Перед началом непосредственной интерпретации и выполнением команд, содержащихся в командных файлах, shell выполняет различные виды подстановок:
1. ПОДСТАНОВКА РЕЗУЛЬТАТОВ. Выполняются все команды, заключенные в обратные кавычки, и на их место подставляется результат.
2. ПОДСТАНОВКА ЗНАЧЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ И ПЕРЕМЕННЫХ. То есть слова, начинающиеся на "$", заменяются соответствующими значениями переменных и параметров.
3. ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ПРОБЕЛОВ. Заэкранированные пробелы игнорируются.
4. ГЕНЕРАЦИЯ ИМЕН ФАЙЛОВ. Проверяются слова на наличие в них спецсимволов ("*", "?","[]") и выполняются соответствующие генерации.
Программная среда
Каждый процесс имеет среду, в которой он выполняется. Shell использует ряд переменных этой среды.
Если вы наберете команду "set" без параметров, то на экран будет выдана информация о ряде стандартных переменных, созданных при входе в систему (и передаваемых далее всем вашим новым процессам "по наследству"), а также переменных, созданных и экспортируемых вашими процессами.
Конкретный вид и содержание выдаваемой информации в немалой степени зависит от того, какая версия UNIX используется и как инсталлирована система.
Результат выполнения команды set без параметров (не полный):
HOME=/root
PATH=/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:.:/usr/bin/X11:
IFS=
LOGNAME=sae
MAIL=/var/spool/mail/sae
PWD=/home/sae/STUDY/SHELL
PS1=${PWD}:" "
PS2=>
SHELL=/bin/bash
Прокомментируем значения переменных.
HOME=/root - это имя домашнего директория, в котором пользователь оказывается после входа в систему. То есть, правильно набрав имя и пароль, я окажусь в директории " /root ".
PATH=/bin:/usr/bin:.:/usr/local/bin:/usr/bin/X11 - эта переменная задает последовательность файлов, которые просматривает " shell " в поисках команды. Имена файлов разделяются здесь двоеточиями. Последовательность просмотра соответствует очередности следования имен в тропе. Но первоначально поиск происходит среди так называемых встроенных команд. В число встроенных команд входят наиболее часто используемые команды, например " echo ", " cd ", " pwd ", " date ". После этого система просматривает директорий " /bin ", в котором могут находиться команды " sh ", " cp ", " mv ", " ls " и т.п. Затем директорий " /usr/bin " с командами " cat ", " сс ", " expr ", " nroff ", " man " и многими другими. Далее поиск происходит в текущем директории (".", или другое обозначение "пусто", т.е.""), где скорее всего находятся написанные вами команды.
После набора командной строки и нажатия <Enter> " shell " (после выполнения необходимых подстановок) распознает имя, соответствующее команде и осуществляет ее поиск в директориях, перечисленных в PATH. Если команда размещена вне этих директориев, она не будет найдена. Если присутствует несколько команд с одинаковым именем, то вызвана будет та, которая расположена в директории, просматриваемом первым.
PATH, как и прочие переменные, можно легко менять, добавляя, переставляя или исключая директории.
IFS= (Внутренний Разделитель Полей) перечисляет символы, которые служат для разделения слов (полей). Таковыми являются "пробел", "табуляция" и "перевод строки", поэтому здесь слева от присваивания ничего не видно и занято две строки.
LOGNAME=root - имя входа ("имя" пользователя).
MAIL=/var/spool/mail/root - имя файла, в который поступает (электронная) почта.
PWD=/root - имя текущего директория
PS1=${PWD}:" " - вид промтера. В данном случае в промптере будет выдаваться имя текущего директория двоеточие и пробел. То есть здесь будет " /root: ".
PS2=> - этот промтер (здесь ">") используется как приглашение к продолжению ввода (в очередной строке) незаконченной команды. Например, наберите открывающую скобку "(" и после нажатия <Enter> в следующей строке вы увидите этот промптер. Если пока не знаете, что дальше делать, наберите закрывающую скобку ")" и он исчезнет.
