Командная строка Linux и сценарии оболочки. Библия пользователя [Ричард Блум] (pdf) читать онлайн

Командная
строка Linux
и сценарии
оболочки
Библия
пользователя
Второе издание

titula_Comand Linux_bibl.indd 1

21.06.2012 16:52:38

Linux® Command Line and
Shell

Bible
Second Edition

Richard Blum
Christine Bresnahan

titula_Comand Linux_bibl.indd 2

21.06.2012 16:52:38

Командная строка Linux
и сценарии оболочки

Библия
пользователя
Второе издание
Ричард Блум,
Кристина Бреснахэн

Москва • Санкт-Петербург • Киев
2012

titula_Comand Linux_bibl.indd 3

21.06.2012 16:52:38

ББК 32.973.26-018.2.75
Б70
УДК 681.3.07

Компьютерное издательство “Диалектика”
Зав. редакцией С.Н. Тригуб
Перевод с английского и редакция К.А. Птицына
По общим вопросам обращайтесь в издательство “Диалектика” по адресу:
info@dialektika.com, http://www.dialektika.com

Б70

Блум, Ричард, Бреснахэн, Кристина.
Командная строка Linux и сценарии оболочки. Библия пользователя, 2-е изд. :
Пер. с англ. — М. : ООО “И.Д. Вильямс”, 2012. — 784 с. : ил. — Парал. тит. англ.
ISBN 978-5-8459-1780-5 (рус.)
ББК 32.973.26-018.2.75

Все названия программных продуктов являются зарегистрированными торговыми марками соответствующих фирм.
Никакая часть настоящего издания ни в каких целях не может быть воспроизведена в какой бы то ни было
форме и какими бы то ни было средствами, будь то электронные или механические, включая фотокопирование
и запись на магнитный носитель, если на это нет письменного разрешения издательства Wiley US.
Copyright © 2012 by Dialektika Computer Publishing.
Original English language edition Copyright © 2011 by Wiley Publishing, Inc., Indianapolis, Indiana.
No part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system or transmitted in any form or by any
means, electronic, mechanical, photocopying, recording, scanning or otherwise, except as permitted under Sections 107
or 108 of the 1976 United States Copyright Act, without either the prior written permission of the Publisher, or authorization through payment of the appropriate per-copy fee to the Copyright Clearance Center, 222 Rosewood Drive, Danvers,
MA 01923, (978) 750-8400, fax (978) 646-8600.
Wiley and the Wiley logo are trademarks or registered trademarks of John Wiley & Sons, Inc. and/or its affiliates, in
the United States and other countries, and may not be used without written permission. Linux is a registered trademark of
Linus Torvalds. All other trademarks are the property of their respective owners. Wiley Publishing, Inc. is not associated
with any product or vendor mentioned in this book.
All rights reserved including the right of reproduction in whole or in part in any form. This translation is published
by arrangement with Wiley Publishing, Inc.

Научно-популярное издание
Ричард Блум, Кристина Бреснахэн

Командная строка Linux и сценарии оболочки
Библия пользователя, 2-е издание
Литературный редактор
Верстка
Художественный редактор
Корректор

И.А. Попова
М.А. Удалов
Е.П. Дынник
Л.А. Гордиенко

Подписано в печать 22.06.2012. Формат 70x100/16.
Гарнитура Times. Печать офсетная.
Усл. печ. л. 63,21. Уч.-изд. л. 44,72.
Тираж 1000 экз. Заказ № 0000.
Первая Академическая типография “Наука”
199034, Санкт-Петербург, 9-я линия, 12/28
ООО “И. Д. Вильямс”, 127055, г. Москва, ул. Лесная, д. 43, стр. 1
ISBN 978-5-8459-1780-5 (рус.)
ISBN 978-1118-0044-25 (англ.)

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 4

© Компьютерное изд-во “Диалектика”, 2012,
перевод, оформление, макетирование
© by Wiley Publishing, Inc., Indianapolis, Indiana, 2011

26.06.2012 22:20:21

Оглавление
ЧАСТЬ I. КОМАНДНАЯ СТРОКА LINUX
ГЛАВА 1. Основные сведения о командных интерпретаторах Linux
ГЛАВА 2. Получение доступа к командному интерпретатору
ГЛАВА 3. Основные команды интерпретатора bash
ГЛАВА 4. Дальнейшее описание команд интерпретатора bash
ГЛАВА 5. Использование переменных среды Linux
ГЛАВА 6. Основные сведения о правах доступа к файлам Linux
ГЛАВА 7. Управление файловыми системами
ГЛАВА 8. Установка программного обеспечения
ГЛАВА 9. Работа с редакторами

27
28
51
87
119
150
175
199
221
242

ЧАСТЬ II. ОСНОВЫ РАБОТЫ СО СЦЕНАРИЯМИ
ГЛАВА 10. Основы создания сценариев
ГЛАВА 11. Использование структурированных команд
ГЛАВА 12. Продолжение описания структурированных команд
ГЛАВА 13. Обработка ввода данных пользователем
ГЛАВА 14. Представление данных
ГЛАВА 15. Управление сценариями

269
270
297
323
352
379
401

ЧАСТЬ III. УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЕ СЦЕНАРИИ КОМАНДНОГО
ИНТЕРПРЕТАТОРА
ГЛАВА 16. Создание функций
ГЛАВА 17. Написание сценариев для графических рабочих столов
ГЛАВА 18. Общие сведения о редакторах sed и gawk
ГЛАВА 19. Регулярные выражения
ГЛАВА 20. Дополнительные сведения о редакторе sed
ГЛАВА 21. Дополнительные сведения о редакторе gawk
ГЛАВА 22. Работа с другими командными интерпретаторами

429
430
453
480
507
532
559
588

ЧАСТЬ IV. ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАСШИРЕНИЕ СРЕДСТВ РАБОТЫ СО СЦЕНАРИЯМИ
ГЛАВА 23. Работа с базами данных
ГЛАВА 24. Работа в Интернете
ГЛАВА 25. Использование электронной почты
ГЛАВА 26. Написание программ на основе сценариев
ГЛАВА 27. Более сложные сценарии командного интерпретатора
ПРИЛОЖЕНИЕ A. Краткое руководство по командам bash
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Краткое руководство по программам sed и gawk
Предметный указатель

617
618
647
669
692
721
755
763
774

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 5

26.06.2012 22:20:21

Содержание
Посвящение
Об авторах
О техническом редакторе
Благодарности

ВВЕДЕНИЕ
Для кого предназначена книга
Структура книги
Принятые соглашения и обозначения

Минимальные требования
Направления дальнейшей работы

19
20
20
21
22
22
23
24
25
25

ЧАСТЬ I. КОМАНДНАЯ СТРОКА LINUX

27

ГЛАВА 1. Основные сведения о командных интерпретаторах Linux

28

Что такое Linux
Изучение ядра Linux
Программы GNU
Среда рабочего стола Linux

Дистрибутивы Linux
Основные дистрибутивы Linux
Дистрибутивы Linux категории LiveCD

Резюме

ГЛАВА 2. Получение доступа к командному интерпретатору
Эмуляция терминала
Графические возможности
Клавиатура

База данных terminfo
Консоль Linux
Терминал xterm
Параметры командной строки
Главное меню параметров xterm (Main Options)
Меню параметров VT (VT Options)
Меню шрифтов VT (VT Fonts)

Терминал Konsole
Параметры командной строки
Сеансы окон с вкладками
Профили
Строка меню

Терминал GNOME

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 6

28
29
37
39
45
46
48
49
51
51
52
57
58
61
63
63
65
68
70
72
72
73
74
75
80

26.06.2012 22:20:21

Параметры командной строки
Вкладки
Строка меню

Резюме

ГЛАВА 3. Основные команды интерпретатора bash
Запуск командного интерпретатора
Приглашение к вводу информации командного интерпретатора
Руководство по командам bash
Навигация в файловой системе
Файловая система Linux
Переход по каталогам

Листинги файлов и каталогов
Основной формат листинга
Изменение формата представленной информации
Полный список параметров
Фильтрация вывода листинга

Обработка файлов
Создание файлов
Копирование файлов
Формирование ссылок на файлы
Переименование файлов
Удаление файлов

Обработка каталогов
Создание каталогов
Удаление каталогов

Просмотр содержимого файла
Просмотр статистических данных файла
Просмотр типа файла
Просмотр всего файла
Просмотр частей файла

Резюме

ГЛАВА 4. Дальнейшее описание команд интерпретатора bash
Отслеживание работы программ
Контроль над функционированием процессов
Отслеживание процессов в реальном времени
Останов процессов

Контроль над использованием места на диске
Монтирование носителей информации
Использование команды df
Использование команды du

Работа с файлами данных
Сортировка данных
Поиск данных

Содержание

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 7

80
81
83
86
87
87
89
91
92
92
95
96
97
99
100
102
103
103
104
106
107
108
109
110
110
111
111
112
112
116
117
119
119
120
127
130
132
132
136
137
138
138
142

7

26.06.2012 22:20:21

Сжатие данных
Архивирование данных

Резюме

ГЛАВА 5. Использование переменных среды Linux
Общее описание переменных среды
Глобальные переменные среды
Локальные переменные среды

Задание переменных среды
Задание локальных переменных среды
Задание глобальных переменных среды

Удаление переменных среды
Заданные по умолчанию переменные среды командного интерпретатора
Задание переменной среды PATH
Поиск системных переменных среды
Командный интерпретатор для входа в систему
Интерактивный командный интерпретатор
Неинтерактивный командный интерпретатор

Массивы переменных
Использование псевдонимов команд
Резюме

ГЛАВА 6. Основные сведения о правах доступа к файлам Linux
Безопасность Linux
Файл /etc/passwd
Файл /etc/shadow
Добавление нового пользователя
Удаление пользователя
Изменение пользователя

Использование групп Linux
Файл /etc/group
Создание новых групп
Внесение изменений в группы

Общие сведения о правах доступа к файлам
Использование символов для определения прав доступа к файлам
Заданные по умолчанию права доступа к файлу

Изменение параметров безопасности
Изменение разрешений
Изменение прав владения

Обеспечение совместного использования файлов
Резюме

ГЛАВА 7. Управление файловыми системами
Общие сведения о файловых системах Linux
Основные файловые системы Linux

8

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 8

144
147
149
150
150
151
153
155
156
157
158
159
163
164
165
168
171
171
173
174
175
175
176
178
179
182
182
186
186
187
188
188
189
190
192
192
194
195
197
199
199
200

Содержание

26.06.2012 22:20:21

Файловые системы с ведением журнала
Расширенные файловые системы Linux с ведением журнала

Работа с файловыми системами
Создание разделов
Создание файловой системы
Устранение нарушений в работе

Диспетчеры логических томов
Организация управления логическими томами
Применение программы LVM в системе Linux
Использование Linux LVM

Резюме

ГЛАВА 8. Установка программного обеспечения
Общие сведения об управлении пакетами
Системы на основе Debian
Управление пакетами с помощью команды aptitude
Установка пакетов программ с помощью инструмента aptitude
Обновление программного обеспечения с помощью команды aptitude
Удаление программного обеспечения с помощью команды aptitude
Репозитарии aptitude

Системы на основе Red Hat
Получение списка установленных пакетов
Установка программного обеспечения с помощью yum
Обновление программного обеспечения с помощью yum
Удаление программного обеспечения с помощью yum
Возобновление нормальной работы при обнаружении нарушенных зависимостей
Репозитарии yum

Установка из исходного кода
Резюме

ГЛАВА 9. Работа с редакторами
Редактор vim
Основные сведения о редакторе vim
Редактирование данных
Копирование и вставка
Поиск и замена

Редактор emacs
Работа с редактором emacs на терминале
Использование редактора emacs в среде X Window

Семейство редакторов KDE
Редактор KWrite
Редактор Kate

Редактор GNOME
Запуск программы gedit
Основные средства gedit

Содержание

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 9

201
202
204
205
208
209
211
211
212
214
219
221
221
222
223
225
227
228
229
231
231
233
234
234
235
236
237
241
242
242
243
245
246
246
247
248
253
254
255
259
261
262
263

9

26.06.2012 22:20:21

Задание параметров

Резюме

264
267

ЧАСТЬ II. ОСНОВЫ РАБОТЫ СО СЦЕНАРИЯМИ

269

ГЛАВА 10. Основы создания сценариев

270

Использование нескольких команд
Создание файла сценария
Отображение сообщений
Использование переменных
Переменные среды
Пользовательские переменные
Обратная одинарная кавычка

Перенаправление ввода и вывода
Перенаправление вывода
Перенаправление ввода

Каналы
Выполнение математических вычислений
Команда expr
Использование квадратных скобок
Способы выполнения вычислений с плавающей запятой

Выход из сценария
Проверка статуса выхода
Команда exit

Резюме

ГЛАВА 11. Использование структурированных команд
Работа с инструкцией if-then
Инструкция if-then-else
Уровень вложенности инструкций if
Команда test
Сравнение чисел
Сравнение строк
Сравнение файлов
Проверка того, предназначен ли файл для выполнения
Проверка права владения

Проверка с помощью составных условий
Дополнительные средства инструкции if-then
Применение двойных круглых скобок
Использование двойных квадратных скобок

Команда case
Резюме

ГЛАВА 12. Продолжение описания структурированных команд
Команда for
Чтение значений в списке

10

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 10

270
271
273
275
275
276
278
279
280
280
282
284
285
287
288
292
292
293
295
297
298
300
301
301
302
304
309
314
315
317
318
318
319
320
322
323
323
324

Содержание

26.06.2012 22:20:21

Чтение сложных значений в списке
Чтение списка из переменной
Чтение значений из команды
Изменение значения разделителя полей
Чтение каталога с использованием символов-заместителей

Команда for в стиле языка C
Команда for в стиле языка C
Использование нескольких переменных

Команда while
Основной формат while
Использование нескольких команд test

Команда until
Уровень вложенности циклов
Организация циклов на основе данных файла
Управление циклом
Команда break
Команда continue

Обработка вывода в цикле
Резюме

ГЛАВА 13. Обработка ввода данных пользователем
Параметры командной строки
Чтение параметров
Чтение имени программы
Проверка параметров

Специальные переменные параметров
Подсчет параметров
Захват всех данных

Применение сдвига
Работа с опциями
Поиск опций
Использование команды getopt
Дополнительные возможности команды getopts

Стандартизация параметров
Получение ввода данных от пользователя
Основные способы чтения данных
Выход по тайм-ауту
Чтение данных без повтора на экране
Чтение из файла

Резюме

325
327
328
329
330
332
333
334
335
335
336
338
339
341
343
343
346
349
350
352
352
353
355
356
357
357
359
361
362
362
366
369
371
372
372
374
375
376
377

ГЛАВА 14. Представление данных

379

Основные сведения о вводе и выводе

379
380
382

Стандартные дескрипторы файлов
Перенаправление вывода сообщений об ошибках

Содержание

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 11

11

26.06.2012 22:20:22

Перенаправление вывода в сценариях
Временные перенаправления
Постоянные перенаправления

Перенаправление ввода в сценариях
Создание собственного перенаправления
Создание дескрипторов выходных файлов
Перенаправление дескрипторов файлов
Создание дескрипторов входных файлов
Создание дескриптора файла для чтения-записи
Закрытие дескрипторов файлов

Получение перечня открытых дескрипторов файлов
Подавление вывода команды
Использование временных файлов
Создание локального временного файла
Создание временного файла в каталоге /tmp
Создание временного каталога

Ведение журналов сообщений
Резюме

ГЛАВА 15. Управление сценариями
Обработка сигналов
Дополнительные сведения о сигналах Linux
Выработка сигналов
Перехват сигналов
Перехват команды выхода из сценария
Удаление ловушки

Выполнение сценариев в фоновом режиме
Выполнение в фоновом режиме
Выполнение нескольких низкоприоритетных заданий
Выход из терминального сеанса

Выполнение сценариев без привязки к консоли
Управление заданиями
Просмотр заданий
Возобновление выполнения остановленных заданий

Определение приоритета процесса
Команда nice
Команда renice

Выполнение в заданное время
Планирование заданий с использованием команды at
Планирование регулярного выполнения сценариев
Запуск с момента загрузки
Запуск сценариев во время начальной загрузки
Запуск при открытии нового сеанса работы с командным интерпретатором

Резюме

12

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 12

384
384
385
386
387
387
388
389
390
391
392
394
395
395
396
397
398
399
401
401
402
402
404
405
406
407
407
408
409
410
411
411
413
414
414
415
416
416
420
423
423
426
426

Содержание

26.06.2012 22:20:22

ЧАСТЬ III. УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЕ СЦЕНАРИИ КОМАНДНОГО
ИНТЕРПРЕТАТОРА

429

ГЛАВА 16. Создание функций

430

Основные сведения о применении функций в сценариях
Создание функции
Использование функций

Возврат значения
Статус выхода, заданный по умолчанию
Использование команды return
Использование вывода из функции

Использование переменных в функциях
Передача параметров в функцию
Обработка переменных в функции

Переменные типа массива и функции
Передача массивов в функции
Возврат массивов из функций

Рекурсивный вызов функций
Создание библиотеки
Использование функций в командной строке
Создание функций в командной строке
Определение функций в файле .bashrc

Резюме

ГЛАВА 17. Написание сценариев для графических рабочих столов
Создание текстовых меню
Создание компоновки меню
Создание функций меню
Добавление средств организации работы меню
Соединение описанных компонентов в одном сценарии
Использование команды select

Организация работы по такому же принципу, как в Windows
Пакет dialog
Параметры команды dialog
Использование команды dialog в сценарии

Применение графического режима
Среда KDE
Среда GNOME

Резюме

ГЛАВА 18. Общие сведения о редакторах sed и gawk
Работа с текстом
Редактор sed
Программа gawk

Основные сведения о редакторе sed

Содержание

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 13

430
431
431
434
434
435
436
437
437
439
442
442
443
444
446
448
448
449
451
453
453
454
455
456
457
458
459
460
466
468
470
471
474
478
480
480
481
484
490

13

26.06.2012 22:20:22

Более подробное описание опций подстановки
Использование адресов
Удаление строк
Вставка и добавление текста
Внесение изменений в строки
Команда transform
Дополнительные сведения о формировании выходных данных
Использование файлов при работе с редактором sed

Резюме

ГЛАВА 19. Регулярные выражения
Общее определение понятия регулярного выражения
Определение
Типы регулярных выражений

Определение шаблонов BRE
Обычный текст
Специальные символы
Символы обозначения точек привязки
Символ точки
Классы символов
Обращение классов символов
Использование диапазонов
Специальные классы символов
Звездочка

Расширенные регулярные выражения
Вопросительный знак
Знак “плюс”
Использование фигурных скобок
Символ канала
Выражения группирования

Регулярные выражения в действии
Подсчет количества файлов в каталоге
Проверка правильности номера телефона
Синтаксический анализ адреса электронной почты

Резюме

ГЛАВА 20. Дополнительные сведения о редакторе sed
Многострочные команды
Команда next
Многострочная команда delete
Многострочная команда print

Пространство хранения
Обращение команды
Изменение потока управления
Выполнение перехода

14

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 14

490
492
495
497
499
500
501
503
506
507
507
507
509
509
509
511
512
514
515
518
518
519
520
521
522
522
523
524
525
526
526
527
529
531
532
532
533
536
537
538
540
542
543

Содержание

26.06.2012 22:20:22

Проверка

Замена шаблона
Амперсанд
Замена отдельных слов

Использование редактора sed в сценариях
Использование оболочек
Перенаправление вывода sed

Создание программ sed
Строки с двойными интервалами
Файлы с двойными интервалами, которые могут уже содержать пустые строки
Нумерация строк в файле
Вывод последних строк
Удаление строк
Удаление дескрипторов HTML

Резюме

ГЛАВА 21. Дополнительные сведения о редакторе gawk

544
545
546
546
548
548
549
549
549
550
551
552
553
555
557
559

Резюме

559
560
565
567
568
568
569
570
570
571
572
572
573
574
576
576
577
580
580
581
583
584
584
585
585
586

Содержание

15

Использование переменных
Встроенные переменные
Пользовательские переменные

Работа с массивами
Определение переменных с типом массива
Обработка переменных с типом массива в цикле
Удаление переменных с типом массива

Использование шаблонов
Регулярные выражения
Оператор сопоставления
Математические выражения

Структурированные команды
Оператор if
Инструкция while
Инструкция do-while
Инструкция for

Форматированный вывод
Встроенные функции
Математические функции
Строковые функции
Функции работы со временем

Определяемые пользователем функции
Определение функции
Использование собственных функций
Создание библиотеки функций

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 15

26.06.2012 22:20:22

ГЛАВА 22. Работа с другими командными интерпретаторами

588
588
590
590
591
594
595
595
596
601
602
602
606
611
611
613
613
616

Общие сведения о командном интерпретаторе dash
Средства командного интерпретатора dash
Параметры командной строки командного интерпретатора dash
Переменные среды командного интерпретатора dash
Встроенные команды dash

Сценарная поддержка в командном интерпретаторе dash
Создание сценариев командного интерпретатора dash
Возможные причины возникновения нарушений в работе

Командный интерпретатор zsh
Компоненты командного интерпретатора zsh
Опции командного интерпретатора
Встроенные команды

Сценарная поддержка с помощью командного интерпретатора zsh
Математические выражения
Структурированные команды
Функции

Резюме

ЧАСТЬ IV. ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАСШИРЕНИЕ СРЕДСТВ РАБОТЫ СО СЦЕНАРИЯМИ

617

ГЛАВА 23. Работа с базами данных

618

База данных MySQL
Установка MySQL
Клиентский интерфейс MySQL
Создание объектов базы данных MySQL

База данных PostgreSQL
Установка PostgreSQL
Интерфейс команд PostgreSQL
Создание объектов базы данных PostgreSQL

Работа с таблицами
Создание таблицы
Вставка и удаление данных
Выполнение запросов к данным

Использование базы данных в сценарии
Подключение к базе данных
Передача команд на сервер
Форматирование данных

Резюме

ГЛАВА 24. Работа в Интернете
Программа Lynx
Установка программы Lynx
Командная строка lynx
Файл конфигурации Lynx

16

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 16

619
619
621
625
628
628
629
632
634
634
636
637
638
639
641
644
646
647
647
648
649
656

Содержание

26.06.2012 22:20:22

Переменные среды Lynx
Перехват данных, поступающих из программы Lynx

Программа cURL
Установка программы cURL
Получение веб-ресурсов с помощью программы cURL

Работа в сети с помощью командного интерпретатора zsh
Модуль TCP
Подход на основе принципа “клиент/сервер”
Программирование “клиент/сервер” с применением командного интерпретатора zsh

Резюме

ГЛАВА 25. Использование электронной почты
Основы электронной почты Linux
Электронная почта в Linux
Агент пересылки сообщений
Агент доставки сообщений
Почтовый агент пользователя

Установка сервера
sendmail
Postfix

Отправка сообщений с помощью программы Mailx
Программа Mutt
Установка программы Mutt
Командная строка Mutt
Использование программы Mutt

Резюме

ГЛАВА 26. Написание программ на основе сценариев
Контроль над использованием места на диске
Обязательные функции
Создание сценария
Выполнение сценария

Выполнение резервного копирования
Архивирование файлов данных

Управление учетными записями пользователей
Обязательные функции
Создание сценария

Резюме

ГЛАВА 27. Более сложные сценарии командного интерпретатора
Текущий контроль статистических данных системы
Отчет с моментальным снимком системы
Отчет со статистическими данными системы

Отслеживание проблем, связанных с базой данных
Создание базы данных

Содержание

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 17

657
658
661
661
661
662
663
663
664
668
669
669
670
671
672
673
677
678
680
684
687
687
688
689
690
692
692
693
695
697
698
698
705
706
713
720
721
721
722
729
737
737

17

26.06.2012 22:20:22

Регистрация проблемы
Обновление сведений о проблеме
Поиск проблемы

Резюме

ПРИЛОЖЕНИЕ A. Краткое руководство по командам bash
Встроенные команды
Команды bash
Переменные среды

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Краткое руководство по программам sed и gawk
Редактор sed
Начало работы с редактором sed
Команды sed

Программа gawk
Формат команды gawk
Использование программы gawk
Переменные gawk
Средства программы gawk

Предметный указатель

18

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 18

740
743
749
753
755
755
757
759
763
763
763
764
768
768
769
770
772
774

Содержание

26.06.2012 22:20:22

Посвящение
Посвящается Господу Богу всемогущему, “в коем
скрыты все сокровища мудрости и знаний”.
Послание к колоссянам, 2:3

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 19

26.06.2012 22:20:22

Об авторах
Ричард Блум имеет более чем 20-летний стаж работы системного и сетевого администратора в отрасли информационных технологий. Он опубликовал много книг по Linux и по
программированию с открытым исходным кодом, занимался администрированием серверов
UNIX, Linux, Novell и Microsoft, а также помогал проектировать и сопровождать сеть с 3500
пользователями на основе коммутаторов и маршрутизаторов Cisco. Он постоянно использовал
серверы Linux и сценарии командного интерпретатора для осуществления автоматизированного текущего контроля сети и разрабатывал сценарии командного интерпретатора для большинства широко применяемых сред командного интерпретатора Linux. Рик выполняет функции
инструктора оперативных вводных курсов по операционной системе Linux, которые включены
в расписания занятий многих колледжей и университетов в США. Отвлекаясь от своих занятий
с компьютером, Рик играет на электрогитаре в составе нескольких различных любительских
церковных оркестров и проводит свободное время со своей женой Барбарой и двумя дочерями,
Кэйти Джейн и Джессикой.
Кристина Бреснахэн начала работать с компьютерами больше 25 лет тому назад, когда вступила в должность системного администратора в отрасли информационных технологий. В настоящее время она занимает должность адъюнкт-профессора в колледже Ivy Tech
Community в Индианаполисе, шт. Индиана, и ведет курсы по системному администрированию
Linux, безопасности Linux и Windows.

О техническом редакторе
Джек Кокс занимает должность старшего менеджера на предприятии CapTech в г. Ричмонд,
шт. Вайоминг. Он имеет более чем 25-летний опыт работы в отрасли информационных технологий, охватывающий самые разные направления, включая мобильные вычисления, обработку
транзакций, радиочастотную идентификацию (RFID-технологии), разработку на языке Java
и шифрование. Джек проживает в Ричмонде со своей очаровательной женой и непоседамидетьми. Кроме профессиональной деятельности, в круг его интересов входят церковь, его дети
и ближайшие родственники.

20

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 20

Об авторах

26.06.2012 22:20:22

Благодарности

Ï

режде всего провозглашаю славу и благодарность Богу, который через своего сына, Иисуса
Христа, открывает дорогу ко всем благим деяниям и дарит нам счастье вечной жизни.

Выражаю большую признательность потрясающему коллективу сотрудников издательства
John Wiley & Sons за их самоотверженную работу над этим проектом. Хочу поблагодарить
Мэри Джеймс (Mary James), редактора, ответственного за приобретение лицензий, которая
предложила нам воспользоваться возможностью поработать над этой книгой. Кроме того, выражаю свою признательность Брайену Эррманну (Brian Herrmann), редактору проекта, который внимательно следил за подготовкой книги и помог сделать ее намного более презентабельной. Спасибо, Брайен, за вашу упорную работу и усердие. Технический редактор, Джек Кокс,
взял на себя труд по двукратной проверке всего содержания книги, а также многое подсказал
для того, чтобы улучшить ее. Благодарю Нэнси Рапопорт (Nancy Rapoport), технического редактора, за ее бесконечное терпение и стремление сделать подготовленный нами текст более
удобочитаемым. Мы хотели бы также поблагодарить Кэрол Маккландон (Carole McClendon) из
компании Waterside Productions, Inc, за то, что открыла для нас перспективу нового направления деятельности и помогла нам начать карьеру писателей.
Кристина хотела бы поблагодарить своего мужа, Тимоти, за его поддержку, терпение и готовность выслушать, даже если он понятия не имеет, о чем она ведет разговор.

Благодарности

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 21

21

26.06.2012 22:20:22

Введение

Ñ

ердечно приветствуем вас со страниц второго издания книги Командная строка Linux
и сценарии оболочки. Библия пользователя. Как и во всех книгах серии ...Библия пользователя, в ней можно найти и полезный на практике учебник, и сведения из области профессиональной работы, а также справочные и теоретические сведения, создающие необходимый
контекст для изучаемого материала. Данная книга представляет собой достаточно полный источник информации по командам командной строки и командному интерпретатору Linux. К тому
времени, как вы закончите работу над этой книгой, вы получите достаточно хорошую подготовку
для того, чтобы самостоятельно разрабатывать собственные сценарии командного интерпретатора, позволяющие автоматизировать решение фактически любой задачи в системе Linux.

Для кого предназначена книга
Системный администратор в среде Linux получит большую пользу, узнав о том, как ведется
разработка сценариев командного интерпретатора. В этой книге не рассматривается процесс
настройки системы Linux, а речь идет о том, как автоматизировать некоторые рутинные административные задачи, которые становятся повседневными после того, как система вступает в период каждодневной эксплуатации. Именно в этой деятельности трудно обойтись без
сценарной поддержки на основе команд командного интерпретатора, и данная книга станет
для вас настоящим помощником. В книге показано, как с помощью сценариев командного интерпретатора автоматизировать любые административные задачи, начиная со сбора статистических данных системы для текущего контроля и заканчивая накоплением файлов данных для
формирования отчетов, по которым могут быть приняты решения по улучшению работы.
Большую пользу книга принесет и тем, кто применяет систему Linux в личных целях.
В наши дни в операционных системах доминирующее положение занимают готовые программы с графическим интерфейсом. В большинстве дистрибутивов Linux применяются рабочие
столы, которые устроены так, что рядовому пользователю очень нелегко осуществить свои
замыслы по упрощению собственной работы в системе Linux. Но иногда решение такой задачи
становится буквально неотложным, поэтому пользователю приходится искать возможность работы с командами командного интерпретатора. Настоящая книга показывает, как получить доступ к приглашению командной строки Linux и продолжить работу после получения возможности воспользоваться этим интерфейсом. К тому же практика показывает, что многие простые
задачи, такие как управление файлами, часто можно решить быстрее с помощью командной
строки, чем с применением программы, имеющей пусть даже самый привлекательный графический интерфейс. Из командной строки можно вызвать на выполнение множество удобных
команд, и в этой книге описано, как это сделать.

22

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 22

Введение

26.06.2012 22:20:22

Структура книги
В настоящей книге приведены основные сведения о командной строке Linux и вслед за
этим рассматриваются более сложные темы, в частности, касающиеся создания собственных
сценариев командного интерпретатора. Книга разделена на пять частей, каждая из которых
опирается на то, что было изложено в предыдущих частях.
В части I материал представлен на основе предположения о том, что у вас имеется работающая система Linux или вы готовы к тому, чтобы получить в свое распоряжение эту систему.
В главе 1, “Командная строка Linux”, рассматриваются основные компоненты всей системы
Linux и показано, какое место среди них занимает командный интерпретатор. После описания
основ системы Linux в части I изложение переходит к перечисленным ниже темам.
■ Использование пакета эмуляции терминала для получения доступа к командному интерпретатору (глава 2).
■ Вводные сведения об основных командах командного интерпретатора (глава 3).
■ Использование более сложных команд командного интерпретатора для получения информации о системе (глава 4).
■ Применение переменных командного интерпретатора для манипулирования данными
(глава 5).
■ Основные сведения о файловой системе Linux и безопасности (глава 6).
■ Работа с файловыми системами Linux из командной строки (глава 7).
■ Установка и обновление программного обеспечения из командной строки (глава 8).
■ Использование редакторов Linux для разработки сценариев командного интерпретатора
(глава 9).
В части II работа над сценариями командного интерпретатора становится основной темой.
В главах этой части рассматривается указанный ниже материал.
■
■
■
■
■
■

Способы создания и выполнения сценариев командного интерпретатора (глава 10).
Изменение хода выполнения программы в сценарии командного интерпретатора (глава 11).
Выполнение разделов кода в цикле (глава 12).
Обработка в сценариях данных, введенных пользователем (глава 13).
Различные способы сохранения и отображения данных, полученных из сценария (глава 14).
Управление способом и временем выполнения сценариев командного интерпретатора
в системе (глава 15).
Часть III посвящена описанию более сложных областей программирования сценариев командного интерпретатора. В частности, в ней рассматриваются перечисленные ниже темы.
■ Создание собственных функций, предназначенных для использования в нескольких
сценариях (глава 16).
■ Использование графического рабочего стола Linux для взаимодействия с пользователем
сценария (глава 17).
■ Применение команд Linux для фильтрации и синтаксического анализа файлов данных
(глава 18).

Введение

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 23

23

26.06.2012 22:20:22

■
■
■
■

Использование регулярных выражений для определения данных (глава 19).
Усовершенствованные способы управления данными в сценариях (глава 20).
Формирование отчетов на основе произвольных данных (глава 21).
Внесение изменений в сценарии командного интерпретатора в целях применения в других командных интерпретаторах Linux (глава 22).

В части IV, в которой представлены последние главы книги, показано, как использовать
сценарии командного интерпретатора на практике. В этой части рассматриваются указанные
ниже темы.
■ Применение широко распространенных баз данных с открытым исходным кодом в сценариях командного интерпретатора (глава 23).
■ Извлечение данных из текстового содержимого веб-сайтов и обмен данными между системами (глава 24).
■ Использование электронной почты для отправки уведомлений и отчетов внешним пользователям (глава 25).
■ Написание сценариев командного интерпретатора для автоматизации повседневных
функций системного администрирования (глава 26).
■ Использование всех средств, описанных в настоящей книге, для создания сценариев
командного интерпретатора профессионального качества (глава 27).

Принятые соглашения и обозначения
В настоящей книге применяются многие способы организации материала и типографские
соглашения, которые способствуют лучшему усвоению представленного в ней материала.

Предупреждения, примечания и советы
В предупреждениях авторы приводят сведения, которые обязательно должны привлечь
внимание читателя.
Внимание!

Поскольку эти сведения очень важны, они располагаются в отдельных абзацах со специальной пиктограммой. Предупреждения позволяют узнать, о чем не следует забывать
в процессе работы, будь то просто возможные причины неудобств или ситуации, потенциально опасные для данных или системы.

Для изложения дополнительных любопытных пояснений, относящихся к теме главы, авторы используют примечания.
На заметку

Примечания предоставляют дополнительную, вспомогательную информацию, которая
может оказаться полезной, но немного выделяется из потока излагаемых сведений.

Советы содержат сведения, позволяющие упростить выполняемую работу.
Советы позволяют взглянуть на излагаемый материал немного под другим углом зрения.
Совет

24

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 24

Введение

26.06.2012 22:20:22

Минимальные требования
Книга Командная строка Linux и сценарии оболочки. Библия пользователя не нацелена на
применение какого-то конкретного дистрибутива Linux, поэтому вы сможете изучать приведенные в ней сведения с использованием любой системы Linux, которая имеется в наличии.
По большей части в книге речь идет о командном интерпретаторе bash, который применяется
по умолчанию в большинстве систем Linux.

Направления дальнейшей работы
После завершения работы над книгой вы сможете успешно применять команды Linux
в своей повседневной работе в системе Linux. Но следует помнить, что в мире Linux постоянно происходят изменения, поэтому рекомендуем вам оставаться в курсе новых разработок.
Изменения часто касаются дистрибутивов Linux, в которых добавляются новые средства и исключаются устаревшие. Чтобы ваши знания о системе Linux всегда отражали современное
состояние, старайтесь оставаться хорошо осведомленными. Найдите популярный сайт с форумами, посвященными Linux, и следите за всем, что происходит в мире Linux. Количество широко посещаемых новостных сайтов Linux, на которых предоставлена актуальная информация
о новых достижениях в разработке Linux, таких как Slashdot и Distrowatch, достаточно велико.

Введение

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 25

25

26.06.2012 22:20:22

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 26

26.06.2012 22:20:22

Командная
строка Linux

ЧАСТЬ

I
В этой части...
Глава 1
Основные сведения
о командных
интерпретаторах Linux

Глава 2
Получение доступа
к командному
интерпретатору

Глава 3
Основные команды
командного
интерпретатора bash

Глава 4
Дальнейшее описание
команд командного
интерпретатора bash

Глава 5
Использование
переменных среды Linux

Глава 6
Основные сведения
о правах доступа к файлам
Linux

Глава 7
Управление файловыми
системами

Глава 8
Установка программного
обеспечения

Глава 9
Работа с редакторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 27

26.06.2012 22:20:22

ГЛАВА

1
В этой главе...
Что такое Linux

Основные
сведения
о командных
интерпретаторах
Linux

Дистрибутивы Linux
Резюме

Ï

режде чем приступать к работе с командной строкой
и командными интерпретаторами Linux, необходимо
разобраться в том, что такое Linux, каково происхождение
этой операционной системы и как она работает. В настоящей главе приведено общее описание того, что такое Linux,
и показано, какое место занимают командный интерпретатор и командная строка во всем наборе программных
средств Linux.

Что такое Linux
У тех, кто впервые сталкивается с Linux, возникает
вопрос, почему у этой операционной системы так много
различных версий. Рассматривая пакеты Linux, читатели
наверняка уже сталкивались с такими терминами, как дистрибутив, LiveCD и GNU, и хотят в них разобраться. На
первых порах приобщение к миру Linux может оказаться
сложным. В начале этой главы мы раскроем некоторые тайны, окружающие систему Linux, прежде чем приступать
к описанию команд и сценариев.
Для начала отметим, что система Linux состоит из следующих основных частей.

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 28

26.06.2012 22:20:23

■
■
■
■

Ядро Linux.
Программы GNU.
Среда графического рабочего стола.
Прикладное программное обеспечение.

Каждая из этих четырех частей имеет в системе Linux определенное назначение. Причем
каждая из них, отдельно взятая, не очень полезна. На рис. 1.1 приведена упрощенная схема
того, как взаимодействуют указанные части, создавая полноценную систему Linux.

Рис. 1.1. Система Linux

В настоящем разделе подробно описаны эти четыре основные части и приведены общие
сведения о том, как осуществляется их взаимодействие для создания полной системы Linux.

Изучение ядра Linux
Основой системы Linux является ядро. Ядро управляет всем аппаратным и программным
обеспечением компьютерной системы, выделяя по мере необходимости аппаратные средства
и выполняя программы, входящие в состав программного обеспечения, когда это потребуется.
Заинтересовавшись изучением мира Linux, разумеется, нельзя не узнать о таком имени, как
Линус Торвальдс (Linus Torvalds). Именно Линус впервые создал программное обеспечение
ядра Linux, еще будучи студентом Университета Хельсинки. Он поставил перед собой задачу
создать копию системы Unix, которая в то время представляла собой популярную операционную систему, применяемую во многих университетах.
После разработки ядра Linux Линус Торвальдс представил его сообществу пользователей
Интернета с просьбой направлять ему предложения об улучшении ядра. Это простое решение

Глава 1. Основные сведения о командных интерпретаторах Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 29

29

26.06.2012 22:20:23

вызвало целую революцию в мире компьютерных операционных систем. Вскоре Линус стал
получать предложения и от студентов, и от профессиональных программистов со всего света.
Но с самого начала стало ясно, что предоставление любому желающему возможности изменять программный код ядра приведет к полному хаосу. Чтобы упростить работу, Линус стал
главным координатором всех предложений по усовершенствованию. В конечном итоге именно
Линус принимал решение о том, следует ли включать предложенный код в ядро. Этот подход
до сих пор сохраняется в разработке кода ядра Linux, если не считать того, что теперь вместо
самого Линуса, управляющего развитием кода ядра, эту задачу взяла на себя целая команда
разработчиков.
Ядро, прежде всего, отвечает за выполнение четырех основных функций.
■
■
■
■

Управление памятью системы.
Управление программным обеспечением.
Управление аппаратными средствами.
Управление файловой системой.

В следующих разделах каждая из этих функций рассматривается более подробно.

Управление памятью системы
Одной из основных функций ядра операционной системы является управление памятью.
Ядро не только управляет физической памятью, имеющейся на сервере, но и может также создавать и управлять виртуальной памятью, т.е. памятью, в основе которой лежит совместное
применение программных и аппаратных средств.
Виртуальная память создается с использованием пространства на жестком диске, называемого областью подкачки. Ядро на время записывает содержимое неиспользуемых блоков фактически установленной на компьютере физической памяти в область подкачки и обозначает
эти блоки как относящиеся к виртуальной памяти, а после того как записанные на диск блоки
сновапотребуются, возвращает их назад в физическую память. Благодаря этому система получает возможность распоряжаться большим объемом памяти, чем в действительности имеется
на компьютере (рис. 1.2).
Блоки памяти группируются в объекты, называемые страницами. Ядро может найти каждую страницу памяти либо в физической памяти, либо в области подкачки. Кроме того, ядро
сопровождает таблицу страниц памяти, в которой указано, какие страницы находятся в физической памяти и какие выгружены на диск.
Ядро следит за тем, какие страницы памяти используются, и автоматически переносит
страницы памяти, к которым не осуществлялся доступ в течение определенного времени,
в область подкачки (эта операция называется выгрузкой), даже если еще остается незанятый
объем физической памяти. Если в программе возникает необходимость получить доступ к выгруженной странице памяти, ядро должно освободить для нее место в физической памяти, выгрузив другую страницу памяти, а затем загрузить требуемую страницу из области подкачки.
Очевидно, что для осуществления такого процесса требуются определенные затраты времени,
и это может вызвать замедление работы исполняемого процесса. Процесс выгрузки и загрузки
страниц памяти для исполняющихся прикладных программ продолжается на протяжении всей
работы системы Linux.
С текущим состоянием виртуальной памяти в конкретной системе Linux можно ознакомиться, рассмотрев специальный файл /proc/meminfo. Ниже приведен пример типичной записи файла /proc/meminfo.

30

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 30

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:23

Рис. 1.2. Схема управления памятью системы Linux
rich@rich-desktop:$ cat /proc/meminfo
MemTotal:
1026084 kB
MemFree:
666356 kB
Buffers:
49900 kB
Cached:
152272 kB
SwapCached:
0 kB
Active:
171468 kB
Inactive:
154196 kB
Active(anon):
131056 kB
Inactive(anon):
32 kB
Active(file):
40412 kB
Inactive(file):
154164 kB
Unevictable:
12 kB
Mlocked:
12 kB
HighTotal:
139208 kB
HighFree:
252 kB
LowTotal:
886876 kB
LowFree:
666104 kB
SwapTotal:
2781176 kB
SwapFree:
2781176 kB
Dirty:
588 kB
Writeback:
0 kB
AnonPages:
123500 kB
Mapped:
52232 kB
Shmem:
7600 kB
Slab:
17676 kB
SReclaimable:
9788 kB

Глава 1. Основные сведения о командных интерпретаторах Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 31

31

26.06.2012 22:20:23

SUnreclaim:
7888
KernelStack:
2656
PageTables:
5072
NFS_Unstable:
0
Bounce:
0
WritebackTmp:
0
CommitLimit:
3294216
Committed_AS:
1234480
VmallocTotal:
122880
VmallocUsed:
7520
VmallocChunk:
110672
HardwareCorrupted:
0
HugePages_Total:
0
HugePages_Free:
0
HugePages_Rsvd:
0
HugePages_Surp:
0
Hugepagesize:
4096
DirectMap4k:
12280
DirectMap4M:
897024
rich@rich-desktop:$

kB
kB
kB
kB
kB
kB
kB
kB
kB
kB
kB
kB

kB
kB
kB

Строка MemTotal: показывает, что на данном сервере Linux имеется 1 Гбайт физической
памяти. На рисунке также показано, что приблизительно 660 Мбайт в настоящее время не используется (MemFree). Кроме того, приведенный вывод показывает, что в этой системе имеется
область подкачки объемом 2,5 Гбайт (SwapTotal).
По умолчанию для каждого процесса, исполняемого в системе Linux, отведены его собственные закрытые страницы памяти. Ни один процесс не может получить доступ к страницам памяти, используемым другим процессом. Ядро сопровождает свои собственные области
памяти. В целях безопасности для всех прочих процессов исключена возможность получить
доступ к памяти, используемой процессами ядра.
Но для обеспечения совместного доступа к данным можно создать страницы общей памяти. В области общей памяти чтение и запись могут осуществляться одновременно несколькими процессами. Ядро сопровождает области общей памяти и управляет ими, а также предоставляет отдельным процессам доступ к таким разделяемым областям.
Для просмотра применяемых в настоящее время в системе страниц общей памяти может
применяться специальная команда ipcs. Ниже приведен типичный пример результатов выполнения команды ipcs.
# ipcs -m
------ Shared Memory
key
shmid
0x00000000 0
0x395ec51c 1

Segments -------owner
perms
rich
600
oracle
640

bytes
52228
5787648

nattch
6
6

status
dest

#

Каждый сегмент общей памяти имеет владельца, который создал этот сегмент. Помимо этого, каждый сегмент имеет стандартные разрешения Linux, которые определяют доступность
сегмента для других пользователей. Для предоставления другим пользователям возможности
получить доступ к сегменту общей памяти используется определенное значение ключа.

32

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 32

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:23

Управление программным обеспечением
В операционной системе Linux исполняемая программа именуется процессом. Процесс может выполняться на переднем плане и отображать свой вывод на дисплее или в фоновом режиме незаметно для посторонних глаз. Ядро осуществляет контроль над тем, как система Linux
управляет всеми процессами, эксплуатируемыми в системе.
Ядро создает первый процесс, называемый процессом init, который обеспечивает запуск
всех прочих процессов в системе. После запуска ядро загружает процесс init в виртуальную
память. По мере загрузки ядром каждого следующего процесса происходит выделение для
него уникальной области в виртуальной памяти для хранения данных и кода, используемых
процессом.
В некоторых реализациях Linux предусмотрено использование таблицы процессов, в которой показаны процессы, запускаемые автоматически после загрузки. В одних системах Linux
эта таблица обычно находится в специальном файле /etc/inittabs.
А в других системах (таких как популярный дистрибутив Ubuntu Linux) используется папка
/etc/init.d, которая содержит сценарии запуска и останова отдельных приложений во время
начальной загрузки. Сценарии запускаются с помощью записей в папках /etc/rcX.d, где X
обозначает режим работы.
В операционной системе Linux используется определенная система инициализации, которая вводит в действие конкретные режимы работы. Режим работы может использоваться
для управления процессом инициализации в целях выполнения при запуске системы только
процессов определенного типа в соответствии с тем, что задано в файле /etc/inittabs или
в папках /etc/rcX.d. В операционной системе Linux предусмотрено пять режимов работы
процесса инициализации.
В режиме работы 1 запускаются только основные процессы системы, а также один процесс
операторского терминала. Этот режим называется однопользовательским и чаще всего применяется для сопровождения файловой системы в чрезвычайных обстоятельствах, когда приходится устранять последствия какого-то нарушения в работе. Очевидно, что в этом режиме в систему может войти только одно лицо (обычно администратор) для манипулирования данными.
Стандартным режимом работы процесса инициализации является режим 3, в котором запускается основная часть прикладного программного обеспечения, такого как программное обеспечение поддержки сети. Еще одним широко применяемым в Linux режимом работы является
режим работы 5. В этом режиме работы система запускает графическое программное обеспечение X Window и предоставляет пользователю возможность войти в систему с применением
графического окна рабочего стола.
Система Linux может управлять всеми системными функциональными средствами путем
задания режима работы процесса инициализации. После перехода от режима работы 3 к режиму работы 5 в системе вместо доступа к программным средствам с помощью консоли начинает
применяться развитая графическая система X Window.
В главе 4 будет показано, как используется команда ps для просмотра процессов, исполняемых в настоящее время в системе Linux. Ниже показано, какой вид имеют результаты выполнения команды ps.
$ ps ax
PID TTY
1 ?
2 ?
3 ?
4 ?

STAT
S
SW
SW
SW

TIME
0:03
0:00
0:00
0:00

COMMAND
init
[kflushd]
[kupdate]
[kpiod]

Глава 1. Основные сведения о командных интерпретаторах Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 33

33

26.06.2012 22:20:23

5
243
295
305
320
335
350
365
403
418
423
424
425
426
427
428
429
430
436
437
438
470
485
495
533
538
539
540
541
542
543
544
549
559
585
594
595
596
597
598
611
666
668
787
790
791
792
805

?
?
?
?
?
?
?
?
ttyS0
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
tty1
tty2
tty3
tty4
tty5
tty6
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
pts/0
pts/0
pts/0

SW
SW
S
S
S
S
S
SW
S
S
S
SW
SW
SW
SW
SW
SW
SW
SW
SW
SW
S
SW
S
SW
SW
SW
SW
SW
SW
SW
SW
SW
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
R

0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:02
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:02
0:06
0:00
0:03
0:02
0:00
0:01
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00

[kswapd]
[portmap]
syslogd
klogd
/usr/sbin/atd
crond
inetd
[lpd]
gpm -t ms
httpd
httpd
[httpd]
[httpd]
[httpd]
[httpd]
[httpd]
[httpd]
[httpd]
[httpd]
[httpd]
[httpd]
xfs -port -1
[smbd]
nmbd -D
[postmaster]
[mingetty]
[mingetty]
[mingetty]
[mingetty]
[mingetty]
[mingetty]
[prefdm]
[prefdm]
[kwm]
kikbd
kwmsound
kpanel
kfm
krootwm
kbgndwm
kcmlaptop -daemon
/usr/libexec/postfix/master
qmgr -l -t fifo -u
pickup -l -t fifo
telnetd: 192.168.1.2 [vt100]
login -- rich
-bash
ps ax

$

34

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 34

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:23

В первом столбце этого вывода показан идентификатор процесса (process ID — PID) для
каждого исполняемого процесса. Отметим, что первым из этих процессов является уже знакомый нам процесс init, которому система Linux присваивает идентификатор PID 1. Всем
прочим процессам, запускаемым после процесса init, присваиваются идентификаторы процессов в порядке возрастания номеров. Один и тот же идентификатор процесса не может быть
присвоен двум разным процессам (хотя применявшиеся ранее числовые идентификаторы процессов могут повторно использоваться системой после завершения исходного процесса).
В третьем столбце показано текущее состояние процесса (S означает, что процесс простаивает — sleeping, SW говорит о том, что процесс простаивает и находится в состоянии ожидания — sleeping and waiting, а R указывает, что процесс работает — running). В последнем столбце показаны имена процессов. Квадратными скобками обозначены процессы, выгруженные
из памяти в дисковую область подкачки в связи с отсутствием в них активности. Очевидно,
что выгружена только часть процессов, но к большинству работающих процессов выгрузка не
применяется.

Управление аппаратными средствами
Еще одной задачей, возложенной на ядро, является управление аппаратными средствами.
Любое устройство, управляемое системой Linux, должно обмениваться данными с кодом драйвера, вставленного в код ядра. Код драйвера позволяет ядру передавать данные в устройство
в прямом и обратном направлениях, действуя в качестве посредника между приложениями
и аппаратными средствами. Предусмотрены два указанных ниже метода вставки кода драйвера
в ядро Linux.
■ Компиляция кода драйвера вместе с кодом ядра.
■ Добавление модуля драйвера к ядру.
В ранних версиях Linux единственный способ вставки кода драйвера устройства состоял
в повторной компиляции ядра. После добавления к системе каждого нового устройства приходилось повторно компилировать код ядра. Этот процесс становился все более трудоемким
по мере того, как возрастало разнообразие аппаратных средств, поддерживаемых ядром Linux.
К счастью, разработчики Linux изобрели лучший метод вставки кода драйвера в исполняемое ядро.
Программисты разработали понятие модулей ядра, позволяющих вставлять код драйвера
в ядро, не прерывая его работу и не испытывая необходимости повторно компилировать ядро.
Кроме того, модуль ядра может быть удален из ядра после завершения работы устройства, для
которого предназначен данный модуль. Это способствует существенному упрощению использования аппаратных средств в системе Linux и расширению их номенклатуры.
В системе Linux конкретные устройства, входящие в состав аппаратных средств, идентифицируются как специальные файлы, называемые файлами устройств. Предусмотрено применение файлов устройств, относящихся к трем указанным ниже различным классам.
■ Символьные.
■ Блочные.
■ Сетевые.
Символьные файлы устройств предназначены для устройств, которые могут обрабатывать
данные только по одному символу одновременно. Большинство типов модемов и терминалов
создаются как символьные файлы. Блочные файлы поддерживают устройства, способные обрабатывать данные одновременно в виде больших блоков, такие как дисковые накопители.

Глава 1. Основные сведения о командных интерпретаторах Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 35

35

26.06.2012 22:20:23

Сетевые типы файлов используются для устройств, в которых применяются сетевые пакеты для отправки и получения данных. К таким устройствам относятся сетевые платы и специальное петлевое устройство, которое позволяет системе Linux обмениваться данными с самой
собой, используя общие сетевые программные протоколы.
В системе Linux создаются особые файлы, называемые специальными файлами, для каждого системного устройства. Вся связь с устройством осуществляется через специальный
файл устройства. Каждый специальный файл обозначен уникальной парой номеров, которая
идентифицирует его для ядра Linux. Эта пара номеров состоит из старшего и младшего номера устройства. Аналогичные устройства группируются под одним и тем же старшим номером устройства. Младший номер устройства используется для идентификации конкретного
устройства в группе старшего номера устройства. Ниже приведены примеры нескольких файлов устройств на сервере Linux.
rich@rich-desktop: $ cd /dev
rich@rich-desktop:/dev$ ls -al sda* ttyS*
brw-rw---- 1 root disk
8, 0 2010-09-18
brw-rw---- 1 root disk
8, 1 2010-09-18
brw-rw---- 1 root disk
8, 2 2010-09-18
brw-rw---- 1 root disk
8, 5 2010-09-18
crw-rw---- 1 root dialout 4, 64 2010-09-18
crw-rw---- 1 root dialout 4, 65 2010-09-18
crw-rw---- 1 root dialout 4, 66 2010-09-18
crw-rw---- 1 root dialout 4, 67 2010-09-18
rich@rich-desktop:/dev$

17:25
17:25
17:25
17:25
17:25
17:25
17:25
17:25

sda
sda1
sda2
sda5
ttyS0
ttyS1
ttyS2
ttyS3

В различных дистрибутивах Linux работа с устройствами ведется с применением разных
имен устройств. В рассматриваемом дистрибутиве устройство sda представляет собой первый
жесткий диск ATA, а устройства ttyS соответствуют стандартным COM-портам персонального компьютера класса IBM. В этом листинге показаны все устройства sda, которые были
созданы в типичной системе Linux. Не все эти устройства фактически используются, но они
были созданы на тот случай, что потребуются администратору. Аналогичным образом в том же
листинге показаны все созданные устройства ttyS.
В пятом столбце приведены старшие номера специальных файлов устройств. Обратите
внимание на то, что все устройства sda имеют обозначенный одним и тем же номером 8 старший специальный файл устройства, а для всех устройств ttyS используется номер 4. В шестом
столбце показан младший номер специального файла устройства. Каждое устройство, относящееся к определенному старшему номеру, имеет свой собственный уникальный младший
номер специального файла устройства.
В первом столбце приведены разрешения для файла устройства. Первый символ разрешений указывает тип файла. Заслуживает внимания то, что все файлы жестких дисков ATA отмечены как блочные устройства (b — block), а файлы устройств COM-портов обозначены как
символьные устройства (c — character).

Управление файловой системой
В отличие от некоторых других операционных систем, ядро Linux может поддерживать
файловые системы различных типов для чтения и записи данных на жестких дисках. В самой
системе Linux предусмотрено больше десяти собственных файловых систем, а кроме того, она
позволяет осуществлять передачу данных в прямом и обратном направлениях между файловыми системами, применяемыми в других операционных системах, таких как Microsoft Windows.
Ядро должно быть откомпилировано с учетом поддержки всех тех типов файловых систем,

36

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 36

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:23

которые предназначены для использования в системе. В табл. 1.1 перечислены стандартные
файловые системы, которые могут применяться в системе Linux для чтения и записи данных.

