примера видно также, что в оболочке PS в интерактивном режиме можно выполнять инструкции, состоящие из нескольких строк, что полезно при отладке сценариев.

 

1.11.2. Циклы While и Do … While

Самый простой из циклов PS – цикл While, в котором команды выполняются до тех пор, пока проверяемое условие имеет значение $True. Инструкция While имеет следующий синтаксис:

While (условие) {блок_команд}

Цикл Do … While похож на цикл While, однако условие в нем проверяется не до блока команд, а после: Do {блок_команд} While (условие). Например:

PS C:\> $val=0

PS C:\>Do {$val++; $val} While ($val –ne 3)

 

Цикл For

 

Обычно цикл For применяется для прохождения по массиву и выполнения определенных действий с каждым из его элементов. Синтаксис инструкции For:

For (инициация; условие; повторение) {блок_команд}. Пример

PS C:\> For ($i=0; $i –lt 3; $i++) {$i }

 

Цикл ForEach

 

Инструкция ForEach позволяет последовательно перебирать элементы коллекций. Самый простой тип коллекции – массив. Особенность цикла ForEach состоит в том, что его синтаксис и выполнение зависят от того, где расположена инструкция ForEach: вне конвейера команд или внутри конвейера.

Сохранение данных в файл

Командлет Out-File позволяет направить выводимые данные вместо окна консоли в текстовый файл. Аналогичную задачу решает оператор перенаправления (>), однако командлет Out-File имеет несколько дополнительных параметров, с помощью которых можно более гибко управлять выводом: задавать тип кодировки файла (параметр Encoding), задавать длину выводимых строк в знаках (параметр Width), выбирать режим перезаписи файла (параметр Append). Например, следующая команда направит информацию о выполняющихся на компьютере процессах в файл C:\Process.txt, причем данный файл будет записан в формате ASCII:

Get-Process | Out-File -FilePath C:\Process.txt -Encoding ASCII

Подавление вывода

Командлет Out-Null служит для поглощения любых своих входных данных. Это может пригодиться для подавления вывода на экран ненужных сведений, полученных в качестве побочного эффекта выполнения какой-либо команды. Например, при создании каталога командой mkdir на экран выводится его содержимое:

PS C:\> mkdir spo Каталог: Microsoft.PowerShell.Core\FileSystem::C:\Mode LastWriteTime Length Name---- ------------- ------ ----d---- 03.01.2009 1:01 spo

Если эта информация не нужна, то результат выполнения команды mkdir необходимо передать по конвейеру командлету Out-Null:

mkdir spo | Out-Null

 

1.12.5. Преобразование данных в формат html, сохранение в файле и просмотр результатов

Для преобразования данных в формат html служит командлет Convertto-html. Параметр Property определяет свойства объектов, включаемые в выходной документ. Например, для получения списка выполняемых процессов в формате html, включающего имя процесса и затраченное время CPU и записи результата в файл processes.html можно использовать команду

Get-Process | Convertto-html -Property Name, CPU > Processes.htmДля просмотра содержимого файла можно использовать командлет Invoke-Item “имя документа”Например Invoke-Item “processes.htm”

Псевдонимы команд.

Управляющие инструкции PS.

Как создать массив в PS?

Как объединить два массива?

Как ввести данные в массив?

Оператор PowerShell –match.

19. Использование символа ^ в командлетах.

20. Использование символа $ в командлетах.

Оболочка командной строки Windows PowerShell 2.0

 

Цель работы – знакомство с основными возможностями оболочки командной строки Windows PowerShell 2.0

 

1. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