SHELL=/bin/sh - эта переменная указывает оболочку, которую использует пользователь. В данном случае используется стандартный shell (" sh ").
Исходная среда устанавливается автоматически при входе в систему с использованием файлов типа "/etc/rc" и "/etc/.profile".
Один из способов просто изменит среду (например, тропу поиска команд, вид промтера, вид оболочки, цвет экрана и т.п.) можно, разместив эту информацию в своем домашнем директории в специализированном файле " .profile " (${HOME}/.profile), присвоив нужные значения переменным среды. То есть вызвать это файл в редактор и написать, что пожелаете). Тогда при каждом вашем входе в систему этот файл будет автоматически выполняться и устанавливать новую среду. Этот файл должен ОБЯЗАТЕЛЬНО размещаться в вашем ДОМАШНЕМ директории (директории входа).
Следует иметь в виду, что имена файлов, начинающиеся с точки, вообще имеют особый статус. Так, они не выдаются на экран простой командой " ls " - необходимо вызывать эту команду с флагом " -a ". Кстати, и не уничтожаются огульно командой " rm * ".
Сам интерпретатор shell автоматически присваивает значения следующим переменным (параметрам):
| ? | значение, возвращенное последней командой; |
| $ | номер процесса; |
| ! | номер фонового процесса; |
| # | число позиционных параметров, передаваемых в shell; |
| * | перечень параметров, как одна строка; |
| @ | перечень параметров, как совокупность слов; |
| - | флаги, передаваемые в shell. |
При обращении к этим переменным (т.е при использовании их в командном файле - shell-программе) следует впереди ставить "$".
Важную роль при создании уникальных файлов играет специальная переменная "$$", значение которой соответствует номеру процесса, выполняющего данный расчет. Каждый новый расчет, выполняемый компьютером, инициирует один или несколько процессов, автоматически получающих номера по порядку. Поэтому, используя номер процесса в качестве имени файла, можно быть уверенным, что каждый новый файл будет иметь новое имя (не запишется на место уже существующего). Достоинство является и главным недостатком такого способа именования файлов. Неизвестно, какие имена будут присвоены файлам. И, если в рамках данного процесса можно найти файл "не глядя", т.е., обратившись к нему, используя $$, то потом такие файлы можно легко потерять. Это создает дополнительные проблемы при отладке программ.
Вызов интерпритатора
Вслед за регистрацией пользователя в системе (с помощью команды login) вызывается интерпретатор языка SHELL. Если регистрационный справочник пользователя содержит файл. profile, то прежде чем с терминала будет принята хотя бы одна команда, интерпретатор выполняет этот файл (подразумевается, что файл. profile содержит команды). При вызове могут указываться следующие ключи:
-c строка
Команды считываются из заданной строки.
-s
Команды читаются из стандартного файла ввода. Сообщения интерпретатора записываются в стандартный файл диагностик.
-i
Интерактивный режим работы.
Если первым символом параметра "0" является знак -, то команды считываются из файла. profile.
ПРОГРАММНЫЕ СТРУКТУРЫ
Как во всяком языке программирования в тексте на языке shell могут быть комментарии. Для этого используется символ "#". Все, что находится в строке (в командном файле) левее этого символа, воспринимается интерпретатором как комментарий. Например,
# Это комментарий.
Как во всяком процедурном языке программирования в языке shell есть операторы. Ряд операторов позволяет управлять последовательностью выполнения команд. В таких операторах часто необходима проверка условия, которая и определяет направление продолжения вычислений.
4.1. Команда test ("[ ]")
Команда test проверяет выполнение некоторого условия. С использованием этой (встроенной) команды формируются операторы выбора и цикла языка shell.
Два возможных формата команды:
Test условие
или
[ условие ]
мы будем пользоваться вторым вариантом, т.е. вместо того, чтобы писать перед условием слово " test ", будем заключать условие в скобки, что более привычно для программистов.
На самом деле shell будет распознавать эту команду по открывающей скобке " [ ", как слову, соответствующему команде " test ". Между скобками и содержащимся в них условием обязательно должны быть пробелы.