Таблица 1.1. Файловые системы Linux
Файловая система Описание
ext

Расширенная (extended, сокращенно — ext) файловая система Linux — исходная файловая
система Linux

ext2

Вторая расширенная файловая система, предоставляющая дополнительные возможности
по сравнению с ext

ext3

Третья расширенная файловая система, в которой поддерживается ведение журналов

ext4

Четвертая расширенная файловая система, в которой поддерживаются дополнительные
средства ведения журналов

hpfs

Высокопроизводительная файловая система OS/2

jfs

Файловая система IBM с ведением журналов

iso9660

Файловая система ISO 9660 (для CD-ROM)

minix

Файловая система MINIX

msdos

Файловая система Microsoft FAT16

ncp

Файловая система NetWare

nfs

Сетевая файловая система

ntfs

Поддержка для файловой системы Microsoft NT

proc

Доступ к системной информации

ReiserFS

Расширенная файловая система Linux, обеспечивающая лучшую производительность и восстановление информации на дисках

smb

Файловая система Samba SMB для сетевого доступа

sysv

Более старая файловая система Unix

ufs

Файловая система BSD

umsdos

Файловая система, подобная Unix, работа которой основана на применении файловой системы msdos

vfat

Файловая система Windows 95 (FAT32)

XFS

Высокопроизводительная 64-разрядная файловая система с ведением журналов

Все жесткие диски, доступ к которым предоставляется серверу Linux, должны быть отформатированы с использованием одного из типов файловых систем, перечисленных в табл. 1.1.
Ядро Linux взаимодействует с каждой файловой системой с использованием виртуальной
файловой системы (Virtual File System — VFS). Таким образом ядро получает стандартный интерфейс для обмена данными с файловыми системами любых типов. Система VFS кеширует в
памяти информацию, относящуюся к каждой смонтированной и используемой файловой системе.

Программы GNU
Кроме ядра, управляющего аппаратными устройствами, для компьютерной операционной системы нужны служебные программы для выполнения таких стандартных функций, как
управление файлами и программами. К тому времени, как Линус создал ядро системы Linux,
в его распоряжении не было ни одной системной служебной программы, или утилиты, которая могла бы эксплуатироваться в этой системе. К счастью для Линуса, в то же самое время,

Глава 1. Основные сведения о командных интерпретаторах Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 37

37

26.06.2012 22:20:23

когда он разрабатывал свою систему, определенная группа людей осуществляла в Интернете
совместную работу в попытке разработать стандартный набор программ для компьютерной
системы, которые могли бы имитировать популярную операционную систему Unix.
Организацией GNU (GNU представляет собой рекурсивное сокращение от GNU’s Not Unix,
или GNU — не Unix) был разработан полный набор служебных программ, аналогичных Unix,
но в ее распоряжении не было базовой системы, в которой эти программы могли бы эксплуатироваться. Эти служебные программы были разработаны в рамках подхода к созданию программного обеспечения, получившего название разработки программ с открытым исходным
кодом (open source software — OSS).
Концепция OSS позволяет программистам разрабатывать программное обеспечение, а затем выпускать в свет, не сопровождая обязательствами вносить за него лицензионную плату.
Любой желающий может использовать это программное обеспечение, вносить в него изменения или встраивать в собственную систему, не будучи обязанным платить за лицензию. Объединение ядра Linux, созданного Линусом, с системными утилитами операционной системы,
созданными организацией GNU, привело к появлению полноценной, работоспособной и бесплатной операционной системы.
Название Linux часто применяется без дополнительного уточнения для обозначения этой
связки ядра Linux и программ GNU, но в Интернете можно увидеть, что некоторые педанты
среди пользователей Linux именуют ее системой GNU/Linux, чтобы отдать должное организации GNU, которая внесла свой вклад в создание системы.

Основные программы GNU
Проект GNU разрабатывался главным образом в интересах системных администраторов
Unix, которым требовалось предоставить доступ к среде, подобной Unix. Такая ориентация
проекта привела к тому, что в состав вновь разработанных системных программ была перенесена значительная часть широко применяемых программ командной строки системы Unix.
Основная совокупность таких программ, предусмотренных для использования в системе
Linux, получила название пакета coreutils.
Пакет coreutils организации GNU состоит из трех частей.
■ Программы обработки файлов.
■ Программы манипулирования текстом.
■ Программы управления процессами.
Каждая из этих трех основных групп программ содержит несколько утилит, которые являются весьма полезными для системных администраторов и программистов Linux. В настоящей
книге подробно рассматривается каждая из программ, входящих в пакет coreutils GNU.

Командный интерпретатор
Командный интерпретатор GNU/Linux представляет собой специальную интерактивную
программу. Эта программа обеспечивает для пользователей возможность запускать программы, управлять файлами в файловой системе, а также управлять процессами, которые исполняются в системе Linux. Основой командного интерпретатора является командная строка. Командная строка — эта интерактивная часть командного интерпретатора. Она позволяет вводить текстовые команды, после чего они интерпретируются и выполняются ядром.
Командный интерпретатор поддерживает ряд внутренних команд, которые могут использоваться для управления такими операциями, как копирование, перемещение и переименование
файлов, вывод сведений о программах, исполняемых в настоящее время в системе, а также

38

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 38

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:23

останов программ, эксплуатируемых в системе. Кроме выполнения внутренних команд, командный интерпретатор позволяет вводить имена программ в командной строке. Командный
интерпретатор передает введенное имя программы ядру для запуска этой программы.
Можно также группировать команды командного интерпретатора в файлах для выполнения
их как отдельной программы. Такие файлы принято называть сценариями командного интерпретатора. В сценарий командного интерпретатора можно поместить и выполнить в составе группы команд любую команду, которая может быть запущена на выполнение из командной строки.
Благодаря этому появляются широкие возможности создания программ для часто используемых
команд или процессов, для создания которых требуется группирование нескольких команд.
Для использования в системе Linux предусмотрено довольно большое количество командных интерпретаторов Linux. Различные командные интерпретаторы имеют разные характеристики, причем одни из них в большей степени подходят для создания сценариев, а другие
более применимы для управления процессами. По умолчанию во всех дистрибутивах Linux
используется командный интерпретатор bash, который был разработан в рамках проекта GNU
в качестве замены стандартного командного интерпретатора Unix, называемого командным
интерпретатором Bourne (по имени его создателя — программиста Борна). Имя командного
интерпретатора bash представляет собой игру слов, поскольку расшифровывается как “снова
командный интерпретатор Борна” (Bourne again shell).
В этой книге, кроме командного интерпретатора bash, будет описано еще несколько других
популярных командных интерпретаторов. В табл. 1.2 перечислены различные командные интерпретаторы, которые будут здесь рассматриваться.

Таблица 1.2. Командные интерпретаторы Linux
Командный
Описание
интерпретатор
ash

Простой, не требующий больших ресурсов командный интерпретатор, который может применяться в средах с небольшим объемом памяти, но имеет полную совместимость с командным
интерпретатором bash

korn

Командный интерпретатор с поддержкой программирования, совместимый с командным интерпретатором Bourne, но обеспечивающий возможность применения таких дополнительных программных средств, как ассоциативные массивы и арифметика с плавающей точкой

tcsh

Командный интерпретатор, который позволяет включать конструкции языка программирования
C в сценарии командного интерпретатора

zsh

Усовершенствованный командный интерпретатор, который включает многие средства программ
bash, tcsh и korn, предоставляет дополнительные возможности программирования, а также позволяет применять общие файлы журналов и тематические приглашения к вводу информации

Большинство дистрибутивов Linux включает несколько командных интерпретаторов, хотя
обычно в них только один командный интерпретатор выбран в качестве применяемого по
умолчанию. Если применяемый вами дистрибутив Linux включает несколько командных интерпретаторов, рекомендуем провести эксперименты с различными командными интерпретаторами и определить, какой из них в наибольшей степени соответствует вашим потребностям.

Среда рабочего стола Linux
В первых версиях Linux (выпускавшихся в начале 1990-х годов) единственно доступным
был простой текстовый интерфейс к операционной системе Linux. Он позволял администраторам запускать программы, управлять их работой и перемещать файлы в системе.

Глава 1. Основные сведения о командных интерпретаторах Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 39

39

26.06.2012 22:20:23

Однако в связи с распространением операционной системы Microsoft Windows пользователи компьютеров захотели иметь в своем распоряжении нечто большее, чем старый текстовый
интерфейс. Такая тенденция стала стимулом к проведению большого объема работ в сообществе разработчиков программ с открытым исходным кодом, в результате чего и в Linux появились графические рабочие столы.
Замечательной особенностью Linux является способность этой операционной системы
предоставлять широкий набор возможностей для выполнения любого действия, а графические
рабочие столы оказались идеальным средством реализации этих возможностей. В системе
Linux имеется большое количество графических рабочих столов, среди которых пользователь
может выбрать для себя наиболее подходящий. В следующих разделах описаны некоторые
наиболее широко применяемые из них.

Система X Window
Для создания видеосреды необходимы два основных устройства — видеоплата персонального компьютера и монитор. Чтобы можно было воспроизводить с помощью компьютера привлекательное графическое оформление, необходимо предусмотреть в программном обеспечении Linux средства взаимодействия с тем и другим устройством. Основой создания графического представления является программное обеспечение X Window.
Программное обеспечение X Window — это программа низкого уровня, которая работает
непосредственно с видеоплатой и монитором в персональном компьютере и управляет теми
средствами, с помощью которых приложения Linux могут создавать привлекательные окна
и графику на экране компьютера.
Linux — не единственная операционная система, в которой используется программное обеспечение X Window; существуют версии этой программы, написанные для многих операционных систем. Что же касается Linux, то в этой системе есть только два пакета программ, которые
могут реализовать функции X Window.
Среди этих двух пакетов раньше всего появился пакет программ XFree86, который в течение долгого времени был единственным пакетом X Window, предназначенным для Linux. Как
следует из названия этого пакета, он представляет собой бесплатную версию программного
обеспечения X Window с открытым исходным кодом.
Выход в свет более нового из этих двух пакетов, X.org, вызвал весьма значительный интерес в мире Linux, и теперь этот пакет является самым широко применяемым из них. Пакет
X.org также представляет собой программную реализацию системы X Window с открытым исходным кодом, но обеспечивает поддержку большего количества новейших видеоплат, применяемых в наши дни.
Оба пакета действуют одинаковым образом, управляя тем, как Linux использует видеоплату, отображая графическое содержимое на мониторе. Для обеспечения этого необходимо вначале настроить пакет для работы в конкретной системе. Эта настройка должна происходить
автоматически при установке Linux.
При первоначальной установке дистрибутива Linux вначале предпринимается попытка распознать модели видеоплаты и монитора, а затем создается файл конфигурации X Window, который содержит необходимую информацию. Во время установки можно заметить, что в какой-то
момент инсталляционная программа передает в монитор инструкции, позволяющие определить поддерживаемые режимы создания видеоизображения. Иногда в связи с этим на мониторе в течение нескольких секунд отсутствует изображение. В наши дни количество различных
типов видеоплат и мониторов весьма велико, поэтому процесс определения применимого режима может потребовать какого-то времени.

40

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 40

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:23

Основное программное обеспечение X Window обеспечивает создание среды поддержки
графического отображения, но не более того. Разумеется, этого вполне достаточно для выполнения отдельных приложений, но не слишком удобно с точки зрения повседневной эксплуатации компьютера. В частности, еще нет среды рабочего стола, с помощью которого пользователи могут манипулировать файлами или запускать программы. Чтобы устранить этот недостаток, необходимо создать среду рабочего стола на основе программного обеспечения системы
X Window.

Рабочий стол KDE
Рабочий стол среды K (K Desktop Environment — KDE) был разработан в 1996 году в рамках проекта с открытым исходным кодом, нацеленного на создание графического рабочего
стола, который был бы аналогичен графической среде Microsoft Windows. Рабочий стол KDE
включает все средства, с которыми привык работать пользователь Windows. На рис. 1.3 приведен пример рабочего стола KDE 4, который применяется в дистрибутиве openSuSE Linux.

Рис. 1.3. Рабочий стол KDE 4 в системе openSuSE Linux

Рабочий стол KDE позволяет помещать значки приложений и файлов в специальные области на рабочем столе. После одинарного щелчка на значке приложения система Linux запускает это приложение. Одинарный щелчок на значке файла приводит к тому, что программное
обеспечение рабочего стола KDE пытается определить, какое приложение должно быть запущено для обработки этого файла.

Глава 1. Основные сведения о командных интерпретаторах Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 41

41

26.06.2012 22:20:23

В нижней части рабочего стола находится полоса, называемая панелью. Панель состоит из
четырех частей.
■ Меню K. Во многом аналогично меню Пуск (Start) системы Windows. Содержит ссылки, предназначенные для запуска установленных в системе приложений.
■ Ярлыки программ. Содержат ссылки для быстрого запуска приложения непосредственно с панели.
■ Панель задач. На ней расположены значки приложений, которые в настоящее время
выполняются на рабочем столе.
■ Апплеты. Это небольшие приложения, для которых предусмотрены значки на панели,
способные изменяться в зависимости от того, какая информация поступает из приложения.
Все средства панели аналогичны тем, которые применяются в системе Windows. Кроме
средств рабочего стола, в рамках проекта KDE создан широкий набор приложений, способных
работать в среде KDE. Эти приложения приведены в табл. 1.3. (Обратите внимание на то, что
в именах приложений KDE часто используется прописная буква “K”.)

Таблица 1.3. Приложения KDE
Приложение

Описание

amaroK

Программа воспроизведения аудиофайлов

digiKam

Программное обеспечение цифровой камеры

dolphin

Диспетчер файлов

K3b

Программное обеспечение для записи CD

Kaffeine

Проигрыватель видеофайлов

Kmail

Почтовый клиент

Koffice

Набор офисных приложений

Konqueror

Диспетчер файлов и веб-браузер

Kontact

Диспетчер личных сведений

Kopete

Клиент системы мгновенного обмена сообщениями

Это — лишь частичный список приложений, созданных в рамках проекта KDE. С рабочим
столом KDE поставляется много больше приложений.

Рабочий стол GNOME
Еще одной широко применяемой средой рабочего стола Linux является GNOME (GNU Network Object Model Environment — среда сетевой объектной модели GNU). Среда GNOME была
выпущена в 1999 году и стала применяемой по умолчанию средой рабочего стола для многих
дистрибутивов Linux (к числу наиболее широко известных из них относится Red Hat Linux).
Создатели среды GNOME решили отступить от стандартного внешнего вида Microsoft
Windows, но включили многие средства, с которыми привыкли работать большинство пользователей Windows, в частности следующие.
■ Область рабочего стола для значков.
■ Две области, оформленные в виде панелей.
■ Перетаскиваемые значки.

42

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 42

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:23

На рис. 1.4 показан стандартный рабочий стол GNOME, используемый в дистрибутиве
Ubuntu Linux.

Рис. 1.4. Рабочий стол GNOME в системе Ubuntu Linux

Чтобы не отставать от KDE, разработчики GNOME создали большое количество графических приложений, входящих в состав рабочего стола GNOME (табл. 1.4).
Вполне очевидно, что рабочий стол GNOME также поддерживает весьма значительное количество приложений. Кроме всех этих приложений, большинство дистрибутивов Linux, в которых используется рабочий стол GNOME, включают также библиотеки KDE, позволяющие
эксплуатировать приложения KDE на рабочем столе GNOME.

Таблица 1.4. Приложения GNOME
Приложение

Описание

epiphany

Веб-браузер

evince

Средство просмотра документов

gcalc-tool

Калькулятор

gedit

Текстовый редактор GNOME

gnome-panel

Панель рабочего стола для запуска приложений

gnome-nettool

Сетевой диагностический инструмент

gnome-terminal

Эмулятор терминала

Глава 1. Основные сведения о командных интерпретаторах Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 43

43

26.06.2012 22:20:24

Окончание табл. 1.4
Приложение

Описание

nautilus

Графический диспетчер файлов

nautilus-cd-burner

Программа записи CD

sound juicer

Инструмент для воспроизведения CD и извлечения содержимого дорожек дисков

tomboy

Программное обеспечение ведения заметок

totem

Программа воспроизведения мультимедийной информации

Другие рабочие столы
Недостатком среды графического рабочего стола является то, что для обеспечения ее надлежащего функционирования требуется значительное количество системных ресурсов. Разработчики первых версий Linux рекламировали и стремились подчеркнуть такую особенность
этой операционной системы, как возможность ее эксплуатации на старых, менее мощных
персональных компьютерах, на которых невозможно было применять более новые продукты
для рабочего стола Microsoft. Однако по мере дальнейшего распространения рабочих столов
KDE и GNOME ситуация изменилась, поскольку для эксплуатации рабочего стола KDE или
GNOME требуется почти столько же памяти, сколько и для новейших версий среды рабочего
стола Microsoft.
Однако это не должно вызывать разочарование у владельцев более старых персональных
компьютеров. Разработчики Linux предприняли большие усилия для того, чтобы вернуть эту
операционную систему к ее истокам. В частности, было создано значительное количество графических приложений для рабочего стола, не требующих больших затрат памяти, которые поддерживают основные необходимые функции и идеально работают на старых персональных
компьютерах.
На основе этих графических рабочих столов разработано не столь значительное количество
приложений, но в их число входят такие приложения, которые обеспечивают выполнение многих важных функций, таких как обработка текстов, работа с электронными таблицами, базами
данных, рисунками и, безусловно, поддержка мультимедиа.
В табл. 1.5 перечислены некоторые варианты среды графического рабочего стола Linux
с меньшими возможностями, которые могут использоваться на менее мощных персональных
компьютерах и ноутбуках.

Таблица 1.5. Прочие графические рабочие столы Linux
Рабочий стол

Описание

f luxbox

Предельно простой рабочий стол, который не включает панель, а поддерживает только раскрывающееся меню для запуска приложений

xfce

Рабочий стол, аналогичный рабочему столу KDE, но с меньшим количеством графических
средств, предназначенный для вариантов среды, не требующих значительных объемов памяти

JWM

Рабочий стол JWM (Joe’s Window Manager) — весьма упрощенный рабочий стол, который идеально подходит для среды с малым объемом памяти и небольшим количеством свободного места
на диске

fvwm

Поддерживает некоторые дополнительные средства рабочего стола, такие как виртуальные рабочие столы и панели, но может работать в среде с малым объемом памяти

fvwm95

Рабочий стол, созданный на основе fvwm, который выглядит во многом аналогично рабочему
столу Windows 95

44

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 44

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:24

Эти варианты среды графического рабочего стола не столь богаты своими возможностями,
как рабочие столы KDE и GNOME, но вполне успешно поддерживают основные графические
функциональные средства. На рис. 1.5 показано, как выглядит рабочий стол f luxbox, используемый в дистрибутиве antiX системы Puppy Linux.

Рис. 1.5. Внешний вид рабочего стола fluxbox в дистрибутиве Puppy Linux

Если в вашем распоряжении имеется какой-то старый персональный компьютер, попробуйте установить один из дистрибутивов Linux, в котором используется подобный рабочий стол,
и посмотрите, что из этого выйдет. Вы можете быть приятно удивлены.

Дистрибутивы Linux
Итак, мы рассмотрели четыре основных компонента, необходимых для формирования полноценной системы Linux, и можем перейти к изучению вопроса, как эти компоненты сочетаются друг с другом, создавая систему Linux. К счастью, эта задача уже была успешно решена.
Полный пакет системных программ Linux называется дистрибутивом. Уже подготовлено
весьма значительное количество различных дистрибутивов Linux, позволяющих удовлетворить
почти любые требования к созданию вычислительной среды, которые только могут встретиться. Большинство дистрибутивов рассчитано на конкретные группы пользователей, таких как
бизнесмены, любители мультимедийных развлечений, разработчики программ или обычные
домашние пользователи. Каждый дистрибутив, разработанный в соответствии с определенными требованиями, включает пакеты программ, необходимые для поддержки таких специализи-

Глава 1. Основные сведения о командных интерпретаторах Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 45

45

26.06.2012 22:20:24

рованных функций, как редактирование аудио- и видеофайлов для работы с мультимедиа или
поддержка интегрированной среды разработки (integrated development environment — IDE) для
создания программ.
Различные дистрибутивы Linux принято подразделять на три категории.
■ Полнофункциональные основные дистрибутивы Linux.
■ Специализированные дистрибутивы.
■ Тестовые дистрибутивы LiveCD.
Эти типы дистрибутивов Linux описаны в следующих разделах, а также приведены некоторые примеры дистрибутивов Linux, относящихся к каждой категории.

Основные дистрибутивы Linux
Каждый основной дистрибутив Linux включает ядро, один или несколько вариантов среды
графического рабочего стола, а также почти все имеющиеся на данный момент приложения
Linux, предварительно откомпилированные для применяемого ядра. Таким образом, основной дистрибутив позволяет получить сразу все необходимое для конкретной установки Linux.
В табл. 1.6 перечислены некоторые из наиболее широко применяемых основных дистрибутивов Linux.

Таблица 1.6. Основные дистрибутивы Linux
Дистрибутив Описание
Slackware

Один из первых разработанных наборов дистрибутивов Linux, который нравится компьютерным
фанатам Linux

Red Hat

Коммерческий дистрибутив для деловых предприятий, используемый главным образом при развертывании серверов для Интернета

Fedora

Один из вариантов дистрибутива Red Hat, предназначенный для домашнего применения

Gentoo

Дистрибутив, разработанный для высокопрофессиональных пользователей Linux, который содержит только исходный код Linux

Mandriva

Дистрибутив, предназначенный главным образом для домашнего применения (который ранее носил название Mandrake)

openSuSe

Различные дистрибутивы для бизнеса и домашнего применения

Debian

Дистрибутив, чаще всего применяемый экспертами Linux, предназначенный для развертывания
коммерческих продуктов Linux

Первые версии системы Linux поставлялись в виде дистрибутивов, оформленных как пакет гибких дисков. При этом для установки системы приходилось загружать все необходимые
группы файлов, а затем копировать их на диски. Обычно требовалось двадцать или больше
дисков, чтобы получить полный дистрибутив! Само собой разумеется, что работа с многочисленными дисками требовала больших усилий.
В настоящее время почти все домашние компьютеры комплектуются устройствами воспроизведения CD и DVD, поэтому дистрибутивы Linux выпускаются либо на нескольких CD, либо
на одном DVD. Благодаря этому инсталляция Linux стала намного проще.
Тем не менее пользователи на первых порах часто сталкиваются с проблемами, устанавливая один из основных дистрибутивов Linux. Разработчикам Linux приходится включать в каждый отдельный дистрибутив большое количество разнообразного прикладного программного
обеспечения, чтобы учесть почти любую ситуацию, в которой может потребоваться примене-

46

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 46

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:24

ние системы Linux. Поэтому дистрибутив включает все, начиная с высококачественных серверов баз данных с поддержкой Интернета и заканчивая обычными играми. При этом общее количество доступных приложений для Linux весьма велико, в связи с чем полный дистрибутив
часто занимает от четырех и больше CD.
Безусловно, чем больше опций доступно в дистрибутиве, тем больший интерес он представляет для компьютерных фанатов Linux, но это может стать сложным препятствием для
начинающих пользователей Linux. При установке большинства дистрибутивов пользователю
приходится отвечать на целый ряд вопросов инсталляционной программы, которая пытается
определить, какие приложения должны загружаться по умолчанию, какие аппаратные средства
подключены к персональному компьютеру и как настроить аппаратные средства. Пользователи
на первых порах часто сталкиваются с затруднениями, отвечая на эти вопросы. В результате
такие пользователи либо устанавливают на своем компьютере слишком много программ, либо
допускаютпротивоположную ошибку и в дальнейшем обнаруживают, что компьютер не может
выполнять те функции, которые им требуются.
К счастью, начинающие пользователи могут прибегнуть к значительно более простому
способу установки Linux.

Специализированные дистрибутивы Linux
В последнее время все чаще появляются дистрибутивы Linux, относящиеся к новой категории. Эти дистрибутивы, как правило, базируются на одном из основных дистрибутивов,
но содержат только такое подмножество приложений, которое применимо лишь в конкретной
области.
Такие индивидуализированные дистрибутивы Linux не только предоставляют все необходимое специализированное программное обеспечение (например, только те офисные продукты, которые требуются для бизнес-пользователей), но и помогают начинающему пользователю
Linux при установке системы, автоматически обнаруживая и настраивая обычно применяемые
аппаратные средства. Благодаря этому установка Linux становится гораздо менее трудоемким
процессом.
В табл. 1.7 перечислены некоторые из имеющихся специализированных дистрибутивов
Linux и показано, к какой области они относятся.

Таблица 1.7. Специализированные дистрибутивы Linux
Дистрибутив

Описание

Xandros

Коммерческий пакет Linux, настроенный с учетом новых пользователей

SimplyMEPIS

Бесплатный дистрибутив для домашнего применения

Ubuntu

Бесплатный дистрибутив для работы в школе и дома

PCLinuxOS

Бесплатный дистрибутив для работы дома и в офисе

Mint

Бесплатный дистрибутив для использования в домашних развлечениях

dyne:bolic

Бесплатный дистрибутив, предназначенный для работы с приложениями аудио и MIDI

Puppy Linux

Небольшой бесплатный дистрибутив, который хорошо работает на персональных компьютерах
старых типов

В этой таблице приведена лишь небольшая часть специализированных дистрибутивов
Linux. Количество специализированных дистрибутивов Linux исчисляется буквально сотнями,
причем в Интернете постоянно обнаруживаются все новые и новые дистрибутивы. В какой бы
области ни работал пользователь, весьма велика вероятность того, что он найдет подходящий
для себя дистрибутив Linux.

Глава 1. Основные сведения о командных интерпретаторах Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 47

47

26.06.2012 22:20:24

Многие из специализированных дистрибутивов Linux разработаны на основе дистрибутива
Debian Linux. В них используются такие же инсталляционные файлы, как и в версии Debian, но
поддерживается лишь небольшая часть полномасштабной системы Debian.

Дистрибутивы Linux категории LiveCD
Относительно новым явлением в мире Linux стало создание загружаемых дистрибутивов
Linux на CD. Такие дистрибутивы позволяют ознакомиться с той или иной системой Linux,
фактически не занимаясь ее установкой. Наиболее современные персональные компьютеры
предоставляют возможность выполнять начальную загрузку с CD вместо стандартного жесткого диска. Разработчики дистрибутивов Linux воспользовались этим и создали дистрибутивы
Linux на загружаемых CD, которые содержат типичную систему Linux (такие дистрибутивы
получили название Linux LiveCD). В связи с ограниченным объемом отдельного CD в состав
такой типичной системы невозможно включить все средства полной системы Linux, но часто
достойно удивления то, насколько велико разнообразие программного обеспечения, которое
разработчикам удается предоставить в распоряжение пользователей. Результатом становится
то, что пользователи могут загружать свой персональный компьютер с CD и эксплуатировать
дистрибутив Linux, не будучи вынужденными вообще что-либо устанавливать на жестком диске своего компьютера!
Это — превосходный способ проверки различных дистрибутивов Linux без нарушения работы используемого персонального компьютера. Достаточно лишь вставить CD в устройство
чтения и выполнить начальную загрузку! Все программное обеспечение Linux будет эксплуатироваться непосредственно с помощью CD. Количество версий Linux LiveCD, которые можно
загрузить из Интернета и записать на CD для испытательного прогона, весьма велико.
В табл. 1.8 перечислены некоторые доступные версии Linux LiveCD, которые нашли широкое применение.

Таблица 1.8. Дистрибутивы Linux LiveCD
Дистрибутив

Описание

Knoppix

Система Linux на немецком языке; первый из разработанных вариантов Linux LiveCD

SimplyMEPIS

Предназначена для начинающих пользователей Linux, которые применяют эту систему дома

PCLinuxOS

Полноценный дистрибутив Linux на LiveCD

Ubuntu

Международный проект Linux, предназначенный для поддержки многих национальных языков

Slax

Версия Linux LiveCD на основе Slackware Linux

Puppy Linux

Полнофункциональная система Linux, предназначенная для персональных компьютеров старых
типов

Читатель может обнаружить в этой таблице знакомые названия. Для многих специализированных дистрибутивов Linux теперь выпущена также версия Linux LiveCD. Есть и такие
дистрибутивы Linux LiveCD, как, например, Ubuntu, которые позволяют устанавливать дистрибутив Linux непосредственно с LiveCD. Это позволяет выполнить загрузку с CD, провести
испытательный прогон дистрибутива Linux, определить, является ли он приемлемым, затем
установить на жестком диске своего компьютера. Такая возможность является чрезвычайно
удобной и понятной для пользователя.
Но, как и все хорошее, версии Linux LiveCD имеют свои недостатки. В частности, доступ
ко всем приложениям осуществляется с помощью CD, поэтому работа замедляется, особенно
если используются более старые, не столь быстродействующие компьютеры и устройства чте-

48

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 48

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:24

ния CD. Кроме того, уже записанные CD не допускают перезаписи, поэтому любые изменения,
внесенные пользователем в систему Linux, удаляются после следующей перезагрузки.
Тем не менее в мире Linux LiveCD появились усовершенствования, позволяющие решить
некоторые из этих проблем. К ним относятся следующие возможности.
■
■
■
■

Копирование системных файлов Linux с CD в память.
Копирование системных файлов в файлы на жестком диске.
Сохранение параметров настройки системы во флеш-накопителе USB.
Сохранение пользовательских настроек во флеш-накопителе USB.

Некоторые версии Linux LiveCD, например Puppy Linux, разработаны в целях сведения
к минимуму количества системных файлов Linux. При загрузке с CD сценарии начальной загрузки LiveCD копируют системные файлы непосредственно в оперативную память. Это позволяет извлечь CD из компьютера сразу после загрузки Linux. Таким образом, приложения
не только работают намного быстрее (поскольку при вызове из памяти быстродействие приложений значительно увеличивается), но и освобождается лоток устройства чтения CD, который может применяться для извлечения дорожек из звуковых CD или воспроизведения видео
с DVD с помощью программного обеспечения, входящего в состав версии Puppy Linux.
В других версиях Linux LiveCD используется альтернативный метод, который также позволяет извлечь CD из лотка после загрузки. Этот метод предусматривает копирование основных
файлов Linux на жесткий диск Windows в виде отдельного файла. После начальной загрузки
с CD происходит поиск такого файла и чтение из него системных файлов. Данный метод, получивший название закрепление, используется в версии dyne:bolic Linux LiveCD. Разумеется,
прежде чем выполнять начальную загрузку с CD, необходимо скопировать системный файл на
жесткий диск.
Широко применяемый метод сохранения данных после сеанса работы с версией Linux
LiveCD состоит в использовании обычного флеш-накопителя USB (такие накопители называют также флеш-дисками, или просто флешками). Почти любая версия Linux LiveCD способна
распознавать вставленный флеш-накопитель USB (даже если эта флешка отформатирована для
Windows), а также выполнять на нем операции чтения и записи. Это позволяет выполнить
загрузку с помощью Linux LiveCD, воспользоваться приложениями Linux для создания файлов, сохранить эти файлы во флеш-накопителе, а затем получить к ним доступ из приложения
Windows (или перенести на другой компьютер). Не правда ли, это великолепная возможность!

Резюме
В настоящей главе рассматривается система Linux и приведены основные сведение о ее
работе. Основой системы является ядро Linux, которое обеспечивает взаимодействие памяти, программ и аппаратных средств. Еще одной важной частью системы Linux являются программы GNU. Командный интерпретатор Linux, описание которого является основной темой
настоящей книги, входит в состав этих базовых программ GNU. Кроме того, в данной главе
рассматривается последняя часть системы Linux — среда рабочего стола Linux. Система Linux
применяется уже много лет, а в последнее время стала поддерживать несколько вариантов среды графического рабочего стола.
В настоящей главе рассматриваются также различные дистрибутивы Linux. В дистрибутиве
Linux объединены различные части системы Linux в виде простого в использовании пакета, который можно легко установить на конкретном персональном компьютере. Дистрибутивы Linux
подразделяются на такие категории, как полномасштабные дистрибутивы Linux, включающие

Глава 1. Основные сведения о командных интерпретаторах Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 49

49

26.06.2012 22:20:24

почти все приложения, которые можно только себе представить, и специализированные дистрибутивы Linux, в состав которых входят лишь приложения, предназначенные для выполнения специальных функций. Повальное увлечение версиями Linux LiveCD привело к созданию
еще одной категории дистрибутивов Linux, которые позволяют легко провести испытательный
прогон системы Linux без установки ее на жестком диске компьютера.
В следующей главе будет показано, что требуется для запуска интерфейса командной строки и приобщения к возможностям создания сценариев для командного интерпретатора. В ней
будет показано, как обратиться к программе командного интерпретатора Linux из этой великолепной среды графического рабочего стола с привлекательным оформлением. В наши дни это
не всегда достаточно просто.

50

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 50

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:24

Получение доступа
к командному
интерпретатору

ГЛАВА

2
В этой главе...
Эмуляция терминала
База данных terminfo
Консоль Linux
Терминал xterm
Терминал Konsole

Â

первых версиях Linux единственно доступным для
работы в системе был командный интерпретатор. Поэтому системным администраторам, программистам и пользователям системы при вводе текстовых команд и просмотре текстового вывода приходилось пользоваться лишь
операторским терминалом Linux. В наши дни, в связи с распространением различных вариантов среды графического
рабочего стола с привлекательным оформлением, ситуация
изменилась на противоположную, и стало сложно даже обнаружить приглашение командного интерпретатора в системе, чтобы в нем поработать. В настоящей главе описано
создание среды командной строки и дан краткий обзор пакетов эмуляции терминала, с которыми приходится сталкиваться в различных дистрибутивах Linux.

Терминал GNOME
Резюме

Эмуляция терминала
Прежде, до столь широкого распространения графических рабочих столов, единственный способ взаимодействия
с системой Unix заключался в использовании текстового
интерфейса командной строки (command line interface —
CLI), предоставляемого командным интерпретатором. Интерфейс командной строки допускает только текстовый
ввод и способен отображать лишь текстовый и элементарный графический вывод.
В связи с этим ограничением невозможно было формировать на устройствах вывода результаты с достаточно

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 51

26.06.2012 22:20:24

привлекательным оформлением. Чаще всего единственно необходимым условием для взаимодействия с системой Unix был простой терминал ввода-вывода. Причем обычно для создания
терминала ввода-вывода было достаточно иметь лишь монитор и клавиатуру (хотя в дальнейшем на практике такие терминалы стали предоставлять дополнительные возможности благодаря использованию мыши), подключенные к системе Unix через кабель связи (обычно многопроводной последовательный кабель). Это простое сочетание устройств предоставляло легкий
способ ввода текстовых данных в систему Unix и просмотра текстовых результатов.
Как известно, в современной среде Linux дела обстоят иначе. Почти в каждом дистрибутиве
Linux используется среда графического рабочего стола того или иного типа. Однако для доступа к командному интерпретатору все еще требуется текстовый дисплей, обеспечивающий
работу с интерфейсом командной строки. С этой проблемой сталкивается каждый, кому приходится обращаться непосредственно к системе. В связи с распространением всех этих новых
и замечательных графических средств рабочего стола Linux иногда нелегко найти способ воспользоваться интерфейсом командной строки, предусмотренным в дистрибутиве Linux.
Один из вариантов перехода к интерфейсу командной строки состоит в том, чтобы вывести
систему Linux из режима графического рабочего стола и поместить ее в текстовый режим.
В текстовом режиме на мониторе развертывается лишь простой интерфейс командной строки
командного интерпретатора, точно так же, как и в дни, предшествующие появлению графических рабочих столов. Этот текстовый режим принято также называть режимом консоли Linux,
поскольку он эмулирует стародавний аппаратный операторский терминал и предоставляет непосредственный интерфейс к системе Linux.
Альтернативой развертыванию консоли Linux является применение пакета эмуляции терминала, вызываемого на выполнение из среды графического рабочего стола Linux. Пакет эмуляции терминала моделирует работу на терминале ввода-вывода, не выходя за пределы одного
из графических окон на рабочем столе. На рис. 2.1 приведен пример выполнения программы
эмулятора терминала в среде графического рабочего стола Linux.
Каждый пакет эмуляции терминала обладает способностью эмулировать терминалы вводавывода одного или нескольких конкретных типов. Всем, кто собирается работать с командным
интерпретатором в системе Linux, к сожалению, приходится приобретать определенные знания об эмуляции терминала.
Зная о том, каковыми являются основные средства старых терминалов ввода-вывода, вы
сможете принять решение о выборе конкретного типа эмуляции при работе с графическим эмулятором терминала и в полной мере воспользоваться всеми имеющимися средствами. Основные средства, предусмотренные в терминале ввода-вывода, подразделяются на две области:
графические возможности и клавиатура. В настоящем разделе рассматриваются эти средства
и описано, какое отношение они имеют к различным типам эмуляторов терминала.

Графические возможности
Наиболее важная часть эмуляции терминала состоит в определении способа отображения
информации на мониторе. Сталкиваясь с термином “текстовый режим”, обычно никто не думает, что и в этом режиме нельзя обойтись без графики. Однако даже самые простые по своему
устройству терминалы ввода-вывода поддерживают определенные операции манипулирования экраном (такие как очистка экрана и отображение текста в конкретном местоположении
на экране).
В данном разделе рассматриваются графические средства, применение которых становится
отличительным признаком каждого из разных типов терминалов, а также описано, из чего состоят пакеты эмуляции терминала.

52

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 52

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:24

Рис. 2.1. Простой эмулятор терминала, эксплуатируемый на рабочем столе Linux

Кодировки
Все терминалы должны отображать символы на экране (в противном случае текстовый режим был бы довольно бесполезным). Сложность состоит в том, какие символы необходимо
отображать и какие коды должна передавать система Linux для их отображения. Кодировка —
это ряд двоичных команд, передаваемых системой Linux на монитор для отображения символов. Предусмотрено несколько кодировок, поддерживаемых различными пакетами эмуляции
терминала, которые перечислены ниже.
■ Кодировка ASCII. Стандартный американский код обмена информацией (American
Standard Code for Information Interchange). Эта кодировка содержит английские символы, представленные в памяти с использованием 7-битового кода, и состоит из английских букв (в верхнем и нижнем регистре), цифр и специальных символов, общее
количество которых составляет 128. Кодировка ASCII была утверждена Американским
национальным институтом стандартов (American National Standards Institute — ANSI)
под заголовкам US-ASCII. Часто приходится видеть, что при описании эмуляторов терминала она упоминается как кодировка ANSI.
■ Кодировка ISO-8859-1 (обычно называемая Latin-1). Расширение кодировки ASCII, разработанное Международной организацией по стандартизации (International Organization
for Standardization — ISO). В ней используется 8-битовый код для поддержки стандартных символов ASCII, а также специальных символов иностранных алфавитов для боль-

Глава 2. Получение доступа к командному интерпретатору

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 53

53

26.06.2012 22:20:24

■
■
■
■
■

шинства западноевропейских языков. Кодировка Latin-1 широко применяется в многонациональных пакетах эмуляции терминала.
Кодировка ISO-8859-2. Кодировка ISO, которая поддерживает языковые символы восточноевропейских языков.
Кодировка ISO-8859-6. Кодировка ISO, которая поддерживает языковые символы арабского языка.
Кодировка ISO-8859-7. Кодировка ISO, которая поддерживает языковые символы греческого языка.
Кодировка ISO-8859-8. Кодировка ISO, которая поддерживает языковые символы еврейского языка (иврит).
Кодировка ISO-10646 (обычно называемая Юникодом): Двухбайтовая кодировка ISO,
которая содержит коды для большинства языков с латинскими и другими алфавитами.
Эта единственная кодировка содержит все коды, определенные во всех кодировках ряда
ISO-8859-x. Кодировка Юникода в последнее время становится все более популярной
среди разработчиков приложений с открытым исходным кодом.

Безусловно, кодировкой, которая в наши дни находит наиболее широкое распространение
в англоязычных странах, является Latin-1. Все чаще применяется также кодировка Юникода,
которая в один прекрасный день вполне может стать новым стандартом среди кодировок. Наиболее широко применяемые эмуляторы терминала позволяют выбирать кодировки, предназначенные для использования при эмуляции терминала.

Управляющие коды
Терминалы должны не только обладать способностью отображать символы, но и управлять специальными функциями на мониторе и клавиатуре, такими как задание местоположения курсора на экране. Эти функции осуществляются с использованием системы управляющих
кодов. Управляющий код представляет собой специальный код, не используемый в кодировке,
который передает терминалу сигнал на выполнение специальной операции, не приводящей
к выводу символа на экран.
Широко применяемыми функциями управляющего кода являются возврат каретки (возврат
курсора к началу строки), перевод строки (помещение курсора на следующую горизонтальную
строку), горизонтальная табуляция (смещение курсора на заранее заданное количество пробелов), отработка действий клавиш со стрелками (вверх, вниз, влево и вправо) и действий клавиш перелистывания страниц вверх и вниз. Эти коды главным образом эмулируют функции,
управляющие размещением курсора на мониторе, но есть также несколько других кодов, таких
как очистка всего экрана и даже воспроизведение звука колокольчика (который эмулирует звонок колокольчика на пишущей машинке при достижении конца каретки).
Есть и такие управляющие коды, которые обеспечивают управление средствами связи терминалов ввода-вывода. Терминалы ввода-вывода подключаются к компьютерной системе через канал связи определенного типа, основой которого часто служит кабель последовательной
передачи данных. Иногда возникает необходимость управления данными в канале связи, поэтому разработчики предусмотрели специальные управляющие коды, предназначенные для использования исключительно в области передачи данных. Разумеется, эти коды не обязательно
могут потребоваться в современных эмуляторах терминала, но большинство из них поддерживает эти коды для обеспечения совместимости. Наиболее широко применяемыми кодами этой
категории являются коды XON и XOFF, предназначенные для запуска и останова передачи
данных на терминал соответственно.

54

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 54

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:24

Графика блочного режима
По мере роста популярности первых терминалов ввода-вывода их изготовители стали все
чаще экспериментировать в области реализации элементарных графических возможностей.
Безусловно, к числу “графических” терминалов ввода-вывода, наиболее часто применяемых
в мире Unix, принадлежали терминалы корпорации DEC (Digital Equipment Corporation) ряда
VT. Поворотный момент в развитии терминалов ввода-вывода наступил с выпуском устройства DEC VT100 в 1978 году. Терминал DEC VT100 был первым терминалом, поддерживающим полную кодировку ANSI, включая символы псевдографики блочного режима.
Кодировка ANSI содержит коды, которые позволяют мониторам отображать не только
текст, но и простейшие графические символы, такие как Т-образные, Г-образные, крестообразные знаки и отрезки прямых различной ориентации. Но терминалом, который далеко превзошел по своей популярности все прочие модели терминалов, применявшиеся при эксплуатации
системы Unix в 1980-х годах, оказался DEC VT102, обновленная версия терминала VT100.
Большинство современных программ эмуляции терминала все еще эмулируют работу дисплея
VT102, поддерживая все коды ANSI, предназначенные для создания графики блочного режима.

Векторная графика
Вслед за этим компания Tektronix организовала выпуск популярного ряда терминалов, в которых был применен метод отображения, называемый векторной графикой. Создатели векторной графики отказались от применявшегося в терминалах DEC метода формирования графики
блочного режима и перешли к формированию всех экранных изображений (включая символы)
в виде ряда отрезков линий (получивших название векторов). Терминал Tektronix 4010 оказался в числе наиболее широко применяемых графических терминалов ввода-вывода из всех, которые когда-либо выпускались. Во многих пакетах эмуляции терминала все еще эмулируются
его возможности.
В терминале 4010 для создания изображения происходит вычерчивание ряда векторов с использованием электронного луча, во многом аналогично тому, как формируется рисунок карандашом. В векторной графике не используются точки для рисования линий, поэтому она позволяет изображать геометрические формы с более высокой точностью по сравнению с большинством точечных графических терминалов. К этой возможности проявили особо большой
интерес математики и ученые из других областей.
В современных эмуляторах терминала для эмуляции изобразительных возможностей векторной графики терминалов Tektronix 4010 используется программное обеспечение. Это средство
все еще остается популярным среди специалистов, которым требуются точные графические
изображения, а также среди тех пользователей, которые эксплуатируют приложения, основанные на применении процедур векторной графики для рисования сложных графиков и диаграмм.

Буферизация отображения
Ключом к организации успешной работы графического дисплея является способность терминала к буферизации данных. Для буферизации данных требуется применение дополнительной внутренней памяти в самом терминале для хранения символов, не отображаемых в настоящее время на мониторе.
В терминалах ряда DEC VT использовались следующие два типа буферизации данных.
■ Буферизация данных в ходе их прокрутки за пределы основного окна экрана (этот способ принято называть ведением журнала).
■ Буферизация полностью в отдельном окне экрана (это — применение дополнительного
экрана).

Глава 2. Получение доступа к командному интерпретатору

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 55

55

26.06.2012 22:20:24

Буферизация первого типа основана на использовании так называемой области прокрутки — определенной части памяти терминала, которая позволяет “запоминать” данные, которые
вышли в результате прокрутки за пределы экрана. Стандартный терминал DEC VT102 имел
область просмотра, состоящую из 25 строк символов. По мере того как на терминале отображается новая строка символов, происходит прокрутка вверх предшествующих ей строк. После достижения на терминале нижней строки отображения ввод следующей строки приводит
к тому, что верхняя строка в результате прокрутки выходит за пределы отображения.
Внутренняя память терминала VT102 позволяла сохранять в нем последние 64 строки,
которые вышли после прокрутки за пределы отображения. Пользователи имели возможность
фиксировать текущее состояние отображения на экране и пользоваться клавишами со стрелками для прокрутки назад через предыдущие строки, которые перед этим были “убраны” изза прокрутки вперед с экрана. Пакеты эмуляции терминала позволяют использовать для прокрутки правую линейку прокрутки или колесико прокрутки мыши для просмотра сохраненных
данных без необходимости фиксировать отображение. Безусловно, для обеспечения полной
совместимости эмуляции в большинстве пакетов эмуляции терминала предусмотрена также
возможность фиксировать отображение на дисплее и использовать клавиши со стрелками
и клавиши перелистывания страниц вверх и вниз для просмотра сохраненных данных.
Буферизация второго типа основана на применении так называемого дополнительного
экрана. Как правило, на терминале вывод данных осуществляется непосредственно в обычную
область отображения на мониторе. Но был разработан метод, позволяющий в примитивной
форме реализовать анимацию путем применения двух областей экрана для хранения данных.
Для этого использовались управляющие коды, которые служили командами для терминала,
чтобы запись данных осуществлялась на дополнительном экране вместо текущего экрана отображения. Эти данные сохранялись в памяти. Другие управляющие коды передавали терминалу сигнал о том, что изображение на мониторе должно быть переключено с данных, отображаемых с помощью обычного экрана, на данные, относящиеся к дополнительному экрану,
и это переключение происходило почти мгновенно. Путем сохранения подряд идущих страниц
данных в области дополнительного экрана с их последующим отображением можно было грубо моделировать движущиеся графические изображения.
Терминалы, эмулирующие терминалы ряда VT, обладают способностью поддерживать оба
метода буферизации данных — и область прокрутки, и дополнительный экран.

Цветное изображение
Программисты экспериментировали с различными способами представления данных
даже в те дни, когда существовали лишь терминалы ввода-вывода с черно-белым (или скорее
с черно-зеленым) изображением. Большинство терминалов поддерживало специальные управляющие коды, позволяющие формировать специальный текстовый вывод следующих типов.
■
■
■
■
■

Полужирные символы.
Подчеркнутые символы.
Негативное изображение (черные символы на белом фоне).
Мигание.
Различные сочетания указанных средств.

В те дни для привлечения особого внимания пользователей программисты применяли вывод текста полужирным шрифтом, включали мигание или формировали негативное изображение текста. Просмотр такого текста очень утомляет зрение. А теперь применяются другие
приемы, не менее утомительные!

56

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 56

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:24

После ввода в действие терминалов с цветным изображением программисты добавили специальные управляющие коды, с помощью которых текст отображается в различных цветах
и оттенках. Кодировка ANSI включает управляющие коды, которые позволяют задавать конкретные цвета и для цвета текста (цвета переднего плана), и для цвета фона, отображаемого
на мониторе. Большинство эмуляторов терминалов также поддерживает управляющие коды
ANSI, относящиеся к цветному изображению.

Клавиатура
Назначение терминала состоит не только в формировании изображения на мониторе. Те,
кому когда-либо приходилось сталкиваться с различными терминалами ввода-вывода, могли
заметить, что на их клавиатуре имеется множество разных клавиш, кроме тех, которые служат
для ввода символов. На клавиатуре обычного компьютера этих клавиш уже нет, поэтому разработчикам пакетов эмуляции терминала приходится решать сложную задачу эмуляции некоторых особых клавиш терминала ввода-вывода.
Дело в том, что в свое время разработчики клавиатуры для персонального компьютера
отказались от мысли предусматривать клавиши, соответствующие всевозможным типам специальных клавиш, необходимых для терминалов ввода-вывода. Были и такие изготовители
персональных компьютеров, которые проводили эксперименты по применению специальных
клавиш для выполнения каких-то особых функций, но в конечном итоге состав клавиш клавиатуры персонального компьютера стал в большей степени стандартизированным.
Чтобы пакет эмуляции терминала мог полностью эмулировать терминал ввода-вывода конкретного типа, он должен предусматривать соответствие даже для всех тех клавиш терминала
ввода-вывода, которые отсутствуют на клавиатуре персонального компьютера. При этом приходится применять такие средства обеспечения соответствия, которые часто приводят к путанице, особенно по той причине, что в различных системах используются разные управляющие
коды для одних и тех же клавиш.
Ниже перечислены некоторые специальные клавиши, которые предусмотрены во многих
пакетах эмуляции терминала.
■ Прерывание. После нажатия клавиши прерывания в базовое устройство передается поток нулевых символов. Эта клавиша часто используется для прерывания программы,
выполняемой в настоящее время в командном интерпретаторе.
■ Блокировка прокрутки. Клавиша блокировки прокрутки, называемая также клавишей
останова прокрутки, останавливает вывод на дисплее. В некоторых терминалах предусмотрена дополнительная память для хранения показанного ранее содержимого дисплея, чтобы пользователь мог выполнять прокрутку назад по строкам, выведенным за
пределы изображения, в то время как включен режим блокировки прокрутки.
■ Повторение. Клавиша повторения, будучи нажатой вместе с другой клавишей, вынуждает терминал снова и снова отправлять в базовое устройство значение этой другой
клавиши.
■ Возврат. Клавиша возврата (называемая также клавишей ввода) обычно используется
для отправки в базовое устройство символа возврата каретки. Эта клавиша чаще всего
применяется для указания на завершение ввода команды, которая должна быть обработана базовым устройством (теперь на клавиатуре персонального компьютера эта клавиша обозначается как ).
■ Удаление. Клавиша удаления, которая на первый взгляд должна выполнять несложную
функцию, вызывает затруднения у разработчиков пакетов эмуляции терминала. На не-

Глава 2. Получение доступа к командному интерпретатору

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 57

57

26.06.2012 22:20:24

которых терминалах эта клавиша применяется для удаления символа в текущей позиции курсора, а на других после ее нажатия происходит удаление предыдущего символа. В целях устранения этого разногласия на клавиатурах персонального компьютера
предусмотрены две клавиши удаления — и .
■ Клавиши со стрелками. Клавиши со стрелками обычно используются для перемещения
курсора в определенное место, например, при просмотре или правке листинга.
■ Функциональные клавиши. На терминалах ввода-вывода они представляли собой комбинации специализированных клавиш, с которыми можно было связывать уникальные
функции в программах. Эти клавиши аналогичны клавишам – персонального компьютера. В терминалах ряда DEC VT фактически имеются два набора функциональных клавиш – и –.
Важнейшим элементом пакета эмуляции терминала является эмуляция клавиатуры. К сожалению, разработчики часто создают такие приложения, которые требуют от пользователя
нажатия каких-то конкретных клавиш для выполнения определенных функций. Автору приходилось сталкиваться с многими пакетами связи, в которых применялись клавиши –
старых моделей терминала DEC, которые обычно можно с трудом найти на клавиатуре,
применяя пакет эмуляции терминала.

База данных terminfo
Как описано выше, пакеты эмуляции терминала способны эмулировать терминалы различных типов, поэтому должен быть предусмотрен способ передачи системе Linux указания о том,
какой именно терминал должен быть эмулирован. Дело в том, что система Linux должна иметь
сведения о составе управляющих кодов, применяемых при обмене данными с эмулятором терминала. Этой цели служат некоторая переменная среды (см. главу 5) и специальное множество
файлов, которые имеют общее название база данных terminfo.
База данных terminfo представляет собой ряд файлов, определяющих характеристики различных терминалов, которые могут использоваться в системе Linux. Система Linux хранит
данные terminfo для каждого типа терминала в виде отдельного файла в каталоге базы данных terminfo. В различных дистрибутивах может быть определено разное местоположение для
этого каталога. Чаще всего этот каталог имеет расположение /usr/share/terminfo, /etc/
terminfo или /lib/terminfo.
Как правило, каталог базы данных terminfo имеет подкаталоги, обозначенные буквами алфавита, поскольку это способствует упрощению организации содержащейся в нем информации (дело в том, что количество различных файлов terminfo обычно весьма велико). Отдельные
файлы, относящиеся к конкретному терминалу, сохраняются в каталоге, обозначенном буквой,
которая соответствует имени этого терминала. Например, в каталоге /usr/share/terminfo/v
хранятся файлы эмуляторов терминала VT.
Каждый отдельный файл terminfo представляет собой двоичный файл, полученный в результате компиляции текстового файла. Сами текстовые файлы содержат кодовые слова, которые определяют функции экрана, связанные с управляющими кодами, необходимыми для
реализации этих функций на терминале.
Поскольку файлы базы данных terminfo являются двоичными, сами коды в этих файлах
нельзя просматривать непосредственно. Но можно воспользоваться командой infocmp для
преобразования двоичных записей в текст. Ниже приведен пример использования данной
команды.

58

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 58

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:25

$ infocmp vt100
# Reconstructed via infocmp from file: /lib/terminfo/v/vt100
vt100|vt100-am|dec vt100 (w/advanced video),
am, msgr, xenl, xon,
cols#80, it#8, lines#24, vt#3,
acsc="aaffggjjkkllmmnnooppqqrrssttuuvvwwxxyyzz{{||}},
bel=G, blink=\E[5m$, bold=\E[1m$,
clear=\E[H\E[J$, cr=M, csr=\E[%i%p1%d;%p2%dr,
cub=\E[%p1%dD, cub1=H, cud=\E[%p1%dB, cud1=J,
cuf=\E[%p1%dC, cuf1=\E[C$,
cup=\E[%i%p1%d;%p2%dH$, cuu=\E[%p1%dA,
cuu1=\E[A$, ed=\E[J$, el=\E[K$,
ªel1=\E[1K$,
enacs=\E(B\E)0, home=\E[H, ht=I, hts=\EH, ind=J, ka1=\EOq,
ka3=\EOs, kb2=\EOr, kbs=H, kc1=\EOp, kc3=\EOn, kcub1=\EOD,
kcud1=\EOB, kcuf1=\EOC, kcuu1=\EOA, kent=\EOM, kf0=\EOy,
kf1=\EOP, kf10=\EOx, kf2=\EOQ, kf3=\EOR, kf4=\EOS, kf5=\EOt,
kf6=\EOu, kf7=\EOv, kf8=\EOl, kf9=\EOw, rc=\E8,
rev=\E[7m$, ri=\EM$, rmacs=O, rmam=\E[?7l,
rmkx=\E[?1l\E>, rmso=\E[m$, rmul=\E[m$,
rs2=\E>\E[?3l\E[?4l\E[?5l\E[?7h\E[?8h,
sc=\E7,
sgr0=\E[m\017$, smacs=N, smam=\E[?7h, smkx=\E[?1h\E=,
smso=\E[7m$, smul=\E[4m$, tbc=\E[3g,
$

Эта запись terminfo определяет имя терминала (в данном случае vt100) наряду со всеми
прочими псевдонимами, которые могут быть связаны с этим именем терминала. Отметим, что
в первой строке вывода показано местонахождение файла terminfo, из которого извлечены рассматриваемые значения.
Вслед за этим команда infocmp выводит конкретные сведения из определения терминала,
а также управляющие коды, которые используются для эмуляции отдельных функций терминала. Некоторые функции могут быть включены или выключены. Если функция приведена
в списке, то она включена согласно определению терминала (в качестве примера можно указать функцию am, которая определяет автоматическое выравнивание по правому полю). Другие
функции должны определять конкретные последовательности управляющих кодов, применяемых для выполнения соответствующей задачи (таких как очистка, или стирание, отображения
на мониторе). В табл. 2.1 приведен список некоторых функций, которые можно видеть в приведенном листинге файла определения terminfo терминала vt100.

Таблица 2.1. Коды функций terminfo
Код
am

Задание автоматического выравнивания по правому полю

Описание

msgr

Предохранение от перемещения курсора в режиме вставки

xenl

Пропуск символов обозначения конца строки после выхода за 80 столбцов

xon

Применение на терминале символов XON/XOFF для управления потоком данных

cols#80

Организация вывода по 80 столбцов в строке

it#8

Определение соответствия знака табуляции восьми пробелам

Глава 2. Получение доступа к командному интерпретатору

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 59

59

26.06.2012 22:20:25

Продолжение табл. 2.1
Код

Описание

lines#24

Организация вывода по 24 строки на экране

vt#3

Виртуальный терминал номер 3

bel

Управляющий код, используемый для эмуляции звонка

blink

Управляющий код, используемый для формирования мигающего текста

bold

Управляющий код, используемый для формирования полужирного текста

clear

Управляющий код, используемый для очистки экрана

cr

Управляющий код, используемый для ввода символа возврата каретки

csr

Управляющий код, используемый для смены области прокрутки

cub

Перемещение на один символ влево без стирания

cub1

Перемещение курсора назад на один пробел

cud

Перемещение курсора вниз на одну строку

cud1

Управляющий код для перемещения курсора вниз на одну строку

cuf

Перемещение на один символ вправо без стирания

cuf1

Управляющий код для перемещения курсор вправо на один пробел без стирания

cup

Управляющий код для перемещения в строку один, столбец два на дисплее

cuu

Перемещение курсора вверх на одну строку

cuu1

Управляющий код для перемещения курсора вверх на одну строку

ed

Очистка до конца экрана

el

Очистка до конца строки

el1

Очистка до начала строки.

enacs

Включение дополнительной кодировки

home

Управляющий код для перемещения курсора в исходную позицию — в строку один, столбец
два (то же, что и cup)

ht

Символ табуляции

hts

Задать табуляцию в каждой строке в текущем столбце

ind

Выполнить прокрутку текста вверх

ka1

Левая верхняя клавиша на клавиатуре

ka3

Правая верхняя клавиша на клавиатуре

kb2

Центральная клавиша на клавиатуре

kbs

Клавиша

kc1

Левая нижняя клавиша на клавиатуре

kc3

Правая нижняя клавиша на клавиатуре

kcub1

Клавиша со стрелкой влево

kcud1

Управляющий код для клавиши со стрелкой вниз

kcuf1

Клавиша со стрелкой вправо

kcuu1

Клавиша со стрелкой вверх

kent

Клавиша (ВВОД)

kf0

Функциональная клавиша

60

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 60

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:25

Окончание табл. 2.2
Код

Описание

kf1

Функциональная клавиша

kf10

Функциональная клавиша

rc

Восстановление позиции курсора в последней сохраненной позиции

rev

Режим негативного изображения

ri

Выполнение прокрутки текста вниз

rmacs

Конец дополнительной кодировки

rmam

Выключение автоматически заданных полей

rmkx

Выход из клавиатурного режима передачи

rmso

Выход из режима вставки

rmul

Выход из режима подчеркивания

rs2

Сброс

sc

Сохранение текущей позиции курсора

sgr

Определение атрибутов видеорежима

sgr0

Выключение всех атрибутов

smacs

Начало дополнительной кодировки

smam

Включение автоматически заданных полей

smkx

Запуск клавиатурного режима передачи

smso

Начало режима вставки

smul

Начало режима подчеркивания

tbc

Очистка всех табуляторов

В командном интерпретаторе Linux для определения того, какой параметр эмуляции терминала из базы данных terminfo должен использоваться для конкретного сеанса, служит переменная среды TERM. Если переменная среды TERM задана равной vt100, то командный интерпретатор определяет, что должны использоваться управляющие коды, связанные с записью базы
данных terminfo, соответствующей vt100, для отправки управляющих кодов в эмулятор терминала. Чтобы определить значение переменной среды TERM, достаточно вызвать ее с помощью
эхо-повтора из интерфейса командной строки:
$ echo $TERM
xterm
$

Этот пример показывает, что текущий тип терминала задан в соответствии с записью xterm
в базе данных terminfo.

Консоль Linux
В первых версиях Linux после загрузки системы на мониторе появлялось приглашение
к вводу информации регистрации, и на этом заканчивались возможности пользовательского
интерфейса. Как уже было сказано выше, этот пользовательский интерфейс именуется консолью Linux. Консоль Linux была единственным местом, где можно было вводить команды для
работы с системой.

Глава 2. Получение доступа к командному интерпретатору

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 61

61

26.06.2012 22:20:25

В современных системах Linux после запуска автоматически создается несколько виртуальных консолей. Виртуальная консоль — это сеанс терминала, который выполняется в памяти
в системе Linux. Вместо подключения нескольких терминалов ввода-вывода к персональному
компьютеру в большинстве дистрибутивов Linux предусмотрен запуск семи (а иногда даже
большего количества) виртуальных консолей, доступ к которым может быть получен с помощью одних и тех же устройств персонального компьютера — клавиатуры и монитора.
В большинстве дистрибутивов Linux можно получить доступ к виртуальной консоли с помощью простой комбинации клавиш. Обычно достаточно удерживать нажатыми клавиши
и , затем нажать одну из функциональных клавиш (–), чтобы перейти
к виртуальной консоли, которую намечено использовать. Функциональная клавиша обеспечивает переход к виртуальной консоли 1, клавиша — к виртуальной консоли 2 и т.д.
В шести из всех виртуальных консолей используется полноэкранный текстовый эмулятор
терминала для отображения текстового экрана регистрации, как показано на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Экран регистрации консоли Linux

После регистрации пользователя со своим идентификатором и паролем происходит переход к интерфейсу командной строки командного интерпретатора bash системы Linux. Консоль
Linux не предоставляет возможности выполнять какие-либографические программы. Могут
применяться лишь текстовые программы, вывод которых отображается на текстовых консолях
Linux.
После регистрации на одной из виртуальных консолей можно оставить ее в активном
состоянии и переключиться на другую виртуальную консоль, не прекращая начатого ранее

62

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 62

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:25

активного сеанса. Пользователь может переключаться между всеми виртуальными консолями,
одновременно поддерживая несколько активных сеансов.
Первая или последние две виртуальные консоли обычно зарезервированы для графических
рабочих столов X Window. В некоторых дистрибутивах для такого использования предназначена только одна виртуальная консоль, поэтому, скорее всего, придется вначале проверить все
три комбинации клавиш, , и , чтобы узнать, какие из
них используются в данном конкретном дистрибутиве. Большинство дистрибутивов обеспечивает автоматическое переключение на одну из графических виртуальных консолей после
завершения последовательности загрузки, чтобы предоставить пользователю возможность
полноценной работы с графическим окном регистрации и графическим рабочим столом.
Организация работы по принципу регистрации в сеансе текстового виртуального терминала с последующим переключением на графический терминал обычно менее удобна. К счастью,
предусмотрен лучший способ переключения между графическим и текстовым режимами в системе Linux. Он состоит в использовании пакетов эмуляции терминала и широко применяется
для получения доступа к интерфейсу командной строки командного интерпретатора в сеансе
работы с графическим рабочим столом. В следующих разделах описаны наиболее широко применяемые пакеты программ, которые обеспечивают эмуляцию терминала в графическом окне.

Терминал xterm
Раньше всех прочих пакетов был разработан пакет xterm эмуляции терминала X Window,
который является также наиболее простым. Пакет xterm появился непосредственно со времени
создания среды X Window и включен по умолчанию в большинство пакетов X Window.
Пакет xterm предоставляет и основной интерфейс эмуляции терминала VT102/220 с командной строкой, и графическую среду Tektronix 4014 (аналогичную среде 4010). Несмотря на то что
xterm представляет собой полный пакет эмуляции терминала, он не требует для работы большого объема ресурсов (в частности, памяти). По этой причине пакет xterm все еще широко применяется в дистрибутивах Linux, предназначенных для эксплуатации на аппаратных платформах
более старых выпусков. В некоторых вариантах среды графического рабочего стола, таких как
f luxbox, xterm используется как предусмотренный по умолчанию пакет эмуляции терминала.
Безусловно, пакет xterm не предлагает многих привлекательных функций, но весьма хорошо
решает многие задачи, одной из которых является эмуляция терминала VT220. Более новые
версии xterm обеспечивают даже эмуляцию управляющих кодов для работы с цветным изображением терминалов ряда VT, что позволяет использовать выделение цветом в выводе сценариев.
На рис. 2.3 показан внешний вид простого окна xterm на графическом рабочем столе Linux.
Пакет xterm позволяет управлять отдельными функциями с применением параметров командной строки и четырех простых графических меню. Эти функции рассматриваются в следующих разделах и там же описано, как изменять их параметры.

Параметры командной строки
Список параметров командной строки xterm весьма значителен. Предусмотрено много
средств, которыми можно управлять для настройки функций эмуляции терминала, в частности, включать или выключать отдельные составляющие эмуляции VT.
В параметрах командной строки xterm используются знаки “плюс” (+) и “минус” (-) для
указания на то, как установлено данное средство. Знак “плюс” указывает, что настройка рассматриваемого средства должна быть возвращена в значение по умолчанию. А знак “минус”

Глава 2. Получение доступа к командному интерпретатору

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 63

63

26.06.2012 22:20:25

говорит о том, что для средства должно быть задано значение, отличное от предусмотренного
по умолчанию. В табл. 2.2 перечислены некоторые из наиболее широко применяемых средств,
которые можно задавать с помощью параметров командной строки.

Рис. 2.3. Основное окно xterm

Таблица 2.2. Параметры командной строки xterm
Параметр
132

Описание

ah

Текстовый курсор всегда выделяется подсветкой

aw

Автоматический перенос строк включен

bc

Мигание текстового курсора включено

bg color

Определение цвета, используемого для фона

cm

Распознавание управляющих кодов изменения цвета ANSI отключено

fb font

Определение шрифта, используемого для полужирного текста

fg color

Определение цвета, используемого для текста переднего плана

fn font

Определение шрифта, используемого для текста

fw font

Определение шрифта, используемого для текста с широкими символами

hc color

Определение цвета, используемого для текста, выделенного подсветкой

j

Использование скачкообразной прокрутки, при которой происходит прокрутка одновременно на
несколько строк

По умолчанию xterm не допускает применения режима с 132 символами в строке

64

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 64

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:25

Окончание табл. 2.2
Параметр

Описание

l

Включение записи данных с экрана в файл журнала

lf filename

Определение имени файла, используемого для ведения журнала содержимого экрана

mb

Воспроизведение звука колокольчика на поле, когда курсор достигает конца строки

ms color

Определение цвета, используемого для текстового курсора

name name

Определение имени приложения, которое появляется в области заголовка

rv

Включение негативного изображения, при котором цвета фона и переднего плана сменяют друг
друга

sb

Использование боковой линейки прокрутки для выполнения прокрутки по сохраненным данным
прокрутки

t

Запуск программы xterm в режиме Tektronix

tb

Определение панели инструментов, которая должна отображаться в верхней части окна программы xterm

Следует учитывать, что не во всех реализациях xterm поддерживаются все эти параметры
командной строки. Предусмотрена возможность определить, какие параметры реализованы
в применяемой версии xterm, воспользовавшись параметром -help при запуске xterm в конкретной системе.

Главное меню параметров xterm (Main Options)
Главное меню xterm содержит элементы настройки, которые относятся одновременно
к окнам VT102 и Tektronix. Можно получить доступ к главному меню, удерживая нажатой
клавишу и однократно щелкнув кнопкой мыши (левой кнопкой на мыши для правой
руки или правой кнопкой на мыши — для левой) после перевода курсора в окно сеанса xterm.
Внешний вид главного меню xterm в одном из дистрибутивов показан на рис. 2.4.
В главном меню xterm имеются четыре раздела, которые описаны ниже.

Команды событий X
В разделе команд событий X доступны средства, которые позволяют управлять взаимодействием программы xterm с окном X Window.
■ Панель инструментов (Toolbar). Если в применяемой версии xterm поддерживается панель инструментов, то в меню предусмотрен соответствующий элемент, позволяющий
включать или отключать отображение панели инструментов в окне xterm (эта команда
меню аналогична параметру командной строки tb).
■ Безопасная клавиатура (Secure Keyboard). Эта команда позволяет ограничить применение определенных комбинаций клавиш исключительно конкретным окном xterm. Это
удобно при вводе пароля, поскольку гарантирует, что введенные данные нельзя будет
перехватить в другом окне.
■ Разрешение на передачу событий (Allow SendEvents). Эта команда разрешает принимать в окне xterm сообщения о событиях X Window, сформированных в других приложениях X Window.
■ Перерисовка окна (Redraw Window). Эта команда указывает системе X Window, что необходимо обновить содержимое окна xterm.

Глава 2. Получение доступа к командному интерпретатору

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 65

65

26.06.2012 22:20:25

Рис. 2.4. Главное меню параметров xterm (Main Options)

Еще раз отметим, что не все эти функции могут поддерживаться в конкретной применяемой реализации xterm. Если они не поддерживаются, то не появляются в меню или выделяются
серым цветом.

Перехват вывода
Пакет xterm позволяет перехватывать данные, отображаемые в окне, а затем либо регистрировать эти данные в файле, либо отправлять их на текущий принтер, определенный в системе
X Window. Ниже перечислены элементы меню, относящиеся к этому разделу.
■ Регистрация в файле (Log to file). Эта команда обеспечивает передачу всех данных, отображаемых в окне xterm, в текстовый файл.
■ Печать содержимого окна (Print window). Эта команда обеспечивает отправку всех данных, отображаемых в текущем окне, на применяемый по умолчанию принтер X Window.
■ Перенаправление на принтер (Redirect to printer). Эта команда также обеспечивает отправку всех данных, отображаемых в окне xterm, на применяемый по умолчанию принтер X Window. Данная функция должна быть выключена в целях прекращения печати
чрезмерного объема данных.
Дело в том, что это средство перехвата может создавать излишнюю нагрузку на систему,
если в области отображения используются графические или управляющие символы (например, для вывода текста с выделением цветом). Причем в файле журнала сохраняются или передаются на принтер все символы, отправленные на дисплей, включая управляющие символы.

66

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 66

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:25

При использовании средства печати xterm предполагается, что в системе X Window определен текущий принтер, применяемый по умолчанию. Если же ни один принтер не определен, то
соответствующий этому средству элемент меню будет выделен серым цветом.

Настройки клавиатуры
Раздел с настройками клавиатуры содержит функции, позволяющие индивидуализировать
применяемый в программе xterm способ отправки символов, введенных с клавиатуры, в базовую систему.
■ 8-битовые управляющие коды (8-bit controls). Эта команда обеспечивает передачу
8-битовых управляющих кодов, применяемых в терминалах VT220, вместо 7-битовых
управляющих кодов ASCII.
■ Клавиша с обратной стрелкой (Back arrow key). Эта команда выполняет прямое и обратное переключение функции клавиши с обратной стрелкой между отправкой символа
возврата на позицию (Backspace) или символа удаления (Delete).
■ Модификаторы Alt/Numlock (Alt/Numlock Modifiers). Эта команда управляет тем, должны ли нажатия клавиши или приводить к изменению поведения цифровой клавиатуры персонального компьютера.
■ Передача экранирующего кода клавишей (Alt Sends Escape). Эта команда позволяет указать, что при нажатии клавиши вместе с другой клавишей должна происходить передача экранирующего управляющего кода.
■ Передача экранирующего кода метаклавишей (Meta sends Escape). Эта команда позволяет управлять тем, должна ли происходить при нажатии функциональных клавиш передача двухсимвольного управляющего кода, включая экранирующий управляющий код.
■ Клавиша служит как обычная клавиша удаления (Delete is DEL). Эта команда
позволяет указать, что клавиша клавиатуры персонального компьютера предназначена для передачи символа удаления (Delete) вместо символа возврата на позицию
(Backspace).
■ Старые версии функциональных клавиш (Old Function keys). Эта команда указывает,
что функциональные клавиши клавиатуры персонального компьютера должны эмулировать функциональные клавиши терминала DEC VT100.
■ Функциональные клавиши Termcap (Termcap Function keys). Эта команда указывает, что
функциональные клавиши клавиатуры персонального компьютера должны эмулировать
функциональные клавиши Termcap системы Berkley Unix.
■ Функциональные клавиши Sun (Sun Function keys). Эта команда указывает, что функциональные клавиши клавиатуры персонального компьютера должны эмулировать функциональные клавиши рабочей станции Sun.
■ Клавиатура VT220 (VT220 keyboard). Эта команда указывает, что функциональные клавиши клавиатуры персонального компьютера должны эмулировать функциональные
клавиши терминала DEC VT220.
Вполне очевидно, что настройка параметров клавиатуры часто зависит от того, в какой среде и (или) в каком конкретном приложении применяется эмулятор терминала. Многое также
зависит от личных предпочтений пользователя. Очень часто выбор определенных параметров
клавиатуры продиктован тем, являются ли они наиболее удобными в работе конкретного пользователя.

Глава 2. Получение доступа к командному интерпретатору

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 67

67

26.06.2012 22:20:25

Меню параметров VT (VT Options)
Меню параметров VT определяет функции, используемые программой xterm при эмуляции
терминала VT102. Для доступа к меню параметров VT необходимо удерживать нажатой клавишу и щелкнуть второй кнопкой. Как правило, второй кнопкой мыши является средняя
кнопка мыши. Если используется мышь с двумя кнопками, то в большинстве конфигураций
X Window в системе Linux щелчок средней кнопкой мыши эмулируется одновременным щелчком левой и правой кнопками. На рис. 2.5 показан внешний вид меню параметров VT.

Рис. 2.5. Меню параметров VT (VT Options) программы xterm

Как показано на рис. 2.5, многие функции VT, которые можно задавать с применением
параметров командной строки, могут быть также заданы с помощью меню параметров VT.
В меню параметров показан весьма значительный список доступных параметров. Команды
настройки параметров VT разделены на три набора команд, описанных в следующих разделах.

Средства VT
К командам управления средствами VT относятся команды, определяющие функции, с помощью которых программа xterm реализует эмуляцию VT102/220. Эти команды перечислены ниже.
■ Включение линейки прокрутки (Enable Scrollbar).
■ Включение линейки скачкообразной прокрутки (Enable Jump Scrollbar).

68

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 68

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:25

■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■

Включение негативного изображения (Enable Reverse Video).
Включение автоматического переноса строк (Enable Auto Wraparound).
Включение обратного переноса строк (Enable Reverse Wraparound).
Включение автоматического перевода строки (Enable Auto Linefeed).
Включение клавиш курсора приложения (Enable Application Cursor Keys).
Включение клавиатуры приложения (Enable Application Keypad).
Прокрутка вниз при нажатии клавиши (Scroll to Bottom on Keypress).
Прокрутка вниз при выводе на терминал (Scroll to Bottom on TTY Output).
Ввод в действие переключения между 80 и 132 столбцами (Allow 80/132 Column
Switching).
Выборка в буфер обмена (Select to Clipboard).
Включение визуально управляемого звонка (Enable Visual Bell).
Включение безотлагательности звонка (Enable Bell Urgency).
Включение создания окна при получении сигнала звонка (Enable Pop on Bell).
Включение мигающего курсора (Enable Blinking Cursor).
Включение переключения на дополнительный экран (Enable Alternate Screen Switching).
Включение активного значка (Enable Active Icon).

Каждую из этих функций можно включать или отключать, щелкая на соответствующем ей
элементе в меню. Включенная функция отмечена стоящей рядом с ней галочкой.

Команды VT
Раздел команд VT предназначен для передачи конкретных команд сброса в окно эмуляции
xterm. К ним относятся команды, перечисленные ниже.
■ Выполнить программный сброс (Do Soft Reset).
■ Выполнить полный сброс (Do Full Reset).
■ Выполнить сброс и очистку сохраненных строк (Reset and Clear Saved Lines).
Программный сброс предусматривает передачу управляющего кода для сброса области
экрана. Эта команда может применяться, если в какой-то программе неправильно задана область прокрутки. Полный сброс приводит к очистке экрана, сбросу всех установленных позиций табуляции и переустановке всех функций терминала, установленных в ходе сеанса, в начальное состояние. Команда выполнения сброса и очистки сохраненных строк обеспечивает
полный сброс, а также удаляет содержимое файла журнала области прокрутки.

Текущие команды экрана
Раздел с текущими командами экрана позволяет передавать в эмулятор xterm команды,
определяющие то, какой экран является в настоящее время активным.
■ Отображение окна Tek (Show Tek Window). Позволяет отобразить окно терминала
Tektronix наряду с окном терминала VT100.
■ Переключение на окно Tek (Switch to Tek Window). Обеспечивает сокрытие окна терминала VT100 и отображение окна терминала Tektronix.
■ Сокрытие окна VT (Hide VT Window). Обеспечивает сокрытие окна терминала VT100
в то время, когда отображается окно терминала Tektronix.

Глава 2. Получение доступа к командному интерпретатору

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 69

69

26.06.2012 22:20:25

■ Отображение дополнительного экрана (Show Alternate Screen). Позволяет отобразить
данные, которые в настоящее время хранятся в области дополнительного экрана VT100.
Эмулятор терминала xterm предоставляет возможность запуска либо в режиме терминала
VT100 (по умолчанию), либо в режиме терминала Tektronix (при использовании параметра
командной строки t). После запуска в том или ином режиме эту область меню можно использовать для переключения в ходе сеанса на другой режим.

Меню шрифтов VT (VT Fonts)
Меню шрифтов VT задает начертание шрифта, используемое в окне эмуляции VT100/220.
Для того чтобы получить доступ к этому меню, следует удерживать нажатой клавишу
и однократно щелкнуть третьей кнопкой мыши (правой кнопкой на мыши для правой руки или
левой кнопкой — для левой) после перевода курсора в окно сеанса xterm. Внешний вид меню
шрифтов VT показан на рис. 2.6.
Меню шрифтов VT, рассматриваемое ниже, содержит три раздела с вариантами выбора.

Рис. 2.6. Меню шрифтов VT программы xterm

Задание шрифта
Параметры меню задания шрифта определяют размер шрифта, используемого в окне xterm.
Возможные размеры приведены ниже.
■ Размер по умолчанию (Default).
■ Нечитабельный (Unreadable).

70

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 70

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:25

■
■
■
■
■
■
■

Мельчайший (Tiny).
Мелкий (Small).
Средний (Medium).
Крупный (Large).
Сверхкрупный (Huge).
Управляющая последовательность (Escape Sequence).
Выбор (Selection).

Шрифт, применяемый по умолчанию, представляет собой шрифт стандартного размера,
который используется для отображения текста в текущей рамке X Window. Нечитабельный
шрифт в основном соответствует своему названию. При его использовании размеры окна
xterm уменьшаются до такой степени, что им фактически невозможно пользоваться. Однако это удобно, если требуется до предела свернуть окно xterm на рабочем столе, не удаляя
его полностью с экрана. Крупный и сверхкрупный варианты выбора шрифта позволяют выводить на экран шрифты увеличенного размера для пользователей со слабым зрением.
Команда меню для выбора управляющей последовательности задает в качестве применяемого шрифта тот шрифт, который был установлен последним по времени с помощью управляющего кода выбора шрифта терминала VT100. Команда выбора позволяет сохранить текущий
шрифт со специальным именем шрифта.

Отображение шрифта
Раздел меню с командами отображения шрифта предназначен для определения типа символов, используемых при выводе текста. В этом разделе представлены три варианта.
■ Символы вычерчивания линий (Line Drawing Characters). Команда выбора символов вычерчивания линий служит для системы Linux указанием, что линии следует формировать с использованием символов линий в составе псевдографики ANSI, а не символов
линий из выбранного шрифта.
■ Упакованный шрифт (Packed Font). Команда выбора упакованного шрифта указывает
системе Linux, что должен использоваться упакованный шрифт.
■ Символы удвоенного размера (Doublesized characters) Эта команда указывает системе
Linux, что шрифт должен быть масштабирован с удвоением по отношению к его обычному размеру.
Команда выбора символов рисования линий позволяет определить, какого рода графические средства должны использоваться при формировании графики в текстовом режиме. При
этом могут применяться либо символы, предусмотренные в выбранном источнике шрифта,
либо символы, представленные управляющими кодами DEC VT100.

Задание шрифта
В этом разделе меню содержатся следующие команды, позволяющие указать тип шрифта,
используемого для вывода символов.
■ Шрифты TrueType (TrueType Fonts).
■ Шрифты UTF-8 (UTF-8 Fonts).
■ Шрифты заголовков UTF-8 (UTF-8 Titles).

Глава 2. Получение доступа к командному интерпретатору

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 71

71

26.06.2012 22:20:26

Шрифты TrueType широко применяются в различных вариантах графической среды. В отличие от моноширинных шрифтов, в которых для каждого символа отводится одинаковое пространство на строке, шрифты TrueType обеспечивают размещение символов с учетом их собственных размеров. Это означает, что буква i занимает на строке меньше места, чем буква m.
Шрифт UTF-8 позволяет на время перейти к использованию кодировки Юникода при работе
с приложениями, которые не поддерживают буквы, отличные от латинских. Команда выбора
шрифта заголовков позволяет выводить в окне xterm заголовки с применением кодировки UTF-8.

Терминал Konsole
В рамках проекта создания рабочего стола KDE был разработан собственный пакет эмуляции терминала, называемый Konsole. Пакет Konsole включает основные средства программы xterm, а также предусматривает применение большого количества дополнительных
функций, благодаря которым он становится сравнимым по своим возможностям с приложениями Windows. В настоящем разделе описаны функции терминала Konsole и показано, как
их использовать.

Параметры командной строки
Во многих дистрибутивах Linux предусмотрен метод запуска приложений непосредственно из системы меню графического рабочего стола. Если в применяемом дистрибутиве эта возможность не поддерживается применительно к терминалу Konsole, то его можно запустить
вручную с помощью следующего формата:
konsole parameters

Полностью аналогично xterm, в пакете Konsole используются параметры командной
строки parameters в целях задания набора функций, применяемого в создаваемых сеансах.
В табл. 2.3 приведены применимые параметры командной строки Konsole.

Таблица 2.3. Параметры командной строки Konsole
Параметр
-e command

Описание

--keytab file

Использование указанного файла ключей для определения сопоставлений клавиш

--keytabs

Формирование списка всех имеющихся файлов keytab

--ls

Запуск сеанса Konsole с экраном регистрации

--name name

Задание имени, которое появляется в области заголовка Konsole

--noclose

Предотвращение закрытия окна Konsole после закрытия последнего сеанса

--noframe

Запуск окна Konsole без рамки

--nohist

Предотвращение сохранения программой Konsole журнала прокрутки в сеансах

--nomenubar

Запуск окна Konsole без стандартных параметров строки меню

--noresize

Предотвращение изменения размеров области окна Konsole

--notabbar

Запуск окна Konsole без стандартной области вкладок для сеансов

--noxft

Запуск окна Konsole без поддержки замены более мелких шрифтов псевдонимами этих
шрифтов

Выполнение команды вместо командного интерпретатора

--profile file Запуск окна Konsole с настройками, сохраненными в указанном файле

72

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 72

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:26

Окончание табл. 2.3
Параметр

Описание

--profiles

Формирование списка всех имеющихся профилей Konsole

--schema name

Запуск окна Konsole с использованием указанного имени схемы или файла

--schemata

Формирование списка схем, доступных в Konsole

-T title

Задание заголовка окна Konsole

--type type

Запуск сеанса Konsole с использованием указанного типа

--types

Формирование списка всех доступных типов сеансов Konsole

--vt_sz CxL

Определение количества столбцов (C) и строк (L) на терминале

dir --workdir

Определение рабочего каталога для Konsole, в котором должны храниться временные файлы

Сеансы окон с вкладками
После запуска программы Konsole обнаруживается такая ее особенность, как окно с вкладками, в котором каждая вкладка соответствует открытому сеансу эмуляции терминала. Таковой
является предусмотренная по умолчанию организация применения сеансов с помощью окон
с вкладками, и обычно в этом состоит использование стандартного интерфейса командной
строки командного интерпретатора bash. Программа Konsole дает пользователю возможность
иметь в своем распоряжении одновременно несколько активных вкладок. Вкладки могут размещаться в верхней или в нижней области окна и позволяют легко переключаться между сеансами. Это — превосходная возможность для программистов, которым требуется, допустим,
редактировать код, который представлен на одной вкладке, чередуя это с проверкой кода с помощью другой вкладки окна с вкладками. Дело в том, что можно очень легко переключаться
в любой последовательности между различными активными вкладками в Konsole. На рис. 2.7
показано окно Konsole с тремя активными вкладками.
Как и эмулятор терминала xterm, терминал Konsole предоставляет простое меню, доступ
к которому можно получить с помощью щелчка правой кнопкой мыши в активной области
вкладок. После щелчка правой кнопкой мыши в области вкладок открывается меню со следующими параметрами.
■ Копирование (Copy). Эта команда обеспечивает копирование выбранного текста в буфер обмена.
■ Вставка (Paste). С помощью этой команды выполняется вставка содержимого буфера
обмена в выбранную область.
■ Очистка области прокрутки и сброс (Clear Scrollback & Reset). С помощью этой команды можно удалить весь текст из текущей вкладки и выполнить сброс терминала.
■ Открытие диспетчера файлов (Open File Manager). Эта команда позволяет открыть применяемый по умолчанию диспетчер файлов рабочего стола KDE, Dolphin, в текущем
рабочем каталоге.
■ Смена профиля (Change Profile). Эта команда позволяет сменить профиль для текущей
вкладки.
■ Редактирование текущего профиля (Edit Current Profile). Эта команда позволяет отредактировать профиль текущей вкладки.
■ Отображение строки меню (Show Menu Bar). Эта команда дает возможность включить
или отключить отображение строки меню.

Глава 2. Получение доступа к командному интерпретатору

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 73

73

26.06.2012 22:20:26

Рис. 2.7. Эмулятор терминала Konsole с тремя активными сеансами

■ Кодировка символов (Character Encoding). Эта команда позволяет выбрать кодировку,
используемую для передачи и отображения символов.
■ Закрытие вкладки (Close Tab). С помощью этой команды можно завершить текущий
сеанс окна с вкладками. Если закрываемая вкладка является последней вкладкой в окне
Konsole, то закрывается сама программа Konsole.
В программе Konsole предусмотрен еще один удобный способ получения доступа к новому
меню вкладок: достаточно удерживать нажатой клавишу и щелкнуть правой кнопкой
мыши в области вкладок.
После внесения изменений в окне с вкладками можно сохранить эти изменения для использования в дальнейшем с помощью профиля.

Профили
В программе Konsole предусмотрен мощный метод, который обеспечивает сохранение
и повторное использование параметров сеанса окна с вкладками, основанный на применении
профилей. Если запуск программы Konsole производится впервые, то параметры сеанса окна
с вкладками извлекаются из применяемого по умолчанию профиля Shell. Эти параметры обеспечивают настройку таких опций, как используемый командный интерпретатор, цветовые
схемы и т.д. После внесения изменений в текущий сеанс окна с вкладками можно сохранить
эти изменения как новый профиль. Такая возможность позволяет применять многие настройки

74

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 74

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:26

для вкладок, например, организовать сеанс окна с вкладками, в котором используется командный интерпретатор, отличный от bash.
Профили могут также применяться для автоматизации трудоемких задач, таких как регистрация в другой системе. Предусмотрена возможность определять произвольное количество профилей и использовать необходимые профили при открытии тех или иных сеансов окон с вкладками.
Для создания нового профиля можно воспользоваться командой редактирования текущего профиля, которая упоминалась выше при описании простого меню Konsole. Чтобы переключиться
с текущего профиля на другой профиль, можно воспользоваться командой смены профиля простого меню. Описанные выше возможности поддерживаются также командами строки меню.
По умолчанию в программе Konsole строка меню используется для предоставления дополнительных функциональных средств, с помощью которых можно модифицировать и сохранять
вкладки и профили Konsole.

Строка меню
В предусмотренной по умолчанию установке Konsole используется строка меню, позволяющая легко просматривать и изменять параметры и применяемые средства на вкладках. Строка меню состоит из шести элементов, как описано в следующих разделах.

Файл (File)
Элемент строки меню Файл позволяет открыть новую вкладку в текущем или новом окне.
Он содержит следующие элементы.
■ Новая вкладка (New Tab). Открывает новую вкладку Konsole в текущем окне терминала
с использованием заданного по умолчанию профиля Shell (Командный интерпретатор).
■ Новое окно (New Window). Запускает новое окно терминала для размещения новой
вкладки Konsole.
■ Список определенных профилей (List of defined profiles). Переключает на новый профиль в текущем сеансе вкладки.
■ Открытие диспетчера файлов (Open File Manager). Открывает диспетчер файлов в текущем рабочем каталоге.
■ Закрытие вкладки (Close Tab). Закрывает текущую вкладку.
■ Завершение (Quit). Завершает работу приложения Konsole.
При первоначальном запуске Konsole единственным профилем, перечисленным в Списке
определенных профилей (List-of-Defined-Profiles), является Shell (Командный интерпретатор). По мере дальнейшего создания и сохранения дополнительных профилей их имена также
появляются в списке.

Редактирование (Edit)
Элемент строки меню Edit обеспечивает возможность применять операции обработки текста в сеансе, а также предусматривает выполнение некоторых дополнительных функций, как
указано ниже.
■ Копирование (Copy). Копирование выбранного текста (который выделен подсветкой
с помощью мыши) в буфер обмена системы.
■ Вставка (Paste). Вставка текста, находящегося в настоящее время в буфере обмена системы, в текущем местоположении курсора. Если текст содержит символы обозначения
конца строки, эти символы обрабатываются командным интерпретатором.

Глава 2. Получение доступа к командному интерпретатору

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 75

75

26.06.2012 22:20:26

■ Переименование вкладки (Rename Tab). Изменение текущего имени вкладки. В дополнение к тексту могут использоваться следующие обозначения.
● %#. Номер сеанса.
● %D. Текущий каталог (абсолютное имя).
● %d. Текущий каталог (относительное имя).
● %n. Имя программы.
● %u. Имя пользователя.
● %w. Заголовок окна, заданный командным интерпретатором.
■ Перенаправление ввода (Copy Input To). Эта команда указывает, что текст, введенный
в текущей вкладке, должен быть перенаправлен в одну или несколько вкладок в открытых в настоящее время окнах терминала.
■ Передача по ZModem (ZModem Upload). Эта команда позволяет передать файл в систему с использованием протокола ZModem.
■ Очистка и сброс (Clear and Reset). Отправляет управляющий код для сброса эмулятора
терминала и очищает текущее окно сеанса.
Программа Konsole предоставляет превосходный метод отслеживания назначения вкладок.
С помощью команды Переименовать вкладку (Rename Tab) можно присвоить вкладке имя,
соответствующее ее профилю. Это помогает следить за тем, какие функции выполняют те или
иные вкладки.

Представление (View)
Элемент строки меню Представление содержит элементы, позволяющие управлять отдельными сеансами в окне Konsole. В число предусмотренных при этом команд входят следующие.
■ Раздельное представление (Split View). Управляет отображением в текущем окне эмуляции терминала. Возможные способы представления можно задать с помощью следующих команд.
● Разделение на левую и правую панели (Split View Left/Right). Разбивает текущее
представление на два идентичных экрана, расположенных рядом.
● Разделение на верхнюю и нижнюю панели (Split View Top/Bottom). Разбивает текущее представление на два идентичных экрана, расположенных один над другим.
● Закрытие активного (Close Active). Объединяет разбитое в настоящее время текущее
окно терминала снова в одно окно.
● Закрытие других (Close Others). Объединяет разбитые в настоящее время окна терминала, отличные от текущего, снова в одно окно.
● Развертывание представления (Expand View). Корректирует размеры активной панели разбитого на несколько панелей окна терминала, предоставив ей большую часть
экрана.
● Свертывание представления (Shrink View). Корректирует размеры активной панели
разбитого на несколько панелей окна терминала, предоставив ей меньшую часть
экрана.
■ Отсоединение представления (Detach View). С помощью этой команды можно удалить
текущую вкладку из окна Konsole и запустить новое окно Konsole с использованием

76

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 76

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:26

■
■
■

■

■
■
■

данной текущей вкладки. Такая возможность предоставляется, если открыта больше
чем одна активная вкладка.
Отображение строки меню (Show Menu Bar). Включает или отключает отображение
строки меню.
Полноэкранный режим (Full Screen Mode). Включает или отключает заполнение окном
терминала всей области отображения монитора.
Отслеживание паузы (Monitor for Silence). Включает или отключает специальный внешний вид значка, при котором на вкладке не появляется какой-либо новый текст в течение
10 секунд. Это позволяет переключиться на другую вкладку во время ожидания прекращения вывода из приложения, например, при компиляции большой программы.
Отслеживание активности (Monitor for Activity). Включает или отключает специальный
внешний вид значка, при котором на вкладке выводится текст. Это позволяет переключиться на другую вкладку во время ожидания вывода из приложения.
Кодировка символов (Character Encoding). Выбирает кодировку, используемую для передачи и отображения символов.
Увеличение размера текста (Increase Text Size). Увеличивает размер шрифта текста.
Уменьшение размера текста (Decrease Text Size). Уменьшает размер шрифта текста.

Функция Раздельное представление (Split View) в программе Konsole отслеживает текущее количество открытых вкладок в раздельном представлении. Например, если в окне терминала имеются три вкладки и происходит разбиение представления, каждое представление
будет иметь три вкладки.

Обратная прокрутка (Scrollback)
Программа Konsole сохраняет для каждой вкладки область журнала, которую принято называть буфером обратной прокрутки. Область журнала содержит текстовый вывод, состоящий
из строк, которые вышли в результате прокрутки за пределы области просмотра эмулятора терминала. По умолчанию в буфере обратной прокрутки сохраняется последняя 1000 строк вывода.
В меню Обратная прокрутка (Scrollback) предусмотрены команды для работы с этим буфером.
■ Поиск в выводе (Search Output). Открывает диалоговое окно в нижней части текущей
вкладки. Диалоговое окно Найти (Find) позволяет указать программе Konsole, какой
конкретно текст должен быть найден в буфере прокрутки. Это окно позволяет указать,
должен ли учитываться регистр, задать регулярные выражения и определить направление поиска.
■ Найти следующее (Find Next). Находит следующее вхождение текста, согласующегося
со строкой поиска, в более близкой по времени части журнала буфера обратной прокрутки.
■ Найти предыдущее (Find Previous). Находит следующее вхождение текста, согласующегося со строкой поиска, в более дальней по времени части журнала буфера обратной
прокрутки.
■ Сохранить вывод (Save Output). Сохраняет содержимое буфера обратной прокрутки
в текстовом файле или в HTML-файле.
■ Параметры обратной прокрутки (Scrollback Options). Управляет функционированием
буфера обратной прокрутки. Ниже перечислены возможные варианты работы буфера.

Глава 2. Получение доступа к командному интерпретатору

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 77

77

26.06.2012 22:20:26

● Отсутствие обратной прокрутки (No Scrollback). Отключает буфер обратной прокрутки.
● Фиксация обратной прокрутки (Fixed Scrollback). Задает размер буфера обратной прокрутки (количество строк). По умолчанию применяется размер, равный 1000 строк.
● Отсутствие ограничения обратной прокрутки (Unlimited Scrollback). Сохраняет
в буфере обратной прокрутки неограниченное количество строк.
● Сохранение в текущий профиль (Save to Current Profile). Сохраняет параметры буфера обратной прокрутки в составе параметров текущего профиля.
■ Очистка области прокрутки и сброс (Clear Scrollback & Reset). Удаляет содержимое
буфера обратной прокрутки и выполняет сброс в окне терминала.
Предусмотрена возможность просматривать буфер обратной прокрутки следующим образом: используя линейку прокрутки в области просмотра; нажимая клавишу и клавишу
со стрелкой вверх для выполнения построчной прокрутки; нажимая клавишу перелистывания
страницы вверх для постраничной прокрутки (на 24 строки).

Закладки (Bookmarks)
Элементы меню Закладки предоставляют возможность управлять закладками, установленными в окне Konsole. Закладка дает возможность сохранять данные о местоположении
в каталоге активного сеанса, а затем возвращаться в прежнее место в том же или новом сеансе.
Во время работы часто приходится раскрывать один за другим большое количество каталогов,
чтобы найти что-либо в системе Linux, а затем выходить на прежний уровень в дереве каталогов, после чего бывает трудно вспомнить, как снова пройти этот проделанный путь. Закладки
позволяют решить эту проблему. Таким образом, после того, как найдено нужное место в дереве каталогов, достаточно установить новую закладку. Если потребуется снова вернуться в это
место, можно найти соответствующую ему закладку в меню Закладки, после чего автоматически выполняется смена каталога от имени пользователя для перехода в нужное ему место.
Элементы меню для работы с закладками включают следующие команды.
■ Добавление закладки (Add Bookmark). Создает новую закладку, соответствующую текущему местоположению в дереве каталогов.
■ Установка закладок на вкладки как папки (Bookmark Tabs as Folder). Создает по одной
закладке для всех текущих вкладок окна терминала.
■ Создание папки закладок (New Bookmark Folder). Создает новую папку для хранения
закладок.
■ Редактирование закладок (Edit Bookmarks). Позволяет редактировать существующие
закладки.
■ Создание списка закладок (A list of your bookmarks). Включает в один список все созданные закладки.
Не существует ограничения на число закладок, которое может быть сохранено в программе
Konsole, но если количество закладок слишком велико, это может привести к путанице. По
умолчанию все закладки в области закладок находятся на одном и том же уровне. Предусмотрена возможность более удобно организовать распределение закладок, создавая новые папки
закладок и перемещая отдельные закладки в эти папки с помощью команды меню Редактирование закладок.

78

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 78

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:26

Настройки (Settings)
Область строки меню Настройки позволяет настраивать профили и управлять ими, а также
предусматривать немного более широкие функциональные возможности для текущего сеанса
работы с вкладками. Эта область включает следующие команды.
■ Смена профиля (Change Profile). Применяет выбранный профиль к текущей вкладке.
■ Редактирование текущего профиля (Edit Current Profile). Открывает диалоговое окно,
в котором можно изменить широкий перечень параметров профиля.
■ Управление профилями (Manage Profiles). Позволяет определить какой-то конкретный
профиль в качестве профиля по умолчанию. Кроме того, с ее помощью можно создавать
и удалять профили. К тому же эта команда управляет последовательностью отображения профилей в меню Файл (File).
■ Настройка комбинаций клавиш (Configure Shortcuts). Определяет комбинации клавиш
для команд Konsole.
■ Настройка уведомлений (Configure Notifications). Применяется для определения действий, связанных с конкретными событиями сеанса.
■ Настройка Konsole (Configure Konsole). Создает определяемые пользователем схемы
и сеансы Konsole.
Область Настройка уведомлений предоставляет весьма широкие возможности. Она позволяет связывать пять конкретных событий, которые могут происходить в сеансе, с шестью
разными действиями. При возникновении одного из этих событий выполняется одно или несколько определенных действий.
Параметры Редактирование текущего профиля (Edit Current Profile) представляют собой мощное инструментальное средство, обеспечивающее расширенное управление функциями работы с профилями. Это диалоговое окно предоставляет способ создания и сохранения
разнообразных профилей для последующего использования. На рис. 2.8 показано основное
диалоговое окно Редактирование текущего профиля (Edit Current Profile).
Диалоговое окно редактирования текущего профиля состоит из шести областей с вкладками.
■ Общее (General). Эта область позволяет задать имя профиля, значок, начальный каталог файловой системы и т.д. Можно также определить команду, выполняемую после
открытия вкладки. Эта команда, как правило, указывает на командный интерпретатор
bash, /bin/bash, но может также представлять собой обычную команду командного
интерпретатора, такую как top.
■ Вкладки (Tabs). Эта команда определяет формат названия вкладки и позицию полос
прокрутки вкладки.
■ Внешний вид (Appearance). Окно Внешний вид содержит такие элементы, как цветовая
схема вкладки и настройки шрифтов.
■ Прокрутка (Scrolling). В число настроек входят размер буфера обратной прокрутки
и местоположение полосы прокрутки в окне.
■ Ввод (Input). В этой области можно определить так называемые привязки клавиш, которые указывают, какие коды символов должны передаваться в программу эмуляции
терминала при нажатии определенных комбинаций клавиш.
■ Дополнительные настройки (Advanced). Это окно позволяет задавать некоторые дополнительные настройки. К ним относятся функции терминала, кодировка символов,
команды работы с мышью и средства курсора.

Глава 2. Получение доступа к командному интерпретатору

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 79

79

26.06.2012 22:20:26

Рис. 2.8. Диалоговое окно редактирования текущего профиля программы Konsole

Справка (Help)
Элемент меню Справка позволяет получить доступ к полному руководству по программе
Konsole (если при установке дистрибутива Linux были развернуты руководства KDE), к средству Совет дня (Tip of the day), которое показывает интересные, но малоизвестные способы
упрощения работы и рекомендации при каждом запуске программы Konsole, а также к стандартному диалоговому окну О программе Konsole (About Konsole).

Терминал GNOME
Как и следовало ожидать, впроекте рабочего стола GNOME предусмотрена собственная
программа эмуляции терминала. Пакет программ терминала GNOME предоставляет во многом
такие же возможности, как Konsole и xterm. В настоящем разделе приведено краткое описание
различных функций настройки и использования терминала GNOME.

Параметры командной строки
В программе терминала GNOME также предусмотрен широкий набор параметров командной строки, которые позволяют определить поведение терминала GNOME при его запуске.
В табл. 2.4 перечислены имеющиеся параметры.

80

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 80

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:26

Таблица 2.4. Параметры командной строки терминала GNOME
Параметр
-e command

Описание

-x

Выполнение всего содержимого командной строки, которое следует за этим
параметром, в применяемом по умолчанию окне терминала

--window

Открытие нового окна с заданным по умолчанию окном терминала. Предусмотрена возможность добавления нескольких параметров --window для запуска
нескольких окон

Выполнение программы, указанной данным параметром, в применяемом по
умолчанию окне терминала

--window-with-profile= Открытие нового окна с указанным профилем. Этот параметр также может быть
задан несколько раз в командной строке
--tab
Открытие нового терминала с вкладками в последнем открытом окне терминала
--tab-with-profile=

Открытие нового терминала с вкладками в последнем открытом окне терминала
с использованием указанного профиля

--role=

Задание роли для последнего указанного окна

--show-menubar

Включение строки меню в верхней части окна терминала

--hide-menubar

Отключение строки меню в верхней части окна терминала

--full-screen

Отображение полностью развернутого окна терминала

--geometry=

Задание параметра геометрии X Window

--disable-factory

Отмена регистрации на сервере имен активизации

--use-factory

Регистрация на сервере имен активизации

--startup-id=

Задание идентификатора для протокола уведомления о запуске Linux

-t, --title=

Задание заголовка для окна терминала

--working-directory=

Задание применяемого по умолчанию рабочего каталога для окна терминала

--zoom=

Задание коэффициента масштабирования терминала

--active

Задание последней указанной вкладки терминала в качестве активной вкладки

Параметры командной строки терминала GNOME позволяют автоматически задавать использование многих средств терминала GNOME при его запуске. Тем не менее большинство из
этих средств можно также задать из окна терминала GNOME после его развертывания.

Вкладки
По аналогии с терминалом Konsole, на терминале GNOME для каждого сеанса применяется отдельная вкладка, кроме того, вкладки используются для отслеживания нескольких сеансов, работающих в одном и том же окне. На рис. 2.9 показано окно терминала GNOME с тремя
активными вкладками сеансов.
Предусмотрена возможность щелкнуть правой кнопкой мыши в окне вкладки для вызова
на экран контекстного меню, позволяющего выполнять определенные действия в сеансе работы с вкладкой, как описано ниже.
■ Открытие терминала (Open Terminal). Открывает новое окно терминала GNOME с заданным по умолчанию сеансом работы с вкладкой.
■ Открытие вкладки (Open Tab). Открывает новую вкладку сеанса в существующем окне
терминала GNOME.

Глава 2. Получение доступа к командному интерпретатору

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 81

81

26.06.2012 22:20:26

Рис. 2.9. Терминал GNOME с тремя активными сеансами

■ Закрытие вкладки (Close Tab) или закрытие окна (Close Window). Если открыто несколько вкладок, отображается элемент меню Закрытие вкладки, которое позволяет
закрыть текущую вкладку сеанса. Если открыта только одна вкладка, отображается команда меню Закрытие окна, с помощью которой можно закрыть все окно терминала
GNOME.
■ Копирование (Copy). Копирует текст, выделенный подсветкой в текущей вкладке сеанса, в буфер обмена.
■ Вставка (Paste). Вставляет данные из буфера обмена в текущей позиции курсора на текущей вкладке сеанса.
■ Профили (Profiles). Позволяет изменить профиль текущего сеанса работы с вкладками
или отредактировать текущий профиль вкладки.
■ Отображение строки меню (Show Menubar). Включает или отключает отображение
строки меню.
■ Методы ввода (Input Methods). Изменяет текущий метод ввода путем перехода к другому символьному преобразованию или полностью выключает его.
С помощью контекстного меню можно быстрее получить доступ к часто выполняемым
действиям, которые представлены в стандартной строке меню в окне терминала.

82

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 82

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:26

Строка меню
Но основной объем операций с терминалом GNOME выполняется с помощью строки
меню, которая содержит все параметры конфигурации и настройки, необходимые для подготовки терминала GNOME к работе в требуемом режиме. Различные элементы строки меню
рассматриваются в следующих разделах.

Файл (File)
Элемент меню File (Файл) содержит элементы, позволяющие создавать вкладки терминала
и управлять ими следующим образом.
■ Открытие терминала (Open Terminal). Запуск нового сеанса командного интерпретатора
в новом окне терминала GNOME.
■ Открытие вкладки (Open Tab). Запуск нового сеанса командного интерпретатора на новой вкладке в существующем окне терминала GNOME.
■ Новый профиль (New Profile). Эта команда позволяет настраивать сеанс вкладки и сохранять настройку в виде профиля, который можно в дальнейшем выбрать для использования.
■ Сохранение содержимого (Save Contents). С помощью этой команды можно сохранить
содержимое буфера обратной прокрутки в текстовом файле.
■ Закрытие вкладки (Close Tab). Закрытие текущей вкладки в окне.
■ Закрытие окна (Close Window). Данная команда позволяет прекратить текущий сеанс
терминала GNOME и закрыть все активные вкладки.
Доступ к большинству элементов меню File можно также получить, щелкнув правой кнопкой
мыши в области вкладки сеанса. Элемент New Profile (Новый профиль) дает возможность настроить параметры вкладки сеанса и сохранить эти параметры для дальнейшего использования.
При использовании элемента New Profile необходимо вначале предоставить имя для нового профиля, чтобы открыть диалоговое окно Editing Profile (Редактирование профиля), которое показано на рис. 2.10.
В этой области, которая, в свою очередь, состоит из следующих шести областей, можно
уточнить характеристики эмуляции терминала сеанса.
■ Общее (General). Задаются общие параметры, такие как шрифт, звуковой сигнал и элементы строки меню.
■ Заголовок и команда (Title and Command). Задается заголовок для вкладки сеанса (отображаемый на вкладке) и указывается, начинается ли сеанс с выполнения специальной
команды или с вызова командного интерпретатора.
■ Цвета (Colors). Задаются цвета переднего плана и фона, используемые на вкладке сеанса.
■ Фон (Background). Данная область позволяет определить фоновое изображение для
вкладки сеанса или сделать фон прозрачным, чтобы рабочий стол был виден через
вкладку сеанса.
■ Прокрутка (Scrolling). Эта область управляет тем, должна ли быть создана область прокрутки и какой размер она должна иметь.
■ Совместимость (Compatibility). Здесь можно указать, какие управляющие коды передаются в систему при нажатии клавиш и .

Глава 2. Получение доступа к командному интерпретатору

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 83

83

26.06.2012 22:20:27

Рис. 2.10. Диалоговое окно Editing Profile терминала GNOME

После настройки профиля можно задать этот параметр при открытии нового сеанса работы
с вкладками.

Редактирование (Edit)
Элемент меню Edit (Редактирование) содержит элементы, с помощью которых можно обрабатывать текст на вкладках. Предусмотрена возможность копировать и вставлять текст в любом месте в окне вкладки с помощью мыши. Это позволяет легко скопировать текст вывода из
командной строки в буфер обмена, а затем перенести его в редактор. Можно также вставлять
в окно сеанса работы с вкладкой текст из другого приложения GNOME.
■
■
■
■
■

Копирование (Copy). Копирование выбранного текста в буфер обмена GNOME.
Вставка (Paste). Вставка текста из буфера обмена GNOME в окно сеанса работы с вкладкой.
Выделение всего (Select All). Выборка всего содержимого буфера обратной прокрутки.
Профили (Profiles). Добавление, удаление или изменение профилей в терминале GNOME.
Комбинации клавиш (Keyboard Shortcuts). Создание комбинации клавиш для ускорения
доступа к средствам терминала GNOME.
■ Приоритеты профиля (Profile Preferences). С помощью этой команды можно легко отредактировать профиль, используемый для текущей вкладки сеанса.

84

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 84

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:27

Эта функция редактирования профиля представляет собой чрезвычайно мощное инструментальное средство настройки нескольких профилей с последующей сменой профилей при
переходе от одного сеанса к другому.

Представление (View)
Меню View (Представление) содержит элементы, позволяющие управлять внешним видом
окна сеанса работы с вкладками.
■ Отображение строки меню (Show Menubar). Включает или отключает отображение
строки меню.
■ Полноэкранное изображение (Full Screen). Увеличивает размеры окна терминала GNOME
до размеров рабочего стола.
■ Увеличение (Zoom In). Увеличивает размер шрифта в окне вкладки.
■ Уменьшение (Zoom Out). Уменьшает размер шрифта в окне вкладки.
■ Обычный размер (Normal Size). С помощью этой команды можно вернуться к применяемому по умолчанию размеру шрифта в окне вкладки.
Если строка меню оказалась скрытой, можно ее снова вывести на экран. Для этого достаточно щелкнуть правой кнопкой мыши в окне любого сеанса работы с вкладками и установить
отметку Show Menubar (Показывать строку меню).

Терминал (Terminal)
Меню Terminal содержит элементы, позволяющие управлять средствами эмуляции терминала в сеансе работы с вкладками. К ним относятся команды, перечисленные ниже.
■ Смена профиля (Change Profile). Переключает на другой настроенный профиль на
вкладке сеанса.
■ Задание заголовка (Set Title). Задает заголовок на вкладке сеанса, чтобы можно было
легко определить, что это за сеанс.
■ Задание кодировки символов (Set Character Encoding). Выбирает кодировку, используемую для передачи и отображения символов.
■ Сброс (Reset). С помощью этого элемента меню можно отправить управляющий код
сброса в систему Linux.
■ Сброс и очистка (Reset and Clear). Позволяет отправить управляющий код сброса в систему Linux и удалить весь текст, отображаемый в настоящее время в области вкладки.
■ Список размеров окон (Window Size List). Открывает список размеров, которые можно
задать для текущего окна терминала GNOME. Достаточно выбрать необходимые размеры, и размеры окна будут откорректированы автоматически.
Что касается кодировок символов, то на выбор предоставляется большой список имеющихся наборов символов. Это особенно удобно, если приходится работать не на английском языке.