Пробелы должны быть и между значениями и символом сравнения или операции
В shell используются условия различных "типов".
УСЛОВИЯ ПРОВЕРКИ ФАЙЛОВ:
| -f file | файл "file" является обычным файлом; |
| -d file | файл "file" - каталог; |
| -с file | файл "file" - специальный файл; |
| -r file | имеется разрешение на чтение файла "file"; |
| -w file | имеется разрешение на запись в файл "file"; |
| -s file | файл "file" не пустой. |
УСЛОВИЯ ПРОВЕРКИ СТРОК:
| str1 = str2 | строки "str1" и "str2" совпадают; |
| str1!= str2 | строки "str1" и "str2" не совпадают; |
| -n str1 | строка "str1" существует (непустая); |
| -z str1 | строка "str1" не существует (пустая). |
Примеры.
x="who is who"; export x; [ "who is who" = "$x" ]; echo $?
x=abc; export x; [ abc = "$x" ]; echo $?
x=abc; export x; [ -n "$x" ]; echo $?
x=""; export x; [ -n "$x" ]; echo $?
Кроме того, существуют два стандартных значения условия, которые могут использоваться вместо условия (для этого не нужны скобки).
УСЛОВИЯ СРАВНЕНИЯ ЦЕЛЫХ ЧИСЕЛ:
| x -eq y | "x" равно "y", |
| x -ne y | "x" неравно "y", |
| x -gt y | "x" больше "y", |
| x -ge y | "x" больше или равно "y", |
| x -lt y | "x" меньше "y", |
| x -le y | "x" меньше или равно "y". |
СЛОЖНЫЕ УСЛОВИЯ:
Реализуются с помощью типовых логических операций:
| ! | (not) инвертирует значение кода завершения. |
| -o | (or) соответствует логическому "ИЛИ". |
| -a | (and) соответствует логическому "И". |
4.2. Условный оператор "if"
В общем случае оператор " if " имеет структуру
if условие
then список
[ elif условие
then список]
[ else список]
fi
Здесь " elif " сокращенный вариант от " else if " может быть использован наряду с полным, т.е. допускается вложение произвольного числа операторов "if" (как и других операторов). Разумеется "список" в каждом случае должен быть осмысленный и допустимый в данном контексте.
Самая усеченная структура этого оператора
if условие
then список
fi
если выполнено условие (как правило это ком получен код завершения "0", то выполняется "список", иначе он пропускается.
Примеры.
Пусть написан " if-1 "
if [ $1 -gt $2 ]
Then pwd
else echo $0: Hello!
fi
Тогда вызов if-1 12 11 даст /home/sae/STUDY/SHELL
а if-1 12 13 даст if-1: Hello!
4.3. Оператор вызова ("case")
Оператор выбора " case " имеет структуру:
case строка in
шаблон) список команд;;
шаблон) список команд;;
...
шаблон) список команд;;
Esac
Здесь " case " " in " и " esac " - служебные слова. "Строка" (это может быть и один символ) сравнивается с "шаблоном". Затем выполняется "список команд" выбранной строки.
Непривычно выглядят в конце строк выбора ";;", но написать здесь ";" было бы ошибкой. Для каждой альтернативы может быть выполнено несколько команд. Если эти команды будут записаны в одну строку, то символ ";" будет использоваться как разделитель команд.
Обычно последняя строка выбора имеет шаблон "*", что в структуре "case" означает "любое значение". Эта строка выбирается, если не произошло совпадение значения переменной (здесь $z) ни с одним из ранее записанных шаблонов, ограниченных скобкой ")". Значения просматриваются в порядке записи.
4.4. Оператор цикла с перечислением ("for")
Оператор цикла " for " имеет структуру:
for имя [ in список значений]
do
список команд
Done
где " for " - служебное слово определяющее тип цикла,
" do " и " done " - служебные слова, выделяющие тело цикла.
Пусть команда "lsort" представлена командным файлом