Вкладки
Меню Tabs (Вкладки) содержит элементы, позволяющие управлять местоположением
вкладок и выбирать, какая вкладка является активной. Данное меню отображается, если открыто несколько сеансов работы с вкладками.
■ Следующая вкладка (Next Tab). Активизирует следующую вкладку в списке.

Глава 2. Получение доступа к командному интерпретатору

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 85

85

26.06.2012 22:20:27

■ Предыдущая вкладка (Previous Tab). Активизирует предыдущую вкладку в списке.
■ Сдвиг вкладки влево (Move Tab to the Left). Меняет местами текущую и предыдущую
вкладки.
■ Сдвиг вкладки вправо (Move Tab to the Right). Меняет местами текущую и следующую
вкладки.
■ Отсоединение вкладки (Detach Tab). Удаляет вкладку из текущего окна и открывает новое окно терминала GNOME с использованием данной вкладки.
■ Список вкладок (The Tab List). Выводит список сеансов работы с вкладками, выполняющихся в настоящее время в окне терминала. Выберите вкладку, чтобы быстро перейти
к требуемому сеансу.
Этот раздел позволяет управлять вкладками, что может оказаться необходимым, если работа ведется с несколькими одновременно открытыми вкладками.

Справка (Help)
Элемент меню Help (Справка) предоставляет доступ к полному руководству по терминалу
GNOME, с помощью которого можно изучать отдельные элементы и средства, предусмотренные в терминале GNOME.

Резюме
Чтобы приступить к изучению команд командной строки Linux, необходимо получить доступ к командной строке. В мире графических интерфейсов эта задача иногда становится сложной. В настоящей главе изложены некоторые соображения, которые необходимо учитывать при
получении доступа к командной строке Linux из среды графического рабочего стола. В начале
главы рассматривается тематика эмуляции терминала и показано, какими функциями необходимо воспользоваться, чтобы обеспечить взаимодействие системы Linux с применяемым
пакетом эмуляции терминала, а также отображение текста и графики должным образом.
В частности, рассматриваются три типа эмуляторов терминала. Первым пакетом эмулятора
терминала, доступным для Linux, был xterm. Он эмулирует и терминалы VT102, и терминалы Tektronix 4014. В рамках проекта рабочего стола KDE создан пакет эмуляции терминала
Konsole. Этот пакет характеризуется наличием нескольких привлекательных средств, таких как
возможность открывать несколько сеансов в одном и том же окне, использовать и сеансы консоли, и сеансы xterm, а также иметь полный контроль над параметрами эмуляции терминала.
Наконец, в главе описан пакет эмуляции терминала GNOME, разработанный в рамках проекта рабочего стола GNOME. Терминал GNOME также позволяет открывать несколько сеансов терминала в одном окне, а кроме того, предоставляет удобный способ настройки многих
функций терминала.
В следующей главе приведено вступительное описание команд командной строки Linux.
В ней рассматриваются команды, необходимые для перехода по файловой системе Linux, а также для создания, удаления файлов и управления ими.
.

86

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 86

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:27

Основные
команды
интерпретатора
bash

ГЛАВА

3
В этой главе...
Запуск командного
интерпретатора
Приглашение к вводу
информации командного
интерпретатора
Руководство по командам bash
Навигация в файловой системе
Листинги файлов и каталогов

Ï

о умолчанию во всех дистрибутивах Linux используется командный интерпретатор bash из состава утилит GNU. В настоящей главе рассматриваются основные
возможности командного интерпретатора bash и кратко
описано, как работать с файлами и каталогами Linux, используя основные команды, предоставляемые командным
интерпретатором bash. Читатели, которые уже хорошо освоили работу с файлами и каталогами в среде Linux, вполне
могут пропустить эту главу и перейти к изучению главы 4,
в которой представлены более сложные команды bash.

Обработка файлов
Обработка каталогов
Просмотр содержимого файла
Резюме

Запуск командного
интерпретатора
Командный интерпретатор bash в составе утилит
GNU — это программа, которая предоставляет интерактивный доступ к системе Linux. Командный интерпретатор
функционирует как обычная программа, которая, как правило, запускается после каждой регистрации пользователя
на терминале. При этом система может запускать разные
командные интерпретаторы в зависимости от настройки,
связанной с конкретным идентификатором пользователя.
Файл /etc/passwd содержит список всех учетных записей пользователей системы, а также некоторые основ-

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 87

26.06.2012 22:20:27

ные сведения о конфигурации, относящиеся к каждому пользователю. Ниже приведен пример типичной записи из файла /etc/passwd.
rich:x:501:501:Rich Blum:/home/rich:/bin/bash

Каждая запись содержит семь полей данных, отделенных одно от другого двоеточием. Система использует данные этих полей для предоставления пользователю конкретных возможностей. Эти поля перечислены ниже.
■
■
■
■
■
■
■

Имя пользователя.
Пароль пользователя (или местозаполнитель, если пароль хранится в другом файле).
Идентификационный номер пользователя, присвоенный пользователю в системе.
Идентификационный номер группы, присвоенный пользователю в системе.
Полное имя пользователя.
Применяемый по умолчанию исходный каталог пользователя.
Применяемая по умолчанию программа командного интерпретатора пользователя.

Большая часть этих полей будет рассматриваться более подробно в главе 6. А на данный
момент достаточно отметить, что для пользователя указана применяемая программа командного интерпретатора.
В большинстве систем Linux при запуске среды интерфейса командной строки (command
line interface — CLI) для взаимодействия с пользователем применяется предусмотренная по
умолчанию программа командного интерпретатора bash. В программе bash также используются параметры командной строки для изменения типа запускаемого командного интерпретатора. В табл. 3.1 перечислены параметры командной строки, предусмотренные в программе bash,
которые определяют, какой командный интерпретатор должен использоваться.

Таблица 3.1. Параметры командной строки bash
Параметр
-c string

Описание

-r

Запуск ограниченного командного интерпретатора, который вынуждает пользователя ограничиваться основным каталогом

-i

Запуск интерактивного командного интерпретатора, позволяющего принимать входные данные от
пользователя

-s

Чтение команд из стандартного устройства ввода

Чтение команд из строки string и их обработка

По умолчанию командный интерпретатор bash при запуске автоматически обрабатывает
команды из файла .bashrc, находящегося в исходном каталоге пользователя. Во многих дистрибутивах Linux этот файл служит также для загрузки общего файла, содержащего команды
и настройки для всех пользователей в системе. Этот общий файл обычно хранится в системе
под именем /etc/bashrc. В данном файле часто бывают заданы переменные среды (см. главу 5), используемые в различных приложениях.

88

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 88

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:27

Приглашение к вводу информации
командного интерпретатора
Сразу после запуска пакета эмуляции терминала или входа в систему с консоли Linux пользователь получает приглашение к вводу информации, которое относится к интерфейсу командной строки командного интерпретатора. Это приглашение к вводу информации можно рассматривать как путь доступа к командному интерпретатору. Ввод команд командного интерпретатора осуществляется на строке, которая следует за приглашением.
По умолчанию символом приглашения к вводу информации для командного интерпретатора bash является знак доллара ($). Этот символ указывает, что командный интерпретатор ожидает ввода текста пользователем. Формат приглашения к вводу информации, используемый командным интерпретатором, можно изменить. В различных дистрибутивах Linux используются
разные форматы приглашения. В рассматриваемой нами системе Ubuntu Linux приглашение
командного интерпретатора bash выглядит следующим образом:
rich@user-desktop:$

В системе Fedora Linux приглашение выглядит так:
[rich@testbox]$

Предусмотрена возможность настраивать приглашение к вводу информации в целях получения с его помощью основных сведений о применяемой среде. В первом примере показаны
следующие три фрагмента информации, содержащиеся в приглашении к вводу информации.
■ Имя пользователя, который запустил командный интерпретатор.
■ Номер текущей виртуальной консоли.
■ Текущий каталог (знак тильды (~) сокращенно обозначает исходный каталог пользователя).
Второй пример предоставляет аналогичную информацию, если не считать того, что в нем
используется имя хоста вместо номера виртуальной консоли. Предусмотрены две переменные
среды, которые управляют форматом приглашения к вводу информации командной строки.
■ PS1. Управляет форматом заданного по умолчанию приглашения к вводу информации
командной строки.
■ PS2. Управляет форматом приглашения к вводу информации командной строки второго
уровня.
Командный интерпретатор использует заданное по умолчанию приглашение к вводу информации PS1 для начального ввода данных в командном интерпретаторе. А после ввода команды, которая требует дополнительных сведений, командный интерпретатор отображает приглашение к вводу информации второго уровня, заданное переменной среды PS2.
Для отображения текущих настроек приглашений к вводу информации можно воспользоваться командой echo:
rich@ user-desktop:$ echo $PS1
${debian_chroot:+($debian_chroot)}\u@\h:\w\$
rich@ user-desktop:$ echo $PS2
>
rich@ user-desktop:$

Глава 3. Основные команды интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 89

89

26.06.2012 22:20:27

Формат переменных среды, относящихся к приглашениям к вводу информации, является довольно сложным. В командном интерпретаторе используются специальные символы для обозначения элементов приглашения к вводу информации командной строки. В табл. 3.2 показаны
специальные символы, которые можно использовать в строке приглашения к вводу информации.

Таблица 3.2. Символы приглашения к вводу информации
командного интерпретатора bash
Символ
\a

Описание

\d

Дата в формате “день_недели месяц число”

\e

Экранирующий символ ASCII

\h

Локальное имя хоста

\H

Полное доменное имя хоста

\j

Количество заданий, выполняемых в настоящее время под управлением командного интерпретатора

\l

Имя без расширения терминального устройства командного интерпретатора

\n

Символ обозначения конца строки ASCII

\r

Символ возврата каретки ASCII

\s

Имя командного интерпретатора

\t

Текущее время в 24-часовом формате HH:MM:SS (чч:мм:сс)

\T

Текущее время в 12-часовом формате HH:MM:SS (чч:мм:сс)

\@

Текущее время в 12-часовом формате с указанием времени дня, am/pm (до полудня/после полудня)

\u

Имя пользователя, которое относится к текущему пользователю

\v

Версия командного интерпретатора bash

\V

Уровень выпуска командного интерпретатора bash

\w

Текущий рабочий каталог

\W

Имя без расширения текущего рабочего каталога

\!

Номер данной команды в журнале командного интерпретатора bash

\#

Номер команды, присвоенный данной команде

\$

Знак доллара, если это — обычный пользователь, или знак диеза, если это — пользователь root

\nnn

Символ, соответствующий восьмеричному значению nnn

\\

Наклонная черта влево

\[

Начало последовательности управляющих кодов

\]

Конец последовательности управляющих кодов

Символ звукового сигнала

Обратите внимание на то, что все специальные символы приглашения к вводу информации
начинаются с наклонной черты влево (\). Именно это позволяет отличить символ приглашения
к вводу информации от обычного текста в приглашении. В предыдущем примере приглашение
к вводу информации содержало и символы приглашения, и обычные символы (знак “коммерческого at”, @, и квадратные скобки). В применяемом приглашении к вводу информации можно
определить любую комбинацию символов приглашения. Чтобы создать новый формат приглашения к вводу информации, достаточно присвоить новую строку переменной PS1:
[rich@testbox]$ PS1="[\t][\u]\$ "
[14:40:32][rich]$

90

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 90

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:27

Это новое приглашение командного интерпретатора теперь показывает текущее время и имя
пользователя. Новое определение переменной PS1 будет действовать только на протяжении текущего сеанса работы с командным интерпретатором. После очередного запуска командного
интерпретатора опять загрузится предусмотренное по умолчанию определение для приглашения командного интерпретатора. В главе 5 будет показано, как изменить заданное по умолчанию приглашение командного интерпретатора для всех сеансов командного интерпретатора.

Руководство по командам bash
Большинство дистрибутивов Linux включает интерактивное руководство, предназначенное
для поиска информации о командах командного интерпретатора, а также о многих других программах GNU, включенных в дистрибутив. Рекомендуется ознакомиться с этим руководством,
поскольку оно является неоценимым источником сведений о работе с программами, особенно
если требуется освоить работу с различными параметрами командной строки.
Доступ к справочным руководствам, хранимым в системе Linux, предоставляет команда
man. После ввода команды man, за которой следует имя конкретной программы, открывается
запись интерактивного руководства, относящаяся к этой программе. На рис. 3.1 приведен пример поиска справочного руководства для команды date.

Рис. 3.1. Отображение страниц справочного руководства для команды date
системы Linux

В справочном руководстве различные сведения о команде распределены по отдельным разделам, которые приведены в табл. 3.3.
Предусмотрена возможность просматривать справочные руководства, нажимая клавишу
пробела или используя клавиши со стрелками для прокрутки вперед и назад текста справочного руководства (при условии, что применяемый пакет эмуляции терминала поддерживает

Глава 3. Основные команды интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 91

91

26.06.2012 22:20:27

функции клавиш со стрелками). После завершения работы со страницами справочного руководства нажмите клавишу , чтобы выйти из программы.

Таблица 3.3. Формат справочного руководства Linux
Раздел

Описание

Name (Имя)

Отображает имя команды и содержит краткое описание

Synopsis (Краткий обзор)

Показан формат команды

Описание

Содержит описание всех параметров команды

Author (Автор)

Предоставляет информацию о том, кто разработал команду

Reporting bugs (Отправка сообщений об Предоставляет информацию о том, куда следует сообщать об обнаруженошибках)
ных ошибках
Copyright (Авторское право)

Содержит сведения о состоянии авторских прав на код команды

See Also (См. также)

Предоставляет ссылки на все прочие аналогичные команды

Для просмотра информации о командном интерпретаторе bash можно открыть справочное
руководство по этой программе, используя следующую команду:
$ man bash

Откроется окно, которое позволяет выполнить пошаговый просмотр всего справочного
руководства, относящегося к командному интерпретатору bash. Это особенно удобно при написании сценариев, поскольку не приходится обращаться к книгам или интернет-сайтам для
поиска конкретных форматов команд. Данное руководство всегда доступно в открытом сеансе.

Навигация в файловой системе
После открытия командного интерпретатора можно увидеть в его приглашении, что запуск сеанса командного интерпретатора обычно влечет за собой переход пользователя в его
исходный каталог. Но во многих случаях возникает необходимость выйти за пределы исходного
каталога и выполнять различные действия в других областях в системе Linux. В настоящем разделе описано, как перейти в другой каталог с помощью команд командного интерпретатора. Однако, прежде чем приступать к изучению этой темы, необходимо вкратце рассмотреть, что представляет собой файловая система Linux, чтобы понять, в чем состоит переход по ее каталогам.

Файловая система Linux
Те, кто только осваивают систему Linux, могут почувствовать растерянность, узнав о том,
как в ней обозначаются файлы и каталоги, особенно если перед этим приходилось знакомиться
лишь с организацией работы с файлами в операционной системе Microsoft Windows. Прежде
чем приступать к изучению системы Linux, необходимо понять, как она устроена.
Первое отличие, которое можно заметить, состоит в том, что в именах путей Linux не используются имена дисков. В мире Windows имена путей к файлам всегда содержат буквенные
обозначения дисководов, установленных на персональном компьютере. В системе Windows
каждый физический дисковый накопитель обозначается буквой, а каждый диск имеет собственную структуру каталогов, используемую для получения доступа к хранящимся на нем файлам.
Например, в Windows часто можно видеть примерно такое обозначение пути к файлам:
c:\Users\Rich\Documents\test.doc

92

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 92

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:27

Это обозначение указывает, что файл test.doc находится в каталоге Documents, который
непосредственно находится в каталоге Rich. Каталог Rich расположен под каталогом Users,
который находится в разделе жесткого диска с присвоенной ему буквой C (обычно таковым
является первый жесткий диск на персональном компьютере).
Путь к файлу Windows позволяет точно узнать, в каком физическом разделе диска содержится файл test.doc. Например, если файл должен быть сохранен на флеш-диске, то он может
быть обозначен буквой диска J. После щелчка на значке диска J, находящемся на рабочем
столе, автоматически открывается доступ к файлу J:\test.doc. Этот путь указывает, что данный
файл находится в корне диска, которому присвоено буквенное обозначение J.
В системе Linux используется другой метод обозначения файлов. Все файлы Linux хранятся в единой структуре каталогов, называемой виртуальным каталогом. Виртуальный каталог
определяет пути к файлам, находящимся на всех запоминающих устройствах, которые установлены на персональном компьютере, объединяя их в единую структуру каталогов.
Структура виртуального каталога Linux включает единственный основной каталог, называемый корнем. Каталоги и файлы, находящиеся под корневым каталогом, перечисляются с учетом пути к каталогу, используемого для их достижения, аналогично тому, как это происходит
в системе Windows.
Совет

Заслуживает внимания то, что в системе Linux для обозначения каталогов в пути к файлу
используется косая черта (/) вместо обратной косой черты (\). Символ обратной косой
черты в Linux обозначает экранирующий символ и при его использовании в обозначениях путей к файлам вызывает многочисленные проблемы. Но у тех, кто привык работать
в среде Windows, может выработаться устойчивая привычка использовать обратную косую черту в обозначениях путей.

При этом, например, применяемый в системе Linux путь к файлу /home/rich/Documents
/test.doc указывает лишь то, что файл test.doc находится в каталоге Documents, располо-

женном в каталоге rich, который содержится в каталоге home. Это обозначение не предоставляет никакой информации о том, на каком физическом диске персонального компьютера хранится этот файл.
Сложность, связанная с использованием виртуального каталога Linux, заключается в том,
что в него входят структуры каталогов всех запоминающих устройств на компьютере. Первый жесткий диск, установленный в персональном компьютере Linux, именуется корневым
диском. Корневой диск содержит ядро виртуального каталога. От него исходят все остальные
части виртуального каталога.
На корневом диске система Linux создает специальные каталоги, называемые точками
монтирования. Точки монтирования — это каталоги в виртуальном каталоге, за которыми закрепляются дополнительные запоминающие устройства.
Монтирование запоминающих устройств в виртуальном каталоге приводит к появлению
файлов и каталогов этих запоминающих устройств под точками монтирования в каталогах
монтирования, без учета того, что они фактически могут находиться на других дисках.
На корневом диске часто физически располагаются системные файлы, в то время как пользовательские файлы хранятся на другом диске (рис. 3.2).
Как показывает рис. 3.2, на персональном компьютере имеются два жестких диска. Один
жесткий диск связан с корнем виртуального каталога (что обозначено отдельной косой чертой). Другие жесткие диски могут быть смонтированы в определенных местах виртуальной
структуры каталогов. В данной примере второй жесткий диск смонтирован в местоположении
/home, которое представляет собой то место, где находятся пользовательские каталоги.

Глава 3. Основные команды интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 93

93

26.06.2012 22:20:27

Рис. 3.2. Файловая архитектура системы Linux

Структура файловой системы Linux была разработана на основе файловой архитектуры
Unix. К сожалению, файловая архитектура Unix за истекшие годы в связи с появлением различных разновидностей Unix потеряла былое единообразие. Складывается такое впечатление,
будто нельзя найти такие две системы Unix или Linux, в которых применялась бы полностью
одинаковая структура файловой системы. Тем не менее предусмотрено несколько общепринятых имен каталогов, которые предназначены для выполнения примерно одних и тех же функций. В табл. 3.4 перечислены некоторые из наиболее широко применяемых имен подкаталогов
виртуального каталога Linux.

Таблица 3.4. Общепринятые имена каталогов Linux
Каталог
/

Назначение

/bin

Каталог двоичных файлов, в котором хранится большое количество программ пользовательского
уровня, относящихся к категории утилит GNU

/boot

Загрузочный каталог, в котором хранятся загрузочные файлы

/dev

Каталог устройств, в котором Linux создает специальные файлы устройств

/etc

Каталог файлов конфигурации системы

/home

Исходный каталог, в котором Linux создает пользовательские каталоги

/lib

Библиотечный каталог, в котором хранятся файлы библиотек системы и приложений

/media

Мультимедийный каталог — общее место для точек монтирования, используемых для сменных носителей

/mnt

Каталог монтирования — еще одно общепринятое место для точек монтирования, используемых для
сменных носителей

/opt

Дополнительный каталог, который часто служит для хранения дополнительных пакетов программ

/root

Корневой исходный каталог

/sbin

Системный каталог двоичных файлов, в котором хранится много административных программ на
уровне GNU

/tmp

Временный каталог, в котором могут создаваться и уничтожаться временные рабочие файлы

Корень виртуального каталога. Обычно принято не размещать в корне какие-либо файлы

94

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 94

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:27

Окончание табл. 3.4
Каталог

Назначение

/usr

Каталог программ, установленных пользователем

/var

Каталог с изменчивым содержимым, предназначенный для часто изменяющихся файлов, таких как
файлы журналов

После запуска нового приглашения командного интерпретатора открывается сеанс с переходом в исходный каталог пользователя, представляющий собой уникальный каталог, который
предназначен для работы только с определенной учетной записью пользователя. При создании
учетной записи пользователя система обычно назначает уникальный каталог исключительно
для этой учетной записи (см. главу 6).
В мире Windows для перемещения по структуре каталогов широко применяется графический интерфейс. А для перехода по виртуальному каталогу в приглашении интерфейса командной строки применяется команда cd, которую необходимо изучить.

Переход по каталогам
В файловой системе Linux для перехода в другой каталог в сеансе командного интерпретатора используется команда смены каталога cd (change directory). Формат команды cd является
относительно несложным:
cd destination

Команда cd может принимать единственный параметр назначения, destination, указывающий имя каталога, в который необходимо перейти. Если в команде cd не указано назначение,
то происходит переход в исходный каталог пользователя.
Но параметр назначения может быть выражен с использованием двух различных способов:
■ в виде абсолютного пути к файлу;
■ как относительный путь к файлу.
В следующих разделах описаны различия между этими двумя методами обозначения путей.

Абсолютный путь к файлу
Для ссылки на имя каталога, входящего в состав виртуального каталога, может, прежде всего,
использоваться обозначение абсолютного пути к файлу. Абсолютный путь к файлу точно определяет, где находится каталог в структуре виртуального каталога, начиная от корня виртуального
каталога и кончая именем самого каталога, что приводит к получению полного имени каталога.
Таким образом, для ссылки на каталог apache, содержащийся в каталоге lib, который в свою
очередь содержится в каталоге usr, можно использовать следующий абсолютный путь к файлу:
/usr/lib/NetworkManager

Зная абсолютный путь к файлу, можно не сомневаться в том, что поиск объекта, на который он указывает, будет успешным. Чтобы перейти в конкретное местоположение в файловой
системе с использованием абсолютного пути к файлу, достаточно указать это полное имя пути
в команде cd:
rich@testbox[]$cd /etc
rich@testbox[etc]$

Приглашение к вводу информации показывает, что новым каталогом для командного интерпретатора после выполнения этой команды cd теперь является /etc. С помощью абсо-

Глава 3. Основные команды интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 95

95

26.06.2012 22:20:27

лютного пути к файлу можно перейти на любой уровень во всей структуре виртуального
каталога Linux:
rich@testbox[]$ cd /usr/lib/NetworkManager
rich@testbox[NetworkManager]$

Но если требуется обеспечить лишь работу, допустим, в пределах собственной структуры
исходного каталога, то применение абсолютных путей к файлу часто становится излишне трудоемким. Например, если уже произошел переход в каталог /home/rich, то кажется довольно
неудобным применение примерно такой команды:
cd /home/rich/Documents

лишь для перехода в подкаталог Documents. К счастью, существует более простое решение.

Относительные пути к файлу
Относительные пути к файлу позволяют указывать путь к требуемому файлу относительно
текущего местоположения в файловой системе, не вынуждая начинать с корня. Обозначение относительного пути к файлу не начинается с косой черты, которая указывает на корневой каталог.
Вместо этого обозначение относительного пути к файлу начинается либо с имени каталога
(если происходит переход к каталогу, расположенному ниже текущего каталога), либо со
специального символа, указывающего местоположение относительно текущего каталога. Для
этого используются два специальных символа:
■ точка (.), которая обозначает текущий каталог;
■ двойная точка (..), которая представляет родительский каталог.
Символ двойной точки становится чрезвычайно удобным, если требуется выполнить переход по иерархии каталогов. Например, если текущим является подкаталог Documents исходного каталога и требуется перейти в каталог Desktop, который также расположен ниже исходного
каталога, эту задачу можно решить следующим образом:
rich@testbox[Documents]$ cd ../Desktop
rich@testbox[Desktop]$

Символ двойной точки обеспечивает переход вверх на один уровень в структуре исходного
каталога, а затем часть относительного пути /Desktop позволяет снова перейти на более низкий уровень, но уже в каталог Desktop. Для перемещения по структуре каталогов можно столько раз использовать символ двойной точки, сколько потребуется. Например, если необходимо
перейти в каталог /etc из текущего каталога, каковым является исходный каталог (/home
/rich), то можно ввести следующее:
rich@testbox[]$ cd ../../etc
rich@testbox[etc]$

Разумеется, в подобных случаях фактически приходится применять больший объем ввода,
чтобы воспользоваться относительным путем к файлу, по сравнению с непосредственным указанием абсолютного пути к файлу, /etc!

Листинги файлов и каталогов
Одной из наиболее важных функций командного интерпретатора является предоставление
возможности получения сведений о том, какие файлы имеются в системе. Инструментом, по-

96

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 96

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:27

зволяющим достичь этой цели, является команда ls (сокращение от list — список). В настоящем разделе рассматривается команда ls и приведено описание всех параметров, применяемых для форматирования данных, которые может предоставить эта команда.

Основной формат листинга
Команда ls, применяемая в наиболее простой форме, отображает файлы и каталоги, находящиеся в текущем каталоге:
$ ls
4rich Desktop
Download Music Pictures store
store.zip test
backup Documents Drivers myprog Public
store.sql Templates Videos

Заслуживает внимания то, что команда ls формирует листинг в алфавитном порядке (это
касается столбцов, а не строк). Если для работы используется эмулятор терминала, который
поддерживает цвет, то с помощью команды ls можно также сформировать вывод, в котором
записи разных типов обозначены различными цветами. Этим средством управляет переменная
среды LS_COLORS. В различных дистрибутивах Linux эта переменная среды задается в зависимости от возможностей эмулятора терминала.
Если же применяемый эмулятор терминала не поддерживает цвет, то в команде ls можно
задать параметр -F, позволяющий сформировать вывод, в котором проще отличить файлы от
каталогов. Применение параметра -F приводит к получению следующего вывода:
$ ls -F
4rich/
backup.zip
Desktop/
$

Documents/
Download/
Drivers/

Music/
Public/
myprog*
store/
Pictures/ store.sql

store.zip
Templates/
test

Videos/

В выводе, сформированном с помощью параметра -F, каталоги обозначены косой чертой,
что позволяет проще находить их в листинге. Кроме того, данный параметр обеспечивает применение звездочки для обозначения исполняемых файлов (что можно видеть выше на примере
файла myprog), а это позволяет проще находить файлы, которые могут быть вызваны на выполнение в системе.
Тем не менее применение команды ls в основной форме может привести к некоторой путанице. Она показывает файлы и каталоги, содержащиеся в текущем каталоге, но не обязательно
все. В системе Linux часто используются скрытые файлы для хранения информации о конфигурации. Скрытые файлы в системе Linux — это файлы с именами файлов, начинающимися
с точки. Такие файлы не появляются в создаваемом по умолчанию листинге ls (именно поэтому они называются скрытыми).
Для отображения скрытых файлов наряду с обычными файлами и каталогами используется
параметр -a. Пример применения параметра -a с командой ls приведен на рис. 3.3.
Очевидно, что применение указанного параметра приводит к существенному изменению
листинга. В исходном каталоге пользователя, который зарегистрировался в системе с помощью
графического рабочего стола, обнаруживается большое количество скрытых файлов конфигурации. Данный конкретный пример относится к пользователю, который зарегистрировался
в сеансе работы с рабочим столом GNOME. Следует также отметить, что в данном случае
обнаруживаются три файла, имена которых начинаются с подстроки .bash. Это — скрытые
файлы, которые используются в среде командного интерпретатора bash. Данная тема рассматривается более подробно в главе 5.

Глава 3. Основные команды интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 97

97

26.06.2012 22:20:28

Рис. 3.3.Использование параметра -a в команде ls

Может также применяться еще один важный параметр команды ls — параметр -R, который позволяет узнать, какие файлы находятся в подкаталогах текущего каталога. Если количество подкаталогов достаточно велико, то листинг, формируемый с применением указанного
параметра, может оказаться весьма длинным. Ниже приведен простой пример результатов, полученных при использовании параметра -R.
$ ls -F -R
.:
file1 test1/
./test1:
myprog1*
./test2:
$

test2/

myprog2*

Заслуживает внимания то, что параметр -R обеспечивает получение в первую очередь содержимого текущего каталога, каковым является файл (file1) и два каталога (test1 и test2).
Вслед за этим, в соответствии с назначением параметра -R, происходит переход по содержимому этих двух каталогов и отображение всех файлов, содержащихся в каждом из них. В каталоге test1 обнаруживаются два файла (myprog1 и myprog2), а в каталоге test2 отсутствуют
какие-либо файлы. Если бы в каталогах test1 и test2 находились каталоги более низкого
уровня, то в связи с применением параметра -R происходил бы дальнейший перебор и этих
подкаталогов. Вполне очевидно, что при наличии достаточно развитой структуры каталогов
объем листинга может стать весьма значительным.

98

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 98

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:28

Изменение формата представленной информации
Приведенные выше листинги показывают, что команда ls в своей основной форме предоставляет лишь наиболее важные сведения о каждом файле. Для получения в листинге дополнительных сведений служит еще один широко известный параметр, -l. Параметр -l (сокращение от long — длинный) позволяет получить так называемый длинный формат листинга,
в котором приведена подробная информация о каждом файле в каталоге:
$ ls -l
total 2064
drwxrwxr-x 2 rich
-rw-r--r-- 1 rich
drwxr-xr-x 3 rich
drwxr-xr-x 2 rich
drwxr-xr-x 2 rich
drwxrwxr-x 2 rich
drwxr-xr-x 2 rich
-rwxr--r-- 1 rich
drwxr-xr-x 2 rich
drwxr-xr-x 2 rich
drwxrwxr-x 5 rich
-rw-rw-r-- 1 rich
-rw-r--r-- 1 rich
drwxr-xr-x 2 rich
drwxr-xr-x 2 rich
[rich@testbox]$

rich
4096 2010-08-24 22:04 4rich
rich 1766205 2010-08-24 15:34 backup.zip
rich
4096 2010-08-31 22:24 Desktop
rich
4096 2009-11-01 04:06 Documents
rich
4096 2009-11-01 04:06 Download
rich
4096 2010-07-26 18:25 Drivers
rich
4096 2009-11-01 04:06 Music
rich
30 2010-08-23 21:42 myprog
rich
4096 2009-11-01 04:06 Pictures
rich
4096 2009-11-01 04:06 Public
rich
4096 2010-08-24 22:04 store
rich
98772 2010-08-24 15:30 store.sql
rich 107507 2010-08-13 15:45 store.zip
rich
4096 2009-11-01 04:06 Templates
rich
4096 2009-11-01 04:06 Videos

В каждой строке листинга в длинном формате содержатся сведения о различных файлах
и каталогах, имеющихся в данном каталоге. Такой листинг, кроме имени файла, показывает
другую полезную информацию. В первой строке вывода содержатся сведения об общем количестве блоков данных, относящихся к текущему каталогу. Вслед за этим происходит вывод
отдельных строк, каждая из которых включает следующую информацию о каждом файле (или
каталоге).
■ Тип файла, такой как каталог (d), файл (-), символьное устройство (c) или блочное
устройство (b).
■ Разрешения для файла (см. главу 6).
■ Количество жестких ссылок на файл (см. раздел “Формирование ссылок на файлы”
ниже в этой главе).
■ Имя пользователя владельца файла.
■ Имя группы файлов, к которой принадлежит этот файл.
■ Размер файла в байтах.
■ Время последнего изменения файла.
■ Имя файла или каталога.
Параметр -l — это мощное инструментальное средство, без которого трудно обойтись.
Применение данного параметра позволяет получить почти всю информацию, которая может
потребоваться для работы с любым файлом или каталогом в системе.

Глава 3. Основные команды интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 99

99

26.06.2012 22:20:28

Полный список параметров
В команде ls предусмотрено также много других параметров, которые могут потребоваться при решении задач управления файлами. Вызвав на выполнение команду man, относящуюся
к команде ls, можно увидеть, что список параметров, предназначенных для изменения формата вывода команды ls, занимает несколько страниц.
В команде ls используются параметры командной строки двух типов:
■ однобуквенные (короткие) параметры;
■ параметры, состоящие из полных слов (длинные параметры).
Однобуквенным параметрам всегда предшествует один знак тире. Параметры, состоящие
из полных слов, являются более описательными и обозначаются двойными тире. Некоторые
параметры имеют и однобуквенную версию, и версию из полных слов, а другие имеют только
один тип. В табл. 3.5 перечислена часть наиболее широко применяемых параметров, с помощью которых можно получить требуемые данные, работая с командой ls командного интерпретатора bash.

Таблица 3.5. Некоторые широко применяемые параметры команды ls
ОднобукСостоящий из полных слов
венный
-a
--all

Описание
Не пропускать записи, начинающиеся с точки

-A

--almost-all

Не выводить в листинг файлы, обозначенные одной и двумя точками (. и ..)

--author

Выводить имя автора каждого файла

-b

--escape

Выводить восьмеричные значения вместо непечатаемых символов

--block-size=size

Вычислять размеры блоков с использованием байта как единицы
измерения размера блока

--ignore-backups

Не включать в листинг записи с символом тильды (~), которые используются для обозначения резервных копий

-B
-c

Сортировать по времени последнего изменения

-C

Формировать перечень записей по столбцам
--color=when

Определить условие использования цвета, when (всегда использовать (always), никогда не использовать, (never) или форматировать
автоматически (auto))

-d

--directory

Выводить в листинг записи с обозначениями каталогов вместо их
содержимого и не разадресовывать символические ссылки

-F

--classify

Присоединять к записям обозначения типов файлов

--file-type

Присоединять обозначения типов файлов к записям, относящимся
только к некоторым типам файлов (но не к исполняемым файлам)

--format=word

Определить формат вывода как обозначенный одним из ключевых слов, word: поперечный (across), с разделением запятыми
(commas), горизонтальный (horizontal), длинный (long),
в один столбец (single-column), подробный (verbose) или
вертикальный (vertical)

-g

100

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 100

Вывести в листинг полную информацию о файле за исключением
владельца файла

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:28

Окончание табл. 3.5
ОднобукСостоящий из полных слов
венный

Описание

--group-directories-first Вывести в листинг все каталоги и лишь затем файлы
-G
-h

-i

--no-group
--human-readable

Не отображать в длинном листинге имена групп

--si

То же, что и -h, но использовать для вычисления кратных единиц
измерения коэффициент 1000 вместо 1024

--inode

Отображать индексный номер (так называемый индексный узел)
для каждого файла

-l

Выводить данные о размерах с использованием обозначения K для
килобайтов (1024 байта), M для мегабайтов и G для гигабайтов

Сформировать листинг в длинном формате

-L

--dereference

Отображать информацию об исходном файле для связанного
файла

-n

--numeric-uid-gid

Отображать вместо имен числовые идентификаторы пользователя
и группы

-o

Не отображать в длинном листинге имена владельцев

-r

--reverse

Применять обратный порядок сортировки при отображении файлов
и каталогов

-R

--recursive

Рекурсивно выводить содержимое подкаталогов

-s

--size

Выводить размер каждого файла в блоках

-S

--sort=size

Сортировать вывод по размерам файлов

-t

--sort=time

Сортировать вывод по времени модификации файлов

-u

Отображать время последнего доступа к файлу вместо времени последней модификации

-U

--sort=none

Не сортировать выходной листинг

-v

--sort=version

Сортировать вывод по версиям файлов

-x
-X

Выводить записи по строкам, а не по столбцам
--sort=extension

Сортировать вывод по расширениям файлов

По желанию можно одновременно задавать несколько параметров. Параметры с двойными
тире должны быть перечислены отдельно, а параметры с одинарным тире могут быть объединены в одну строку, которая следует за одним тире. Часто применяется сочетание параметров,
в котором параметр -a служит для перечисления всех файлов, а параметр -i — для указания
индексного узла (inode) каждого файла, а также сочетание параметра -l, с помощью которого
формируется длинный листинг, и параметра -s, позволяющего узнать размер каждого файла
в блоках. Индексный узел файла или каталога представляет собой уникальный идентификационный номер, присваиваемый ядром каждому объекту в файловой системе. Объединение всех
этих параметров позволяет получить один из удобных форматов листинга с помощью сочетания, которое принято задавать как -sail (это — легко запоминающееся обозначение, которое
переводится как “парус”):
$ ls -sail
total 2360
301860
8 drwx------ 36 rich rich
65473
8 drwxr-xr-x 6 root root

4096 2010-09-03 15:12 .
4096 2010-07-29 14:20 ..

Глава 3. Основные команды интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 101

101

26.06.2012 22:20:28

360621
301862
361443
301879
301871
301870
301872
360207
301882
301883
360338

8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8

drwxrwxr-x
-rw-r--r-drwxrwxr-x
drwxr-xr-x
drwxr-xr-x
-rw------drwxr-xr-x
drwxrwxr-x
drwx-----drwx-----drwx------

2
1
4
3
3
1
2
2
5
2
3

rich
rich
rich
rich
rich
rich
rich
rich
rich
rich
rich

rich
rich
rich
rich
rich
rich
rich
rich
rich
rich
rich

4096
124
4096
4096
4096
26
4096
4096
4096
4096
4096

2010-08-24
2010-02-12
2010-07-26
2010-07-26
2010-08-31
2009-11-01
2009-11-01
2010-07-26
2010-09-02
2010-09-02
2010-08-06

22:04
10:18
20:31
18:25
22:24
04:06
04:06
18:25
23:40
23:43
23:06

4rich
.bashrc
.ccache
.config
Desktop
.dmrc
Download
Drivers
.gconf
.gconfd
.gftp

В данном случае в дополнение к обычной информации, выводимой при использовании
параметра -l, в каждой строке добавляются два числа. Первое число в этом листинге представляет собой номер индексного узла файла или каталога. Второе число — это размер файла
в блоках. Третий элемент является символическим обозначением типа файла наряду с разрешениями файла. (Данная тема рассматривается более подробно в главе 6.)
За этим следуют такие данные: количество жестких ссылок на файл (эта тема обсуждается
ниже, в разделе “Формирование ссылок на файлы”), владелец файла, группа, к которой принадлежит файл, размер файла (в байтах), отметка времени, по умолчанию показывающая время
последней модификации, и наконец, фактическое имя файла.

Фильтрация вывода листинга
Как показывают приведенные примеры, по умолчанию команда ls перечисляет все файлы
в каталоге. Полученный при этом объем информации иногда оказывается слишком велик, особенно если задача состоит в получении сведений лишь об одном файле.
К счастью, команда ls предоставляет также возможность определить фильтр в командной
строке. В этой команде фильтр используется для определения того, какие файлы или каталоги
должны быть отображены в выводе.
Фильтр работает как простая строка сопоставления с текстом. Для этого достаточно включить фильтр после любых параметров командной строки, к которым он должен быть применен:
$ ls -l myprog
-rwxr--r-- 1 rich rich 30 2007-08-23 21:42 myprog
$

Если в качестве фильтра указано имя конкретного файла, то команда ls отображает информацию только об этом файле. Иногда может оказаться неизвестным точное имя искомого
файла. Команда ls распознает также следующие стандартные символы-шаблоны и использует
их для сопоставления с шаблонами в фильтре:
■ вопросительный знак (?) представляет один символ;
■ звездочка (*) представляет от нуля и более символов.
Вопросительный знак может использоваться для замены одного и только одного символа
в любой позиции в строке фильтра. Например:
$ ls -l mypro?
-rw-rw-r-- 1 rich rich 0 2010-09-03 16:38 myprob
-rwxr--r-- 1 rich rich 30 2010-08-23 21:42 myprog
$

102

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 102

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:28

Фильтр mypro? был сопоставлен с двумя файлами в каталоге. Аналогичным образом для
сопоставления с нулем и большим количеством символов может использоваться звездочка:
$ ls -l myprob*
-rw-rw-r-- 1 rich rich 0 2010-09-03 16:38 myprob
-rw-rw-r-- 1 rich rich 0 2010-09-03 16:40 myproblem
$

В данном случае звездочка сопоставляется с нулем символов в файле myprob и с тремя
символами в файле myproblem.
Фильтры представляют собой мощное средство поиска файлов, применимое в тех случаях,
когда точно не известны имена файлов.

Обработка файлов
Командный интерпретатор bash предоставляет большое количество команд манипулирования файлами в файловой системе Linux. В настоящем разделе приведено краткое описание
основных команд, которые применяются для работы с файлами из интерфейса командной
строки во всех ситуациях, когда требуется осуществлять обработку файлов.

Создание файлов
Время от времени возникают ситуации, в которых требуется создать пустой файл. Например, иногда функционирование приложений основано на том, что в системе уже имеется файл
журнала, в котором они могли бы выполнять операции записи. В подобных случаях при отсутствии требуемого файла можно использовать команду touch, позволяющую легко создать
пустой файл:
$ touch test1
$ ls -il test1
1954793 -rw-r--r-$

1 rich

rich

0 Sep

1 09:35 test1

Команда touch создает новый файл с указанным именем, а в качестве владельца файла
назначает имя текущего пользователя. В рассматриваемой команде ls использовался параметр -il, поэтому первая запись в листинге показывает номер индексного узла, присвоенный
файлу. Каждый файл в файловой системе Linux имеет уникальный номер индексного узла.
Обратите внимание на то, что этот файл имеет размер, равный нулю, поскольку команда
touch создает только пустые файлы. Команда touch может также использоваться для изменения значений времени доступа и модификации для существующего файла без изменения
содержимого этого файла:
$ touch test1
$ ls -l test1
-rw-r--r-1 rich
$

rich

0 Sep

1 09:37 test1

Теперь время модификации файла test1 обновлено и отличается от исходного значения
времени. Если требуется изменить только время доступа, то можно воспользоваться параметром -a. Для изменения только времени модификации служит параметр -m. По умолчанию
в команде touch используется текущее время. Но можно указать другое значение времени,
используя параметр -t с конкретной отметкой времени:

Глава 3. Основные команды интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 103

103

26.06.2012 22:20:28

$ touch -t 201112251200 test1
$ ls -l test1
-rw-r--r-1 rich
rich
$

0 Dec 25

2011 test1

Теперь время модификации для рассматриваемого файла установлено на будущее время,
которое значительно опережает текущее значение времени.

Копирование файлов
Системным администраторам в своей работе приходится также повседневно заниматься
копированием файлов и каталогов из одного местоположения в файловой системе в другое.
Такая возможность предоставляется командой cp.
В наиболее простой форме в команде cp используются два параметра, обозначающие исходный и целевой объекты:
cp source destination

Если оба параметра, source и destination, представляют собой имена файлов, то команда cp копирует исходный файл, создавая новый файл с именем файла, указанного в качестве
целевого. Новый файл создается с нуля и имеет обновленные значения времени создания и модификации файла:
$ cp test1 test2
$ ls -il
total 0
1954793 -rw-r--r-1954794 -rw-r--r-$

1 rich
1 rich

rich
rich

0 Dec 25 2011 test1
0 Sep 1 09:39 test2

Для нового файла test2 показан другой номер индексного узла, а это свидетельствует
о том, что полученный файл является полностью новым. Можно также заметить, что в качестве времени модификации для файла test2 показано время его создания. Если целевой файл
уже существует, то команда cp выводит приглашение с вопросом, должна ли быть выполнена
перезапись этого файла:
$ cp test1 test2
cp: overwrite 'test2'? y
$

Если ответ отличается от y, операция копирования файла отменяется. Можно также скопировать файл в один из существующих каталогов:
$ cp test1 dir1
$ ls -il dir1
total 0
1954887 -rw-r--r-$

1 rich

rich

0 Sep

6 09:42 test1

Новый файл теперь располагается в каталоге dir1 и имеет то же имя, что и исходный. Во
всех этих примерах использовались относительные имена путей, но с тем же успехом для обозначения исходного и целевого объектов можно применять абсолютные имена путей.
Чтобы скопировать файл в текущий каталог, в котором ведется работа, можно использовать
символ точки:

104

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 104

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:28

$ cp /home/rich/dir1/test1 .
cp: overwrite './test1'?

Как и большинство других команд, команда cp позволяет воспользоваться многочисленными параметрами командной строки, которые предназначены для решения многих разных задач.
Эти параметры приведены в табл. 3.6.

Таблица 3.6. Параметры команды cp
Параметр Описание
-a
Запись файлов в архив с сохранением их атрибутов
-b
Создание резервной копии каждого существующего целевого файла вместо его перезаписи
-d

Сохранение значений атрибутов

-f

Принудительная перезапись существующих целевых файлов без вывода приглашения для подтверждения

-i

Вывод приглашения перед перезаписью целевых файлов

-l

Создание ссылок на файлы вместо копирования файлов

-p

Сохранение атрибутов файлов, если это возможно

-r

Рекурсивное копирование файлов

-R

Рекурсивное копирование каталогов

-s

Создание символической ссылки вместо копирования файла

-S

Переопределение средства резервного копирования

-u

Копирование исходного файла, только если он имеет более новые значения даты и времени по сравнению с целевым файлом (проведение обновления)

-v

Применение режима подробного вывода с объяснением всего происходящего

-x

Ограничение сферы действия операции копирования текущей файловой системой

Параметр -p используется для сохранения таких же значений времени доступа к файлу или
модификации файла, как в исходном файле, для скопированного файла.
$ cp -p test1 test3
$ ls -il
total 4
1954886 drwxr-xr-x
1954793 -rw-r--r-1954794 -rw-r--r-1954888 -rw-r--r-$

2
1
1
1

rich
rich
rich
rich

rich
rich
rich
rich

4096
0
0
0

Sep 1 09:42 dir1/
Dec 25 2011 test1
Sep 1 09:39 test2
Dec 25 2011 test3

Итак, даже притом, что файл test3 является полностью новым, он имеет те же отметки
времени, что и исходный файл test1.
Параметр -R предоставляет весьма значительные возможности. Он позволяет рекурсивно
копировать содержимое всего каталога с помощью одной команды:
$ cp -R dir1 dir2
$ ls -l
total 8
drwxr-xr-x
2 rich
drwxr-xr-x
2 rich
-rw-r--r-1 rich

rich
rich
rich

4096 Sep 6 09:42 dir1/
4096 Sep 6 09:45 dir2/
0 Dec 25 2011 test1

Глава 3. Основные команды интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 105

105

26.06.2012 22:20:28

-rw-r--r--rw-r--r-$

1 rich
1 rich

rich
rich

0 Sep 6 09:39 test2
0 Dec 25 2011 test3

Теперь каталог dir2 является полной копией каталога dir1. В применяемых командах cp
также можно использовать символы-шаблоны:
$ cp -f test*
$ ls -al dir2
total 12
drwxr-xr-x
drwxr-xr-x
-rw-r--r--rw-r--r--rw-r--r-$

dir2
2
4
1
1
1

rich
rich
rich
rich
rich

rich
rich
rich
rich
rich

4096
4096
0
0
0

Sep 6 10:55 ./
Sep 6 10:46 ../
Dec 25 2011 test1
Sep 6 10:55 test2
Dec 25 2011 test3

Эта команда копирует все файлы с именами, начинающимися со строки test, в каталог
dir2. Был включен также параметр -f для принудительной перезаписи файла test1, который
уже находился в каталоге, без вывода приглашения для подтверждения.

Формирование ссылок на файлы
При изучении параметров команды cp можно заметить, что определенная часть параметров
предназначена для формирования ссылок на файлы. Ссылки на файлы представляют собой
одну из привлекательных особенностей файловых систем Linux. Если возникает необходимость поддерживать в системе две (или большее количество) копии одного и того же файла, то
вместо создания отдельных физических копий можно использовать одну физическую копию
и сформировать для нее несколько виртуальных копий, называемых ссылками. Ссылка — это
местозаполнитель в каталоге, который указывает, где в действительности находится файл.
В Linux применяются ссылки на файлы двух различных типов:
■ гибкие, или символические, ссылки;
■ жесткие ссылки.
При формировании жесткой ссылки создается отдельный файл, содержащий информацию
об исходном файле и его местонахождении. Обращение к файлу жесткой ссылки полностью
аналогично обращению к исходному файлу:
$ cp -l test1 test4
$ ls -il
total 16
1954886 drwxr-xr-x
1954889 drwxr-xr-x
1954793 -rw-r--r-1954794 -rw-r--r-1954888 -rw-r--r-1954793 -rw-r--r-$

2
2
2
1
1
2

rich
rich
rich
rich
rich
rich

rich
rich
rich
rich
rich
rich

4096
4096
0
0
0
0

Sep 1 09:42
Sep 1 09:45
Sep 1 09:51
Sep 1 09:39
Dec 25 2011
Sep 1 09:51

dir1/
dir2/
test1
test2
test3
test4

С помощью параметра -l создана жесткая ссылка test4 для файла test1. В листинге файлов обнаруживается, что номера индексных узлов файлов test1 и test4 являются одинаковыми, а это указывает на то, что в действительности это один индексный узел, относящийся

106

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 106

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:28

к одному и тому же файлу. Следует также отметить, что количество ссылок (третий элемент
в листинге) теперь показывает, что оба файла имеют по две ссылки.
На заметку

Предусмотрена возможность создавать жесткие ссылки только между файлами, находящимися на одном и том же физическом носителе. Не может быть создана жесткая ссылка между файлами, расположенными под отдельными точками монтирования. В этом
случае приходится использовать символические ссылки.

С другой стороны, параметр -s обеспечивает создание гибких, или символических, ссылок:
$ cp -s test1 test5
$ ls -il test*
total 16
1954793 -rw-r--r-1954794 -rw-r--r-1954888 -rw-r--r-1954793 -rw-r--r-1954891 lrwxrwxrwx
ª -> test1
$

2
1
1
2
1

rich
rich
rich
rich
rich

rich
rich
rich
rich
rich

6
0
0
6
5

Sep 1 09:51 test1
Sep 1 09:39 test2
Dec 25 2011 test3
Sep 1 09:51 test4
Sep 1 09:56 test5

В этом листинге файлов многое заслуживает особого внимания. Во-первых, можно отметить, что новый файл test5 имеет другой номер индексного узла по сравнению с файлом
test1, а это означает, что данные два файла рассматриваются в системе Linux как отдельные
файлы. Во-вторых, новый файл имеет меньший размер, чем исходный. Связанный файл должен хранить лишь информацию об исходном файле, но не фактические данные этого файла.
В области имен файлов листинга показана связь между этими двумя файлами.
Совет

Если возникает необходимость сформировать ссылки между файлами, то вместо команды cp можно также использовать команду ln. По умолчанию команда ln создает жесткие
ссылки. Если же потребуется создать символическую ссылку, то все равно придется использовать параметр -s.

При копировании связанных файлов необходимо соблюдать осторожность. Если команда
cp используется для копирования файла, связанного ссылкой с другим исходным файлом, то
фактически эта операция копирования приводит к созданию еще одной копии исходного файла. Непродуманное использование подобных операций быстро приводит к путанице. Вместо
копирования связанного файла можно создать просто еще одну ссылку на исходный файл.
Предусмотрена возможность формирования многочисленных ссылок на один и тот же файл
без каких-либо проблем. Однако не следует создавать символические ссылки на другие файлы,
связанные символическими ссылками. Это приводит к созданию цепочек ссылок, что может не
только стать причиной путаницы, но и легко привести к разрыву связей, порождая всевозможные проблемы.

Переименование файлов
В мире Linux операция переименования файлов рассматривается как перемещение. Для
перемещения файлов и каталогов из одного местоположения в другое применяется команда mv
(сокращение от move):
$ mv test2 test6
$ ls -il test*
1954793 -rw-r--r--

2 rich

rich

6 Sep

Глава 3. Основные команды интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 107

1 09:51 test1

107

26.06.2012 22:20:28

1954888 -rw-r--r-1954793 -rw-r--r-1954891 lrwxrwxrwx
ª -> test1
1954794 -rw-r--r-$

1 rich
2 rich
1 rich

rich
rich
rich

0 Dec 25 2011 test3
6 Sep 1 09:51 test4
5 Sep 1 09:56 test5

1 rich

rich

0 Sep

1 09:39 test6

Заслуживает внимания то, что в данном случае перемещение файла привело к изменению
имени файла, а номер индексного узла и значение отметки времени остались теми же. Перемещение файла с символическими ссылками становится причиной определенной проблемы:
$ mv test1 test8
$ ls -il test*
total 16
1954888 -rw-r--r-1954793 -rw-r--r-1954891 lrwxrwxrwx
1954794 -rw-r--r-1954793 -rw-r--r-[rich@test2 clsc]$ mv

1 rich
rich
2 rich
rich
1 rich
rich
1 rich
rich
2 rich
rich
test8 test1

0
6
5
0
6

Dec 25 2011 test3
Sep 1 09:51 test4
Sep 1 09:56 test5 -> test1
Sep 1 09:39 test6
Sep 1 09:51 test8

Для файла test4, в котором используется жесткая ссылка, по-прежнему сохраняется существующий номер индексного узла, что вполне соответствует ожиданиям. Однако файл test5
теперь указывает на неправильно заданный файл и больше не является допустимой ссылкой.
Команду mv можно также использовать для перемещения каталогов:
$ mv dir2 dir4

Все содержимое каталога остается неизменным. Единственные атрибутом каталога, который изменяется, является имя каталога. Таким образом, команда mv действует намного быстрее
по сравнению с командой cp.

Удаление файлов
В ходе эксплуатации системы Linux в какой-то момент неизбежно возникает необходимость удалять существующие файлы. Это может быть связано с потребностью очистки файловой системы или деинсталлирования пакета программ, но при этом так или иначе проводится
уничтожение файлов.
В мире Linux уничтожение файлов принято называть удалением. В командном интерпретаторе bash для удаления файлов служит команда rm (сокращение от remove). В своей основной
форме команда rm довольно проста:
$ rm -i test2
rm: remove 'test2'? y
$ ls -l
total 16
drwxr-xr-x
2 rich
drwxr-xr-x
2 rich
-rw-r--r-2 rich
-rw-r--r-1 rich
-rw-r--r-2 rich
lrwxrwxrwx
1 rich
$

108

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 108

rich
rich
rich
rich
rich
rich

4096
4096
6
0
6
5

Sep 1 09:42 dir1/
Sep 1 09:45 dir2/
Sep 1 09:51 test1
Dec 25 2011 test3
Sep 1 09:51 test4
Sep 1 09:56 test5 -> test1

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:28

Заслуживают внимания приглашения, которые выводит эта команда, позволяющие подтвердить, что файл действительно должен быть удален. В командном интерпретаторе bash не
предусмотрена “мусорная корзина”, или область восстановления. Файл после его удаления исчезает навсегда.
В связи с удалением файлов, на который имеются ссылки, возникают интересные нюансы:
$ rm test1
$ ls -l
total 12
drwxr-xr-x
2 rich
drwxr-xr-x
2 rich
-rw-r--r-1 rich
-rw-r--r-1 rich
lrwxrwxrwx
1 rich
$ cat test4
hello
$ cat test5
cat: test5: No such file
$

rich
rich
rich
rich
rich

4096
4096
0
6
5

Sep 1 09:42 dir1/
Sep 1 09:45 dir2/
Dec 25 2011 test3
Sep 1 09:51 test4
Sep 1 09:56 test5 -> test1

or directory

Произошло удаление файла test1, который имел жесткую ссылку на файл test4 и символическую ссылку на файл test5. Рассмотрим, что произошло в связи с этим. Оба файла,
обозначенные ссылками, все еще присутствуют в листинге, даже несмотря на то, что файл
test1 уже исчез (хотя на цветном терминале имя файла test5 теперь выделено красным цветом). Просмотр содержимого файла test4, который представлял собой жесткую ссылку, показывает, что это содержимое файла еще присутствует в системе. А при попытке просмотра
содержимого файла test5, который представлял собой символическую ссылку, командный
интерпретатор bash указывает, что этот файл больше не существует.
Напомним, что для файла жесткой ссылки используется тот же номер индексного узла,
что и для исходного файла. Файл жесткой ссылки сохраняет этот номер индексного узла до
тех пор, пока не произойдет удаление последнего файла, связанного с ним жесткой ссылкой,
а это означает, что данные по-прежнему сохраняются! Файл символической ссылки позволяет
лишь определить, что исходный файл, применявшийся при его создании, больше не существует, поэтому нет и объекта, на который он в свое время указывал. Об этой важной особенности
ссылок всегда следует помнить, работая со связанными файлами.
Еще одним средством команды rm, которое может применяться при удалении большого количества файлов, позволяющим избежать необходимости отвечать на многочисленные
приглашения с подтверждениями, является использование параметра -f для принудительного
удаления. Но применение этого параметра требует удвоенного внимания!
Совет

Как и при копировании файлов, при использовании команды rm можно задавать
символы-шаблоны. И снова призываем вас проявлять осмотрительность, поскольку любая операция удаления, даже если она приводит к таким результатам, на которые вы не
рассчитывали, влечет за собой безвозвратное уничтожение файлов!

Обработка каталогов
В Linux значительное количество команд может применяться для работы и с файлами,
и с каталогами (в качестве примера можно назвать команду cp), а некоторые команды применимы только для каталогов. Для создания нового каталога необходимо воспользоваться

Глава 3. Основные команды интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 109

109

26.06.2012 22:20:28

конкретной командой, которая рассматривается в этом разделе. Определенные нюансы возникают и при удалении каталогов, поэтому соответствующая команда также рассматривается
в настоящем разделе.

Создание каталогов
Задача создания нового каталога в Linux — не слишком сложная; достаточно лишь выполнить команду mkdir:
$ mkdir dir3
$ ls -il
total 16
1954886 drwxr-xr-x
1954889 drwxr-xr-x
1954893 drwxr-xr-x
1954888 -rw-r--r-1954793 -rw-r--r-$

2
2
2
1
1

rich
rich
rich
rich
rich

rich
rich
rich
rich
rich

4096
4096
4096
0
6

Sep 1 09:42
Sep 1 10:55
Sep 1 11:01
Dec 25 2011
Sep 1 09:51

dir1/
dir2/
dir3/
test3
test4

Система создает новый каталог и присваивает ему новый номер индексного узла.

Удаление каталогов
Задача удаления каталогов может оказаться сложной, и на это есть определенные причины. Приступая к удалению каталогов, следует помнить, что при этом обнаруживаются многие
предпосылки появления различных неприятностей. Безусловно, при этом командный интерпретатор bash в максимально возможной степени пытается предотвратить непредвиденные катастрофы. Основной командой удаления каталогов является rmdir:
$ rmdir dir3
$ rmdir dir1
rmdir: dir1: Directory not empty
$

По умолчанию действие команды rmdir заключается в том, что она удаляет лишь пустые
каталоги. Поскольку в каталоге dir1 имеется файл, команда rmdir отказывается удалить этот
каталог. Разумеется, можно обеспечить удаление непустых каталогов, для чего предназначен
параметр --ignore-fail-on-non-empty.
Одним из союзников пользователя, который может помочь при обработке каталогов, является команда rm.
При попытке применить эту команду без параметров, как для работы с файлами, можно
испытать определенное разочарование:
$ rm dir1
rm: dir1: is a directory
$

Однако, если действительно требуется удалить каталог, можно воспользоваться параметром -r для рекурсивного удаления файлов в каталоге, а затем самого каталога:
$ rm -r dir2
rm: descend into directory 'dir2'? y
rm: remove 'dir2/test1'? y
rm: remove 'dir2/test3'? y

110

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 110

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:28

rm: remove 'dir2/test4'? y
rm: remove directory 'dir2'? y
$

Такой вариант вызова команды, безусловно, является применимым, но не совсем удобным.
Обратите внимание на то, что все еще остается необходимость проверять правильность удаления каждого файла. Если в каталоге имеется большое количество файлов и подкаталогов, это
может потребовать чрезмерных затрат сил.
Окончательным решением может стать то, чтобы отбросить осторожность и задать команду
удаления всего каталога, его подкаталогов и всего содержимого, каковой является команда rm
с обоими параметрами, -r и -f:
$ rm -rf dir2
$

На этом существование каталога заканчивается. Никаких предупреждений, никаких восклицательных знаков; после завершения операции лишь в очередной раз появляется приглашение
командного интерпретатора. Безусловно, это — инструмент, чрезвычайно опасный в использовании, особенно в том случае, если работа ведется в учетной записи пользователя root. Используйте данную команду удаления как можно реже, и только после троекратной проверки того,
что намечено уничтожение именно тех файлов и каталогов, которые должны быть удалены.
На заметку

В последнем примере заслуживает внимания то, что два указанных параметра командной строки объединены с использованием одного тире. Это — одна из возможностей
командного интерпретатора bash, который позволяет соединять однобуквенные параметры командной строки в целях сокращения объема ввода.

Просмотр содержимого файла
Выше был приведен большой объем сведений о том, как работать с файлами, но не были
описаны команды просмотра содержимого файлов. Предусмотрено несколько команд, позволяющих заглянуть в файлы, не открывая их в редакторе (см. главу 11). В настоящем разделе
рассматриваются некоторые имеющиеся команды, которые позволяют изучать файлы.

Просмотр статистических данных файла
В этой главе уже было показано, как используется команда ls для получения большого
объема полезных сведений о файлах. Однако иногда все еще возникает необходимость получения дополнительной информации, которую не предоставляет команда ls (или, по крайней
мере, не позволяет получить в одном вызове на выполнение).
Полный обзор статуса файла в файловой системе предоставляет команда stat:
$ stat test10
File: "test10"
Size: 6
Blocks: 8
Regular File
Device: 306h/774d
Inode: 1954891
Links: 2
Access: (0644/-rw-r--r--) Uid: ( 501/ rich) Gid: ( 501/ rich)
Access: Sat Sep 1 12:10:25 2010
Modify: Sat Sep 1 12:11:17 2010
Change: Sat Sep 1 12:16:42 2010
$

Глава 3. Основные команды интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 111

111

26.06.2012 22:20:28

В результатах команды stat показано почти все, что может потребоваться узнать о рассматриваемом файле, вплоть до старшего и младшего номеров устройства, на котором хранится файл.

Просмотр типа файла
Несмотря на то что информация, предоставляемая командой stat, столь обширна, в ней
все же отсутствуют сведения о типе файла. Это важно, поскольку, прежде чем отправить на
устройство вывода файл объемом, допустим, в 1000 байтов, обычно следует выяснить, к какому типу относится этот файл. При попытке вывести двоичный файл на мониторе появится
бессмысленный набор знаков и может даже произойти блокировка эмулятора терминала.
Поэтому следует всегда помнить о существовании команды file, которая вызывает небольшую удобную программу. Эта команда позволяет лишь заглянуть “внутрь” файла и определить, к какому типу он относится:
$ file test1
test1: ASCII text
$ file myscript
myscript: Bourne shell script text executable
$ file myprog
myprog: ELF 32-bit LSB executable, Intel 80386, version 1 (SYSV),
dynamically linked (uses shared libs), not stripped
$

Команда file классифицирует файлы на следующие три категории.
■ Текстовые файлы. Это — файлы, содержащие символы, которые могут быть выведены
на печать.
■ Исполняемые файлы. Файлы, которые могут быть выполнены в системе.
■ Файлы данных. Файлы, содержащие неподходящие для печати двоичные символы, которые не могут быть также вызваны на выполнение в системе.
В первом примере показан текстовый файл. Команда file позволила не только определить,
что файл содержит текст, но и установить формат символьного кода текста. Во втором примере
показан текстовый файл сценария. Хотя этот файл является текстовым, он вместе с тем представляет собой файл сценария, поэтому может быть вызван на выполнение (или, проще говоря,
выполнен) в системе. В последнем примере показана двоичная исполняемая программа. Команда file определяет, для какой платформы была откомпилирована программа и какие типы
библиотек для нее требуются. Эта возможность становится особенно удобной, если приходится сталкиваться с двоичной исполняемой программой, полученной из неизвестного источника.

Просмотр всего файла
Иногда возникает необходимость просматривать все содержимое большого текстового
файла. Для этого в Linux предусмотрены три команды.

Команда cat
Команда cat представляет собой удобный инструмент для отображения всего содержимого
текстового файла:

112

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 112

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:29

$ cat test1
hello
This is a test file.
That we'll use to
$

test the cat command.

Безусловно, этот вывод не представляет собой что-то особенное; в нем находится лишь
содержимое текстового файла. Как и при использовании многих других команд, при вызове
команды cat можно задать некоторые параметры.
Параметр -n обеспечивает нумерацию всех выводимых строк:
$ cat -n test1
1 hello
2
3 This is a test file.
4
5
6 That we'll use to
$

test the cat command.

Такая возможность становится удобной, например, при просмотре сценариев. Если требуется пронумеровать только строки, в которых имеется текст, то можно воспользоваться параметром -b:
$ cat -b test1
1 hello
2

This is a test file.

3

That we'll use to

test the cat command.

$

Для сжатия нескольких пустых строк в одну пустую строку служит параметр -s:
$ cat -s test1
hello
This is a test file.
That we'll use to
$

test the cat command.

Наконец, если нежелательно появление в выводе символов табуляции, можно воспользоваться параметром -T:
$ cat -T test1
hello
This is a test file.
That we'll use to^^Itest the cat command.
$

Параметр -T заменяет все знаки табуляции в тексте комбинацией символов ^^I.
Но команда cat при попытке ее применения для просмотра больших файлов вызывает
лишь раздражение. Текст обрабатываемого ею файла быстро пробегает по экрану монитора
без остановки. К счастью, предусмотрен простой способ решения этой проблемы.

Глава 3. Основные команды интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 113

113

26.06.2012 22:20:29

Команда more
Основной недостаток команды cat состоит в том, что после ее запуска пользователь теряет контроль над происходящим. Для решения этой проблемы разработчики создали команду
more. Команда more также отображает текстовые файлы, но останавливается после вывода на
экран каждой страницы данных. Типичный пример экрана при вызове команды more показан
на рис. 3.4.

Рис. 3.4. Использование команды more для отображения текстового файла

Обратите внимание на то, что в нижней части экрана на рис. 3.4 команда more выводит приглашение, показывающее, что продолжается работа в программе more, и позволяющее узнать,
какая часть текстового файла уже просмотрена. Это — приглашение команды more. Получив
такое приглашение, можно ввести одну из нескольких подкоманд, приведенных в табл. 3.7.

Таблица 3.7. Подкоманды команды more
Подкоманда
H

Описание

клавиша пробела
z

Отображение следующего экрана текста из файла

ENTER

Отображение еще одной строки текста из файла

d

Отображение полуэкрана (11 строк) текста из файла

q

Выход из программы

s

Пропуск в прямом направлении одной строки текста

f

Пропуск в прямом направлении одного экрана текста

b

Пропуск в обратном направлении одного экрана текста

/expression

Поиск текста в файле с помощью выражения expression

n

Поиск следующего вхождения последнего указанного выражения

Отображение справочного меню
Отображение следующего экрана текста из файла

114

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 114

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:29

Окончание табл. 3.7
Подкоманда

Описание

’

Переход к первому вхождению указанного выражения

!cmd

Выполнение команды командного интерпретатора

v

Запуск редактора vi в текущей строке

CTRL-L

Перерисовка экрана в текущем местоположении в файле

=

Отображение номера текущей строки в файле

.

Повторение предыдущей команды

Команда more предоставляет лишь некоторые элементарные возможности перемещения по
текстовому файлу. Если потребуются более сложные операции при просмотре файла, то можно
воспользоваться командой less.

Команда less
Безусловно, по имени команды less (что в переводе означает “меньше”) трудно догадаться, что она обеспечивает большие возможности по сравнению с командой more (что означает
“больше”); фактически имя команды less представляет собой игру слов, а сама она является
более развитой версией команды more (имя команды less возникло от крылатых слов “less
is more” — чем меньше, тем больше). Команда less позволяет воспользоваться некоторыми
весьма удобными средствами прямой и обратной прокрутки текстового файла, а также предоставляет весьма развитые функции поиска.
Кроме того, команда less способна отображать содержимое файла по частям, прежде чем
будет прочитан весь файл. Такой способностью не обладают ни команда cat, ни команда more,
а это серьезный недостаток, особенно если задача состоит в просмотре чрезвычайно больших
файлов.
Вообще говоря, команда less действует аналогично команде more, отображая по одному
экрану текста из файла одновременно. На рис. 3.5 показана команда less в действии.

Рис. 3.5. Просмотр файла с использованием команды less

Глава 3. Основные команды интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 115

115

26.06.2012 22:20:29

Заслуживает внимания тот факт, что команда less в своем приглашении предоставляет
дополнительные сведения, показывая общее количество строк в файле и диапазон строк, отображаемых в настоящее время. Команда less поддерживает тот же набор подкоманд, что и команда more, но с весьма значительным дополнением. Для ознакомления со всеми доступными
подкомандами команды less обратитесь к справочному руководству по этой команде. Расширению набора возможностей команды less способствует то, что она распознает нажатия
клавиш со стрелками вверх и вниз, а также клавиш перелистывания страниц вверх и вниз (но
для этого необходимо, чтобы используемый терминал был определен должным образом). Итак,
эта команда предоставляет пользователю полный контроль над просмотром файла.

Просмотр частей файла
Часто возникает такая ситуация, что данные, с которыми необходимо ознакомиться, расположены либо в самом начале текстового файла, либо в самом его конце. Если даже требуется
рассмотреть информацию лишь в начале большого файла, то при использовании команды cat
или more все равно приходится ожидать окончания загрузки всего файла, прежде чем приступать к его изучению. Если же информация, подлежащая просмотру, располагается в самом
конце файла (что часто бывает при изучении таких файлов, как файлы журналов), то приходится пропускать тысячи строк текста лишь для того, чтобы добраться до последних нескольких
записей. К счастью, в системе Linux имеются специальные команды, позволяющие решить обе
эти проблемы.

Команда tail
Команда tail отображает последнюю группу строк в файле. По умолчанию эта команда
показывает последние 10 строк в файле, но эту установку можно изменить с помощью параметров командной строки, которые показаны в табл. 3.8.

Таблица 3.8. Параметры командной строки команды tail
Параметр
-c bytes

Описание

-n lines

Отображать последние строки файла в количествеlines

-f

Поддерживать программу tail в активном состоянии и продолжать отображение новых строк по
мере их добавления к файлу

--pid=PID

При наличии параметра -f следить за появлением новых строк в файле до завершения процесса
с идентификатором PID

-s sec

При наличии параметра -f переходить в состояние простоя между итерациями на время sec
в секундах

-v

Всегда отображать выходные заголовки с указанием имени файла

-q

Никогда не отображать выходные заголовки с указанием имени файла

Отображать последние байты файла в количестве bytes

Параметр -f представляет собой весьма удобное средство команды tail. Он позволяет
просматривать файл одновременно с тем, как происходит использование этого файла другими
процессами. Команда tail остается активной и продолжает отображать все новые и новые
строки по мере их появления в текстовом файле. В этом состоит один из лучших способов отслеживания системных файлов журналов в режиме реального времени.

116

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 116

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:29

Команда head
Не будучи столь необычной по своим функциям, как команда tail (хвост), команда head
(голова) выполняет то, о чем можно судить по ее имени, — отображает первую группу строк
в начале файла. По умолчанию эта команда отображает первые 10 строк текста. Аналогично
команде tail, команда head поддерживает параметры -c и -n, с помощью которых можно откорректировать объем отображаемой информации.
Начало файла, как правило, не изменяется, поэтому команда head не поддерживает функции параметра -f. Команда head предоставляет удобный способ просмотра одного лишь начала файла, если не совсем ясно, что содержит файл, поскольку при ее использовании не приходится просматривать весь файл.

Резюме
В настоящей главе приведены основные сведения о работе в файловой системе Linux с помощью приглашения командного интерпретатора. Вначале было проведено общее обсуждение
командного интерпретатора bash и показано, как проводится работа с командным интерпретатором. В интерфейсе командной строки (command line interface — CLI) используется строка
приглашения для обозначения состояния готовности командного интерпретатора к приему введенных команд. Предусмотрена возможность настраивать строку приглашения, чтобы можно
было видеть в ней полезную информацию о системе и применяемом идентификаторе входа
в систему, и даже дату и время.
Командный интерпретатор bash предоставляет доступ к широкому набору программ, которые можно использовать для создания и управления файлами. Прежде чем приступать к работе
с файлами, необходимо понять, как организовано хранение файлов в системе Linux. В настоящей главе приведены основные сведения о виртуальном каталоге Linux и показано, каким образом система Linux предоставляет доступ к поддерживаемым устройствам. После описания
файловой системы Linux в этой главе показано, как использовать команду cd для перемещения
по виртуальному каталогу.
После изложения сведений о том, как перейти в определенный каталог, в данной главе демонстрируется использование команды ls для формирования списков файлов и подкаталогов.
Команда ls поддерживает многочисленные параметры, которые позволяют определять формат
ее вывода. В частности, командой ls можно воспользоваться для получения значительной части необходимой информации о файлах и каталогах.
Полезным средством создания пустых файлов и изменения значений времени доступа или
модификации существующих файлов является команда touch. В этой главе обсуждается также
использование команды cp для копирования существующих файлов из одного местоположения в другое. Кроме того, описан процесс создания ссылок на файлы вместо их копирования,
который предоставляет удобный способ размещения одного и того же файла в двух разных
местоположениях без создания отдельной копии. Эту задачу позволяют решить команда cp,
а также команда ln.
Далее приведены сведения о переименовании файлов (эту операцию в системе Linux принято называть перемещением) с использованием команды mv и показано, как проводится уничтожение файлов (эту операцию принято называть удалением) с помощью команды rm. Было
также показано, как решать аналогичные задачи с каталогами, используя команды mkdir
и rmdir.

Глава 3. Основные команды интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 117

117

26.06.2012 22:20:29

Наконец, в настоящей главе описано, как просматривать содержимое файлов. Команды
cat, more и less предоставляют простые способы просмотра всего содержимого файла, а команды tail и head превосходно подходят для ознакомления с небольшими частями файлов,
конечными и начальными.
В следующей главе продолжается обсуждение команд командного интерпретатора bash.
В ней будут рассматриваться более сложные команды, находящиеся в распоряжении системного администратора, без которых нельзя обойтись при решении задач управления системой
Linux.

118

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 118

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:29

Дальнейшее
описание команд
интерпретатора
bash

ГЛАВА

4
В этой главе...
Отслеживание работы
программ
Контроль над использованием
места на диске
Работа с файлами данных
Резюме

Â

главе 3 приведены основные сведения о том, как
осуществляется переход по файловой системе Linux,
и о работе с файлами и каталогами. Управление файлами
и каталогами — важная функция командного интерпретатора Linux, однако ознакомления только с этой функцией
недостаточно для работы по программированию сценариев. В данной главе приведены команды сопровождения системы Linux и показано, как приступить к изучению функционирования системы Linux с использованием команд командной строки. После этого показано несколько удобных
команд, которые можно применять для работы с файлами
данных в системе.

Отслеживание
работы программ
Одна из наиболее трудоемких задач, стоящих перед системным администратором Linux, состоит в отслеживании
процессов, действующих в системе. Эта задача еще более
усложнилась в наши дни в связи с применением графических рабочих столов, для обеспечения функционирования

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 119

26.06.2012 22:20:29

которых используется большое количество программ. В системе в любой момент времени работает много служебных программ.
К счастью, предусмотрено несколько утилит с интерфейсом командной строки, которые
могут помочь специалисту в его нелегкой деятельности. В этом разделе рассматривается несколько основных инструментов, которые необходимо освоить, чтобы научиться управлять
программами в системе Linux.

Контроль над функционированием процессов
Программу, исполняемую в системе, принято называть процессом. Для исследования этих
процессов применяется команда ps, которая представляет собой буквально незаменимый универсальный инструмент. С помощью команды ps можно получить большой объем информации
обо всех программах, функционирующих в системе.
К сожалению, широкие возможности команды влекут за собой сложность ее использования
(что выражается в наличии многочисленных параметров), поэтому команда ps, по-видимому,
является одной из самых трудных для освоения. Большинство системных администраторов
подбирает для себя определенное подмножество параметров этой команды, позволяющее получить необходимую информацию, а затем неизменно использует только эти параметры.
Но, несмотря на сказанное, в действительности команда ps в основной форме не предоставляет такой уж большой объем информации:
$ ps
PID TTY
3081 pts/0
3209 pts/0
$

TIME CMD
00:00:00 bash
00:00:00 ps

Эти результаты нельзя назвать чрезвычайно интересными. По умолчанию команда ps показывает только процессы, которые принадлежат текущему пользователю и выполняются на
текущем терминале. В данном случае приведены сведения только об эксплуатируемом командном интерпретаторе bash (напомним: командный интерпретатор — это всего лишь еще одна
программа, функционирующая в системе), а также, разумеется, о самой команде ps.
Выходные данные команды в основной форме показывают идентификатор процесса (process ID — PID) программы, терминал (TTY), на котором она выполняется, и процессорное
время, использованное процессом.
На заметку

Одной из сложных особенностей команды ps (и одной из причин того, почему ее так
сложно освоить) является существование в свое время двух версий этой команды. Каждая версия имела свой собственный набор параметров командной строки, которые применялись для управления тем, какая информация должна быть отображена и как это
должно быть сделано. Недавно разработчики Linux объединили обе версии команды ps
в отдельную программу ps (а также, безусловно, внесли результаты своей собственной
работы над этой командой).

Команда ps в составе утилит GNU, которая используется в системах Linux, поддерживает
три различных типа параметров командной строки, как описано ниже.
■ Параметры в стиле Unix, которым предшествует тире.
■ Параметры в стиле BSD, которым не предшествует тире.
■ Длинные параметры GNU, которым предшествует двойное тире.

120

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 120

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:29

Эти три типа параметров рассматриваются в следующих разделах, там же приведены примеры того, как они работают.

Параметры в стиле Unix
Параметры в стиле Unix впервые были разработаны для первоначальной версии команды

ps, предназначенной для систем AT&T Unix, которые были созданы в корпорации Bell Labs

(табл. 4.1).

Таблица 4.1. Параметры команды ps в стиле Unix
Параметр
-A

Описание

-N

Показывать такие данные, как если бы указанные параметры были заменены противоположными

-a

Показывать все процессы, кроме заголовков сеансов и процессов, выполняемые вне терминалов

-d

Показывать все процессы, кроме заголовков сеансов

-e

Показывать все процессы

-C cmslist

Показывать процессы, содержащиеся в списке cmdlist

-G grplist

Показывать процессы с идентификаторами групп, перечисленными в списке grplist

-U userlist

Показывать процессы, принадлежащие пользователям с идентификаторами, перечисленными
в списке userlist

-g grplist

Показывать процессы по сеансам или по идентификаторам групп, перечисленным в списке
grplist

-p pidlist

Показывать процессы с идентификаторами процессов, перечисленными в списке pidlist

-s sesslist

Показывать процессы с идентификатором сеансов, перечисленными в списке sesslist

-t ttylist

Показывать процессы с идентификаторами терминалов, перечисленными в списке ttylist

-u userlist

Показывать процессы по действительным идентификаторам пользователей, перечисленным
в списке userlist

-F

Использовать сверхполный вывод

-O format

Отображать конкретные столбцы, перечисленные в списке format, наряду со столбцами, заданными по умолчанию

-M

Отображать информацию о безопасности, касающуюся процесса

-c

Показывать дополнительную информацию планировщика о процессе

-f

Отображать листинг в полном формате

-j

Показывать информацию о задании

-l

Отображать длинный листинг

-o format

Отображать только конкретные столбцы, перечисленные в списке format

-y

Не показывать флаги процессов

-Z

Отображать информацию контекста безопасности

-H

Отображать процессы в иерархическом формате (показывать также родительские процессы)

-n namelist

Определить значения, которые должны отображаться в столбце WCHAN

-w

Использовать широкий выходной формат, предназначенный для дисплеев с неограниченной
шириной вывода

Показывать все процессы

Глава 4. Дальнейшее описание команд интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 121

121

26.06.2012 22:20:29

Окончание табл. 4.1
Параметр

Описание

-L

Показывать потоки процесса

-V

Отображать версию команды ps

Очевидно, что количество этих параметров весьма велико, но следует помнить, что на
этом они не исчерпываются! Ключом к успешному использованию команды ps является не
запоминание всех возможных параметров, а освоение тех, которые представляются наиболее
полезными. Большинство системных администраторов Linux выбирают собственные наборы
обычно применяемых параметров, которые они всегда могут вспомнить, приступая к получению требуемой информации. Например, если возникает необходимость просматривать все
процессы, работающие в системе, можно воспользоваться комбинацией параметров -ef (команда ps позволяет применять сочетания однобуквенных параметров, как в данном примере):
$ ps -ef
UID
root
root
root
root
root
root
root
root
root
68
root
root
root
root
root
root
root
apache
apache
root
root
root
rich
rich
rich
$

PID
1
2
3
4
5
6
7
47
48
2349
2489
2490
2491
2492
2493
2494
2956
2958
2959
2995
2997
3078
3080
3081
4445

PPID
0
0
2
2
2
2
2
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
2956
2956
1
2995
1981
3078
3080
3081

C
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
3

STIME
11:29
11:29
11:29
11:29
11:29
11:29
11:29
11:29
11:29
11:30
11:30
11:30
11:30
11:30
11:30
11:30
11:42
11:42
11:42
11:43
11:43
12:00
12:00
12:00
13:48

TTY
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
tty1
tty2
tty3
tty4
tty5
tty6
?
?
?
?
?
?
?
pts/0
pts/0

TIME
00:00:01
00:00:00
00:00:00
00:00:00
00:00:00
00:00:00
00:00:00
00:00:00
00:00:00
00:00:00
00:00:00
00:00:00
00:00:00
00:00:00
00:00:00
00:00:00
00:00:00
00:00:00
00:00:00
00:00:00
00:00:00
00:00:00
00:00:00
00:00:00
00:00:00

CMD
init [5]
[kthreadd]
[migration/0]
[ksoftirqd/0]
[watchdog/0]
[events/0]
[khelper]
[kblockd/0]
[kacpid]
hald
/sbin/mingetty tty1
/sbin/mingetty tty2
/sbin/mingetty tty3
/sbin/mingetty tty4
/sbin/mingetty tty5
/sbin/mingetty tty6
/usr/sbin/httpd
/usr/sbin/httpd
/usr/sbin/httpd
auditd
/sbin/audispd
sshd: rich [priv]
sshd: rich@pts/0
-bash
ps -ef

В целях экономии места в этом выводе удалена весьма значительная часть строк, но все
равно эти данные показывают, насколько большое количество процессов применяется в системе Linux. В этом примере используются два параметра: параметр -e, который показывает все
процессы, работающие в системе, и параметр -f, обеспечивающий вывод в широком формате,
с включением нескольких полезных столбцов информации.
■ UID. Пользователь, ответственный за запуск рассматриваемого процесса.

122

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 122

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:29

■
■
■
■
■
■

PID. Идентификатор рассматриваемого процесса.
PPID. Значение PID родительского процесса (если процесс запущен другим процессом).
C. Загрузка процессора на протяжении времени существования процесса.
STIME. Системное время запуска процесса.
TTY. Терминальное устройство, с которого был запущен процесс.
TIME. Совокупное значение процессорного времени, затраченного на выполнение процесса.
■ CMD. Имя программы, которая была запущена.

В результате выводится довольно значительный объем информации, но многие из этих сведений как раз и представляют интерес для системных администраторов. Чтобы получить еще
более подробную информацию, можно воспользоваться параметром -l (сокращение от long),
который формирует вывод в длинном формате:
$
F
0
0
$

ps
S
S
R

-l
UID PID PPID C PRI NI ADDR SZ WCHAN TTY
500 3081 3080 0 80
0 - 1173 wait pts/0
500 4463 3081 1 80
0 - 1116 pts/0

TIME
CMD
00:00:00 bash
00:00:00 ps

Обратите внимание на следующие дополнительные столбцы, которые появляются при использовании параметра -l.
■ F. Флаги системы, присвоенные процессу ядром.
■ S. Состояние процесса (O — выполняющий на процессоре; S — простаивающий; R —
работоспособный, ждущий запуска; Z — зависший в связи с тем, что после завершения
процесса не обнаружен его родительский объект; T — процесс остановлен).
■ PRI. Приоритет процесса (чем выше числовое значение, тем ниже приоритет).
■ NI. Величина изменения приоритета, которая используется для определения окончательных значений приоритетов.
■ ADDR. Адрес процесса в памяти.
■ SZ. Приблизительный объем области подкачки, который может потребоваться при выгрузке процесса.
■ WCHAN. Имя функции ядра, которая перевела процесс в состояние простоя.
Прежде чем продолжить описание, отметим, что есть еще один чрезвычайно удобный параметр, о котором всегда следует помнить, -H. Параметр -H позволяет организовать вывод
данных о процессах в иерархическом формате, который показывает, какие процессы были начаты раньше других процессов. Ниже приведен пример листинга, сформированного при использовании параметров-efH.
$ ps -efH
UID
PID
root
3078
rich
3080
rich
3081
rich
4803

PPID
1981
3078
3080
3081

C
0
0
0
1

STIME
12:00
12:00
12:00
14:31

TTY
?
?
pts/0
pts/0

TIME
00:00:00
00:00:00
00:00:00
00:00:00

CMD
sshd: rich [priv]
sshd: rich@pts/0
-bash
ps -efH

Обратите внимание на сдвиг в выводе столбца CMD. Он показывает иерархию выполняемых процессов, складывающуюся так, что сначала происходит запуск процесса sshd пользо-

Глава 4. Дальнейшее описание команд интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 123

123

26.06.2012 22:20:29

вателем root. Это серверный сеанс командного интерпретатора Secure Shell (SSH), в котором
происходит прослушивание (так принято называть прием по сети) дистанционных запросов
на установление соединений SSH. Таким образом, этот сеанс стал результатом подключения
дистанционно расположенного терминала к системе, поэтому в основном процессе SSH произошел запуск процесса терминала (pts/0), который, в свою очередь, запустил командный
интерпретатор bash.
Из командного интерпретатора была вызвана на выполнение команда ps, которая показана
в виде процесса, дочернего по отношению к процессу bash. В многопользовательской системе
команда ps представляет собой чрезвычайно полезный инструмент, который позволяет изучать причины появления процессов, вышедших из-под контроля, или предпринимать попытки
определения того, какому идентификатору пользователя или терминалу они принадлежат.

Параметры в стиле BSD
Выше были описаны параметры в стиле Unix, а в настоящем разделе рассматриваются
параметры в стиле BSD. Дистрибутив программного обеспечения Беркли (Berkeley Software
Distribution — BSD) — это версия Unix, разработанная (что и можно было предположить) в Калифорнийском университете, г. Беркли. Он обладает многими тонкими отличиями от системы
AT&T Unix, и само существование этих отличий стало причиной существенных разногласий
в сообществе пользователей Unix, которые наблюдались в прошедшие годы. Параметры команды ps в стиле BSD приведены в табл. 4.2.

Таблица 4.2. Параметры команды ps в стиле BSD
Параметр
T

Описание

a

Показывать все процессы, ассоциированные с любым терминалом

g

Показывать все процессы, включая заголовки сеансов

r

Показывать только выполняющиеся процессы

x

Показывать все процессы, даже те, для которых не назначено терминальное устройство

U userlist

Показывать процессы, принадлежащие пользователям с идентификаторами, перечисленными
в списке userlist

p pidlist

Показывать процессы со значениями PID, перечисленными в списке pidlist

t ttylist

Показывать процессы, которые ассоциированы с терминалами, перечисленными в списке
ttylist

O format

Показать список конкретных столбцов, перечисленных в списке format, которые должны отображаться наряду со стандартными столбцами

X

Отображать данные в формате регистра

Z

Включить в выходные данные информацию о безопасности

j

Показывать информацию о задании

l

Использовать длинный формат

o format

Отображать только столбцы, указанные в списке format

s

Использовать формат сигнала

u

Применять формат, ориентированный на пользователя

v

Использовать формат виртуальной памяти

N namelist

Определить значения, предназначенные для использования в столбце WCHAN

Показывать все процессы, ассоциированные с этим терминалом

124

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 124

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:29

Окончание табл. 4.2
Параметр

Описание

O order

Определить порядок отображения информационных столбцов

S

Суммировать относящуюся к дочерним процессам числовую информацию, такую как использование процессора и памяти, в привязке к родительскому процессу

c

Отображать истинное имя команды (имя программы, которая использовалась для запуска процесса)

e

Отображать все переменные среды, используемые командой

f

Отображать процессы в иерархическом формате, показывая, какие процессы были запущены
теми или иными процессами

h

Не отображать информацию заголовка

k sort

Определить один или несколько столбцов для использования при сортировке выходных данных

n

Использовать числовые значения для идентификаторов пользователя и группы, наряду с информацией WCHAN

w

Формировать широкий вывод для более широких терминалов

H

Отображать потоки, как если бы они были процессами

m

Отображать потоки после относящихся к ним процессов

L

Показать список всех спецификаторов формата

V

Отображать версию ps

Вполне очевидно, что параметры типа Unix и BSD имеют много общего. Большая часть информации, предоставляемая параметрами одного типа, может быть также получена с помощью
параметров другого типа. Чаще всего выбор типа параметров пользователем бывает основан
на том, какой формат является для него более удобным (примером может служить ситуация,
в которой пользователь перед переходом на систему Linux работал в среде BSD).
При использовании параметров в стиле BSD команда ps автоматически изменяет формат вывода в целях моделирования формата BSD. Ниже приведен пример использования параметра l.
$ ps l
F UID PID PPID PRI
0 500 3081 3080 20
0 500 5104 3081 20
$

NI VSZ RSS WCHAN
0 4692 1432 wait
0 4468 844 -

STAT TTY
Ss
pts/0
R+
pts/0

TIME COMMAND
0:00 -bash
0:00 ps l

Заслуживает внимания то, что многие выходные столбцы остаются такими же, как при использовании параметров в стиле Unix, однако есть также несколько отличающихся столбцов,
как показано ниже.
■ VSZ. Объем памяти в килобайтах, распределенный для процесса.
■ RSS. Объем физической памяти, используемой процессом, который не был выгружен.
■ STAT. Двухсимвольный код состояния, представляющий текущее состояние процесса.
Многие системные администраторы охотно используют параметр l в стиле BSD, поскольку
он предоставляет более подробные сведения о коде состояния для процессов (столбец STAT).
Этот двухсимвольный код более точно определяет, что именно происходит с процессом, чем
односимвольный вывод в стиле Unix.

Глава 4. Дальнейшее описание команд интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 125

125

26.06.2012 22:20:29

Для первого символа используются те же значения, что и для выходного столбца S в стиле
Unix, которые показывают, находится ли процесс в состоянии простоя, выполнения или ожидания. Второй символ дополнительно определяет статус процесса следующим образом.
■
■
■
■
■
■


r

Переместить поле сортировки на один столбец влево ()

h

Переключиться на отображение потоков

c

Переключиться на отображение для процессов имени команды или полной командной строки (включая
параметры)

Переключиться на отображение состояния отдельного процессора и SMP (Symmetric Multiprocessor —
симметричная многопроцессорная система)

Переключиться на обычный или обратный порядок сортировки

Глава 4. Дальнейшее описание команд интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 129

129

26.06.2012 22:20:30

Окончание табл. 4.4
Команда

Описание

i

Переключиться на отображение простаивающих процессов

S

Переключиться на отображение совокупного процессорного времени или относительного процессорного времени

x

Переключиться на выделение подсветкой поля сортировки

y

Переключиться на выделение подсветкой работающих задач

z

Переключиться на режим цветного или монохромного отображения

b

Переключиться на режим отображения полужирным шрифтом для режимов x и y

u

Показывать процессы для конкретного пользователя

n или #
k

Задать количество отображаемых процессов

r

Изменить (renice) приоритет конкретного процесса (подкоманда доступна только владельцу процесса или пользователю root)

d или s
W

Изменить интервал обновления (значение по умолчанию — три секунды)

q

Выйти из команды top

Уничтожить конкретный процесс (подкоманда доступна только владельцу процесса или пользователю
root)

Записать текущие значения параметров в файл конфигурации

Очевидно, что предусмотрены широкие возможности управления выводом команды top.
Использование этого инструмента часто позволяет находить процессы, нарушающие нормальную работу, которые действуют в системе. Безусловно, после обнаружения такого процесса следующей задачей становится прекращение его работы, описанию чего посвящен следующий раздел.

Останов процессов
Одной из крайне важных задач системного администратора является выполнение своевременного и правильного останова процессов. Иногда процесс приостанавливается и требует лишь небольшого вмешательства для продолжения своей работы или полного останова.
Бывают и такие ситуации, что процесс становится неуправляемым, безмерно поглощает процессорное время и не может быть прекращен обычными способами. И в том и в другом случае для управления процессом необходимо воспользоваться определенной командой. В системе Linux используется такой же способ организации межпроцессного взаимодействия,
как и в системе Unix.
В Linux процессы обмениваются друг с другом данными с использованием сигналов. Сигнал процесса — это стандартное сообщение, распознаваемое процессом, после получения которого процесс может выбрать, игнорировать ли его или выполнить соответствующее ему действие. Применяемые в процессе способы обработки сигналов закладываются разработчиками
при написании программы. В большинстве качественно написанных приложений предусмотрена способность получать стандартные сигналы процесса Unix и действовать согласно этим
сигналам. Указанные сигналы приведены в табл. 4.5.
В системе Linux предусмотрены две описанные ниже команды, которые позволяют отправлять сигналы работающим процессам.

130

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 130

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:30

Таблица 4.5. Сигналы процесса Linux
Сигнал

Имя

Описание

1

HUP

Отбой

2

INT

Прерывание

3

QUIT

Прекратить выполнение

9

KILL

Безоговорочно завершить

11

SEGV

Нарушение сегмента

15

TERM

Завершить, если возможно

17

STOP

Безоговорочно остановить, но не завершать

18

TSTP

Остановить или приостановить, но продолжить работу в фоновом режиме

19

CONT

Возобновить выполнение после сигналов STOP или TSTP

Команда kill
Команда kill дает возможность отправлять сигналы процессам с учетом их идентификатора процесса (process ID — PID). По умолчанию команда kill отправляет сигнал TERM всем
процессам с идентификаторами процессов, перечисленными в командной строке. К сожалению, предусмотрена возможность использовать лишь PID процесса вместо имени команды,
с помощью которой он был запущен, поэтому иногда задача правильного выполнения команды
kill становится затруднительной.
Чтобы иметь право передать сигнал процессу, необходимо либо быть владельцем процесса,
либо зарегистрироваться как пользователь root.
$ kill 3940
-bash: kill: (3940) - Operation not permitted
$

Сигнал TERM указывает процессу, что должна быть выполнена процедура корректного прекращения выполнения. К сожалению, если при этом приходится иметь дело с процессом, вышедшем из-под контроля, то этот запрос, скорее всего, будет проигнорирован. Если потребуется завершить выполнение процесса принудительно, можно воспользоваться параметром -s,
позволяющим указывать другие сигналы (с использованием имени или номера сигнала).
Общепринятая процедура состоит в том, что вначале следует попытаться применить сигнал
TERM. Если этот сигнал будет проигнорирован процессом, то предпринимается попытка отправить сигнал INT или HUP. Если программа распознает такой сигнал, то попытается корректно
завершить выполняемые в ней операции, прежде чем произвести останов. Сигналом, определяющим наивысшую степень принудительного завершения, является сигнал KILL. После
получения этого сигнала процесс немедленно прекращает выполнение. Это может привести
к искажению информации в файлах.
Как показывает следующий пример, с командой kill не связан какой-либо вывод:
# kill -s HUP 3940
#

Для определения того, оказалась ли результативной эта команда, необходимо еще раз вызвать на выполнение команду ps или top, чтобы узнать, удалось ли остановить процесс, нарушающий нормальную работу.

Глава 4. Дальнейшее описание команд интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 131

131

26.06.2012 22:20:30

Команда killall
Команда killall представляет собой мощный способ останова процессов с использованием их имен, а не числовых значений PID. Команда killall позволяет также использовать
символы-шаблоны, поэтому становится весьма полезным инструментом при восстановлении
нормальной работы системы, в которой возникли недопустимые процессы:
# killall http*
#

В этом примере показано уничтожение всех процессов, имена которых начинаются с http,
в частности служб httpd для веб-сервера Apache.
Внимание!

Будучи зарегистрированным в качестве пользователя root, следует использовать команду killall с исключительной осторожностью. Дело в том, что можно легко потерять
контроль над символами-шаблонами и непреднамеренно остановить важные системные процессы. Это может привести к повреждению файловой системы.

Контроль над использованием
места на диске
Еще одна важная задача системного администратора состоит в отслеживании использования дисковой памяти в системе. Независимо от того, эксплуатируется ли обычный компьютер
с рабочим столом Linux или крупный сервер Linux, необходимо знать, каковы характеристики
пространства, доступного для конкретных приложений.
Предусмотрен целый ряд команд командной строки, которые могут использоваться для
управления средой, создаваемой носителями информации в системе Linux. В настоящем разделе рассматриваются основные команды, с которыми приходится сталкиваться каждому системному администратору во время работы.

Монтирование носителей информации
Как описано в главе 3, функционирование файловой системы Linux основано на том, что
все содержимое носителей информации объединяется в общем виртуальном каталоге. Прежде
чем появится возможность использовать в системе новый носитель информации, его содержимое необходимо включить в виртуальный каталог. Соответствующая операция называется
монтированием.
В современном мире, в котором широко применяются графические рабочие столы, большинство дистрибутивов Linux обладает способностью автоматически монтировать конкретные
типы сменных носителей. Устройство со сменными носителями информации само рассматривается как носитель, который (что само собой разумеется) можно легко удалить из персонального компьютера; к этой категории относятся компакт-диски, гибкие диски и флеш-накопители
с интерфейсом USB.
Если применяемый дистрибутив не обеспечивает автоматическое монтирование и размонтирование сменных носителей, то эту операцию приходится непосредственно выполнять пользователю. В настоящем разделе рассматриваются команды командной строки Linux, позволяющие управлять устройствами со сменными носителями информации.

132

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 132

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:30

Команда mount
Не правда ли, немного неожиданно, что команда, используемая для монтирования носителей информации, носит имя mount! А если говорить серьезно, то по умолчанию команда
mount отображает список устройств с носителями информации, смонтированными в настоящее время в системе:
$ mount
/dev/mapper/VolGroup00-LogVol00 on / type ext3 (rw)
proc on /proc type proc (rw)
sysfs on /sys type sysfs (rw)
devpts on /dev/pts type devpts (rw,gid=5,mode=620)
/dev/sda1 on /boot type ext3 (rw)
tmpfs on /dev/shm type tmpfs (rw)
none on /proc/sys/fs/binfmt_misc type binfmt_misc (rw)
sunrpc on /var/lib/nfs/rpc_pipefs type rpc_pipefs (rw)
/dev/sdb1 on /media/disk type vfat
(rw,nosuid,nodev,uhelper=hal,shortname=lower,uid=503)
$

Команда mount предоставляет информацию следующих четырех категорий.
■
■
■
■

Имя файла устройства с носителем информации.
Точка монтирования в виртуальном каталоге, где смонтирован носитель информации.
Тип файловой системы.
Статус доступа к смонтированному носителю информации.

Последняя запись в предыдущем примере показывает флеш-накопитель USB, который
автоматически смонтирован программами рабочего стола GNOME в точке монтирования
/media/disk. Обозначение типа файловой системы vfat показывает, что этот носитель первоначально отформатирован на персональном компьютере Microsoft Windows.
Чтобы иметь возможность монтировать устройства с носителями информации в виртуальном каталоге вручную, необходимо зарегистрироваться как пользователь root. Ниже приведена
основная команда монтирования вручную устройства с носителем информации.
mount -t type device directory

Параметр type определяет тип файловой системы, с помощью которой был отформатирован диск. Количество различных типов файловых систем, распознаваемых в Linux, чрезвычайно велико. Если устройства со сменными носителями информации применяются для работы
и в ОС Windows, и в ОС Linux, то, по всей вероятности, на этих устройствах будут применяться
типы, перечисленные ниже.
■ vfat. Файловая система Windows с длинными именами файлов.
■ ntfs. Усовершенствованная файловая система Windows, используемая в версиях Windows
NT, XP и Vista.
■ iso9660. Стандартная файловая система компакт-дисков.
Флеш-накопители USB и дискеты чаще всего бывают отформатированными с применением
файловой системы vfat. Если потребуется смонтировать CD с данными, то необходимо будет
воспользоваться файловой системой типа iso9660.
Следующие два параметра определяют местонахождение файла устройства для конкретного
устройства с носителем информации, а также расположение точки монтирования в виртуальном

Глава 4. Дальнейшее описание команд интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 133

133

26.06.2012 22:20:30

каталоге. Например, чтобы вручную смонтировать флеш-накопитель USB на устройстве /dev
/sdb1 в местоположении /media/disk, необходимо воспользоваться следующей командой:
mount -t vfat /dev/sdb1 /media/disk

После того как устройство с носителем информации будет смонтировано в виртуальном
каталоге, пользователь root получает полный доступ к этому устройству, однако доступ других
пользователей является ограниченным. Предусмотрена возможность управлять предоставлением доступа к устройству путем определения прав доступа к каталогу (о чем речь пойдет
в главе 6).
В табл. 4.6 приведены параметры, которые могут потребоваться в случае использования
некоторых дополнительных функций команды mount.

Таблица 4.6. Параметры команды mount
Параметр
-a

Описание

-f

Применение этого параметра приводит к тому, что команда mount моделирует монтирование
устройства, но не монтирует его фактически

-F

При использовании с параметром -a одновременно монтируются все файловые системы

-v

Задать подробный режим с объяснением всех шагов, необходимых для монтирования устройства

-I

Не использовать вспомогательные файлы файловой системы из подкаталога /sbin/mount.
filesystem

Монтировать все файловые системы, указанные в файле /etc/fstab

-l

Добавить метки файловой системы для файловых систем ext2, ext3, или XFS автоматически

-n

Монтировать устройство, не регистрируя его в смонтированном файле устройства /etc/mstab

-p num

Для монтирования с шифрованием считать ключевую фразу из дескриптора файла num

-s

Пропускать параметры монтирования, не поддерживаемые файловой системой

-r

Монтировать устройство как допускающее только чтение

-w

Монтировать устройство как предназначенное для чтения и записи (значение по умолчанию)

-L label

Монтировать устройство с указанной меткой label

-U uuid

Монтировать устройство с указанным идентификатором uuid

-O

При использовании с параметром -a ограничить набор применяемых файловых систем

-o

Добавить конкретные параметры для файловой системы

Параметр -o позволяет монтировать файловую систему с разделенным запятыми списком
дополнительных параметров. К числу широко используемых параметров относятся следующие.
■
■
■
■
■

ro. Монтировать устройство как допускающее только чтение.
rw. Монтировать устройство как предназначенное для чтения и записи.
user. Разрешить монтировать файловую систему обычному пользователю.
check=none. Монтировать файловую систему, не выполняя проверку целостности.
loop. Монтировать файл.

В наши дни среди пользователей системы Linux получил широкое распространение способ
передачи содержимого CD в виде файлов с расширением .iso. Файл .iso представляет собой полный образ CD, оформленный в виде одного файла. Возможность создать новый CD на
основе файла .iso предусмотрена в большинстве пакетов программ записи CD. Одна из особенностей команды mount состоит в том, что она позволяет монтировать файл .iso непосред-

134

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 134

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:30

ственно в виртуальный каталог Linux, не требуя предварительной записи содержимого этого
файла на CD. Эта операция осуществляется при использовании параметра -o с опцией loop:
$ mkdir mnt
$ su
Password:
# mount -t iso9660 -o loop MEPIS-KDE4-LIVE-DVD_32.iso mnt
# ls -l mnt
total 16
-r--r--r-- 1 root root 702 2007-08-03 08:49 about
dr-xr-xr-x 3 root root 2048 2007-07-29 14:30 boot
-r--r--r-- 1 root root 2048 2007-08-09 22:36 boot.catalog
-r--r--r-- 1 root root 894 2004-01-23 13:22 cdrom.ico
-r--r--r-- 1 root root 5229 2006-07-07 18:07 MCWL
dr-xr-xr-x 2 root root 2048 2007-08-09 22:32 mepis
dr-xr-xr-x 2 root root 2048 2007-04-03 16:44 OSX
-r--r--r-- 1 root root 107 2007-08-09 22:36 version
# cd mnt/boot
# ls -l
total 4399
dr-xr-xr-x 2 root root
2048 2007-06-29 09:00 grub
-r--r--r-- 1 root root 2392512 2007-07-29 12:53 initrd.gz
-r--r--r-- 1 root root
94760 2007-06-14 14:56 memtest
-r--r--r-- 1 root root 2014704 2007-07-29 14:26 vmlinuz
#

После монтирования файла образа CD .iso с помощью команды mount содержимое диска
становится доступным, как если бы это был настоящий CD, и появляется возможность переходить по его файловой системе.

Команда umount
Чтобы исключить из виртуального каталога содержимое устройства со сменным носителем
информации, его ни в коем случае нельзя просто удалять из системы. Вместо этого следует
вначале всегда применять к нему операцию размонтирования.
Совет

Система Linux не позволяет выталкивать из устройства смонтированный CD. Если возникают затруднения при извлечении диска из устройства, по всей вероятности, это означает, что он все еще остается смонтированным в виртуальном каталоге. Необходимо вначале его размонтировать, а затем снова попытаться вытолкнуть.

Для размонтирования (unmount) устройств используется команда umount (это не опечатка;
в команде действительно отсутствует первая буква “n” слова unmount, что иногда приводит
к путанице). Команда umount имеет довольно простой формат вызова:
umount [directory | device ]

Команда umount предоставляет возможность указывать устройство с носителем информации либо по местоположению устройства, либо по имени смонтированного каталога. Если на
устройстве какой-либо программой открыт хотя бы один файл, то система не позволит размонтировать устройство.
[root@testbox mnt]# umount /home/rich/mnt
umount: /home/rich/mnt: device is busy

Глава 4. Дальнейшее описание команд интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 135

135

26.06.2012 22:20:30

umount: /home/rich/mnt: device is busy
[root@testbox mnt]# cd /home/rich
[root@testbox rich]# umount /home/rich/mnt
[root@testbox rich]# ls -l mnt
total 0
[root@testbox rich]#

В данном примере приглашение к вводу команд все еще указывает на один из каталогов
в пределах структуры файловой системы, поэтому попытка размонтировать файл образа с помощью команды umount окончилась неудачей. После того как в приглашении к вводу команд
произойдет переход за пределы файловой системы файла образа, с помощью команды umount
будет успешно размонтирован файл образа.

Использование команды df
Иногда возникает необходимость узнать, каков объем свободного пространства на каждом
отдельном устройстве. С помощью команды df можно легко определить характеристики всех
смонтированных дисков:
$ df
Filesystem
/dev/sda2
/dev/sda1
tmpfs
/dev/sdb1
$

1K-blocks
18251068
101086
119536
127462

Used Available Use% Mounted on
7703964
9605024 45% /
18680
77187 20% /boot
0
119536
0% /dev/shm
113892
13570 90% /media/disk

Команда df показывает каждую смонтированную файловую систему, которая содержит
данные. Как показывают результаты выполнения команды mount, приведенные выше, некоторые смонтированные устройства используются для внутренних потребностей системы. Команда отображает сведения, которые указаны ниже.
■
■
■
■
■
■

Местоположение устройства.
Количество 1024-байтовых блоков данных, которые могут на нем храниться.
Количество используемых 1024-байтовых блоков.
Количество доступных 1024-байтовых блоков.
Относительное количество используемого пространства в процентных долях.
Точка монтирования, в которой смонтировано устройство.

В команде df предусмотрено большое количество параметров командной строки, большая
часть которых обычно не используется. Одним из широко применяемых параметров является
параметр -h, который показывает место на диске в формате, удобном для восприятия человеком, с указанием суффикса M для обозначения мегабайтов или G — для гигабайтов:
$ df -h
Filesystem
/dev/sdb2
/dev/sda1
tmpfs
/dev/sdb1
$

Size
18G
99M
117M
125M

136

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 136

Used Avail Use% Mounted on
7.4G 9.2G 45% /
19M
76M 20% /boot
0 117M
0% /dev/shm
112M
14M 90% /media/disk

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:30

При этом пользователь избавлен от необходимости расшифровывать крайне неудобные для
восприятия значения в виде количества блоков, поскольку все объемы на диске отображаются
с использованием “обычных” размеров. Команда df представляет собой бесценный инструмент
устранения неполадок, возникающих в связи с нехваткой дискового пространства в системе.
На заметку

Следует учитывать, что в работающей системе Linux всегда присутствуют процессы, выполняющиеся в фоновом режиме, которые обеспечивают обработку файлов. Значения,
полученные с помощью команды df, отражают результаты измерения системой Linux текущих значений на данный момент времени. Иногда обнаруживается, что какой-то процесс, функционирующий в системе, создал или удалил файл, но еще неосвободил этот
файл. Связанное с этим значение не учитывается при вычислении объема свободного
пространства.

Использование команды du
Команда df позволяет легко определить, не достигнуто ли на диске состояние нехватки
свободного пространства. Системный администратор должен определить, что делать в связи
с возникновением этой проблемы.
Для этого можно воспользоваться еще одной полезной командой — du. Команда du показывает использование дискового пространства применительно к конкретному каталогу (по
умолчанию таковым является текущий каталог). С помощью указанной команды можно быстро определить, нет ли таких файлов, которые со всей очевидностью бесполезно расходуют
дисковое пространство в системе.
По умолчанию команда du отображает все файлы, каталоги и подкаталоги, расположенные
под текущим каталогом, а также показывает, сколько дисковых блоков занимает каждый файл
или каталог. Если это один из часто встречающихся каталогов в системе, то полученный при
этом листинг может иметь весьма значительный объем. Ниже приведена часть листинга, полученного с использованием команды du.
$ du
484
8
8
8
24
368
384
424
8
8
32
72
128
384
72
20
144
152
8
8
16

./.gstreamer-0.10
./Templates
./Download
./.ccache/7/0
./.ccache/7
./.ccache/a/d
./.ccache/a
./.ccache
./Public
./.gphpedit/plugins
./.gphpedit
./.gconfd
./.nautilus/metafiles
./.nautilus
./.bittorrent/data/metainfo
./.bittorrent/data/resume
./.bittorrent/data
./.bittorrent
./Videos
./Music
./.config/gtk-2.0

Глава 4. Дальнейшее описание команд интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 137

137

26.06.2012 22:20:30

40
8

./.config
./Documents

Число слева от каждой строки указывает количество дисковых блоков, которые занимает
соответствующий файл или каталог. Заслуживает внимания то, что листинг начинается с конца
каталога и переходит вверх по файлам и подкаталогам, содержащимся в пределах каталога.
Иногда не имеет смысла применять команду du отдельно. Разумеется, неплохо иметь возможность узнать, какой объем дискового пространства занимает каждый отдельный файл и каталог, но применение этих данных становится неоправданным, если приходится перелистывать одну за другой страницу с информацией, прежде чем удастся найти искомые сведения.
Поэтому предусмотрено несколько параметров командной строки, которые можно использовать с командой du в целях получения более удобных для восприятия сведений, как указано ниже.
■ -c. Сформировать общий итог по всем перечисленным файлам.
■ -h. Выводить значения размеров в форме, удобной для восприятия человеком, с использованием суффикса K для обозначения килобайтов, M — мегабайтов и G — гигабайтов.
■ -s. Суммировать данные по каждому параметру.
На следующем этапе устранения нарушений в работе системный администратор должен
воспользоваться некоторыми командами манипулирования файлами, чтобы обеспечить управление большими объемами данных. Именно этому посвящен следующий раздел.

Работа с файлами данных
Если приходится иметь дело со слишком большим количеством данных, часто становятся
затруднительными обработка информации и извлечение из нее пользы. Как показывают примеры применения команды du, приведенные в предыдущем разделе, при работе с системными
командами часто может неожиданно возникнуть перегрузка по данным.
В системе Linux предусмотрено несколько инструментов с интерфейсом командной строки,
позволяющих управлять большими объемами данных. Следующий раздел содержит описание
нескольких основных команд, которые должен изучить каждый системный администратор
(а также любой пользователь, повседневно работающий в системе Linux), чтобы уметь воспользоваться ими для облегчения своей работы.

Сортировка данных
Одной из широко применяемых функций, необходимость в использовании которой часто
возникает при работе с большими объемами данных, является команда sort. Она выполняет
то, что следует из ее имени, — сортирует данные.
По умолчанию команда sort сортирует строки данных в текстовом файле на основании
стандартных правил сортировки для языка, указанного как применяемый по умолчанию в текущем сеансе.
$ cat file1
one
two
three
four
five
$ sort file1

138

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 138

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:30

five
four
one
three
two
$

На первый взгляд все довольно просто. Однако в действительности при использовании команды sort возникают определенные сложности. Рассмотрим следующий пример:
$ cat file2
1
2
100
45
3
10
145
75
$ sort file2
1
10
100
145
2
3
45
75
$

Если это была попытка отсортировать числа в порядке возрастания числовых значений, то
она оказалась неудачной. По умолчанию команда sort интерпретирует цифры как символы
и выполняет стандартную лексикографическую сортировку, что приводит к получению вывода, который может оказаться далеким от ожидаемого. Чтобы решить эту проблему, необходимо
воспользоваться параметром -n, который служит для команды sort указанием на то, что строки цифр должны рассматриваться как числа, а не символы, а сортировка должна проводиться
с учетом их числовых значений:
$ sort -n file2
1
2
3
10
45
75
100
145
$

Теперь полученный результат намного лучше! Еще одним часто применяемым параметром
является -M, который обеспечивает сортировку по месяцам. Файлы журнала Linux обычно содержат отметку времени в начале строки, которая указывает, когда произошло событие:
Sep 13 07:10:09 testbox smartd[2718]: Device: /dev/sda, opened

Глава 4. Дальнейшее описание команд интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 139

139

26.06.2012 22:20:30

Если сортировка файла, в котором присутствуют даты в виде отметок времени, проводится
с использованием предусмотренных по умолчанию параметров, то результат приобретает примерно такой вид:
$ sort file3
Apr
Aug
Dec
Feb
Jan
Jul
Jun
Mar
May
Nov
Oct
Sep
$

Вряд ли это то, что требовалось. Если же используется параметр -M, то команда сортировки
распознает трехсимвольное обозначение месяца и проводит сортировку должным образом:
$ sort -M file3
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
$

Как показано в табл. 4.7, предусмотрено еще несколько удобных параметров команды sort.

Таблица 4.7. Параметры команды sort
ОдинарДвойное тире
ное тире
-b
--ignore-leading-blanks

Описание
Пропускать начальные пробелы при сортировке

-C

--check = quiet

Не сортировать, но и не сообщать, если данные находятся в неотсортированном порядке

-c

--check

Не сортировать, но проверять, отсортированы ли уже входные
данные. Сообщать, если данные не отсортированы

-d

--dictionary-order

Учитывать только пробелы и алфавитно-цифровые символы; не
учитывать специальные символы

-g

--general-numeric-sort

Использовать общее числовое значение при определении порядка сортировки

140

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 140

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:31

Окончание табл. 4.7
Одинарное тире

Двойное тире

Описание

-f

--ignore-case

По умолчанию прописные буквы рассматриваются в порядке
сортировки как предшествующие строчным. Этот параметр указывает, что регистр букв не должен учитываться

-i

--ignore-nonprinting

Пропускать при сортировке непечатаемые символы

-k

--key = POS1, POS2

Сортировать с проведением сравнения, начиная с позиции
POS1 и заканчивая позицией POS2, если она указана

-M

--month-sort

Сортировать в последовательности месяцев в году, используя
трехсимвольные названия месяцев

-m

--merge

Объединить два уже отсортированных файла данных

-n

--numeric-sort

Сортировать по числовым значениям строк

-o

--output = file

Записать результаты в указанный файл

-R

--random-sort

Сортировать по случайному хешу ключей

--random-source = FILE

Указать файл для случайного выбора байтов, используемых
параметром -R

-r

--reverse

Сортировать в обратном порядке (по убыванию, а не по возрастанию)

-S

--buffer-size = SIZE

Задать используемый объем памяти

-s

--stable

-T
-t
-u

-z

Отключить функцию сравнения, применяемую на крайний случай
--temporary-direction = DIR Указать местоположение, предназначенное для хранения временных рабочих файлов
--field-separator = SEP
Указать символ, используемый для разграничения позиций
ключей
--unique
При использовании с параметром -c проверять на наличие
строгого упорядочения; без параметра -c выводить только
первое вхождение двух аналогичных строк
--zero-terminated
Завершать все строки нуль-символом вместо символа перевода на новую строку

Параметры -k и -t могут применяться при сортировке данных, состоящих из полей, таких
как пароли в файле /etc/passwd. Параметр -t предназначен для указания символьного значения разделителя полей, а параметр -k указывает, по какому полю должна быть проведена сортировка. Например, чтобы отсортировать файл паролей на основе числовых идентификаторов
пользователей, достаточно выполнить следующую команду:
$ sort -t ':' -k 3 -n /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin

Глава 4. Дальнейшее описание команд интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 141

141

26.06.2012 22:20:31

news:x:9:13:news:/etc/news:
uucp:x:10:14:uucp:/var/spool/uucp:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
games:x:12:100:games:/usr/games:/sbin/nologin
gopher:x:13:30:gopher:/var/gopher:/sbin/nologin
ftp:x:14:50:FTP User:/var/ftp:/sbin/nologin

После этого данные становятся идеальным образом отсортированными по третьему полю,
которое содержит числовые значения идентификаторов пользователей.
Параметр -n превосходно подходит для сортировки числовых данных, наподобие тех, что
имеются в выводе команды du:
$ du -sh * | sort -nr
1008k
mrtg-2.9.29.tar.gz
972k
bldg1
888k
fbs2.pdf
760k
Printtest
680k
rsync-2.6.6.tar.gz
660k
code
516k
fig1001.tiff
496k
test
496k
php-common-4.0.4pl1-6mdk.i586.rpm
448k
MesaGLUT-6.5.1.tar.gz
400k
plp

Обратите внимание на то, что при этом параметр -r сортирует значения в порядке убывания, поэтому можно легко определить, какие файлы занимают основной объем пространства
в рассматриваемом каталоге.
На заметку

В данном примере использовалась команда канала (|) для перенаправления выходных
данных команды du на вход команды sort. Эта тема рассматривается более подробно
в главе 10.

Поиск данных
В процессе работы часто возникает необходимость найти в большом файле определенную
строку данных, скрывающуюся глубоко в середине этого файла. Предусмотрена возможность
вместо личного визуального просмотра всего файла применить для поиска требуемой информации команду grep. Формат командной строки для команды grep является таковым:
grep [options] pattern [file]

Команда grep выполняет поиск в своих входных данных или в указанном файле тех строк,
которые содержат символы, сопоставляемые с заданным шаблоном. После этого команда grep
выводит строки, содержащие данные, которые согласуются с шаблоном.
Ниже приведены два простых примера применения команды grep к файлу file1, который
использовался в разделе “Сортировка данных”.
$ grep three file1
three
$ grep t file1
two
three
$

142

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 142

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:31

В первом примере в файле file1 производится поиск текста, сопоставляемого с шаблоном
three. Затем команда grep выводит строку, содержащую сопоставленный шаблон. В следующем примере в файле file1 происходит поиск текста, согласующегося с шаблоном t. В этом
случае обнаруживаются две строки, сопоставляемые с указанным шаблоном, и обе эти строки
отображаются.
Команда grep нашла очень широкое применение, поэтому со времени ее создания подверглась существенным доработкам со стороны многих разработчиков. В частности, к команде grep
было добавлено много дополнительных функций. Изучение справочного руководства по команде grep показывает, насколько значительными в действительности являются ее возможности.
Например, если требуется получить результаты, обратные по отношению к заданному
условию поиска (вывести строки, не сопоставляющиеся с шаблоном), то можно воспользоваться параметром -v:
$ grep -v t file1
one
four
five
$

Чтобы определить номера строк, в которых обнаружены сопоставляющиеся шаблоны, достаточно задать параметр -n:
$ grep -n t file1
2:two
3:three
$

Если же требуется лишь узнать, в каком количестве строк содержатся данные, согласующиеся с шаблоном, то можно применить параметр -c:
$ grep -c t file1
2
$

Если возникает необходимость задать больше одного шаблона согласования, то можно воспользоваться параметром -e для указания отдельно каждого шаблона:
$ grep -e t -e f file1
two
three
four
five
$

В этом примере отображаются строки, содержащие подстроку t или f.
По умолчанию в команде grep для сопоставления с шаблонами используются основные
регулярные выражения в стиле Unix. Регулярное выражение в стиле Unix состоит из специальных символов, которые определяют, как должен осуществляться поиск данных для определения соответствия с шаблонами.
Более подробные сведения о регулярных выражениях приведены в главе 19.
Ниже приведен простой пример использования регулярного выражения при поиске данных
с помощью команды grep.
$ grep [tf] file1
two

Глава 4. Дальнейшее описание команд интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 143

143

26.06.2012 22:20:31

three
four
five
$

Квадратные скобки в регулярном выражении указывают, что команда grep должна провести
поиск согласований, которые содержат символ t или f. Без применения этого регулярного выражения в команде grep осуществлялся бы поиск текста, который сопоставляется со строкой tf.
На основе grep была разработана команда egrep, позволяющая задавать расширенные регулярные выражения в стиле POSIX, в которых увеличено количество символов, применяемых
для составления шаблонов соответствия (и эта тема более подробно рассматривается в главе 19). Еще одной версией grep является команда fgrep, которая позволяет задавать шаблоны
соответствия в виде списка постоянных строковых значений, разделенных символами конца
строки. Это позволяет поместить список искомых строк в файл, а затем задать этот список
в команде fgrep для поиска строк в более крупном файле.

Сжатие данных
Любой пользователь, имеющий достаточно продолжительный опыт работы в системе
Microsoft Windows, без сомнения, имел дело с файлами zip. Файлы zip постепенно нашли такое широкое применение, что в конечном итоге корпорация Microsoft включила это средство
в операционную систему Windows XP. Программа zip позволяет легко осуществлять упаковку
больших файлов (и текстовых, и исполняемых) с получением меньших по размеру файлов, для
которых не требуется столь много дискового пространства.
В системе Linux также содержится множество средств сжатия файлов. Безусловно, на первый взгляд это кажется привлекательным, но приводит к путанице и хаосу, когда приходится загружать файлы. Средства сжатия файлов, предусмотренные для Linux, перечислены в табл. 4.8.

Таблица 4.8. Средства сжатия файлов Linux

compress

Расширение
Описание
файла
.bz2
Использовать алгоритм сжатия текста с блочной сортировкой Барроуза-Уилера
(Burrows-Wheeler) и кодирование по алгоритму Хаффмена (Huffman)
.Z
Исходное средство сжатия файлов Unix; начинает полностью выходить из употребления

gzip

.gz

Программа сжатия из проекта GNU; использует кодирование по алгоритму ЛемпеляЗива (Lempel-Ziv)

zip

.zip

Версия Unix программы PKZIP для Windows

Программа
bzip2

Средство сжатия файлов compress предусмотрено не во всех версиях системы Linux. После загрузки файла с расширением .Z может потребоваться установить пакет с программой
сжатия (называемой ncompress во многих дистрибутивах Linux), используя методы установки программ, рассматриваемые в главе 8, а затем распаковать этот файл с помощью команды
uncompress.

Программа bzip2
Все более широкое распространение находит программа bzip2 — относительно новый пакет сжатия, который особенно хорошо подходит для работы с большими двоичными файлами.
В пакете bzip2 содержатся приведенные ниже программы.

144

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 144

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:31

■ Программа bzip2, предназначенная для упаковки файлов.
■ Программа bzcat, применяемая для отображения содержимого упакованных текстовых
файлов.
■ Программа bunzip2, которая служит для распаковки упакованных файлов с расширением .bz2
■ Программа bzip2recover, с помощью которой можно предпринять попытку восстановить поврежденные сжатые файлы.
По умолчанию команда bzip2 пытается упаковать исходный файл и заменить его сжатым
файлом, для которого используется то же имя файла и расширение .bz2:
$ ls -l myprog
-rwxrwxr-x 1 rich rich 4882 2007-09-13 11:29 myprog
$ bzip2 myprog
$ ls -l my*
-rwxrwxr-x 1 rich rich 2378 2007-09-13 11:29 myprog.bz2
$

Программа myprog первоначально имела размер 4882 байта, а после сжатия с помощью
bzip2 стала занимать 2378 байтов. Следует также отметить, что команда bzip2 автоматически
переименовала исходный файл, присвоив ему расширение .bz2, что может указывать, какой
способ сжатия использовался для упаковки данного файла.
Для распаковки этого файла достаточно воспользоваться командой bunzip2:
$ bunzip2 myprog.bz2
$ ls -l myprog
-rwxrwxr-x 1 rich rich 4882 2007-09-13 11:29 myprog
$

Как показывают приведенные выше результаты, распакованный файл возвратился к своему
исходному размеру. После упаковки текстового файла становится невозможным использование стандартных команд cat, more или less для просмотра данных. Вместо этого необходимо
применить команду bzcat:
$ bzcat test.bz2
This is a test text file.
The quick brown fox jumps over the lazy dog.
This is the end of the test text file.
$

Команда bzcat отображает текст, представленный в сжатом файле, без распаковки самого
файла.

Программа gzip
Наиболее широко применяемым средством сжатия файлов в системе Linux является программа gzip. Пакет gzip создан в рамках проекта GNU, разработчики которого стремились
создать бесплатную версию оригинальной программы упаковки из системы Unix. Этот пакет
включает следующие файлы.
■ Программа gzip, предназначенная для упаковки файлов.
■ Программа gzcat, которая служит для отображения содержимого упакованных текстовых файлов.
■ Программа gunzip, применяемая для распаковки файлов.

Глава 4. Дальнейшее описание команд интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 145

145

26.06.2012 22:20:31

Эти программы функционируют полностью аналогично программе bzip2:
$ gzip myprog
$ ls -l my*
-rwxrwxr-x 1 rich rich 2197 2007-09-13 11:29 myprog.gz
$

Команда gzip упаковывает файлы, которые указаны в командной строке. Предусмотрена
также возможность указывать несколько имен файлов и даже использовать символы-шаблоны
для упаковки сразу нескольких файлов:
$ gzip my*
$ ls -l my*
-rwxr--r--rwxr-xr-x
-rwxr--r--rwxr--r-$

1 rich
1 rich
1 rich
1 rich

rich
rich
rich
rich

103 Sep 6 13:43 myprog.c.gz
5178 Sep 6 13:43 myprog.gz
59 Sep 6 13:46 myscript.gz
60 Sep 6 13:44 myscript0.gz

Команда gzip упаковывает все файлы в каталоге, имя которого сопоставляется с шаблоном, заданным символом-заместителем.

Программа zip
Программа zip совместима с популярным пакетом PKZIP, который создан Филом Катцем
(Phil Katz) для операционных систем MS-DOS и Windows. В пакете zip для Linux имеются
четыре программы.
■ Программа zip, которая создает сжатый файл, содержащий перечисленные файлы и каталоги.
■ Программа zipcloak, формирующая зашифрованный, упакованный файл, содержащий
перечисленные файлы и каталоги.
■ Программа zipnote, которая извлекает комментарии из файла zip.
■ Программа zipsplit, позволяющая разбить файл zip на меньшие файлы заданного размера (эта программа в свое время использовалась для копирования больших файлов zip
на дискеты).
■ Программа unzip, которая извлекает файлы и каталоги из упакованного файла zip.
Для просмотра всех параметров, предусмотренных для программы zip, достаточно ввести
в командной строке имя этой программы без параметра:
$ zip
Copyright (C) 1990-2005 Info-ZIP
Type 'zip "-L"' for software license.
Zip 2.31 (March 8th 2005). Usage:
zip [-options] [-b path] [-t mmddyyyy] [-n suffixes] [zipfile list]
[-xi list]
The default action is to add or replace zipfile entries from list,
which can include the special name - to compress standard input.
If zipfile and list are omitted, zip compresses stdin to stdout.
-f freshen: only changed files -u update: only changed or new files
-d delete entries in zipfile
-m move into zipfile (delete files)
-r recurse into directories
-j junk directory names

146

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 146

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:31

-0
-1
-q
-c
-@
-x
-F
-A
-T
-y
-R
-e
$

store only
-l convert LF to CR LF
compress faster
-9 compress better
quiet operation
-v verbose operation
add one-line comments
-z add zipfile comment
read names from stdin
-o make file as old as latest entry
exclude the following names -i include only the following names
fix zipfile (-FF try harder) -D do not add directory entries
adjust self-extracting exe
-J junk zipfile prefix (unzipsfx)
test zipfile integrity
-X eXclude eXtra file attributes
store symbolic links as the link instead of the referenced file
PKZIP recursion (see manual)
encrypt
-n don't compress these suffixes

Сильной стороной программы zip является ее способность упаковывать целые каталоги
с файлами в отдельный сжатый файл. Благодаря этому данная программа становится идеальной для архивирования отдельных структур каталогов:
$ zip -r testzip test
adding: test/ (stored 0%)
adding: test/test1/ (stored 0%)
adding: test/test1/myprog2 (stored 0%)
adding: test/test1/myprog1 (stored 0%)
adding: test/myprog.c (deflated 39%)
adding: test/file3 (deflated 2%)
adding: test/file4 (stored 0%)
adding: test/test2/ (stored 0%)
adding: test/file1.gz (stored 0%)
adding: test/file2 (deflated 4%)
adding: test/myprog.gz (stored 0%)
$

В этом примере создается файл zip с именем testzip.zip, после чего проводится рекурсивная обработка всего каталога test с добавлением каждого найденного файла и каталога
в файл zip. В полученных результатах заслуживает внимания то, что не все файлы удалось
упаковать в файле zip. Программа zip автоматически определяет наилучший тип сжатия, применимый для каждого отдельного файла.
Внимание!

Если в команде zip используется средство рекурсивной обработки, то файлы сохраняются в файле zip в виде исходной структуры каталогов. Файлы, находящиеся в подкаталогах, сохраняются в файле zip в таких же подкаталогах. При извлечении файлов необходимо соблюдать осторожность; дело в том, что команда unzip восстанавливает всю
структуру каталогов в новом месте. Иногда это приводит к путанице, если и без этого на
диске имеется много подкаталогов и файлов.

Архивирование данных
Безусловно, команда zip превосходно подходит для сжатия и архивирования данных в виде
отдельного файла, но сама программа zip в мире Unix и Linux не рассматривается как стандартная. В системах Unix и Linux в качестве инструмента архивирования гораздо более широко
применяется команда tar.

Глава 4. Дальнейшее описание команд интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 147

147

26.06.2012 22:20:31

Команда tar первоначально использовалась для записи файлов на ленточное устройство
в целях архивирования. Но эта команда позволяет также записывать вывод в файл, и этот способ стал широко применяться для архивирования данных в Linux.
Формат команды tar приведен ниже.
tar function [options] object1 object2 …

Параметры команды tar определяют функции, которые должны быть выполнены этой командой, как показано в табл. 4.9.

Таблица 4.9. Функции команды tar

-c

Параметр
Описание
в длинном формате
--concatenate
Присоединить существующий файл архива tar к другому существующему файлу
архива tar
--create
Создать новый файл архива tar

-d

--diff

Проверить различия между файлом архива tar и файловой системой

--delete

Провести удаление из существующего tar-файла архива

-r

--append

Присоединить файлы к концу существующего файла архива tar

-t

--list

Сформировать список содержимого существующего tar-файла архива

-u

--update

Присоединить к существующему tar-файлу архива файлы, более новые по сравнению с файлами с теми же именами в существующем архиве

-x

--extract

Извлечь файлы из существующего файла архива

Функция
-A

При определении каждой функции используются параметры, которые регламентируют выполнение конкретных операций с tar-файлом архива. В табл. 4.10 перечислены общие параметры, применяемые с командой tar.

Таблица 4.10. Параметры команды tar
Параметр

Описание

-C dir
-f file
-j
-p
-v
-z

Перейти в указанный каталог
Вывести результаты в файл (или на устройство) file
Перенаправить вывод в команду bzip2 для сжатия
Сохранить все права доступа к файлу
Выводить имена файлов по мере их обработки
Перенаправить вывод в команду gzip для сжатия

Эти параметры обычно объединяются для создания следующих сценариев. Прежде всего
необходимо создать файл архива с использованием следующей команды:
tar -cvf test.tar test/ test2/

С помощью приведенной выше команды был создан файл архива с именем test.tar, который включает содержимое двух каталогов, test и test2. После этого команда
tar -tf test.tar

формирует список содержимого tar-файла test.tar (но не извлекает его). Наконец, команда
tar -xvf test.tar

148

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 148

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:31

извлекает содержимое tar-файла test.tar. Если tar-файл был создан исходя из определенной
структуры каталогов, то воссоздается вся эта структура каталогов, начиная с текущего каталога.
Вполне очевидно, что использование команды tar может стать основой простого способа создания файлов архива на основе целого ряда структур каталогов. Поэтому команда tar
в мире Linux стала основой общепринятого метода распространения файлов исходного кода
для приложений с открытым исходным кодом.
Совет

После загрузки программного обеспечения с открытым исходным кодом часто обнаруживается, что имена полученных файлов оканчиваются расширением .tgz. Это — tarфайлы, сжатые программой gzip, которые могут быть извлечены с помощью команды
tar -zxvf filename.tgz.

Резюме
В настоящей главе приведено описание некоторых более сложных команд bash, используемых системными администраторами и программистами в Linux. Важным средством определения статуса системы являются команды ps и top, которые позволяют получить сведения о том,
какие приложения работают в системе и какой объем ресурсов они расходуют.
В наши дни широко применяются сменные носители информации, поэтому для системных
администраторов одним из направлений деятельности стало монтирование и размонтирование
носителей на запоминающих устройствах. Команда mount позволяет смонтировать физическое запоминающее устройство для включения содержимого установленного в нем носителя
в структуру виртуального каталога Linux. Для удаления устройства из системы используется
команда umount.
Наконец, в этой главе приведено описание различных программ, применяемых для обработки данных. Программа sort позволяет легко отсортировать большие файлы данных, что
способствует лучшей организации данных, а программа grep дает возможность быстро просматривать крупные объемы данных при поиске конкретной информации. В системе Linux
предусмотрено несколько различных средств сжатия файлов, включая программы bzip2, gzip
и zip. Каждая из этих программ позволяет упаковывать большие файлы, что способствует экономии пространства в файловой системе. Программа tar в системе Linux широко применяется
для архивирования структур каталогов с сохранением в отдельном файле, который может быть
легко перенесен в другую систему.
В следующей главе рассматриваются переменные среды Linux. Переменные среды позволяют получить доступ к информации о системе из сценариев, а также предоставляют удобный
способ сохранения данных в сценариях.

Глава 4. Дальнейшее описание команд интерпретатора bash

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 149

149

26.06.2012 22:20:31

ГЛАВА

5

Использование
переменных
среды Linux

В этой главе...
Общее описание переменных
среды
Задание переменных среды
Удаление переменных среды
Заданные по умолчанию
переменные среды командного
интерпретатора
Задание переменной среды
PATH
Поиск системных переменных
среды
Массивы переменных
Использование псевдонимов
команд
Резюме

Ï

еременные среды Linux помогают должным образом
определить пользовательский интерфейс командного интерпретатора Linux. Но начинающие пользователи
Linux могут столкнуться с трудностями при их освоении.
Переменные среды используются во многих программах
и сценариях для получения сведений о системе, а также сохранения временных данных и информации о конфигурации. Задание значений переменных среды в системе Linux
осуществляется во многих программах, и важно знать, каковы эти программы. В настоящей главе кратко описано
все, что связано с переменными среды Linux, и показано,
как использовать эти переменные и даже как создать свои
собственные. Данная глава завершается связанным по теме
разделом, в котором описано определение и использование
псевдонимов в сеансах командного интерпретатора.

Общее описание
переменных среды
В командном интерпретаторе bash предусмотрено средство, называемое переменными среды, предназначенное
для сохранения информации о сеансе командного интерпретатора и рабочей среде (отсюда происходит название
“переменные среды”). Кроме того, это средство позволяет
сохранять в памяти данные, к которым может быть легко
предоставлен доступ из любых программ или сценариев,
вызванных на выполнение из командного интерпретатора.

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 150

26.06.2012 22:20:31

Это — удобный способ хранения на постоянной основе таких данных, которые уточняют характеристики учетной записи пользователя, системы, командного интерпретатора или любых
других объектов, которые должны оставаться доступными для использования.
В командном интерпретаторе bash предусмотрено применение переменных среды двух типов:
■ глобальные переменные;
■ локальные переменные.
В этом разделе описаны переменные среды обоих типов и показано, как просматривать
и использовать их значения.
На заметку

Безусловно, в командном интерпретаторе bash предусмотрено применение единообразного набора переменных среды, но в тех или иных дистрибутивах Linux часто можно
обнаружить дополнительные, собственные переменные среды. Примеры переменных
среды, приведенные в настоящей главе, могут быть немного иными, в зависимости от
конкретного дистрибутива. Если вам придется столкнуться с переменными среды, не
описанными в данной главе, обратитесь к документации по применяемому дистрибутиву Linux.

Глобальные переменные среды
Доступ к глобальным переменным среды может быть получен из сеанса командного интерпретатора и из любых дочерних процессов, запущенных командным интерпретатором. С другой стороны, локальные переменные доступны только в том сеансе работы с командным интерпретатором, в котором они созданы. Поэтому глобальные переменные среды находят свое
применение в приложениях, запускающих дочерние процессы, для которых требуется информация от родительского процесса.
Система Linux задает несколько глобальных переменных среды при запуске каждого сеанса
bash (дополнительные сведения о том, какие переменные при этом определяются, приведены
в разделе “Поиск системных переменных среды” ниже в этой главе). Имена системных переменных среды всегда состоят полностью из прописных букв, что позволяет проводить различие между ними и обычными пользовательскими переменными среды.
Для просмотра значений глобальных переменных среды используется команда printenv:
$ printenv
ORBIT_SOCKETDIR=/tmp/orbit-user
HOSTNAME=localhost.localdomain
IMSETTINGS_INTEGRATE_DESKTOP=yes
TERM=xterm
SHELL=/bin/bash
XDG_SESSION_COOKIE=787b3cf537971ef8462260960000006b-1284670942.
ª440386-1012435051
HISTSIZE=1000
GTK_RC_FILES=/etc/gtk/gtkrc:/home/user/.gtkrc-1.2-gnome2
WINDOWID=29360131
GNOME_KEYRING_CONTROL=/tmp/keyring-Egjauk
IMSETTINGS_MODULE=none
USER=user
LS_COLORS=rs=0:di=01;34:ln=01;36:mh=00:pi=40;33:so=01;35:do=01;35:
bd=40;33;01:cd=40;33;01:or=40;31;01:mi=01;05;37;41:su=37;41:sg=30;43
...

Глава 5. Использование переменных среды Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 151

151

26.06.2012 22:20:31

SSH_AUTH_SOCK=/tmp/keyring-Egjauk/ssh
SESSION_MANAGER=local/unix:@/tmp/.ICE-unix/1331,unix/unix:
ª/tmp/.ICE-unix/1331
USERNAME=user
DESKTOP_SESSION=gnome
MAIL=/var/spool/mail/user
PATH=/usr/kerberos/sbin:/usr/kerberos/bin:/usr/local/bin:/usr/bin:
/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin:/sbin:/home/user/bin
QT_IM_MODULE=xim
PWD=/home/user/Documents
XMODIFIERS=@im=none
GDM_KEYBOARD_LAYOUT=us
LANG=en_US.utf8
GNOME_KEYRING_PID=1324
GDM_LANG=en_US.utf8
GDMSESSION=gnome
SSH_ASKPASS=/usr/libexec/openssh/gnome-ssh-askpass
HISTCONTROL=ignoredups
HOME=/home/user
SHLVL=2
GNOME_DESKTOP_SESSION_ID=this-is-deprecated
LOGNAME=user
DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS=unix:abstract=/tmp/dbusifKtHnDKnU,guid=6f061c07be822c134f12956b00000081
LESSOPEN=|/usr/bin/lesspipe.sh %s
WINDOWPATH=1
DISPLAY=:0.0
G_BROKEN_FILENAMES=1
XAUTHORITY=/var/run/gdm/auth-for-user-GIU7sE/database
COLORTERM=gnome-terminal
_=/usr/bin/printenv
OLDPWD=/home/user
$

Вполне очевидно, что количество глобальных переменных среды, установленных для командного интерпретатора bash, весьма велико. Большинство из них устанавливается системой
в течение процесса регистрации.
Для отображения значений отдельных переменных среды предназначена команда echo.
При ссылке на переменную среды необходимо помещать знак доллара перед именем переменной среды:
$ echo $HOME
/home/user
$

Как уже было сказано, глобальные переменные среды доступны также в дочерних процессах, работающих под управлением текущего сеанса командного интерпретатора:
$ bash
$ echo $HOME
/home/user
$

152

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 152

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:31

В этом примере после запуска нового экземпляра командного интерпретатора с использованием команды bash отображается текущее значение переменной среды HOME, которую задает система при регистрации пользователя в основном интерфейсе командного интерпретатора. Вполне очевидно, что это значение доступно также в дочернем процессе командного интерпретатора.

Локальные переменные среды
Локальные переменные среды, как следует из их названия, доступны только в локальном
процессе, в котором они определены. Но из того, что эти переменные именуются локальными,
не следует, что они менее важны, чем глобальные переменные среды. Фактически система
Linux от имени пользователя определяет также по умолчанию определенный набор стандартных локальных переменных среды.
Задача просмотра списка локальных переменных среды является довольно сложной. К сожалению, нет такой команды, которая отображала бы только локальные переменные среды.
Команда set отображает весь набор переменных среды, относящихся к конкретному процессу.
Но при этом отображаются также глобальные переменные среды.
Ниже приведен типичный пример вывода команды set.
$ set
BASH=/bin/bash
BASHOPTS=checkwinsize:cmdhist:expand_aliases:extquote:
force_fignore:hostcomplete:interactive_comments:
progcomp:promptvars:sourcepath
BASH_ALIASES=()
BASH_ARGC=()
BASH_ARGV=()
BASH_CMDS=()
BASH_LINENO=()
BASH_SOURCE=()
BASH_VERSINFO=([0]="4" [1]="1" [2]="7" [3]="1"
[4]="release" [5]="i386-redhat-linux-gnu")
BASH_VERSION='4.1.7(1)-release'
COLORS=/etc/DIR_COLORS
COLORTERM=gnome-terminal
COLUMNS=80S
DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS=unix:abstract=/tmp/dbusifKtHnDKnU,guid=6f061c07be822c134f12956b00000081
DESKTOP_SESSION=gnome
DIRSTACK=()
DISPLAY=:0.0
EUID=500
GDMSESSION=gnome
GDM_KEYBOARD_LAYOUT=us
GDM_LANG=en_US.utf8
GNOME_DESKTOP_SESSION_ID=this-is-deprecated
GNOME_KEYRING_CONTROL=/tmp/keyring-Egjauk
GNOME_KEYRING_PID=1324
GROUPS=()
GTK_RC_FILES=/etc/gtk/gtkrc:/home/user/.gtkrc-1.2-gnome2
G_BROKEN_FILENAMES=1

Глава 5. Использование переменных среды Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 153

153

26.06.2012 22:20:31

HISTCONTROL=ignoredups
HISTFILE=/home/user/.bash_history
HISTFILESIZE=1000
HISTSIZE=1000
HOME=/home/user
HOSTNAME=localhost.localdomain
HOSTTYPE=i386
IFS=$' \t\n'
IMSETTINGS_INTEGRATE_DESKTOP=yes
IMSETTINGS_MODULE=none
LANG=en_US.utf8
LESSOPEN=‛|/usr/bin/lesspipe.sh %s‛
LINES=24
LOGNAME=user
LS_COLORS='rs=0:di=01;34:ln=01;36:mh=00:pi=40;33:so=01;35:do=01;35:
bd=40;33;01:cd=40;33;01:or=40;31;01:mi=01;05;37;41:su=37;41:sg=30;43
...
MACHTYPE=i386-redhat-linux-gnu
MAIL=/var/spool/mail/user
MAILCHECK=60
OLDPWD=/home/user
OPTERR=1
OPTIND=1
ORBIT_SOCKETDIR=/tmp/orbit-user
OSTYPE=linux-gnu
PATH=/usr/kerberos/sbin:/usr/kerberos/bin:/usr/local/bin:/usr/bin:
/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin:/sbin:/home/user/bin
PIPESTATUS=([0]="0")
PPID=1674
PROMPT_COMMAND=‛echo -ne "\033]0;${USER}@${HOSTNAME%%.*}:
${PWD/#$HOME/}"; echo -ne "\007"‛
PS1='[\u@\h \W]\$ '
PS2='> '
PS4='+ '
PWD=/home/user/Documents
QT_IM_MODULE=xim
SESSION_MANAGER=local/unix:@/tmp/.ICE-unix/1331,unix/unix:
ª/tmp/.ICE-unix/1331
SHELL=/bin/bash
SHELLOPTS=braceexpand:emacs:hashall:histexpand:history:interactivecomments:monitor
SHLVL=2
SSH_ASKPASS=/usr/libexec/openssh/gnome-ssh-askpass
SSH_AUTH_SOCK=/tmp/keyring-Egjauk/ssh
TERM=xterm
UID=500
USER=user
USERNAME=user
WINDOWID=29360131
WINDOWPATH=1

154

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 154

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:31

XAUTHORITY=/var/run/gdm/auth-for-user-GIU7sE/database
XDG_SESSION_COOKIE=787b3cf537971ef8462260960000006b-1284670942.
ª440386-1012435051
XMODIFIERS=@im=none
_=printenv
colors=/etc/DIR_COLORS
__udisks ()
{
local IFS='
';
local cur="${COMP_WORDS[COMP_CWORD]}";
if [ "${COMP_WORDS[$(($COMP_CWORD - 1))]}" = "--show-info" ]; then
COMPREPLY=($(compgen -W "$(udisks --enumerate-device-files)"
ª -- $cur));
else
if [ "${COMP_WORDS[$(($COMP_CWORD - 1))]}" =
ª "--inhibit-polling" ]; then
...
fi;
fi;
fi;
fi;
fi
}
command_not_found_handle ()
{
runcnf=1;
retval=127;
[ ! -S /var/run/dbus/system_bus_socket ] && runcnf=0;
[ ! -x /usr/sbin/packagekitd ] && runcnf=0;
if [ $runcnf -eq 1 ]; then
/usr/libexec/pk-command-not-found $1;
retval=$?;
else
echo "bash: $1: command not found";
fi;
return $retval
}
$

Необходимо отметить, что все глобальные переменные среды, отображаемые с помощью
команды printenv, появляются также в выводе команды set. Однако последняя команда выводит довольно большое количество дополнительных переменных среды. Это и есть локальные переменные среды.

Задание переменных среды
Предусмотрена возможность задавать собственные переменные среды непосредственно из
командного интерпретатора bash. В настоящем разделе показано, как создавать собственные

Глава 5. Использование переменных среды Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 155

155

26.06.2012 22:20:32

переменные среды и ссылаться на них из интерактивного интерфейса командного интерпретатора или из сценария командного интерпретатора.

Задание локальных переменных среды
После запуска командного интерпретатора bash (или вызова на выполнение сценария командного интерпретатора) появляется возможность создавать локальные переменные, доступ
к которым может быть получен в каждом процессе, работающем под управлением командного
интерпретатора. Предусмотрена возможность присвоить переменной среды числовое или
строковое значение, используя оператор присваивания значения переменной, представляющий
собой знак равенства, "=":
$ test=testing
$ echo $test
testing
$

Очевидно, что это весьма несложно! После этого в любое время, когда потребуется обратиться к значению переменной среды test, достаточно сослаться на эту переменную по имени
$test.
Если потребуется присвоить переменной среды строковое значение, содержащее пробелы,
то необходимо применить одинарные кавычки для обозначения начала и конца строки:
$ test=testing a long string
-bash: a: command not found
$ test='testing a long string'
$ echo $test
testing a long string
$

Если бы не было этих одинарных кавычек, то командный интерпретатор bash принял бы
предположение, что следующая буква после пробела является началом очередной команды,
подлежащей обработке. Необходимо учитывать, что для составления имен определяемых локальных переменных среды должны использоваться строчные буквы, тогда как во всех системных переменных среды, включая уже описанные в этой главе, применяются прописные буквы.
Это — стандартное соглашение в командном интерпретаторе bash. При создании новых
переменных среды рекомендуется (но не требуется) использовать строчные буквы. Это поможет отличить свои собственные переменные среды от заранее заданных системных переменных среды.
Внимание!

Исключительно важным требованием при определении переменной среды является то,
что между именем переменной, знаком равенства, “=”, и значением не должно быть пробелов. Если в операторе присваивания значения переменной присутствуют какие-либо
пробелы, то командный интерпретатор bash трактует значение как отдельную команду:

$ test2 = test
-bash: test2: command not found
$

Сразу после задания локальной переменной среды она становится доступной для использования во всех процессах командного интерпретатора. Но если в этом командном интерпретаторе будет запущен другой командный интерпретатор, то в дочернем командном интерпретаторе
эти локальные переменные среды окажутся недоступными:

156

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 156

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:32

$ bash
$ echo $test
$ exit
exit
$ echo $test
testing a long string
$

В настоящем примере показано, что был выполнен запуск дочернего командного интерпретатора. Вполне очевидно, что переменная среды test недоступна в дочернем командном интерпретаторе (попытка ее вывода приводит к получению пустого значения). А после завершения
работы с дочерним командным интерпретатором и возврата к исходному командному интерпретатору обнаруживается, что эта локальная переменная среды по-прежнему доступна.
Аналогичным образом, если локальная переменная среды будет задана в дочернем процессе, то сразу после завершения дочернего процесса эта локальная переменная среды станет
недоступной:
$ bash
$ test=testing
$ echo $test
testing
$ exit
exit
$ echo $test
$

После возврата в родительский командный интерпретатор переменная среды test, заданная
в дочернем командном интерпретаторе, больше не существует.

Задание глобальных переменных среды
Любая глобальная переменная среды является доступной во всех дочерних процессах, запущенных процессом, в котором задана глобальная переменная среды. Для создания глобальной переменной среды применяется способ, состоящий в создании локальной переменной среды и последующем экспорте ее в глобальную среду.
Последняя операция выполняется с использованием команды export:
$ echo $test
testing a long string
$ export test
$ bash
$ echo $test
testing a long string
$

После экспорта локальной переменной среды test был запущен дочерний процесс командного интерпретатора, в котором выведено значение переменной среды test. На этот раз переменная среды со своим значением оказалась доступной, поскольку была преобразована в глобальную с помощью команды export.

Глава 5. Использование переменных среды Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 157

157

26.06.2012 22:20:32

Внимание!

Следует учитывать, что при экспорте локальной переменной среды не следует использовать знак доллара для ссылки на имя переменной.

Удаление переменных среды
Безусловно, если имеется возможность создать новую переменную среды, необходимо также предусмотреть возможность удаления существующей переменной среды. Это можно выполнить с помощью команды unset:
$ echo $test
testing
$ unset test
$ echo $test
$

Ссылаясь на переменную среды в команде unset, следует помнить, что в этой команде знак
доллара не должен использоваться.
Задача удаления глобальных переменных среды немного сложнее. Если сброс значения
глобальной переменной среды с помощью команды unset осуществляется в дочернем процессе, то результат выполнения этой операции обнаруживается только в дочернем процессе. Эта
глобальная переменная среды все еще остается доступной в родительском процессе:
$ test=testing
$ export test
$ bash
$ echo $test
testing
$ unset test
$ echo $test
$ exit
exit
$ echo $test
testing
$

В рассматриваемом примере задана локальная переменная среды с именем test, после чего
произведен экспорт этой переменной в целях ее преобразования в глобальную переменную
среды. После этого запускается дочерний процесс командного интерпретатора и проверяется,
остается ли доступной глобальная переменная среды test. Затем, в то время как все еще продолжаетсяработа в дочернем командном интерпретаторе, происходит вызов команды unset для
удаления глобальной переменной среды test, после чего осуществляется выход из дочернего
командного интерпретатора. После возврата в исходный родительский командный интерпретатор проводится проверка значения переменной среды test, которая показывает, что эта переменная по-прежнему остается действительной.

158

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 158

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:32

Заданные по умолчанию переменные
среды командного интерпретатора
Ряд конкретных переменных среды командный интерпретатор bash использует по умолчанию для определения системной среды. Можно всегда рассчитывать на то, что эти переменные
установлены в применяемой системе Linux. Кроме того, командный интерпретатор bash происходит от созданного ранее командного интерпретатора Unix Bourne, поэтому включает переменные среды, первоначально определенные в этом командном интерпретаторе.
В табл. 5.1 показаны переменные среды, предоставляемые командным интерпретатором
bash, которые совместимы с оригинальным командным интерпретатором Unix Bourne.

Таблица 5.1. Переменные командного интерпретатора bash, совместимые с Bourne
Переменная Описание
CDPATH
Разделенный двоеточиями список каталогов, используемый в качестве пути поиска файлов для
команды cd
HOME
Исходный каталог текущего пользователя
IFS

Список символов, предназначенных для использования в качестве разделителей полей, которые
применяются командным интерпретатором для разбиения текстовых строк

MAIL

Имя файла для почтового ящика текущего пользователя. Командный интерпретатор bash проверяет
этот файл для определения наличия вновь поступившей почты

MAILPATH

Разделенный двоеточиями список из нескольких имен файлов, предназначенных для использования в качестве почтового ящика текущего пользователя. Командный интерпретатор bash проверяет
каждый файл из этого списка для определения наличия вновь поступившей почты

OPTARG

Значение параметра последнего аргумента, обработанного командой getopts

OPTIND

Значение индекса параметра последнего аргумента, обработанного командой getopts

PATH

Разделенный двоеточиями список каталогов, в котором командный интерпретатор ведет поиск двоичных файлов команд

PS1

Строка приглашения первичного интерфейса командной строки командного интерпретатора

PS2

Строка приглашения вторичного интерфейса командной строки командного интерпретатора

Безусловно, наиболее важной переменной среды в этом списке является PATH. После ввода
текста команды в интерфейсе командной строки командного интерпретатора должен быть проведен поиск в системе программы, соответствующей этой команде. Переменная среды PATH
определяет каталоги, в которых должен осуществляться поиск команд. Один из примеров переменной среды PATH в системе Linux может выглядеть следующим образом:
$ echo $PATH
/usr/kerberos/sbin:/usr/kerberos/bin:/usr/local/bin:/usr/bin:
/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin:/sbin:/home/user/bin
$

Этот пример показывает, что командный интерпретатор проводит поиск команд в шести
каталогах. Каталоги в переменной среды PATH разделены двоеточиями. В переменной PATH
отсутствует какое-либо обозначение конца списка каталогов. Поэтому можно добавлять дополнительные каталоги к списку PATH, просто вводя еще одно двоеточие и указывая новый

Глава 5. Использование переменных среды Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 159

159

26.06.2012 22:20:32

каталог. Кроме того, переменная среды PATH показывает, в каком порядке должен проводиться
поиск команд.
Кроме применяемых по умолчанию переменных среды Bourne, командный интерпретатор
bash предоставляет несколько собственных переменных, как показано в табл. 5.2.

Таблица 5.2. Переменные среды командного интерпретатора bash
Переменная
BASH

Описание

BASH_ALIASES

Ассоциативный массив псевдонимов, заданных в настоящее время

BASH_ARGC

Массив переменных, содержащий ряд параметров, передаваемых в подпрограмму или сценарий командного интерпретатора

BASH_ARCV

Массив переменных, который содержит параметры, передаваемые в подпрограмму или сценарий командного интерпретатора

BASH_CMDS

Ассоциативный массив с указанием местоположений команд, выполняемых командным интерпретатором

BASH_COMMAND

Команда командного интерпретатора, которая в настоящее время выполняется
или должна быть выполнена

BASH_ENV

Если значение переменной BASH_ENV задано, то в каждом сценарии bash предпринимается попытка выполнить файл запуска, определенный этой переменной,
перед переходом к дальнейшей работе

BASH_EXECUTION_STRING
BASH_LINENO

Команды, переданные с использованием параметра bash -c

BASH_REMATCH

Предназначенный только для чтения массив переменных, содержащий шаблоны
и относящиеся к ним вспомогательные шаблоны для положительных согласований
с использованием оператора сравнения регулярных выражений (=)

BASH_SOURCE

Массив переменных, содержащий имя файла исходного кода функции командного
интерпретатора, выполняющейся в настоящее время

BASH_SUBSHELL

Текущий уровень вложенности дочерней среды командного интерпретатора. Начальное значение равно 0

BASH_VERSION

Номер версии текущего экземпляра командного интерпретатора bash

BASH_VERSINFO

Массив переменных, который содержит отдельные номера версий текущего экземпляра командного интерпретатора bash — старший номер версии и младший
номер версии

BASH_XTRACEFD

Параметр BASH_XTRACEFD, будучи установленным равным дескриптору действительного файла (0,1,2), включает перенаправление вывода трассировки,
сформированного с помощью параметра отладки "set -x". Такая возможность
часто используется для отправки вывода трассировки в отдельный файл

BASHOPTS

Список параметров командного интерпретатора bash, которые включены в настоящее время

BASHPID

Идентификатор процесса текущего процесса bash

COLUMNS

Параметр COLUMNS содержит значение ширины окна терминала, используемого
для текущего экземпляра командного интерпретатора bash

COMP_CWORD

Индекс в переменной COMP_WORDS, который содержит значение текущей позиции курсора

Полное имя пути, применяемое при исполнении программы текущего экземпляра
командного интерпретатора bash

Массив переменных, содержащий номер строки исходного кода функции командного интерпретатора, выполняющейся в настоящее время

160

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 160

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:32

Продолжение табл. 5.2
Переменная

Описание

COMP_LINE

Текущая командная строка

COMP_POINT

Индекс текущей позиции курсора относительно начала текущей команды

COMP_KEY

Последнее нажатие клавиши, которое использовалось для вызова текущего завершения функции командного интерпретатора

COMP_TYPE

Целочисленное значение, представляющее тип предпринятой попытки завершения, которая привела к вызову функции завершения командного интерпретатора

COMP_WORDBREAKS

Символы разделителей слов библиотеки Readline, применяемые для завершения
вводимых слов

COMP_WORDS

Массив переменных, содержащий отдельные слова из текущей командной строки

COMPREPLY

Массив переменных, который содержит возможные коды завершения, сформированные функцией командного интерпретатора

DIRSTACK

Массив переменных, который содержит текущее содержимое стека каталогов

EMACS

Параметр EMACS, будучи заданным равным "t", указывает, что выполняется команда из буфера командного интерпретатора emacs и редактирование строк отключено

EUID

Действительный числовой идентификатор текущего пользователя

FCEDIT

Заданный по умолчанию редактор, используемый командой fc

FIGNORE

Разделенный двоеточиями список суффиксов, которые следует пропускать при
выполнении операции завершения имени файла

FUNCNAME

Имя выполняющейся в настоящее время функции командного интерпретатора

GLOBIGNORE

Разделенный двоеточиями список шаблонов, определяющих набор имен файлов,
которые следует пропускать при дополнении имени файла

GROUPS

Массив переменных, содержащий список групп, членом которых является текущий пользователь

histchars

Параметр, содержащий до трех символов, которые управляют развертыванием
журнала

HISTCMD

Номер текущей команды в журнале

HISTCONTROL

Параметр, управляющий тем, какие команды должны быть введены в список журнала командного интерпретатора

HISTFILE

Имя файла, предназначенного для сохранения списка журнала командного интерпретатора (по умолчанию — .bash_history)

HISTFILESIZE

Максимальное количество строк, предназначенных для сохранения
в файле журнала

HISTIGNORE

Разделенный двоеточиями список шаблонов, используемый для принятия решения о том, какие команды пропускаются при включении в файл журнала

HISTSIZE

Максимальное количество команд, хранимых в файле журнала

HOSTFILE

Параметр, содержащий имя файла, который должен быть считан при необходимости дополнения в командном интерпретаторе имени хоста в процессе его ввода

HOSTNAME

Имя текущего хоста

HOSTTYPE

Строка, описывающая компьютер, на котором работает командный
интерпретатор bash

Глава 5. Использование переменных среды Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 161

161

26.06.2012 22:20:32

Продолжение табл. 5.2
Переменная

Описание

IGNOREEOF

Количество последовательных символов признака конца файла EOF, которые
должны быть получены командным интерпретатором для завершения работы.
Если этот параметр не задан, то по умолчанию применяется значение 1

INPUTRC

Имя файла инициализации Readline (значение по умолчанию — .inputrc)

LANG

Категория региональной установки для командного интерпретатора

LC_ALL

Параметр, переопределяющий переменную LANG, которая задает категорию региональной установки

LC_COLLATE

Параметр, который задает порядок сортировки, используемый при сортировке
строковых значений

LC_CTYPE

Параметр, определяющий интерпретацию символов, используемых в расширениях имен файлов и в шаблонах согласования

LC_MESSAGES

Параметр, который определяет региональную установку, используемую при интерпретации строк в двойных кавычках, которым предшествует знак доллара

LC_NUMERIC

Параметр, определяющий региональную установку, которая используется при
форматировании чисел

LINENO

Номер строки в сценарии, выполняющемся в настоящее время

LINES

Параметр, который определяет количество строк, имеющихся на терминале

MACHTYPE

Строка, которая задает тип системы в формате “система–компания–ЦП”

MAILCHECK

Параметр, от которого зависит, с какой периодичностью (в секундах) командный
интерпретатор должен проводить проверку на наличие новой почты (значение по
умолчанию — 60)

OLDPWD

Предыдущий рабочий каталог, который использовался в командном
интерпретаторе

OPTERR

Если для параметра OPTERR задано значение 1, командный интерпретатор bash
отображает сообщения об ошибках, сформированные командой getopts

OSTYPE

Строка, определяющая операционную систему, в которой работает командный
интерпретатор

PIPESTATUS

Массив переменных, содержащий список значений статуса выхода из процессов
в данном процессе переднего плана

POSIXLY_CORRECT

Если этот параметр задан, командный интерпретатор bash начинает свою работу
в режиме POSIX

PPID

Идентификатор родительского процесса командного интерпретатора bash

PROMPT_COMMAND

Если этот параметр задан, он определяет команду, выполняемую перед отображением первичного приглашения к вводу информации

PROMPT_DIRTRIM

Целое число, используемое для указания количества отображаемых заключительных имен каталогов при использовании строковых экранирующих кодов приглашения \w и \W. Удаленные имена каталогов заменяются одним набором многоточий

PS3

Приглашение к вводу информации, используемое для команды select

PS4

Приглашение к вводу информации, отображаемое перед повтором командной
строки, если используется параметр bash -x

PWD

Текущий рабочий каталог

162

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 162

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:32

Окончание табл. 5.2
Переменная

Описание

RANDOM

Параметр, который возвращает случайное число от 0 до 32767. Присваивание
значения этой переменной равносильно заданию начального значения для генератора случайных чисел

REPLY

Заданная по умолчанию переменная для команды read

SECONDS

Продолжительность времени (в секундах), истекшего с момента запуска командного интерпретатора. Присваивание значения этому параметру приводит к переустановке таймера в это значение

SHELL

Полное имя пути к командному интерпретатору bash

SHELLOPTS

Разделенный двоеточиями список включенных параметров командного интерпретатора bash

SHLVL

Параметр, который указывает уровень командного интерпретатора, увеличивающийся на единицу после каждого запуска нового командного интерпретатора bash

TIMEFORMAT

Формат, указывающий способ отображения значений времени в командном интерпретаторе

TMOUT

Значение, определяющее продолжительность времени (в секундах) ожидания
ввода командами select и read. По умолчанию предусмотрено значение нуль,
которое задает неопределенно долгое время ожидания

TMPDIR

Имя каталога, в котором командный интерпретатор bash создает временные файлы для собственного использования

UID

Реальный числовой идентификатор текущего пользователя

Заслуживает внимания то, что при использовании команды set отображаются не все заданные по умолчанию переменные среды. Причина этого состоит в том, что, несмотря на наличие
этих заданных по умолчанию переменных среды, не все они обязаны содержать значение.

Задание переменной среды PATH
Создается впечатление, будто переменная среды PATH вызывает наибольшее количество проблем при организации работы систем Linux. Эта переменная определяет, в каких каталогах командный интерпретатор ищет команды, введенные в командной строке. Если поиск команды
оканчивается неудачей, командный интерпретатор отображает следующее сообщение об ошибке:
$ myprog
-bash: myprog: command not found
$

Проблема состоит в том, что устанавливаемые приложения часто помещают свои исполняемые программы в каталогах, не указанных в переменной среды PATH. Важная задача системного администратора состоит в обеспечении того, чтобы применяемая переменная среды
PATH включала все каталоги, в которых находятся развернутые приложения.
Предусмотрена возможность добавлять новые каталоги поиска к существующей переменной среды PATH без переопределения содержимого этой переменной с нуля. Отдельные каталоги, перечисленные в переменной среды PATH, разделены двоеточиями. Чтобы откорректировать значение этой переменной, достаточно лишь задать ссылку на исходное значение PATH
и добавить к строке все необходимые новые каталоги. Соответствующая последовательность
действий выглядит примерно так:

Глава 5. Использование переменных среды Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 163

163

26.06.2012 22:20:32

$ echo $PATH
/usr/kerberos/sbin:/usr/kerberos/bin:/usr/local/bin:/usr/bin:
/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin:/sbin:/home/user/bin
$ PATH=$PATH:/home/user/test
$ echo $PATH
/usr/kerberos/sbin:/usr/kerberos/bin:/usr/local/bin:/usr/bin:
/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin:/sbin:/home/user/bin:/home/user/test
$ myprog
The factorial of 5 is 120.
$

После добавления каталога к переменной среды PATH появляется возможность вызывать
на выполнение программу, независимо от того, где находится текущий каталог в структуре
виртуального каталога:
[user@localhost ]$ cd /etc
[user@localhost etc]$ myprog
The factorial of 5 is 120
[user@localhost etc]$

Кроме того, программисты широко применяют один прием, позволяющий вызывать программу из текущего каталога, который заключается в добавлении символа одинарной точки
в применяемую переменную среды PATH. Символ одинарной точки представляет текущий каталог (см. главу 3):
[user@localhost ]$ PATH=$PATH:.
[user@localhost ]$ cd test2
[user@localhost test2]$ myprog2
The factorial of 6 is 720
[user@localhost test2]$

В следующем разделе показано, как вносить постоянные изменения в переменные среды,
чтобы иметь возможность всегда успешно вызывать на выполнение необходимые программы.

Поиск системных переменных среды
Система Linux использует переменные среды для указания собственных параметров, которые могут потребоваться в программах и сценариях. Благодаря этому предоставляется удобный способ получения системной информации, необходимой для тех или иных программ.
Сложность состоит в определении того, как задаются значения этих переменных среды.
После того как пользователь запускает командный интерпретатор bash, регистрируясь в системе Linux, применяемый по умолчанию экземпляр bash проверяет несколько файлов на наличие в них команд запуска. Эти файлы именуются файлами запуска. Состав файлов запуска,
обрабатываемых командным интерпретатором bash, зависит от применяемого пользователем
способа запуска этого командного интерпретатора. Предусмотрены три способа запуска командного интерпретатора bash.
■ Запуск в качестве заданного по умолчанию командного интерпретатора для входа в систему во время регистрации.
■ Запуск в виде интерактивного командного интерпретатора, который не представляет собой командный интерпретатор для входа в систему.

164

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 164

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:32

■ Запуск в целях применения как неинтерактивного командного интерпретатора для выполнения сценария.
В следующих разделах рассматриваются файлы запуска, выполняемые командным интерпретатором bash при использовании каждого из этих способов запуска.

Командный интерпретатор для входа в систему
При регистрации пользователя в системе Linux командный интерпретатор bash запускается
как предназначенный для входа в систему. Командный интерпретатор для входа в систему ищет
четыре различных файла запуска в целях выполнения содержащихся в них команд. Ниже указана последовательность, в который командный интерпретатор bash обрабатывает эти файлы.
■
■
■
■

/etc/profile.
$HOME/.bash_profile.
$HOME/.bash_login.
$HOME/.profile.

Основным применяемым по умолчанию файлом запуска для командного интерпретатора
bash в системе является файл /etc/profile. Этот файл запуска исполняется при регистрации
каждого пользователя в системе. Остальные три файла запуска определяются конкретно для
каждого пользователя и могут быть настроены в соответствии с требованиями того или иного
пользователя. Рассмотрим эти файлы более подробно.

Файл /etc/profile
Файл /etc/profile — это основной применяемый по умолчанию файл запуска для командного интерпретатора bash. Каждый раз при регистрации пользователя в системе Linux
командный интерпретатор bash выполняет команды, заданные в файле запуска /etc/profile.
В различных дистрибутивах Linux этот файл содержит разные команды. В рассматриваемой
системе Linux он выглядит следующим образом:
$ cat /etc/profile
# /etc/profile
# System wide environment and startup programs, for login setup
# Functions and aliases go in /etc/bashrc
#
#
#
#

It's NOT good idea to change this file unless you know what you
are doing. Much better way is to create custom.sh shell script in
/etc/profile.d/ to make custom changes to environment. This will
prevent need for merging in future updates.

pathmunge () {
case ":${PATH}:" in
*:"$1":*)
;;
*)
if [ "$2" = "after" ] ; then
PATH=$PATH:$1
else
PATH=$1:$PATH

Глава 5. Использование переменных среды Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 165

165

26.06.2012 22:20:32

fi
esac
}
if [ -x /usr/bin/id ]; then
if [ -z "$EUID" ]; then
# ksh workaround
EUID=‛id -u‛
UID=‛id -ru‛
fi
USER="‛id -un‛"
LOGNAME=$USER
MAIL="/var/spool/mail/$USER"
fi
# Path manipulation
if [ "$EUID" = "0" ]; then
pathmunge /sbin
pathmunge /usr/sbin
pathmunge /usr/local/sbin
else
pathmunge /usr/local/sbin after
pathmunge /usr/sbin after
pathmunge /sbin after
fi
HOSTNAME=‛/bin/hostname 2>/dev/null‛
HISTSIZE=1000
if [ "$HISTCONTROL" = "ignorespace" ] ; then
export HISTCONTROL=ignoreboth
else
export HISTCONTROL=ignoredups
fi
export PATH USER LOGNAME MAIL HOSTNAME HISTSIZE HISTCONTROL
for i in /etc/profile.d/*.sh ; do
if [ -r "$i" ]; then
if [ "$PS1" ]; then
. $i
else
. $i >/dev/null 2>&1
fi
fi
done
unset i
unset pathmunge
$

Большинство команд и сценариев, которые можно найти в данном файле, рассматриваются
более подробно в главе 10. А в данный момент необходимо отметить, что в этом файле запуска

166

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 166

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:32

предусмотрено определение переменных среды. В частности, заслуживает внимания строка
экспорта переменных в нижней части файла:
export PATH USER LOGNAME MAIL HOSTNAME HISTSIZE HISTCONTROL

Применение этой строки позволяет обеспечить, чтобы определяемые переменные среды
были доступными во всех дочерних процессах, запускаемых из командного интерпретатора
входа в систему.
В этом файле профиля используется еще одно сложное средство. В нем задан оператор
for, который проходит по циклу по всем файлам каталога /etc/profile.d. (Операторы
for описаны более подробно в главе 12.) Каталог /etc/profile.d представляет собой то
место, в котором система Linux располагает относящиеся к приложениям файлы запуска, выполняемые командным интерпретатором при регистрации пользователя. В рассматриваемой
системе Linux в каталоге profile.d находятся следующие файлы:
$ ls -l /etc/profile.d
total 72
-rw-r--r--. 1 root root
-rw-r--r--. 1 root root
-rw-r--r--. 1 root root
-rw-r--r--. 1 root root
-rw-r--r--. 1 root root
-rw-r--r--. 1 root root
-rw-r--r--. 1 root root
-rw-r--r--. 1 root root
-rw-r--r--. 1 root root
-rw-r--r--. 1 root root
-rw-r--r--. 1 root root
-rw-r--r--. 1 root root
-rw-r--r--. 1 root root
-rw-r--r--. 1 root root
-rw-r--r--. 1 root root
-rw-r--r--. 1 root root
-rw-r--r--. 1 root root
-rw-r--r--. 1 root root
$

1133
1143
192
192
58
70
184
57
1741
2706
122
108
837
2142
74
248
161
169

Apr
Apr
Sep
Dec
May
May
Aug
Aug
Jun
Jun
Feb
Feb
Sep
Aug
Mar
Mar
Nov
Nov

28
28
9
12
31
31
25
25
24
24
7
7
2
10
25
25
27
27

10:43
10:43
2004
2005
06:23
06:23
11:36
11:36
15:20
15:20
2007
2007
05:24
16:41
19:24
19:24
2007
2007

colorls.csh
colorls.sh
glib2.csh
glib2.sh
gnome-ssh-askpass.csh
gnome-ssh-askpass.sh
krb5-workstation.csh
krb5-workstation.sh
lang.csh
lang.sh
less.csh
less.sh
PackageKit.sh
udisks-bash-completion.sh
vim.csh
vim.sh
which2.csh
which2.sh

Заслуживает внимания то, что эти файлы главным образом связаны с конкретными приложениями в системе. Для большинства приложений создаются два файла запуска: один из
них предназначен для командного интерпретатора bash (в нем используется расширение .sh),
а другой — для командного интерпретатора C (он имеет расширение .csh).
Файлы lang.csh и lang.sh предназначены для осуществления попыток определить предусмотренную по умолчанию языковую кодировку, которая используется в системе, и задать
соответствующим образом переменную среды LANG.

Файлы запуска $HOME
Все остальные три файла запуска предназначены для осуществления той же функции —
для предоставления ориентированных на каждого пользователя файлов запуска, которые
служат для определения переменных среды, необходимых для того или иного пользователя.
В большинстве дистрибутивов Linux используется только один из этих трех файлов запуска:
■ $HOME/.bash_profile.

Глава 5. Использование переменных среды Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 167

167

26.06.2012 22:20:32

■ $HOME/.bash_login.
■ $HOME/.profile.
Обратите внимание на то, что имена всех этих трех файлов начинаются с точки, что равносильно определению их как скрытых файлов (они не отображаются в обычном листинге команды ls). Эти файлы находятся в каталоге HOME каждого пользователя, поэтому пользователи
имеют возможность редактировать свои файлы и добавлять собственные переменные среды,
активизируемые после запуска любого сеанса командного интерпретатора bash.
Рассматриваемая система Linux содержит следующий файл .bash_profile:
$ cat .bash_profile
# .bash_profile
# Get the aliases and functions
if [ -f /.bashrc ]; then
. /.bashrc
fi
# User specific environment and startup programs
PATH=$PATH:$HOME/bin
export PATH
$

В этом файле запуска .bash_profile вначале проверяется, присутствует ли в каталоге
HOME еще один файл запуска, который носит имя .bashrc (этот файл будет рассматриваться
ниже, в разделе “Интерактивный командный интерпретатор”). Если этот файл имеется в каталоге, файл запуска .bash_profile выполняет содержащиеся в нем команды. Затем файл
запуска добавляет в переменную среды PATH каталог, предоставляя общее местоположение
для размещения исполняемых файлов в каталоге HOME.

Интерактивный командный интерпретатор
Если запуск командного интерпретатора bash происходит без регистрации в системе (например, как при вводе отдельно взятой команды bash в приглашении интерфейса командной
строки), то запускается так называемый интерактивный командный интерпретатор. Интерактивный командный интерпретатор действует иначе по сравнению с командным интерпретатором входа в систему, но все равно предоставляет приглашение интерфейса командной строки, в котором можно вводить команды.
Если команда bash запускается в качестве интерактивного командного интерпретатора, то
не осуществляет обработку файла /etc/profile. Вместо этого данная команда проводит проверку на наличие файла .bashrc в каталоге HOME пользователя.
В рассматриваемом дистрибутиве Linux этот файл выглядит следующим образом:
$ cat .bashrc
# .bashrc
# Source global definitions
if [ -f /etc/bashrc ]; then
. /etc/bashrc
fi

168

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 168

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:32

# User specific aliases and functions
$

Файл .bashrc обеспечивает выполнение двух функций. Во-первых, с его помощью проводится проверка на наличие общего файла bashrc в каталоге /etc. Во-вторых, этот файл предоставляет для пользователя место, в котором он может задавать персональные псевдонимы (об
этом речь пойдет ниже, в разделе “Использование псевдонимов команд”) и приватные функции
сценариев (рассматриваемые в главе 16).
Общий файл запуска /etc/bashrc выполняется в системе для всех, кто запускает интерактивный сеанс командного интерпретатора. В рассматриваемом дистрибутиве Linux этот файл
выглядит следующим образом:
$ cat /etc/bashrc
# /etc/bashrc
# System wide functions and aliases
# Environment stuff goes in /etc/profile
#
#
#
#

It's NOT good idea to change this file unless you know what you
are doing. Much better way is to create custom.sh shell script in
/etc/profile.d/ to make custom changes to environment. This will
prevent need for merging in future updates.

# By default, we want this to get set.
# Even for non-interactive, non-login shells.
# Current threshold for system reserved uid/gids is 200
# You could check uidgid reservation validity in
# /usr/share/doc/setup-*/uidgid file
if [ $UID -gt 199 ] && [ "‛id -gn‛" = "‛id -un‛" ]; then
umask 002
else
umask 022
fi
# are we an interactive shell?
if [ "$PS1" ]; then
case $TERM in
xterm*)
if [ -e /etc/sysconfig/bash-prompt-xterm ]; then
PROMPT_COMMAND=/etc/sysconfig/bash-prompt-xterm
else
PROMPT_COMMAND=‛echo -ne
"\033]0;${USER}@${HOSTNAME%%.*}:
${PWD/#$HOME/}"; echo -ne "\007"‛
fi
;;
screen)
if [ -e /etc/sysconfig/bash-prompt-screen ]; then
PROMPT_COMMAND=/etc/sysconfig/bash-prompt-screen
else
PROMPT_COMMAND=‛echo -ne
"\033_${USER}@${HOSTNAME%%.*}:
${PWD/#$HOME/}"; echo -ne "\033\\"‛

Глава 5. Использование переменных среды Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 169

169

26.06.2012 22:20:32

fi
;;
*)
[ -e /etc/sysconfig/bash-prompt-default ] &&
PROMPT_COMMAND=/etc/sysconfig/bash-prompt-default
;;
esac
# Turn on checkwinsize
shopt -s checkwinsize
[ "$PS1" = "\\s-\\v\\\$ " ] && PS1="[\u@\h \W]\\$ "
# You might want to have e.g. tty in prompt (e.g. more
# virtual machines) and console windows
# If you want to do so, just add e.g.
# if [ "$PS1" ]; then
#
PS1="[\u@\h:\1 \W]\\$ "
# fi
# to your custom modification shell script in
# /etc/profile.d/ directory
fi
if ! shopt -q login_shell ; then # We're not a login shell
# Need to redefine pathmunge, it get's undefined at the
# end of /etc/profile
pathmunge () {
case ":${PATH}:" in
*:"$1":*)
;;
*)
if [ "$2" = "after" ] ; then
PATH=$PATH:$1
else
PATH=$1:$PATH
fi
esac
}
# Only display echos from profile.d scripts if we are no login
# shell and interactive - otherwise just process them to set
# envvars
for i in /etc/profile.d/*.sh; do
if [ -r "$i" ]; then
if [ "$PS1" ]; then
. $i
else
. $i >/dev/null 2>&1
fi
fi
done
unset i
unset pathmunge

170

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 170

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:32

fi
# vim:ts=4:sw=4
$

В применяемом по умолчанию файле задается несколько переменных среды, но заслуживает внимания то, что в нем не используется команда export для преобразования их в глобальные. Следует помнить, что файл запуска интерактивного командного интерпретатора выполняется каждый раз при запуске нового экземпляра интерактивного командного интерпретатора.
Это означает, что в каждом дочернем командном интерпретаторе этот файл запуска интерактивного командного интерпретатора выполняется автоматически.
Кроме того, необходимо отметить, что в файле /etc/bashrc выполняются также характерные для приложений файлы запуска, находящиеся в каталоге /etc/profile.d.

Неинтерактивный командный интерпретатор
Наконец, командный интерпретатор последнего типа представляет собой неинтерактивный
командный интерпретатор. Это — командный интерпретатор, запускаемый системой для выполнения сценариев командного интерпретатора. Его отличительной особенностью является
отсутствие приглашения интерфейса командной строки, которое во всех прочих случаях всегда
выводится для пользователя. Но так или иначе, может оказаться, что при каждом запуске пользователем сценария в своей системе должны быть выполнены определенные команды запуска.
Чтобы можно было найти применимое решение в этой ситуации, в командном интерпретаторе bash предусмотрена переменная среды BASH_ENV. При запуске в командном интерпретаторе неинтерактивного процесса командного интерпретатора осуществляется проверка на
наличие в этой переменной среды имени файла запуска, который должен быть выполнен. Если
это имя задано, командный интерпретатор выполняет команды, указанные в соответствующем
файле. В рассматриваемом дистрибутиве Linux это значение переменной среды по умолчанию
не задано.

Массивы переменных
Одним из действительно великолепных особенностей переменных среды является то, что
они могут использоваться как массивы. Массив представляет собой переменную, которая позволяет хранить несколько значений. На эти значения можно ссылаться либо отдельно, либо
в целом, как ко всему массиву.
Чтобы задать несколько значений для переменной среды, достаточно заключить эти значения в круглые скобки, разделив их пробелами:
$ mytest=(one two three four five)
$

Очевидно, что в этом нет ничего особенного. При попытке вывести значение всего массива
как обычной переменной среды можно испытать разочарование:
$ echo $mytest
one
$

Отображается только первое значение в массиве. Чтобы сослаться на отдельный элемент массива, необходимо воспользоваться числовым значением индекса, который представляет место
этого элемента в массиве. Это числовое значение должно быть заключено в квадратные скобки:

Глава 5. Использование переменных среды Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 171

171

26.06.2012 22:20:33

$ echo ${mytest[2]}
three
$

Внимание!

Отсчет значений индексов в массивах переменных среды начинается с нуля, что часто
приводит к путанице.

Поэтому для отображения всего значения переменной типа массива в качестве значения
индекса используется символ-шаблон звездочки:
$ echo ${mytest[*]}
one two three four five
$

Предусмотрена также возможность изменить значение в отдельной позиции индекса:
$ mytest[2]=seven
$ echo ${mytest[*]}
one two seven four five
$

Кроме того, можно воспользоваться командой unset, чтобы удалить отдельное значение
в массиве, но при этом следует соблюдать осторожность, поскольку такая операция удаления
становится причиной некоторых сложностей. Рассмотрим следующий пример:
$ unset mytest[2]
$ echo ${mytest[*]}
one two four five
$
$ echo ${mytest[2]}
$ echo ${mytest[3]}
four
$

В этом примере используется команда unset для удаления значения в позиции индекса 2.
После вывода массива создается впечатление, что следующие за этой позицией значения индекса просто уменьшились на единицу. Однако если будут отдельно выведены данные из позиции индекса 2, то обнаружится, что это местоположение пусто.
Наконец, можно удалить весь массив, для чего достаточно задать отдельно взятое имя массива в команде unset:
$ unset mytest
$ echo ${mytest[*]}
$

Иногда применение массивов переменных приводит лишь к усложнению работы, поэтому такие массивы используются в программировании сценариев командного интерпретатора
не слишком часто. Возникают также трудности при переносе массивов переменных в другие
варианты среды командного интерпретатора, а это — важный недостаток, если приходится
выполнять большой объем программирования сценариев командного интерпретатора для различных командных интерпретаторов. Массивы используются в нескольких системных пере-

172

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 172

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:33

менных среды bash (таких как BASH_VERSINFO), однако обычно пользователю не приходится
сталкиваться с ними достаточно часто.

Использование псевдонимов команд
С формальной точки зрения псевдонимы команд нельзя считать переменными среды командного интерпретатора, но псевдонимы во многом действуют аналогично переменным. Как
правило, псевдонимы команд применяются в целях создания псевдонимов для широко применяемых команд (включая параметры этих команд), что позволяет свести к минимуму необходимый объем ввода.
Во многих дистрибутивах Linux чаще всего уже заданы некоторые общие псевдонимы команд от имени пользователя. Для просмотра списка активных псевдонимов применяется команда alias с параметром -p:
$ alias -p
alias l.='ls -d .* --color=auto'
alias ll='ls -l --color=auto'
alias ls='ls --color=auto'
alias vi='vim'
alias which=‛alias | /usr/bin/which --tty-only --read-alias --show-dot
--show-tilde‛
$

Обратите внимание на то, что в рассматриваемом дистрибутиве Linux один из псевдонимов использовался для переопределения стандартной команды ls. При этом автоматически
предусмотрен параметр --color, который указывает, что данный терминал поддерживает выделение вывода цветом.
Предусмотрена возможность создавать собственные псевдонимы с помощью команды alias:
$ alias li='ls
$ li
total 32
75 drwxr-xr-x.
79 drwxr-xr-x.
76 drwxr-xr-x.
80 drwxr-xr-x.
81 drwxr-xr-x.
78 drwxr-xr-x.
77 drwxr-xr-x.
82 drwxr-xr-x.
$

-il'
2
2
2
2
2
2
2
2

user
user
user
user
user
user
user
user

user
user
user
user
user
user
user
user

4096
4096
4096
4096
4096
4096
4096
4096

Sep
Sep
Sep
Sep
Sep
Sep
Sep
Sep

16
20
15
15
15
15
15
15

13:11
15:40
13:30
13:30
13:30
13:30
13:30
13:30

Desktop
Documents
Downloads
Music
Pictures
Public
Templates
Videos

После определения значения псевдонима появляется возможность использовать его в командном интерпретаторе в любое время, в том числе в сценариях командного интерпретатора.
Псевдонимы команд действуют аналогично локальным переменным среды. Они являются
допустимыми только для процесса командного интерпретатора, в котором определены:
$ alias li='ls -il'
$ bash
$ li
bash: li: command not found
$

Глава 5. Использование переменных среды Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 173

173

26.06.2012 22:20:33

Но читатель, разумеется, уже знает решение этой проблемы. При запуске нового экземпляра интерактивного командного интерпретатора всегда происходит считывание файла запуска
$HOME/.bashrc командным интерпретатором bash. Этот файл превосходно подходит для размещения команд alias (как и сказано в комментариях к файлу .bashrc).

Резюме
В настоящей главе приведено подробное описание переменных среды Linux. Доступ к глобальным переменным среды может быть получен из любого дочернего процесса, запуск которого был осуществлен процессом, определившим эти переменные. Локальные переменные
среды доступны только в том процессе, в котором они определены.
В системе Linux глобальные и локальные переменные среды используются для хранения информации о системной среде. Доступ к этой информации может быть получен из интерфейса командной строки командного интерпретатора, а также из сценариев командного интерпретатора.
В командном интерпретаторе bash используются системные переменные среды, которые были
впервые определены при создании его прототипа, командного интерпретатора Unix Bourne,
кроме того, предусмотрено большое количество новых переменных среды. Переменная среды
PATH определяет шаблон поиска, который применяется командным интерпретатором bash для
обнаружения местонахождения команды, вызванной на выполнение. Пользователи имеют возможность модифицировать переменную среды PATH, добавляя обозначения собственных каталогов или символ текущего каталога, чтобы упростить вызов программ на выполнение.
Кроме того, пользователи могут создавать собственные глобальные и локальные переменные среды для личного использования. После создания переменной среды она остается доступной в течение всего времени работы сеанса командного интерпретатора.
При запуске командного интерпретатора bash происходит выполнение нескольких файлов
запуска. Эти файлы запуска могут содержать определения переменных среды, предназначенных для задания значений стандартных переменных среды при каждом сеансе работы с программой bash. При входе пользователя в систему Linux командный интерпретатор bash обращается к файлу запуска /etc/profile, а также к трем локальным файлам запуска, предусмотренным для каждого пользователя, — $HOME/.bash_profile, $HOME/.bash_login
и $HOME/.profile. Пользователи могут настраивать эти файлы и включать в них определения
переменных среды и сценарии запуска для личного использования.
Командный интерпретатор bash обеспечивает также работу с массивами переменных среды.
Эти переменные среды позволяют задавать несколько значений в одной переменной. К этим
значениям можно обращаться либо по отдельности, применяя в ссылке значение индекса, либо
в целом, задавая в качестве ссылки имя всего массива переменных среды.
Наконец, в этой главе приведено описание использования псевдонимов команд. Псевдонимы команд не являются переменными среды, но действуют во многом аналогично переменным
среды. Они позволяют определять псевдонимы для команд, включая параметры этих команд.
Поэтому, чтобы избавиться от необходимости вводить длинную строку, состоящую из команды
и ее параметров, можно просто присвоить это строковое значение краткому псевдониму, а затем использовать его по мере необходимости в сеансе командного интерпретатора.
В следующей главе будет подробно описана вся тематика, касающаяся прав доступа к файлам Linux. По-видимому, это — наиболее трудная тема для начинающих пользователей Linux.
Тем не менее написание качественных сценариев командного интерпретатора невозможно без
понимания того, как действуют права доступа к файлам; кроме того, без этого понимания нельзя успешно работать в системе Linux.

174

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 174

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:33

Основные
сведения о правах
доступа к файлам
Linux

ГЛАВА

6
В этой главе...
Безопасность Linux
Использование групп Linux
Общие сведения о правах
доступа к файлам
Изменение параметров
безопасности
Обеспечение совместного
использования файлов

Í

Резюме

и одну операционную систему нельзя считать совершенной, если в ней не предусмотрена та или иная
форма обеспечения безопасности данных. В системе должен существовать механизм, позволяющий защищать файлы от несанкционированного просмотра или модификации.
В системе Linux унаследован предусмотренный в Unix
спо соб защиты, основанный на назначении прав доступа
к файлам, который позволяет отдельным пользователям
и группам обращаться к файлам только после проверки
ряда параметров безопасности, относящихся к каждому
файлу и каталогу. В настоящей главе описано, как использовать систему безопасности файлов Linux для защиты данных, когда это необходимо, и предоставления совместного
доступа к данным, когда это желательно.

Безопасность Linux
Ядром системы безопасности Linux является учетная
запись пользователя. Каждому лицу, получающему доступ
к системе Linux, должна быть присвоена уникальная учетная запись пользователя. Набор разрешений на объекты
в системе, предоставляемый пользователю, зависит от того,
в какой учетной записи пользователя он зарегистрировался.
Пользовательские разрешения отслеживаются с применением идентификатора пользователя (user ID — UID),
который присваивается учетной записи при ее создании.

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 175

26.06.2012 22:20:33

Идентификатор пользователя — это числовое значение, уникальное для каждого пользователя. Однако пользователи регистрируются в системе Linux не с применением идентификатора
пользователя. Вместо этого пользователь при входе в систему должен указать свое регистрационное имя — алфавитно-цифровую текстовую строку, состоящую не более чем из восьми
символов, которая применяется пользователем для регистрации в системе (наряду с паролем,
связанным с регистрационным именем).
В системе Linux используются специальные файлы и программы для отслеживания и управления учетными записями пользователей в системе. Прежде чем приступать к описанию прав
доступа к файлам, необходимо кратко рассмотреть, как ведется обработка учетных записей
пользователей в системе Linux. В настоящем разделе приведено описание файлов и программ,
необходимых для работы с учетными записями пользователей. С этой проблематикой необходимо ознакомиться, чтобы знать, как использовать эти файлы и программы, устанавливая
права доступа к файлам.

Файл /etc/passwd
В системе Linux для сопоставления регистрационного имени с соответствующим значением идентификатора пользователя служит специальный файл — /etc/passwd, который содержит ряд фрагментов информации о пользователе. Ниже приведен пример типичного файла
/etc/passwd в системе Linux.
$ cat /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
news:x:9:13:news:/etc/news:
uucp:x:10:14:uucp:/var/spool/uucp:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
games:x:12:100:games:/usr/games:/sbin/nologin
gopher:x:13:30:gopher:/var/gopher:/sbin/nologin
ftp:x:14:50:FTP User:/var/ftp:/sbin/nologin
nobody:x:99:99:Nobody:/:/sbin/nologin
rpm:x:37:37::/var/lib/rpm:/sbin/nologin
vcsa:x:69:69:virtual console memory owner:/dev:/sbin/nologin
mailnull:x:47:47::/var/spool/mqueue:/sbin/nologin
smmsp:x:51:51::/var/spool/mqueue:/sbin/nologin
apache:x:48:48:Apache:/var/www:/sbin/nologin
rpc:x:32:32:Rpcbind Daemon:/var/lib/rpcbind:/sbin/nologin
ntp:x:38:38::/etc/ntp:/sbin/nologin
nscd:x:28:28:NSCD Daemon:/:/sbin/nologin
tcpdump:x:72:72::/:/sbin/nologin
dbus:x:81:81:System message bus:/:/sbin/nologin
avahi:x:70:70:Avahi daemon:/:/sbin/nologin
hsqldb:x:96:96::/var/lib/hsqldb:/sbin/nologin
sshd:x:74:74:Privilege-separated SSH:/var/empty/sshd:/sbin/nologin

176

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 176

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:33

rpcuser:x:29:29:RPC Service User:/var/lib/nfs:/sbin/nologin
nfsnobody:x:65534:65534:Anonymous NFS User:/var/lib/nfs:/sbin/nologin
haldaemon:x:68:68:HAL daemon:/:/sbin/nologin
xfs:x:43:43:X Font Server:/etc/X11/fs:/sbin/nologin
gdm:x:42:42::/var/gdm:/sbin/nologin
rich:x:500:500:Rich Blum:/home/rich:/bin/bash
mama:x:501:501:Mama:/home/mama:/bin/bash
katie:x:502:502:katie:/home/katie:/bin/bash
jessica:x:503:503:Jessica:/home/jessica:/bin/bash
mysql:x:27:27:MySQL Server:/var/lib/mysql:/bin/bash
$

Учетная запись пользователя root принадлежит администратору системы Linux и всегда
имеет присвоенный ей идентификатор пользователя, UID 0. Вполне очевидно, что в системе
Linux создается много учетных записей пользователей для выполнения различных функций,
которые не принадлежат реальным пользователям. Эти учетныезаписи именуются системными учетными записями. Системная учетная запись — это специальная учетная запись, которую
используют службы, эксплуатируемые в системе, для получения доступа к ресурсам системы.
Все службы, работающие в фоновом режиме, должны быть зарегистрированы в системе Linux
под той или иной учетной записью пользователя системы.
На начальных этапах развития Linux, когда еще не уделялось столь значительное внимание безопасности данных, эти службы часто регистрировались просто с применением учетной
записи пользователя root. Но, к сожалению, если происходил взлом защиты одной из этих
служб посторонним лицом, не имеющим полномочий для работы в системе, этот человек немедленно получал доступ ко всей системе с правами пользователя root. В современных версиях Linux такая возможность исключена, поскольку в них почти все службы, работающие
на сервере Linux в фоновом режиме, имеют свою собственную учетную запись пользователя
и регистрируются с помощью этой учетной записи. Таким образом, даже если какому-либо
взломщику защиты удастся взять на себя контроль над службой, остается надежда на то, что он
не сможет получить доступ ко всей системе.
В системе Linux идентификаторы пользователей с числовыми значениями меньше 500 зарезервированы для системных учетных записей. Есть и такие службы, которые не могут работать должным образом, если им не назначены какие-то конкретные идентификаторы пользователей. В большинстве систем Linux при создании учетных записей для обычных пользователей
происходит назначение первого свободного идентификатора пользователя, начиная с 500 (хотя
это правило не распространяется на все дистрибутивы Linux).
Рассматривая файл /etc/passwd, можно заметить, что в нем приведены не только регистрационное имя и идентификатор пользователя, но и большой объем дополнительных данных. Поля файла /etc/passwd содержат следующую информацию:
■
■
■
■

регистрационное имя пользователя;
пароль пользователя;
числовой идентификатор учетной записи пользователя;
числовой идентификатор группы (group ID — GID), к которой относится учетная запись
пользователя;
■ текстовое описание учетной записи пользователя (поле с текстовым описанием называется полем комментария);
■ местоположение каталога HOME для пользователя;
■ командный интерпретатор, применяемый по умолчанию для пользователя.

Глава 6. Основные сведения о правах доступа к файлам Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 177

177

26.06.2012 22:20:33

В каждом поле пароля, которое имеется в файле /etc/passwd, задано значение x. Это не
означает, что все учетные записи пользователей имеют один и тот же пароль. В первых версиях
Linux файл /etc/passwd содержал зашифрованные версии паролей пользователей. Но со временем начал расширяться круг программ, которым требовался доступ к файлу /etc/passwd
для получения сведений о пользователях, поэтому хранение паролей в этом файле стало небезопасным. Кроме того, со временем появилось программное обеспечение, которое позволяло
относительно легко расшифровывать засекреченные пароли, поэтому злоумышленники получили стимул для осуществления попыток взлома паролей пользователей, хранящихся в файле
/etc/passwd. Разработчикам Linux пришлось пересмотреть с нуля всю политику хранения
паролей.
В настоящее время в большинстве систем Linux пароли пользователей хранятся в отдельном файле (который носит имя теневого файла, или файла shadow, и расположен в каталоге
/etc/shadow). Доступ к этому файлу разрешен только специальным программам (таким как
программы регистрации).
Вполне очевидно, что файл /etc/passwd представляет собой обычный текстовый файл.
Можно использовать любой текстовый редактор, чтобы выполнять вручную функции управления пользователями (например, добавлять, изменять или удалять учетные записи пользователей), корректируя непосредственно файл /etc/passwd. Однако это чрезвычайно опасная практика. Если структура файла /etc/passwd будет искажена, то система не сможет его
прочитать, поэтому возможность регистрации потеряют все пользователи (даже пользователь
root). Вместо этого следует использовать намного более безопасные стандартные программы
управления пользователями Linux, позволяющие осуществлять все необходимые функции
управления пользователями.

Файл /etc/shadow
Файл /etc/shadow предоставляет намного больший контроль над тем, как должно происходить управление паролями в системе Linux. К файлу /etc/shadow имеет доступ только
пользователь root, поэтому данный файл защищен гораздо лучше по сравнению с файлом
/etc/passwd.
В файле /etc/shadow содержится по одной записи для каждой учетной записи пользователя в системе. Записи выглядят следующим образом:
rich:$1$.FfcK0ns$f1UgiyHQ25wrB/hykCn020:11627:0:99999:7:::

В каждой записи файла /etc/shadow имеются девять полей с такими данными:
■ регистрационное имя, соответствующее регистрационному имени в файле /etc
/passwd;
■ зашифрованный пароль;
■ количество дней, отсчитываемое с 1 января 1970 года, которое позволяет определить
дату последнего изменения пароля;
■ минимальное количество дней, по истечении которого может быть изменен пароль;
■ количество дней до того, как должен быть изменен пароль;
■ количество дней до истечения срока действия пароля, после чего пользователь получит
предупреждение в связи с необходимостью сменить пароль;
■ количество дней после истечения срока действия пароля, по прошествии которых учетная запись будет отключена;

178

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 178

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:33

■ дата (хранимая как количество дней с 1 января 1970 года), после которой учетная запись
пользователя была отключена;
■ поле, зарезервированное для дальнейшего использования.
Ввод в действие системы теневых паролей позволил обеспечить в системе Linux гораздо
более детализированный контроль над паролями пользователей. Современная система паролей
позволяет управлять тем, как часто пользователь должен сменять свой пароль и когда должна
быть отключена учетная запись, если смена пароля не произошла.

Добавление нового пользователя
Основным инструментом, который служит для добавления нового пользователя в систему
Linux, является команда useradd. Она предоставляет простой способ создания новой учетной записи пользователя и развертывания одновременно с этим структуры каталогов HOME для
пользователя. В команде useradd применяется сочетание системных значений по умолчанию
и параметров командной строки для определения учетной записи пользователя должным образом. Для просмотра системных значений по умолчанию, предусмотренных в конкретном дистрибутиве Linux, достаточно ввести команду useradd с параметром -D:
# /usr/sbin/useradd -D
GROUP=100
HOME=/home
INACTIVE=-1
EXPIRE=
SHELL=/bin/bash
SKEL=/etc/skel
CREATE_MAIL_SPOOL=yes
#
На заметку

В некоторых дистрибутивах Linux программы управления пользователями и группами
Linux находятся в каталоге /usr/sbin, который может быть не указан в переменной среды PATH. Если так обстоят дела в применяемом дистрибутиве Linux, то можно либо добавить этот каталог к переменной среды PATH, либо всегда задавать абсолютный путь
к файлу программы для ее выполнения.

Параметр -D показывает, какие значения по умолчанию используются в команде useradd,
если соответствующие параметры не заданы в командной строке при создании новой учетной записи пользователя. В рассматриваемом примере показаны следующие значения по
умолчанию:
■
■
■
■
■

новый пользователь добавляется к общей группе с идентификатором группы 100;
для нового пользователя создается учетная запись HOME в каталоге /home/loginname;
учетная запись не отключается по истечении срока действия пароля;
новая учетная запись не настраивается на истечение срока действия в заданную дату;
для новой учетной записи в качестве командного интерпретатора, заданного по умолчанию, используется командный интерпретатор bash;
■ при создании учетной записи пользователя система копирует содержимое каталога
/etc/skel в каталог HOME пользователя;
■ система создает файл в каталоге mail, чтобы можно было получать почту с помощью
учетной записи пользователя.

Глава 6. Основные сведения о правах доступа к файлам Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 179

179

26.06.2012 22:20:33

В этом списке выполняемых функций особый интерес представляет предпоследняя операция. Она означает, что команда useradd позволяет администратору создавать заданную по
умолчанию конфигурацию каталога HOME, а затем применять ее в качестве шаблона для создания каталога HOME нового пользователя. Таким образом, обеспечивается возможность автоматически помещать в каталог HOME каждого нового пользователя предусмотренные по умолчанию файлы для работы в системе. В системе Ubuntu Linux в каталоге /etc/skel находятся
следующие файлы:
$ ls -al /etc/skel
total 32
drwxr-xr-x
2 root
drwxr-xr-x 135 root
-rw-r--r-1 root
-rw-r--r-1 root
-rw-r--r-1 root
-rw-r--r-1 root
$

root 4096 2010-04-29 08:26 .
root 12288 2010-09-23 18:49 ..
root
220 2010-04-18 21:51 .bash_logout
root 3103 2010-04-18 21:51 .bashrc
root
179 2010-03-26 08:31 examples.desktop
root
675 2010-04-18 21:51 .profile

Читатель должен был запомнить эти файлы, которые описаны в главе 5. Это — стандартные
файлы запуска для среды командного интерпретатора bash. Система автоматически копирует
эти предусмотренные по умолчанию файлы в каталог HOME каждого нового создаваемого пользователя.
Правильность выполнения данной операции можно проверить, создав новую учетную запись пользователя с применением заданных по умолчанию параметров системы, а затем рассмотрев содержимое каталога HOME нового пользователя:
# useradd -m test
# ls -al /home/test
total 24
drwxr-xr-x 2 test test 4096 2010-09-23 19:01 .
drwxr-xr-x 4 root root 4096 2010-09-23 19:01 ..
-rw-r--r-- 1 test test 220 2010-04-18 21:51 .bash_logout
-rw-r--r-- 1 test test 3103 2010-04-18 21:51 .bashrc
-rw-r--r-- 1 test test 179 2010-03-26 08:31 examples.desktop
-rw-r--r-- 1 test test 675 2010-04-18 21:51 .profile
#

По умолчанию команда useradd не создает каталог HOME, но указанием на необходимость
создания каталога HOME для этой команды служит параметр командной строки -m. Как показывает этот пример, командой useradd действительно был создан новый каталог HOME с использованием файлов, содержащихся в каталоге /etc/skel.
На заметку

Для выполнения команд администрирования учетных записей пользователей, приведенных в данной главе, необходимо либо зарегистрироваться с помощью специальной
учетной записи пользователя root, либо воспользоваться командой sudo для выполнения этих команд в качестве владельца учетной записи пользователя root.

Если возникает необходимость переопределить применяемые по умолчанию значения или
операции при создании нового пользователя, это можно сделать с помощью параметров командной строки (табл. 6.1).
Вполне очевидно, что при создании новой учетной записи пользователя есть возможность
переопределить все системные значения по умолчанию исключительно с применением пара-

180

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 180

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:33

метров командной строки. Однако, если будет обнаружено, что постоянно возникает необходимость переопределять какое-то значение, то легче просто поменять системное значение по
умолчанию.

Таблица 6.1. Параметры командной строки useradd
Параметр

Описание

-c comment

Добавить текст к полю комментария нового пользователя

-d home_dir

Задать для исходного каталога, HOME, другое имя, отличное от регистрационного имени

-e expire_date

Задать дату в формате YYYY-MM-DD (ГГГГ-ММ-ДД), в которую истечет срок действия учетной записи

-f inactive_days

Задать количество дней после истечения срока действия пароля, когда учетная запись
будет отключена. Значение 0 указывает, что учетная запись должна быть отключена сразу
после истечения срока действия пароля; применение значения -1 приводит к отмене отключения

-g initial_group

Задать имя группы или идентификатор группы регистрации пользователя

-G group . . .
-k

Задать одну или несколько дополнительных групп, к которым принадлежит пользователь
Скопировать содержимое каталога /etc/skel в каталог HOME пользователя (при этом
должен быть также задан параметр -m)

-m

Создать каталог HOME пользователя

-M

Не создавать каталог HOME пользователя (этот параметр используется, если настройка
по умолчанию предусматривает создание такового)

-n

Создать новую группу с использованием имени, совпадающего с регистрационным именем пользователя

-r

Создать системную учетную запись

-p passwd

Задать применяемый по умолчанию пароль для учетной записи пользователя

-s shell

Задать применяемый по умолчанию командный интерпретатор входа в систему

-u uid

Задать уникальный идентификатор пользователя для учетной записи

Предусмотрена возможность изменить применяемое по умолчанию системное значение
для нового пользователя путем задания параметра -D, наряду с параметром, представляющим
значение, которое подлежит изменению. Эти параметры приведены в табл. 6.2.

Таблица 6.2. Значения параметров по умолчанию, которые
могут быть изменены в команде useradd
Параметр
-b default_home

Описание

-e expiration_date

Изменить дату истечения срока хранения новых учетных записей

-f inactive

Изменить количество дней после истечения срока действия пароля до отключения
учетной записи

-g group

Изменить применяемое по умолчанию имя группы (или идентификатор группы)

-s shell

Изменить применяемый по умолчанию командный интерпретатор входа в систему

Изменить местоположение, в котором создаются каталоги HOME пользователей

Таким образом, задача изменения указанных значений по умолчанию является совсем не
сложной:

Глава 6. Основные сведения о правах доступа к файлам Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 181

181

26.06.2012 22:20:33

# useradd -D -s /bin/tsch
# useradd -D
GROUP=100
HOME=/home
INACTIVE=-1
EXPIRE=
SHELL=/bin/tsch
SKEL=/etc/skel
CREATE_MAIL_SPOOL=yes
#

После этого в команде useradd для всех новых учетных записей пользователей, создаваемых в системе, будет использоваться командный интерпретатор tsch в качестве заданного по
умолчанию командного интерпретатора входа в систему.

Удаление пользователя
Если когда-либо потребуется удалить пользователя из системы, то достаточно применить команду userdel. По умолчанию команда userdel удаляет только сведения о пользователе из
файла /etc/passwd и не удаляет какие-либо файлы, которыми владеет учетная запись в системе.
Если же используется параметр -r, то команда userdel удаляет каталог HOME пользователя
наряду с каталогом mail этого пользователя. Тем не менее в системе могут все еще оставаться
другие файлы, принадлежащие удаленной учетной записи пользователя. В некоторых вариантах среды это может приводить к возникновению проблем.
Ниже приведен пример использования команды userdel для удаления существующей
учетной записи пользователя.
# /usr/sbin/userdel -r test
# ls -al /home/test
ls: cannot access /home/test: No such file or directory
#

После выполнения этой команды с параметром -r старый каталог пользователя /home/test
больше не существует.
Внимание!

В среде с большим количеством пользователей необходимо соблюдать осторожность,
когда приходится применять параметр -r. Посторонний человек не может знать, хранятся ли в каталоге HOME пользователя важные файлы, которые применяются какими-то
другими пользователями или программами. Всегда проводите проверку перед удалением каталога HOME пользователя!

Изменение пользователя
В системе Linux предусмотрено несколько различных программ, предназначенных для корректировки данных, относящихся к существующим учетным записям пользователей (табл. 6.3).

Таблица 6.3. Программы модификации учетных записей пользователей
Программа
usermod

Описание

passwd

Программа изменения пароля для существующего пользователя

Программа редактирования полей учетной записи пользователя, которая позволяет также
определять принадлежность к первичной и вторичной группам

182

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 182

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:33

Окончание табл. 6. 3
Программа

Описание

chpasswd

Программа чтения файла, в котором в виде отдельных пар заданы регистрационные имена
и пароли и обновления паролей

chage

Программа изменения даты истечения срока действия пароля

chfn

Программа изменения содержимого комментария к учетной записи пользователя

chsh

Программа изменения заданного по умолчанию командного интерпретатора для учетной записи
пользователя

Каждая из этих программ (подробно они рассматриваются в следующих разделах) предоставляет возможность воспользоваться конкретной функцией для модификации сведений об
учетных записях пользователей.

Программа usermod
Программа usermod имеет наиболее широкую область действия среди всех программ модификации учетных записей пользователей. Она предоставляет возможность вносить изменения в большинство полей файла /etc/passwd. Для этого достаточно воспользоваться лишь
теми параметрами командной строки, которые соответствует значению, подлежащему изменению. Эти параметры в основном совпадают с параметрами команды useradd (например, параметр -c вносит изменения в поле комментария, -e служит для изменения продолжительности
срока действия, а -g позволяет изменить заданную по умолчанию группу регистрации). Однако эта команда предоставляет также ряд дополнительных параметров, которые могут оказаться
необходимыми, включая следующие:
■ параметр -l позволяет изменить регистрационное имя учетной записи пользователя;
■ параметр -L дает возможность заблокировать учетную запись, чтобы пользователь не
мог зарегистрироваться;
■ параметр -p служит для изменения пароля учетной записи;
■ параметр -U обеспечивает разблокирование учетной записи, чтобы пользователь мог
входить в систему.
Особенно удобным является параметр -L. Он позволяет блокировать учетную запись, чтобы пользователь не мог зарегистрироваться, без удаления учетной записи и данных пользователя. Чтобы в дальнейшем возвратить эту учетную запись в нормальное состояние, достаточно
воспользоваться параметром -U.

Команды passwd и chpasswd
Один из удобных способов смены только пароля для пользователя состоит в применении
команды passwd:
# passwd test
Changing password for user test.
New UNIX password:
Retype new UNIX password:
passwd: all authentication tokens updated successfully.
#

Глава 6. Основные сведения о правах доступа к файлам Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 183

183

26.06.2012 22:20:33

Команда passwd, вызванная без параметров, позволяет сменить свой собственный пароль.
Любой пользователь в системе имеет право сменить свой собственный пароль, но только пользователь root может сменить пароль любого другого пользователя.
Параметр -e предоставляет удобный способ вынудить пользователя произвести смену пароля при очередном входе в систему. Это позволяет администратору задать легко запоминающийся пароль пользователя, а затем вынудить пользователя вместо этого пароля задать для
себя более сложный, хотя и доступный для запоминания.
Иногда возникает необходимость осуществить массовую смену паролей для большого количества пользователей в системе. В этом случае значительную помощь может оказать команда chpasswd, которая считывает список пар, состоящих и регистрационного имени и пароля
(разделенных двоеточием), со стандартного ввода, автоматически шифрует пароли и задает их
для учетных записей пользователей. Можно также воспользоваться командой перенаправления
для передачи файла с парами userid:password в эту команду:
# chpasswd < users.txt
#

Программы chsh, chfn и chage
Программы chsh, chfn и chage специально предназначены для выполнения конкретных
функций модификации учетных записей. Команда chsh позволяет быстро сменить заданный
по умолчанию командный интерпретатор входа в систему для пользователя. При этом необходимо задавать полное имя пути для вызова командного интерпретатора, а не просто имя программы командного интерпретатора:
# chsh -s /bin/csh test
Changing shell for test.
Shell changed.
#

Команда chfn предоставляет стандартный способ сохранения информации в поле комментариев файла /etc/passwd. Команда chfn не вставляет в поле комментария произвольно
сформированный текст, в котором, допустим, содержатся имена или псевдонимы, и не оставляет его пустым, а использует конкретную информацию, предоставляемую командой finger
Unix, для сохранения информации в поле комментария. Команда finger позволяет легко
находить сведения о пользователях в системе Linux:
# finger rich
Login: rich
Name: Rich Blum
Directory: /home/rich
Shell: /bin/bash
On since Thu Sep 20 18:03 (EDT) on pts/0 from 192.168.1.2
No mail.
No Plan.
#
На заметку

Тем не менее многие системные администраторы Linux отключают команду finger
в своих системах по соображениям безопасности.

Если команда chfn вызывается без параметров, то выводит запросы для пользователя на
получение соответствующих значений, которые должны быть введены в поле комментария:
# chfn test
Changing finger information for test.

184

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 184

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:33

Name []: Ima Test
Office []: Director of Technology
Office Phone []: (123)555-1234
Home Phone []: (123)555-9876
Finger information changed.
# finger test
Login: test
Directory: /home/test
Office: Director of Technology
Home Phone: (123)555-9876
Never logged in.
No mail.
No Plan.
#

Name: Ima Test
Shell: /bin/csh
Office Phone: (123)555-1234

После предоставления этих данных рассматриваемая запись в файле /etc/passwd будет
выглядеть следующим образом:
# grep test /etc/passwd
test:x:504:504:Ima Test,Director of Technology,(123)5551234,(123)555-9876:/home/test:/bin/csh
#

Вся информация команды finger сохраняется в удобном виде в записи файла /etc/passwd.
Наконец, команда chage позволяет управлять процессом смены паролей для учетных записей пользователей в связи с устареванием. В этой команде применяется несколько параметров,
позволяющих отдельно задавать необходимые значения (табл. 6.4).

Таблица 6.4. Параметры команды chage
Параметр
-d

Описание

-E

Задать дату истечения срока годности пароля

-I

Задать количество дней непринятия мер после истечения пароля, по прошествии которых учетная
запись заблокируется

-m

Задать минимальное количество дней между сменами пароля

-W

Задать количество дней до истечения пароля, когда появляется предупреждающее сообщение

Задать количество дней после последнего изменения пароля

Значения даты в команде chage могут быть выражены с использованием одного из двух
методов:
■ дата в формате YYYY-MM-DD;
■ числовое значение, представляющее количество дней с 1 января 1970 года.
Одной из привлекательных особенностей команды chage является то, что она позволяет
задавать дату истечения срока действия для учетной записи. С применением этого средства
можно создавать временные учетные записи пользователей, срок действия которых автоматически истекает в заданную дату, что позволяет избежать необходимости следить за их своевременным удалением! Учетные записи с истекшим сроком действия аналогичны заблокированным учетным записям. Учетная запись все еще существует, но пользователь не может войти
в систему с ее помощью.

Глава 6. Основные сведения о правах доступа к файлам Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 185

185

26.06.2012 22:20:33

Использование групп Linux
Учетные записи пользователей превосходно подходят для управления безопасностью применительно к отдельным пользователям, но они не столь удобны, когда требуется обеспечить
совместную работу с ресурсами для групп пользователей. Для достижения указанной цели
в системе Linux реализована еще одна концепция безопасности, известная как группы.
Для групп назначаются разрешения, которые позволяют нескольким пользователям совместно работать в рамках общих разрешений на такие объекты в системе, как файлы, каталоги или устройства (дополнительные сведения по этой теме приведены ниже, в разделе “Общие
сведения о правах доступа к файлам”).
Между разными дистрибутивами Linux имеются определенные различия в отношении того,
какие правила определения принадлежности к группам по умолчанию в них используются. В некоторых дистрибутивах Linux создается только одна группа, в которой в качестве членов содержатся все учетные записи пользователей. Работая в таком дистрибутиве Linux, необходимо соблюдать
осторожность, поскольку может оказаться, что файлы одного пользователя доступны для чтения
всем другим пользователям в системе. В других дистрибутивах создается отдельная учетная запись для каждого пользователя, что обеспечивает намного более высокий уровень безопасности.
Каждая группа имеет уникальный идентификатор группы, который, как и идентификатор
пользователя, представляет собой уникальное числовое значение в системе. Наряду с идентификатором группы каждая группа имеет уникальное имя группы. Для работы с группами предусмотрено несколько программ, с помощью которых можно создавать собственные группы
в системе Linux и управлять ими. В настоящем разделе описано, как сохраняется информация
групп и как использовать программы работы с группами для создания новых и модификации
существующих групп.

Файл /etc/group
Полностью аналогично учетным записям пользователей, сведения о группах хранятся в системе в отдельном файле. Информация о каждой группе, применяемой в системе, содержится
в файле /etc/group. Ниже приведено несколько примеров из типичного файла /etc/group
в системе Linux.
root:x:0:root
bin:x:1:root,bin,daemon
daemon:x:2:root,bin,daemon
sys:x:3:root,bin,adm
adm:x:4:root,adm,daemon
rich:x:500:
mama:x:501:
katie:x:502:
jessica:x:503:
mysql:x:27:
test:x:504:

Как и идентификаторы пользователей, идентификаторы групп присваиваются с помощью
специального формата. Группам, которые предназначены для системных учетных записей,
присваиваются идентификаторы групп с числовым значением меньше 500, а группам для пользователей — идентификаторы групп, начинающиеся с 500. В файле /etc/group используются
следующие четыре поля:

186

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 186

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:34

■
■
■
■

имя группы;
пароль группы;
идентификатор группы;
список учетных записей пользователя, которые принадлежат к группе.

Пароль группы позволяет не члену группы стать на время членом группы, используя пароль. Такая возможность применяется не слишком часто, но она существует.
Ни в коем случае не следует добавлять пользователей к группам, редактируя файл /etc/
group. Вместо этого необходимо использовать команду usermod (см. выше раздел “Безопасность Linux”) для добавления учетных записей пользователей к группе. Для того чтобы добавить пользователей к различным группам, требуется вначале создать эти группы.
На заметку

При этом может стать источником заблуждений наличие списка учетных записей пользователей. В частности, можно обнаружить, что в перечне групп встречаются такие группы, которые не имеют в своем списке пользователей ни одного пользователя. Но это
не означает, что данные группы не имеют членов. Если в учетной записи пользователя
в файле /etc/passwd некоторая группа указана как заданная по умолчанию, то эта учетная запись пользователя не указана в файле /etc/group в качестве члена. Это правило
многие годы остается источником путаницы для несметного количества системных администраторов!

Создание новых групп
Для создания новых групп в системе применяется команда groupadd:
# /usr/sbin/groupadd shared
# tail /etc/group
haldaemon:x:68:
xfs:x:43:
gdm:x:42:
rich:x:500:
mama:x:501:
katie:x:502:
jessica:x:503:
mysql:x:27:
test:x:504:
shared:x:505:
#

По умолчанию после создания новой группы в нее еще не назначен ни один пользователь.
Команда groupadd не предоставляет возможности добавлять учетные записи пользователей
к группам. Вместо этого для добавления новых пользователей предназначена команда usermod:
# /usr/sbin/usermod -G shared rich
# /usr/sbin/usermod -G shared test
# tail /etc/group
haldaemon:x:68:
xfs:x:43:
gdm:x:42:
rich:x:500:
mama:x:501:
katie:x:502:

Глава 6. Основные сведения о правах доступа к файлам Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 187

187

26.06.2012 22:20:34

jessica:x:503:
mysql:x:27:
test:x:504:
shared:x:505:rich, test
#

Теперь в группу shared входят два члена, test и rich. Параметр -G команды usermod присоединяет новую группу к списку групп для учетной записи пользователя.
На заметку

Внимание!

Если изменение состава групп пользователей осуществляется по отношению к учетной
записи, пользователь которой в настоящее время зарегистрирован в системе, то данный пользователь должен выйти из системы, а затем снова войти, чтобы это изменение
вступило в силу.
Назначая группы для учетных записей пользователей, необходимо соблюдать осторожность. Например, при использовании параметра -g группа с указанным именем заменяет заданную по умолчанию группу для учетной записи пользователя. Параметр -G позволяет добавить группу к списку групп, к которым принадлежит пользователь, оставляя
неизменной группу, заданную по умолчанию.

Внесение изменений в группы
Как показывает файл /etc/group, объем информации о группах, подлежащей изменению,
не слишком велик. Команда groupmod позволяет изменить идентификатор группы (с использованием параметра -g) или имя группы (с использованием параметра -n) применительно
к существующей группе:
# /usr/sbin/groupmod -n sharing shared
# tail /etc/group
haldaemon:x:68:
xfs:x:43:
gdm:x:42:
rich:x:500:
mama:x:501:
katie:x:502:
jessica:x:503:
mysql:x:27:
test:x:504:
sharing:x:505:test,rich
#

Если изменяется имя группы, идентификатор группы и список членов группы остаются неизменными, а другим становится только имя группы. В связи с тем, что все определения прав
доступа основаны на идентификаторе группы, допускается изменять имя группы настолько
часто, насколько это потребуется, не оказывая отрицательного влияния на безопасность файла.

Общие сведения о правах
доступа к файлам
Усвоение изложенных выше сведений о пользователях и группах позволяет приступить
к подробному изучению сложной темы, касающейся прав доступа к файлам, которая впервые

188

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 188

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:34

была затронута при описании команды ls. В настоящем разделе описано, как расшифровать
сведения об этих разрешениях и по какому принципу формируются разрешения.

Использование символов для
определения прав доступа к файлам
Как было описано в главе 3, команда ls позволяет получать сведения о правах доступа
к файлам, относящихся к файлам, каталогам и устройствам в системе Linux:
$ ls -l
total 68
-rw-rw-r--rw-rw-r--rw-rw-r--rw-rw-r--rwxrwxr-x
-rw-rw-r-drwxrwxr-x
drwxrwxr-x
$

1
1
1
1
1
1
2
2

rich
rich
rich
rich
rich
rich
rich
rich

rich
50 2010-09-13 07:49 file1.gz
rich
23 2010-09-13 07:50 file2
rich
48 2010-09-13 07:56 file3
rich
34 2010-09-13 08:59 file4
rich 4882 2010-09-18 13:58 myprog
rich 237 2010-09-18 13:58 myprog.c
rich 4096 2010-09-03 15:12 test1
rich 4096 2010-09-03 15:12 test2

Первое поле в выводе этого листинга представляет собой код, который описывает разрешения для файлов и каталогов. Первый символ в поле определяет тип объекта:
■
■
■
■
■
■

- — обозначает файлы;
d — обозначает каталоги;
l — обозначает ссылки;
c — обозначает символьные устройства;
b — обозначает блочные устройства;
n — обозначает сетевые устройства.

За этим следуют три набора по три символа. Каждый набор из трех символов задает три
разрешения на доступ:
■ r — определяет разрешение на чтение для объекта;
■ w — определяет разрешение на запись для объекта;
■ x — определяет разрешение на выполнение для объекта.
Если разрешение отсутствует, то в соответствующей позиции появляется тире. Три набора
символов связывают следующие три уровня безопасности для объекта:
■ владелец объекта;
■ группа, которая владеет объектом;
■ все прочие пользователи в системе.
Расшифровка этих сведений приведена на рис. 6.1.
Легче всего можно раскрыть эту тему, взяв конкретный пример, и декодировать права доступа к файлу одно за другим:
-rwxrwxr-x 1 rich rich 4882 2010-09-18 13:58 myprog

Глава 6. Основные сведения о правах доступа к файлам Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 189

189

26.06.2012 22:20:34

Рис. 6.1. Права доступа к файлам Linux

Файл myprog имеет следующие наборы разрешений:
■ набор разрешений rwx задан для владельца файла (в качестве него определено регистрационное имя rich);
■ набор разрешений rwx задан для владельца группы файлов (в качестве него определена
группа с именем rich);
■ набор разрешений r-x задан для всех остальных пользователей в системе.
Эти разрешения указывают, что пользователь с регистрационным именем rich может читать, писать и выполнять файл (учитывая то, что он имеет полные права на файл). Аналогичным образом читать, писать и выполнять этот файл могут также члены группы rich. Но все
прочие пользователи, не принадлежащие к группе rich, могут только читать и выполнять файл;
вместо символа w стоит тире, которое указывает, что на этом уровне безопасности разрешения
на запись не назначены.

Заданные по умолчанию права доступа к файлу
Представляет интерес вопрос о том, как формируются эти права доступа к файлу. Ответ на
данный вопрос состоит в том, что для этого используется команда umask, которая определяет
пользовательскую маску. Команда umask позволяет задать применяемые по умолчанию разрешения для любого создаваемого файла или каталога:
$ touch newfile
$ ls -al newfile
-rw-r--r-1 rich
$

rich

0 Sep 20 19:16 newfile

С помощью выполненной в этом примере команды touch был создан файл с использованием заданных по умолчанию разрешений, которые присвоены учетной записи пользователя,
применяющиеся автором. Команда umask показывает и задает разрешения, применяемые по
умолчанию:
$ umask
0022
$

К сожалению, предусмотренные в команде umask настройки не совсем очевидны, а при
попытке точно установить, как она работает, ситуация становится еще более запутанной. Первая цифра представляет специальное средство безопасности, называемое битом фиксации. До-

190

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 190

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:34

полнительные сведения об этом будут приведены ниже, в разделе “Обеспечение совместного
доступа к файлам”.
Следующие три цифры представляют восьмеричные значения umask для файла или каталога. Чтобы понять, как работает команда umask, необходимо вначале ознакомиться с восьмеричными обозначениями параметров безопасности.
Формирование восьмеричных обозначений параметров безопасности осуществляется так:
берутся три значения разрешений rwx и преобразуются в трехбитовое двоичное значение,
представленное отдельным восьмеричным значением. В двоичном представлении каждая позиция представляет собой двоичную цифру (бит). Таким образом, если единственным заданным разрешением является разрешение на чтение, то значение прав доступа приобретает вид
r--, соответствующее двоичному значению 100, а это значение преобразуется в восьмеричное
значение 4. В табл. 6.5 приведены все возможные комбинации, с которыми приходится сталкиваться при использовании разрешений.

Таблица 6.5. Коды прав доступа к файлам Linux
Разрешения

Двоичное значение

Восьмеричное значение Описание

---

000

0

Разрешения отсутствуют

--x

001

1

Разрешение только на выполнение

-w-

010

2

Разрешение только на запись

-wx

011

3

Разрешения на запись и выполнение

r--

100

4

Разрешение только на чтение

r-x

101

5

Разрешения на чтение и выполнение

rw-

110

6

Разрешения на чтение и запись

rwx

111

7

Разрешения на чтение, запись и выполнение

Восьмеричная система обозначения предусматривает получение восьмеричных кодов разрешений и перечисление их в последовательности, соответствующей трем уровням безопасности (пользователь, группа и все прочие). Таким образом, восьмеричное обозначение прав
доступа 664 показывает наличие разрешений на чтение и запись для пользователя и группы,
а для всех прочих — разрешения только на чтение.
Однако даже после изучения восьмеричных обозначений, когда становится известен способ определения разрешений, знакомство с конкретными значениями umask вызывает еще
большую путаницу. Ознакомление с заданной по умолчанию пользовательской маской, umask,
в системе Linux автора показывает, что она имеет восьмеричное обозначение 0022, но созданный автором файл имеет восьмеричное обозначение разрешений 644. Как возникла такая
ситуация?
Дело в том, что значение пользовательской маски является именно таковым — маской.
Пользовательская маска маскирует разрешения, которые не должны быть назначены на том
или ином уровне безопасности. Теперь необходимо заняться восьмеричными вычислениями,
чтобы до конца понять, что происходит.
Значение пользовательской маски вычитается из полного набора разрешений для объекта.
Полным набором разрешений для файла является режим 666 (который соответствует разрешениям на чтение и запись для всех), а для каталога это значение равно 777 (разрешения на
чтение, запись и выполнение для всех).
Таким образом, в данном примере создание файла начинается с задания разрешений 666,
после чего применяется пользовательская маска 022 и в результате остаются только права доступа к файлу 644.

Глава 6. Основные сведения о правах доступа к файлам Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 191

191

26.06.2012 22:20:34

Значение пользовательской маски обычно устанавливается в файле запуска /etc/profile
(см. главу 5). С помощью команды umask можно задать другое значение пользовательской маски, применяемой по умолчанию:
$ umask 026
$ touch newfile2
$ ls -l newfile2
-rw-r----1 rich
$

rich

0 Sep 20 19:46 newfile2

Если будет задано значение пользовательской маски 026, то по умолчанию права доступа
к файлу будут приобретать значение 640, поэтому для каждого нового файла права доступа
сведутся к разрешению только на чтение для членов группы, а все остальные пользователи
в системе не получат никаких разрешений на работу с файлом.
Значение пользовательской маски применяется также при создании новых каталогов:
$ mkdir newdir
$ ls -l
drwxr-x--x
2 rich
$

rich

4096 Sep 20 20:11 newdir/

Поскольку заданные по умолчанию разрешения для каталога определены как 777, после
создания каталога результирующие разрешения, которые обусловлены применением пользовательской маски, являются иными по сравнению с вновь созданным файлом. После вычитания
значения пользовательской маски 026 из значения 777 остается тройка восьмеричных цифр
751, которые и определяют права доступа к каталогу.

Изменение параметров безопасности
Иногда возникает необходимость изменить параметры безопасности существующего файла или каталога. Для этого в Linux предусмотрено несколько различных программ. В настоящем разделе показано, как изменить существующие разрешения заданного по умолчанию владельца и заданные по умолчанию настройки группы для файла или каталога.

Изменение разрешений
Изменять параметры безопасности для файлов и каталогов позволяет команда chmod, которая имеет следующий формат:
chmod options mode file

Параметр mode дает возможность задавать параметры безопасности с применением восьмеричных или символических обозначений. Задача определения параметров с помощью восьмеричных обозначений является весьма несложной; достаточно лишь задать стандартный
восьмеричный код, состоящий их трех цифр, который устанавливает для файла необходимые
параметры:
$ chmod 760 newfile
$ ls -l newfile
-rwxrw---1 rich

rich

0 Sep 20 19:16 newfile

$

192

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 192

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:34

Эти восьмеричные обозначения прав доступа автоматически применяются к указанному
файлу. С другой стороны, применение символических обозначений для разрешений является
более сложным.
В команде chmod вместо задания обычной строки, представляющей собой три набора по
три символа, применяется другой подход. Ниже показан формат, применяемый для задания
разрешений с помощью символических обозначений.
[ugoa…][[+-=][rwxXstugo…]

Вполне очевидно, что этот формат также является достаточно удобным. Первая группа
символов определяет, к какому объекту относятся новые разрешения:
■ символ u (сокращение от user) применяется для обозначения пользователя;
■ символ g (сокращение от group) применяется для обозначения группы;
■ символ o (сокращение от others) применяется для обозначения других (всех остальных
объектов);
■ символ a (сокращение от all) применяется для обозначения всех вышеупомянутых объектов.
После этого вводится символ, который указывает, следует ли сложить данное разрешение
с существующими разрешениями (+), вычесть разрешение из существующих разрешений (-)
или задать разрешение равным указанному значению (=).
Наконец, третий символ представляет собой разрешение, используемое для корректировки
прав доступа. Необходимо отметить, что при этом используются не только обычные значения
rwx, но и дополнительные значения. Эти дополнительные значения таковы:
■ символ X применяется для присваивания прав на выполнение, только если объект представляет собой каталог или если для него уже назначено право на выполнение;
■ символ s предназначен для задания идентификатора пользователя или идентификатора
группы при выполнении;
■ символ t служит для сохранения текста программы;
■ символ u позволяет задать в качестве разрешений разрешения владельца;
■ символ g позволяет задать в качестве разрешений разрешения группы;
■ символ o позволяет задать в качестве разрешений разрешения других объектов.
Пример применения описанного способа корректировки разрешений приведен ниже.
$ chmod o+r newfile
$ ls -l newfile
-rwxrw-r-1 rich

rich

0 Sep 20 19:16 newfile

$

Запись o+r служит для добавления разрешения на чтение ко всем разрешениям всех уровней безопасности, которые уже заданы.
$ chmod u-x newfile
$ ls -l newfile
-rw-rw-r-1 rich
$

rich

0 Sep 20 19:16 newfile

Запись u-x удаляет право на выполнение, которое перед этим имел пользователь. Еще раз
отметим, что для команды ls заданы такие параметры, чтобы в ее выводе было показано, имеет ли файл разрешение на выполнение, путем добавления звездочки к имени файла.

Глава 6. Основные сведения о правах доступа к файлам Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 193

193

26.06.2012 22:20:34

Предусмотрены также дополнительные параметры, которые позволяют вносить дополнительные уточнения в операции, выполняемые командой chmod. Параметр -R указывает, что
внесение изменений в разрешения для файлов и каталогов должно проводиться рекурсивно.
В задаваемых именах файлов можно использовать символы-шаблоны, что позволяет изменять
разрешения сразу для нескольких файлов с помощью одной команды.

Изменение прав владения
Иногда возникает необходимость сменить владельца файла, например, в связи с тем, что
какой-то сотрудник увольняется из организации или разработчик создает приложение, для которого перед передачей в эксплуатациюнеобходимо задать в качестве владельца системную
учетную запись. В системе Linux для решения этой задачи предусмотрены две команды. Команда chown позволяет без особых затруднений сменить владельца файла, а команда chgrp
дает возможность определить для файла другую заданную по умолчанию группу.
Команда chown имеет следующий формат:
chown options owner[.group] file

Для обозначения нового владельца файла можно указать регистрационное имя или числовой идентификатор пользователя:
# chown dan newfile
# ls -l newfile
-rw-rw-r-1 dan

rich

0 Sep 20 19:16 newfile

#

Очевидно, что это несложно. Команда chown позволяет также одновременно сменить
и пользователя owner, и группу group файла file:
# chown dan.shared newfile
# ls -l newfile
-rw-rw-r-1 dan
shared

0 Sep 20 19:16 newfile

#

А самый сложный вариант применения этой команды состоит в том, чтобы сменить только
заданную по умолчанию группу для файла:
# chown .rich newfile
# ls -l newfile
-rw-rw-r-1 dan

rich

0 Sep 20 19:16 newfile

#

Наконец, если в рассматриваемой системе Linux используются отдельные имена групп, которые совпадают с регистрационными именами пользователей, то можно сменить и то и другое с помощью одной команды:
# chown test. newfile
# ls -l newfile
-rw-rw-r-1 test

test

0 Sep 20 19:16 newfile

#

В команде chown применяются немного другие дополнительные параметры. Параметр -R
позволяет вносить изменения рекурсивно, проходя по подкаталогам и файлам, для чего используются символы-шаблоны. Кроме того, параметр -h дополнительно позволяет изменить
право владения для любых файлов, которые символически связаны с данным файлом.

194

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 194

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:34

На заметку

Сменить владельца файла может только пользователь root. Задать другую группу по
умолчанию для файла может любой пользователь, но при условии, что он является членом обеих групп — и текущей, и будущей группы для файла.

Если требуется сменить только заданную по умолчанию группу для файла или каталога, то
можно воспользоваться удобной командой chgrp:
$ chgrp shared newfile
$ ls -l newfile
-rw-rw-r-1 rich

shared

0 Sep 20 19:16 newfile

$

После этого любой член группы shared получает возможность выполнять операции записи в файл. В этом состоит один из способов обеспечения совместного использования файлов
в системе Linux. Однако организация совместного доступа к файлам для группы пользователей
в системе может оказаться более сложной. В следующем разделе описано, как решить эту задачу.

Обеспечение совместного
использования файлов
Читатель мог уже обнаружить, что одним из способов организации совместного доступа
к файлам в системе Linux является создание групп. Но если для работы пользователей должна
быть предоставлена такая среда, в которой полностью обеспечен совместный доступ к файлам,
задача становится более сложной.
Как уже было показано в разделе “Общие сведения о правах доступа к файлам”, при создании нового файла система Linux присваивает новому файлу такие разрешения, в которых
учитываются заданные по умолчанию идентификатор пользователя и идентификатор группы.
Чтобы предоставить доступ к вновь созданному файлу другим пользователям, необходимо
либо сменить права доступа для группы безопасности, относящейся ко всем пользователям,
либо назначить файл в другую группу по умолчанию, которая включает других пользователей.
И тот и другой способ может оказаться сложным в крупномасштабной среде, если в ней необходимо создавать и предоставлять совместный доступ к документам большому количеству
пользователей. К счастью, предусмотрен простой способ решения этой проблемы.
В системе Linux для каждого файла и каталога хранятся три дополнительных информационных бита, которые указаны ниже.
■ Установленный идентификатор пользователя (Set User ID — SUID). При исполнении
файла пользователем прогон этой программы осуществляется на основе разрешений
владельца файла.
■ Установленный идентификатор группы (Set Group ID — SGID). Применительно к файлу выполнение программы осуществляется на основе разрешений для группы файла.
Что касается каталога, то для новых файлов, создаваемых в каталоге, в качестве заданной по умолчанию группы используется группа каталога.
■ Бит фиксации. Файл, для которого установлен бит фиксации, остается (фиксируется)
в памяти после завершения процесса.
Бит SGID является важным средством обеспечения совместного доступа к файлам. Путем
включения бита SGID можно принудительно задать, чтобы все файлы, вновь создаваемые в общем каталоге, принадлежали группе этого каталога, а также группе отдельного пользователя.

Глава 6. Основные сведения о правах доступа к файлам Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 195

195

26.06.2012 22:20:34

Для задания бита SGID применяется команда chmod. Этот бит добавляется перед началом
стандартного трехзначного восьмеричного значения (что приводит к преобразованию его в четырехзначное восьмеричное значение). Если же используются символические обозначения, то
можно дополнительно задать символ s.
При работе с восьмеричными обозначениями необходимо учитывать правильное расположение битов, которое показано в табл. 6.6.

Таблица 6.6. Восьмеричные значения битов SUID, SGID и бита фиксации в команде chmod
Двоичное значение

Восьмеричное значение

Описание

000

0

Все биты очищены

001

1

Бит фиксации установлен

010

2

Бит SGID установлен

011

3

Биты SGID и фиксации установлены

100

4

Бит SUID установлен

101

5

Биты SUID и фиксации установлены

110

6

Биты SUID и SGID установлены

111

7

Все биты установлены

Таким образом, чтобы создать общий каталог, в котором всегда происходит задание группы
каталога для всех новых файлов, достаточно лишь установить бит SGID для этого каталога:
$ mkdir testdir
$ ls -l
drwxrwxr-x
2 rich
$ chgrp shared testdir
$ chmod g+s testdir
$ ls -l
drwxrwsr-x
2 rich
$ umask 002
$ cd testdir
$ touch testfile
$ ls -l
total 0
-rw-rw-r-1 rich
$

rich

4096 Sep 20 23:12 testdir/

shared

4096 Sep 20 23:12 testdir/

shared

0 Sep 20 23:13 testfile

Первый шаг состоит в создании каталога, предназначенного для совместного использования, с помощью команды mkdir. После этого применяется команда chgrp, чтобы задать вместо предусмотренной по умолчанию группы для каталога такую группу, в состав которой входят пользователи, нуждающиеся в совместном использовании файлов. Наконец, для каталога
устанавливается бит SGID с той целью, чтобы применительно ко всем файлам, создаваемым
в каталоге, использовалось общее имя группы в качестве заданной по умолчанию группы.
Такая среда может функционировать должным образом лишь при том условии, что для всех
членов группы значения пользовательской маски будут установлены на создание файлов, в которых разрешена запись для членов группы. В предыдущем примере показано, как значение
umask изменено на 002, в результате чего создаваемые файлы становятся предназначенными
для записи в группе.
После завершения всех этих операций любой член группы получает возможность перейти
в общий каталог и создать новый файл. Как и следовало ожидать, для каждого нового файла

196

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 196

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:34

используется заданная по умолчанию группа каталога, а не заданная по умолчанию группа
учетной записи пользователя. После этого любой пользователь в группе совместного доступа
может обратиться к данному файлу.

Резюме
В настоящей главе приведено описание команд командной строки, которые применяются
для управления средствами безопасности доступа Linux в конкретной системе. В Linux для
защиты доступа к файлам, каталогам и устройствам используется система идентификаторов
пользователей и идентификаторов групп. В Linux информация об учетных записях пользователей хранится в файле /etc/passwd, а информация о группах — в файле /etc/group. Каждому пользователю присваивается уникальный числовой идентификатор пользователя, наряду
с текстовым регистрационным именем, для обозначения его в системе. Группам также присваиваются уникальные числовые идентификаторы групп и текстовые имена групп. В группу
можно включить одного или нескольких пользователей, чтобы разрешить совместный доступ
к ресурсам системы.
Для управления учетными записями пользователей и групп предусмотрен целый ряд команд. Команда useradd позволяет создавать новые учетные записи пользователей, а команда
groupadd дает возможность создавать новые учетные записи групп. Для изменения существующей учетной записи пользователя применяется команда usermod. Аналогичным образом, команда groupmod предназначена для изменения информации учетной записи группы.
В Linux используется сложная система битовых обозначений для определения разрешений на доступ к файлам и каталогам. Для защиты каждого файла предусмотрены три уровня
безопасности: уровень владельца файла, уровень заданной по умолчанию группы с доступом
к файлу и еще один уровень, который относится ко всем прочим пользователям в системе.
Каждый уровень безопасности определен тремя битами доступа: доступ для чтения, доступ
для записи и доступ для выполнения. Сочетание этих трех битов часто обозначается символами rwx, которые сокращенно представляют чтение, запись и выполнение (read, write, execute).
Если какое-либо разрешение не дано, вместо соответствующего ему символа ставится тире
(например, обозначение r-- показывает, что разрешено только чтение).
Вместо этих символических обозначений часто применяются восьмеричные обозначения,
в которых каждые три бита разрешений объединяются в одно восьмеричное значение, а все
три восьмеричные значения представляют три уровня безопасности. Для определения заданных по умолчанию параметров безопасности для файлов и каталогов, создаваемых в системе,
используется команда umask. Как правило, предусмотренное по умолчанию значение пользовательской маски системный администратор задает в файле /etc/profile, но предусмотрена
возможность в любое время воспользоваться командой umask, чтобы сменить для себя применяемое значение пользовательской маски.
Для изменения параметров безопасности, относящихся к файлам и каталогам, предназначена команда chmod. Задавать другие разрешения для файлов и каталогов может только владелец
этих файлов или каталогов. Тем не менее изменить параметры безопасности для любого файла
или каталога в системе может также пользователь root. Для смены заданного по умолчанию
владельца и группы файла могут использоваться команды chown и chgrp.
Наконец, в заключение этой главы приведено описание того, как использовать заданный
бит идентификатора группы (SGID) для создания общего каталога. Применение бита SGID
приводит к тому, что для всех новых файлов или каталогов, создаваемых в конкретном каталоге, принудительно используется заданное по умолчанию имя группы родительского каталога,

Глава 6. Основные сведения о правах доступа к файлам Linux

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 197

197

26.06.2012 22:20:34

а не имя группы создающего их пользователя. Благодаря этому может быть реализован простой способ обеспечения совместного доступа к файлам для пользователей системы.
Таким образом, наш читатель стал настоящим специалистом по работе с правами доступа
к файлам, поэтому теперь мы можем приступить к подробному описанию того, как обращаться
с реальной файловой системой Linux. В следующей главе показано, как создавать новые разделы в системе Linux из командной строки и как их форматировать для дальнейшего включения
в виртуальный каталог Linux.

198

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 198

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:34

Управление
файловыми
системами

ГЛАВА

7
В этой главе...
Общие сведения о файловых
системах Linux
Работа с файловыми
системами
Диспетчеры логических томов

Ï

Резюме

ри подготовке к работе в системе Linux необходимо принять ряд решений, в частности, о том, какие
файловые системы должны использоваться для запоминающих устройств. Большинство дистрибутивов Linux обычно предлагает заданную по умолчанию файловую систему
во время установки, и многие начинающие пользователи
Linux просто подтверждают этот выбор по умолчанию, не
уделяя этому вопросу большого внимания.
Разумеется, предусмотренный по умолчанию вариант
файловой системы, как правило, является вполне приемлемым, но иногда не мешает также ознакомиться с другими
возможными вариантами. В настоящей главе рассматриваются различные варианты файловых систем, применяемых
в Linux, и показано, как создать эти системы и управлять
ими из командной строки Linux.

Общие сведения
о файловых
системах Linux
Как было описано в главе 3, в Linux файловые системы
используются для хранения файлов и папок на запоминающих устройствах. Данные хранятся на жестком диске в виде
двоичных нулей и единиц, в приложении работа с данными
осуществляется путем доступа к файлам и папкам, а файловая система в Linux обеспечивает связь между этими двумя
представлениями данных.

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 199

26.06.2012 22:20:34

В Linux поддерживается целый ряд файловых систем, позволяющих управлять файлами
и папками. Каждая файловая система реализует структуру виртуального каталога на запоминающем устройстве, но при этом в каждой из них применяется немного иной подход. В настоящем разделе рассматриваются преимущества и недостатки файловых систем, наиболее широко
применяемых в среде Linux.

Основные файловые системы Linux
В первых версиях Linux использовалась простая файловая система, которая имитировала
функциональные возможности файловой системы Unix. В данном разделе описано, как происходило развитие этой файловой системы.

Файловая система ext
Файловая система, первоначально введенная в ОС Linux, именовалась расширенной файловой системой (или сокращенно ext). Это была файловая система для Linux, подобная таковой
для Unix, в которой для работы с физическими устройствами использовались виртуальные
каталоги, а данные хранились в блоках фиксированной длины на физических устройствах.
В файловой системе ext используются структуры, именуемые индексными узлами, для отслеживания информации о файлах, хранимых в виртуальном каталоге. В системе индексных
узлов на каждом физическом устройстве создается отдельная таблица, называемая таблицей индексных узлов, для хранения информации о файлах. Для каждого файла, хранимого в виртуальном каталоге, предусмотрена отдельная запись в таблице индексных узлов. Само название этой
файловой системы как расширенной определяется тем, что в ней для отслеживания каждого
файла хранятся дополнительные данные, которые состоят из следующих фрагментов данных:
■
■
■
■
■
■

имя файла;
размер файла;
владелец файла;
группа, к которой принадлежит файл;
разрешения на доступ для файла;
указатели на каждый дисковый блок, который содержит данные из файла.

В системе Linux сопровождаются ссылки на каждый индексный узел в таблице индексных узлов, для которых используются уникальные номера (называемые номерами индексных
узлов), присваиваемые файловой системой в ходе создания файлов данных. В файловой системе номера индексных узлов служат для идентификации файлов, что позволяет обойтись без
использования полного имени и пути к файлу.

Файловая система ext2
Исходная файловая система ext характеризовалась наличием существенных ограничений,
в частности, размеры файлов в ней ограничивались лишь значением 2 Гбайт. Поэтому вскоре
после появления первых версий Linux файловая система ext была доработана в целях создания
второй расширенной файловой системы, получившей имя ext2.
Как и можно было предположить, в файловой системе ext2 дополнены основные возможности файловой системы ext, но применяемая структура хранения файлов осталась неизменной. В файловой системе ext2 расширен формат таблицы индексных узлов для отслеживания
дополнительной информации о каждом файле в системе.

200

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 200

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:35

В таблицу индексных узлов ext2 добавлены значения времени создания, изменения и последнего доступа для файлов, для того чтобы системные администраторы могли следить за
доступом к файлам в системе. Кроме того, в файловой системе ext2 увеличен максимально
допустимый размер файла до 2 Тбайт (затем в последующих версиях ext2 это значение возросло до 32 Тбайт), поэтому появилась возможность обеспечить работу с большими файлами,
обычно применяемыми в серверах баз данных.
Кроме расширения таблицы индексных узлов, в файловой системе ext2 изменился также
способ хранения файлов в виде блоков данных. Одним из недостатков файловой системы ext
было то, что при записи файла на физическое устройство, как правило, происходило рассеивание блоков, используемых для хранения данных, по всему устройству (это явление получило
название фрагментации). Фрагментация файлов, хранимых в виде блоков данных, может привести к снижению производительности файловой системы, поскольку приходится затрачивать
больше времени для поиска на запоминающем устройстве всех блоков, относящихся к конкретному файлу, и доступа к ним.
Применение файловой системы ext2 способствует сокращению фрагментации, поскольку при
сохранении файла выделение для него дисковых блоков происходит в виде групп блоков. Поскольку блоки данных, относящихся к файлу, сгруппированы, в файловой системе не возникает необходимость проводить поиск по всему физическому устройству блоков данных для чтения файла.
Файловая система ext2 применялась по умолчанию в дистрибутивах Linux в течение многих лет, но при этом приходилось постоянно учитывать ее ограничения. Применение таблицы индексных узлов вполне себя оправдывало, поскольку эта таблица позволяет отслеживать
в файловой системе дополнительные сведения о файлах, но само ее существование может стать
причиной возникновения в системе неустранимых проблем. Дело в том, что при выполнении
в файловой системе каждой операции сохранения или обновления файла приходится вносить
изменения в таблицу индексных узлов с учетом новых сведений о файлах. Но в связи с этим
возникает такой недостаток, что это действие не всегда является неразрывным.
Если в компьютерной системе происходит какой-то сбой в промежутке между сохранением
файла и обновлением таблицы индексных узлов, то нарушается синхронизация между таблицей и файловой системой. Файловая система ext2 приобрела печальную известность тем, что
может быть легко повреждена из-за аварийных отказов системы и прекращения подачи электроэнергии. Если операция сохранения файла с данными на физическом устройстве будет выполнена вполне приемлемо, то при неудачном завершении операции записи в таблицу индексных узлов в файловой системе ext2 не будет даже сведений о том, что этот файл существует!
Такая ситуация вскоре вынудила разработчиков к исследованию других возможных вариантов создания файловых систем Linux.

Файловые системы с ведением журнала
Файловые системы с ведением журнала позволили подняться на более высокий уровень
безопасности работы с данными в системе Linux. Вместо записи данных непосредственно на
запоминающее устройство с последующим обновлением таблицы индексных узлов в файловых системах с ведением журнала запись изменений в файле сначала происходит во временный
файл (называемый журналом). После того как данные успешно записываются на запоминающее устройство и в таблицу индексных узлов, происходит удаление записи журнала.
Если в системе происходит аварийный останов или прекращается подача электроэнергии
до того, как удается записать данные на запоминающее устройство, то после возобновления
работы в файловой системе с ведением журнала достаточно лишь быстро прочитать файл журнала и обработать все оставшиеся незафиксированные данные.

Глава 7. Управление файловыми системами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 201

201

26.06.2012 22:20:35

В Linux, как правило, применяются три различных метода ведения журнала, обеспечивающие разные уровни защиты (табл. 7.1).

Таблица 7.1. Методы ведения журнала в файловой системе
Метод

Описание

Режим данных

Ведение журнала предусмотрено и для индексных узлов, и для данных файлов. Малый риск потери данных, но низкая производительность

Упорядоченный В журнал записываются только данные индексного узла, но не удаляются до успешной записи
режим
данных файла. Достигается удачный компромисс между производительностью и безопасностью
Режим отложен- В журнал записываются только данные индексного узла и не ведется контроль над тем, как проной записи
исходит запись данных файла. Более высокий риск потери данных, но все же меньшая опасность
этого, чем при отказе от использования журнала

Метод ведения журнала с режимом данных, безусловно, является наиболее безопасным
с точки зрения защиты данных, но характеризуется также самой низкой производительностью.
Все данные, подлежащие сохранению на запоминающем устройстве, должны быть записаны
дважды, один раз — в журнале, а второй раз — на устройстве физической памяти. Это может
стать причиной снижения производительности, особенно в тех системах, в которых применяется значительное количество операций записи данных.
За эти годы в Linux появилось несколько различных файловых систем с ведением журнала. В следующих разделах описаны файловые системы с ведением журнала, наиболее широко
применяемые в Linux.

Расширенные файловые системы
Linux с ведением журнала
Той же группе разработчиков, которой были созданы файловые системы ext и ext2 в составе
проекта Linux, удалось также создать несколько версий файловых систем с ведением журнала.
Эти файловые системы с ведением журнала совместимы с файловой системой ext2, поэтому
позволяют легко проводить прямое и обратное преобразования между ними. В настоящее время применяются две отдельные файловые системы с ведением журнала на основе файловой
системы ext2.

Файловая система ext3
Средства поддержки файловой системы ext3 были добавлены к ядру Linux в 2001 году,
и вплоть до недавнего времени эта файловая система применялась по умолчанию почти во
всех дистрибутивах Linux. В этой файловой системе используется такая же структура таблицы
индексных узлов, как и в файловой системе ext2, но на каждом запоминающем устройстве дополнительно используется файл журнала для внесения в него на время тех данных, которые
сохраняются на запоминающем устройстве.
По умолчанию в файловой системе ext3 применяется упорядоченный метод режима ведения журнала, при котором в файл журнала записывается только информация индексного узла,
но удаление этой информации не происходит до тех пор, пока не будет успешно выполнена запись блоков данных на запоминающее устройство. Предусмотрена возможность выбрать другой метод ведения журнала, используемый в файловой системе ext3, указав либо режим записи
данных, либо режим отложенной записи с применением простого параметра командной строки
при создании файловой системы.

202

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 202

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:35

Безусловно, с внедрением файловой системы ext3 удалось добавить основные средства ведения журнала к файловой системе Linux, но все же в ней недоставало некоторых важных
функций. Например, файловая система ext3 не предоставляет никакой возможности восстановления случайно удаленных файлов, в ней отсутствуют встроенные средства сжатия данных
(хотя и есть обновление, которое может быть установлено отдельно, предоставляющее эту возможность), к тому же эта файловая система ext3 не поддерживает шифрование файлов. По
этим причинам разработчики, участвующие в проекте Linux, решили продолжить работу над
усовершенствованием файловой системы ext3.

Файловая система ext4
Файловая система ext4 (как и можно было предположить) стала результатом работ по усовершенствованию файловой системы ext3. Поддержка файловой системы ext4 в ядре Linux
была официально введена в 2008 году, а теперь эта файловая система используется по умолчанию в наиболее широко применяемых дистрибутивах Linux, таких Fedora и Ubuntu.
Кроме поддержки сжатия и шифрования, файловая система ext4 поддерживает также средство, именуемое экстентами. Благодаря экстентам появляется возможность выделять пространство на запоминающем устройстве в виде нескольких блоков и сохранять в таблице индексных узлов только сведения о местоположении начального блока. Это позволяет экономить
пространство в таблице индексных узлов, поскольку отпадает необходимость сохранять перечень всех блоков данных, используемых для хранения данных файла.
Кроме того, в файловой системе ext4 предусмотрены средства предварительного распределения блоков. Если требуется зарезервировать на запоминающем устройстве пространство
для файла, который, как известно, будет увеличиваться в размерах, то файловая система ext4
позволяет заранее выделить для файла все блоки, намеченные для использования, а не только
блоки, в которых располагаются имеющиеся данные файла. В файловой системе ext4 зарезервированные блоки данных заполняются нулями и учитывается то, что эти блоки нельзя выделять для какого-либо другого файла.

Файловая система Рейзера
В 2001 году Ганс Рейзер (Hans Reiser) создал первую файловую систему с ведением журнала для Linux, которая получила название ReiserFS. Файловая система с ведением журнала
ReiserFS поддерживает только режим отложенной записи, в котором в файл журнала записываются только данные таблицы индексных узлов. В связи с тем, что в журнале фиксируются
только данные таблицы индексных узлов, файловая система ReiserFS является одной из самых
быстродействующих файловых систем с ведением журнала в Linux.
В файловой системе ReiserFS реализованы две привлекательные функции: возможность изменять размеры существующей файловой системы без прекращения ее активной эксплуатации
и применение так называемой методики размещения в последнем блоке, которая обеспечивает
запись данных одного файла в пустом пространстве последнего блока данных другого файла.
Возможность изменять размеры активной файловой системы становится очень важной, если
возникает необходимость расширить уже созданную файловую систему для приспособления
ее к большим объемам данных.
Внимание!

Поскольку Ганс Рейзер столкнулся с судебным преследованием, в настоящее время
статус файловой системы ReiserFS находится под вопросом. Несмотря на то что проект ReiserFS относится к категории разработок с открытым исходным кодом, Ганс был
ведущим разработчиком этого проекта, а сейчас находится в тюрьме. В последнее время в части файловой системы ReiserFS не проводятся какие-либо разработки и не ясно,

Глава 7. Управление файловыми системами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 203

203

26.06.2012 22:20:35

возьмет ли кто-либо еще на себя ответственность за дальнейшее продолжение этого
проекта. Учитывая то, что в настоящее время имеются возможности применения других
файловых систем с ведением журнала, в большинстве новых установок Linux файловая
система ReiserFS не используется. Однако на практике все еще могут встретиться существующие системы Linux, в которых она применяется.

Файловая система с ведением журнала
По-видимому, старейшей из всех существующих файловых систем с ведением журнала
является JFS (Journaled File System — файловая система с ведением журнала), которая была
разработана корпорацией IBM в 1990 году для собственной версии Unix, AIX Unix. Но эта
файловая система была перенесена в среду Linux только после появления ее второй версии.
На заметку

Официальным названием второй версии файловой системы JFS, присвоенным корпорацией IBM, является JFS2, но в большинстве систем Linux она именуется просто как JFS.

В файловой системе JFS используется упорядоченный метод ведения журнала, который
предусматривает хранение в журнале только данных таблицы индексных узлов, но удаления
записей этой таблицы не происходит до тех пор, пока не завершается операция сохранения
фактических данных файла на запоминающем устройстве. Этот метод позволяет достичь компромисса между быстродействием ReiserFS и целостностью данных, достигаемой в режиме
сохранения данных метода с ведением журнала.
В файловой системе JFS предусмотрено размещение файлов на основе экстентов, при котором выделяется группа блоков для каждого файла, сохраняемого на запоминающем устройстве. Благодаря применению такого метода удается уменьшить фрагментацию на запоминающем устройстве.
Файловая система JFS чаще всего встречается в основном в версиях Linux, предлагаемых
корпорацией IBM, но нельзя гарантировать, что с ней не придется столкнуться при изучении
тех или иных версий Linux.

Файловая система XFS
Файловая система с ведением журнала XFS представляет собой еще одну файловую систему, первоначально созданную для коммерческой системы Unix, которая проложила свой путь
в мир Linux. Система XFS была создана в корпорации SGI (Silicon Graphics Incorporated) в 1994
году для собственной коммерческой системы IRIX Unix. А для среды Linux аналогичная система была создана для общего использования в 2002 году.
В файловой системе XFS применяется режим ведения журнала с отложенной записью, который обеспечивает высокую производительность, но создает определенный риск того, что
фактические данные могут оказаться не записанными в файл журнала. Файловая система XFS
также обеспечивает оперативное изменение размеров файловой системы, аналогично файловой системе ReiserFS, если не считать того, что файловая система XFS позволяет только увеличивать, но не уменьшать размеры.

Работа с файловыми системами
В Linux предусмотрено несколько различных программ, которые обеспечивают возможность работы с файловыми системами из командной строки. Эти программы предоставляют
удобные возможности добавления новых файловых систем или изменения существующих

204

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 204

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:35

файловых систем путем ввода данных с клавиатуры. В настоящем разделе приведено краткое
описание команд, предназначенных для обеспечения взаимодействия с файловыми системами
из среды командной строки.

Создание разделов
Для размещения файловой системы необходимо прежде всего создать раздел на запоминающем устройстве. Раздел может занимать весь диск или часть диска, содержащую определенный фрагмент виртуального каталога.
Для организации разделов на любом запоминающем устройстве, установленном в системе,
служит программа fdisk. Команда fdisk вызывает на выполнение программу, работающую
в интерактивном режиме, которая позволяет вводить команды и проходить с их помощью по
этапам создания раздела на жестком диске.
При запуске команды fdisk необходимо указать имя устройства для запоминающего
устройства, на котором должен быть выделен раздел:
$ sudo fdisk /dev/sdc
[sudo] password for rich:
Device contains neither a valid DOS partition table, nor Sun, SGI or
OSF disklabel
Building a new DOS disklabel with disk identifier 0x4beedc66.
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
After that, of course, the previous content won't be recoverable.
Warning: invalid flag 0x0000 of partition table 4 will be corrected
by w(rite)
WARNING: DOS-compatible mode is deprecated. It's strongly recommended
To switch off the mode (command 'c') and change display
units to sectors (command 'u').
Command (m for help):

Если выделение разделов на запоминающем устройстве происходит впервые, то fdisk выводит предупреждение, которое указывает, что на устройстве нет таблицы разделов.
В интерактивной командной строке fdisk используются однобуквенные команды для передачи команде fdisk инструкций по выполнению очередных операций. В табл. 7.2 приведены
команды, которые могут применяться в командной строке fdisk.

Таблица 7.2. Команды fdisk
Команда
a

Описание

b

Изменить метку диска, используемую в системах BSD Unix

c

Включить или отключить флаг совместимости с DOS

d

Удалить раздел

l

Вывести список доступных типов разделов

m

Показать параметры команды

n

Добавить новый раздел

o

Создать таблицу разделов DOS

Включить или отключить флаг, указывающий, является ли раздел загрузочным

Глава 7. Управление файловыми системами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 205

205

26.06.2012 22:20:35

Окончание табл. 7.2
Команда

Описание

p

Вывести на дисплей текущую таблицу разделов

q

Завершить работу без сохранения изменений

s

Создать новую метку диска для систем Sun Unix

t

Изменить системный идентификатор раздела

u

Изменить используемые единицы хранения

v

Проверить таблицу разделов

w

Записать таблицу разделов на диск

x

Усовершенствованные функции

Безусловно, на первый взгляд создается впечатление, что освоить все команды из этого
списка просто невозможно, но в действительности в повседневной работе обычно применяется
лишь несколько основных команд.
Для начала можно вывести на экран подробные сведения о запоминающем устройстве с помощью команды p:
Command (m for help): p
Disk /dev/sdc: 5368 MB, 5368946688 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 652 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x4beedc66
Device Boot

Start

End

Blocks

Id

System

Command (m for help):

В выводе этой команды показано, что данное запоминающее устройство имеет объем памяти 5368 Мбайт (5 Гбайт). Вслед за сведениями о запоминающем устройстве отображается
листинг, в котором показаны существующие разделы на этом устройстве. В данном примере
в листинге не показано ни одного раздела, и это означает, что на устройстве еще не определены
разделы.
После этого приступим к решению задачи создания нового раздела на запоминающем
устройстве. Для этого предназначена команда n:
Command (m for help): n
Command action
e
extended
p
primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 1
First cylinder (1-652, default 1): 1
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1-652, default 652): +2G
Command (m for help):

Разделы могут создаваться в качестве основного или расширенного раздела. Основные разделы могут быть непосредственно отформатированы с созданием файловой системы, тогда

206

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 206

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:35

как расширенные предназначены исключительно для развертывания на них других основных разделов. Необходимость в использовании расширенных разделов обусловлена тем, что
каждое отдельное запоминающее устройство может содержать только четыре раздела. Но это
ограничение можно преодолеть, создавая несколько расширенных разделов, а затем определяя
основные разделы в расширенных разделах. В данном примере показано, как создать на запоминающем устройстве первичный раздел, присвоить ему номер раздела 1, а затем выделить
для него часть пространства запоминающего устройства объемом 2 Гбайт. Чтобы ознакомиться
с полученными результатами, снова воспользуемся командой p:
Command (m for help): p
Disk /dev/sdc: 5368 MB, 5368946688 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 652 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x4beedc66
Device Boot
/dev/sdc1

Start
1

End
262

Blocks
2104483+

Id
83

System
Linux

Command (m for help):

Очевидно, что теперь в выводе этой команды присутствует раздел на запоминающем
устройстве (с именем /dev/sdc1). Запись Id определяет тип этого раздела с точки зрения
системы Linux. Программа fdisk позволяет создавать разделы многих разных типов. Для ознакомления со списком всех допустимых типов предназначена команда l. Применяемым по
умолчанию типом является тип 83, который определяет файловую систему Linux. Если же потребуется создать раздел для другой файловой системы (например, раздел NTFS для Windows),
достаточно лишь выбрать соответствующий тип раздела.
Этот процесс можно повторить для выделения оставшегося пространства на запоминающем устройстве другому разделу Linux. После создания всех необходимых разделов следует
применить команду w, чтобы сохранить изменения на запоминающем устройстве:
Command (m for help): w
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.
$

Теперь, после создания раздела на запоминающем устройстве, можно приступить к его
форматированию в целях определения на нем файловой системы Linux.
На заметку

Иногда самой трудной задачей при создании нового раздела диска становится поиск
предназначенного для этого физического диска в системе Linux. В Linux используется
стандартный формат для присваивания имен устройств жестким дискам, и для успешного поиска необходимого устройства нужно быть знакомым с этим форматом. Для
IDE более старого поколения в Linux используется обозначение /dev/hdx, где x — буква
диска, присваиваемая в порядке обнаружения дисков (буква a присваивается первому обнаруженному в системе диску, b — второму и т.д.). Для более новых типов дисков
SATA, а также для дисков SCSI в системе Linux используется обозначение /dev/sdx, где
x, аналогичным образом, представляет собой букву диска, присваиваемую в порядке
обнаружения дисков (и в этом случае буква a относится к первому диску, b — ко второму

Глава 7. Управление файловыми системами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 207

207

26.06.2012 22:20:35

и т.д.). Всегда рекомендуется проводить тщательную проверку, чтобы быть уверенным
в том, что в команде диск указан правильно, прежде чем приступать к форматированию
раздела!

Создание файловой системы
Возможность хранения данных в разделе диска появляется только после форматирования
этого раздела с созданием файловой системы, которая могла бы использоваться в Linux. Применительно к каждому типу файловой системы используется отдельная программа командной
строки для форматирования разделов. Программы, применяемые для различных файловых систем, рассматриваемых в настоящей главе, приведены в табл. 7.3.

Таблица 7.3. Программы с командной строкой,
предназначенные для создания файловых систем
Программа
mkefs

Назначение

mke2fs

Создание файловой системы ext2

mkfs.ext3

Создание файловой системы ext3

mkfs.ext4

Создание файловой системы ext4

mkreiserfs

Создание файловой системы ReiserFS

jfs_mkfs

Создание файловой системы JFS

mkfs.xfs

Создание файловой системы XFS

Создание файловой системы ext

С каждой командой создания файловой системы связан широкий набор параметров командной строки, которые позволяют точно настраивать способ создания файловой системы
в разделе. Для ознакомления со всеми имеющимися параметрами командной строки можно
воспользоваться командой man, которая позволяет вывести на экран справочное руководство,
относящееся к требуемой команде создания файловой системы (см. главу 2). Все команды создания файловой системы позволяют сформировать файловую систему по умолчанию с указанием лишь одной команды, без параметров:
$ sudo mkfs.ext4 /dev/sdc1
[sudo] password for rich:
mke2fs 1.41.11 (14-Mar-2010)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
131648 inodes, 526120 blocks
26306 blocks (5.00%) reserved for the super user
First data block=0
Maximum filesystem blocks=541065216
17 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
7744 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
32768, 98304, 163840, 229376, 294912

208

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 208

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:35

Writing inode tables: done
Creating journal (16384 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done
This filesystem will be automatically checked every 34 mounts or
180 days, whichever comes first. Use tune2fs -c or -i to override.
$

Во вновь созданной файловой системе используется тип файловой системы ext4, который
относится к файловой системе с ведением журнала в Linux. Обратите внимание на то, что в состав процесса создания файловой системы входило создание нового журнала.
Следующим шагом после создания файловой системы для раздела является ее монтирование в одной из точек монтирования в виртуальном каталоге, поскольку лишь после этого
появится возможность сохранять данные в новой файловой системе. Предусмотрена возможность смонтировать новую файловую систему в любом подкаталоге виртуального каталога, где
должно быть предоставлено дополнительное пространство.
$ sudo mkdir /mnt/testing
$ sudo mount -t ext4 /dev/sdb1 /mnt/testing
$ ls -al /mnt/testing
total 24
drwxr-xr-x 3 root root 4096 2010-09-25 19:25 .
drwxr-xr-x 3 root root 4096 2010-09-25 19:38 ..
drwx------ 2 root root 16384 2010-09-25 19:25 lost+found
$

С помощью команды mkdir создается точка монтирования в виртуальном каталоге, а команда mount служит для добавления нового раздела жесткого диска в точке монтирования.
После этого можно приступить к сохранению новых файлов и папок в новом разделе!
Внимание!

Этот метод монтирования файловой системы предназначен лишь для временного монтирования файловой системы. Эта файловая система не будет автоматически монтироваться после каждой перезагрузки системы Linux. Чтобы вынудить Linux автоматически
монтировать новую файловую систему во время начальной загрузки, необходимо добавить эту новую файловую систему к файлу /etc/fstab.

В настоящей главе показано, как работать с файловыми системами, расположенными на
физических запоминающих устройствах. Кроме этого, в Linux предусмотрено несколько различных способов создания логических запоминающих устройств для файловых систем. Сведения о том, как использовать логическое запоминающее устройство для создания файловых
систем, приведены в следующем разделе.

Устранение нарушений в работе
Даже в самых совершенных файловых системах с ведением журнала могут возникать сбои,
например, если неожиданно возникает нарушение электропитания или вышедшее из-под контроля приложение блокирует систему, в то время как происходит доступ к файлу. К счастью,
предусмотрено несколько утилит командной строки, которые способны оказать помощь при
восстановлении нормальной работы файловой системы.
Для каждой файловой системы разработана собственная команда восстановления, предназначенная для работы именно с ней. Иными словами, по мере того как увеличивалось количество файловых систем, доступных в среде Linux, происходило расширение набора отдельных

Глава 7. Управление файловыми системами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 209

209

26.06.2012 22:20:35

команд, которые требовалось изучать для работы с этими файловыми системами, а это влекло
за собой появление дополнительных сложностей. К счастью, была создана программа с общим
внешним интерфейсом, которая позволяет определить файловую систему на запоминающем
устройстве и применить соответствующую команду восстановления файловой системы с учетом типа восстанавливаемой файловой системы.
Для проверки и восстановления файловых систем Linux любого типа, включая все описанныеранее в данной главе файловые системы ext, ext2, ext3, ext4, ReiserFS, JFS и XFS, предназначена команда fsck, имеющая следующий формат:
fsck options filesystem

В командной строке вызова этой команды можно указать несколько файловых систем, подлежащих проверке. Файловые системы могут быть указаны с использованием имени устройства, точки монтирования в виртуальном каталоге или специального значения UUID в системе
Linux, присвоенного файловой системе.
В команде fsck используется файл /etc/fstab для автоматического определения типа
файловой системы на запоминающем устройстве, на котором обычно монтируется эта система.
Если при обычных обстоятельствах запоминающее устройство остается не смонтированным
(например, если еще только происходит создание файловой системы на новом запоминающем
устройстве), то необходимо задавать параметр командной строки -t для указания типа файловой системы. Другие применимые параметры командной строки приведены в табл. 7.4.

Таблица 7.4. Параметры командной строки fsck
Параметр
-a

Описание

-A

Проверить все файловые системы, перечисленные в файле /etc/fstab

-C

Отобразить индикатор хода работы для файловых систем, которые поддерживают это средство
(только ext2 и ext3)

-N

Не проводить проверку, а только показать, какие проверки были бы выполнены

-r

Вывести приглашение для подтверждения того, что должны быть внесены исправления при обнаружении ошибок

-R

Пропустить корневую файловую систему, если используется параметр -A

-s

Если должно быть проверено несколько файловых систем, проверять их по одной

-t

Указать тип файловой системы, подлежащей проверке

-T

Не показывать информацию заголовка при запуске

-V

Формировать подробный вывод в течение проверки

-y

Автоматически восстанавливать файловую систему при обнаружении ошибок

Автоматически восстанавливать файловую систему при обнаружении ошибок

Вполне очевидно, что некоторые из этих параметров командной строки являются избыточными. Причина их появления обусловлена попытками реализовать общий внешний интерфейс
для поддержки нескольких различных команд, о чем было сказано выше. Некоторые отдельные
команды восстановления файловой системы имеют дополнительные применимые параметры.
Если возникает необходимость в проведении дополнительной проверки на наличие ошибок, то
можно ознакомиться со справочными руководствами к отдельным инструментам исправления
файловой системы, чтобы узнать, какие расширенные параметры относятся к этой файловой
системе.

210

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 210

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:35

Внимание!

Команда fsck может быть выполнена лишь применительно к размонтированным файловым системам. При работе с большинством файловых систем на компьютере достаточно просто размонтировать соответствующую файловую систему, провести ее проверку,
а затем повторно смонтировать после завершения этого этапа. Однако корневая файловая система содержит все основные программы Linux и файлы журналов, поэтому ее
нельзя размонтировать, не останавливая работу системы.
Именно в этих обстоятельствах вполне может пригодиться версия LiveCD системы Linux!
Достаточно просто загрузить систему с LiveCD, а затем выполнить команду fsck применительно к корневой файловой системе!

Диспетчеры логических томов
Если применяемые файловые системы созданы на основе стандартных разделов на жестких дисках, то после исчерпания свободного пространства попытка ввести дополнительный
объем в существующую файловую систему может оказаться весьма трудоемкой. Раздел может
быть расширен только за счет доступного пространства на том же физическом жестком диске,
где находится этот раздел. Если же на этом жестком диске больше нет свободного места, то
остается лишь один выход: приобрести жесткий диск большего объема и вручную переместить
существующую файловую систему на новый диск.
Вместо этого был бы намного удобнее способ, позволяющий динамически присоединять
дополнительное пространство к существующей файловой системе, например, путем добавления раздела с другого жесткого диска к этой файловой системе. В Linux предусмотрен пакет
программ LVM (Logical Volume Manager — диспетчер логических томов), позволяющий осуществлять именно этот способ. Программы LVM предоставляют возможность легко манипулировать дисковым пространством в системе Linux, не сталкиваясь с необходимостью перестраивать все файловые системы.

Организация управления логическими томами
В основе управления логическими томами лежит применяемый в этой системе способ работы с физическими разделами жестких дисков, установленными в системе. В терминологии
управления логическими томами жесткие диски именуются физическими томами (physical
volume — PV). Каждый физический том отображается на конкретный физический раздел, созданный на жестком диске.
Многочисленные физические тома, рассматриваемые как элементы системы, объединяются в пулы, создавая группы томов (volume group — VG). В системе управления логическими
томами группа томов рассматривается как один физический жесткий диск, но в действительности группа томов может состоять из нескольких физических разделов, распределенных по
нескольким жестким дискам. Группа томов предоставляет платформу для создания логических
разделов, которые фактически содержат файловую систему.
Заключительным уровнем в этой структуре является логический том (logical volume — LV).
Логические тома создают среду определения разделов для Linux, в которой создаются файловые системы, действуя полностью аналогично физическим разделам жестких дисков с точки
зрения средств поддержки запоминающих устройств в системе Linux. В системе Linux логический том рассматривается точно так же, как физический раздел. Предусмотрена возможность
отформатировать логический том с созданием любой из стандартных файловых систем Linux,
а затем добавить эту файловую систему к виртуальному каталогу Linux в точке монтирования.
Основная организация типичной среды управления логическими томами Linux показана
на рис. 7.1.

Глава 7. Управление файловыми системами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 211

211

26.06.2012 22:20:35

Рис. 7.1. Среда управления логическими томами

Группа томов, показанная на рис. 7.1, охватывает три отдельных физических жестких диска,
занимая пять отдельных физических разделов. В группу томов входят два отдельных логических
тома. В системе Linux каждый логический том рассматривается как полностью соответствующий
физическому разделу. Каждый логический том может быть отформатирован с созданием файловой системы ext4, а затем смонтирован в конкретном местоположении в виртуальном каталоге.
Обратите внимание на то, что на рис. 7.1 третий физический жесткий диск имеет неиспользуемый раздел. С помощью средств управления логическими томами можно без затруднений
в дальнейшем присоединить этот неиспользуемый раздел к существующей группе томов, а затем либо воспользоваться им для создания нового логического тома, либо добавить его для
увеличения объема к одному из существующих логических томов, если потребуется увеличить
объем доступного пространства.
Аналогичным образом, если на компьютере будет установлен новый жесткий диск, локальная система управления томами предоставит возможность добавить его к существующей
группе томов, а затем отвести большее пространство для одного из существующих логических
томов или создать новый логический том, который можно будет монтировать отдельно. Очевидно, что такой способ работы с файловыми системами, требующими расширения объема,
является намного более удобным!

Применение программы LVM в системе Linux
Программа Linux LVM была разработана Хайнцем Мауэльсхагеном (Heinz Mauelshagen)
и передана в распоряжение сообщества Linux в 1998 году. Эта программа позволяет управлять
всей средой управления логическими томами с использованием простых команд командной
строки Linux.
Имеются две версии программы Linux LVM.
■ LVM1. Оригинальный пакет LVM, выпущенный в 1998 году и применяемый только
в версии 2.4 ядра Linux. Этот пакет предоставляет лишь основные средства управления
логическими томами.
■ LVM2. Модифицированный вариант LVM, доступный в версии 2.6 ядра Linux. Этот пакет предоставляет дополнительные возможности по сравнению со стандартными средствами LVM1.

212

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 212

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:35

В большинстве современных дистрибутивов Linux, основанных на версии 2.6 ядра Linux,
предусмотрена поддержка пакета LVM2. Кроме стандартных средств управления логическими
томами, LVM2 предоставляет также другие привлекательные средства, которые могут применяться в конкретной системе Linux.

Моментальные снимки
Исходная версия Linux LVM позволяет создать копию существующего логического тома
на другом устройстве, не выводя этот логический том из активного состояния. Это средство
принято называть средством создания моментального снимка. Моментальные снимки предоставляют великолепную возможность создания резервных копий важных данных, которые не
могут быть заблокированы на время выполнения операции резервного копирования в связи
с наличием требований к высокому уровню доступности. Обычные методы резервного копирования, как правило, требуют блокировки файлов, копируемых на резервные носители информации. Средства создания моментальных снимков позволяют продолжать эксплуатацию
важных веб-серверов или серверов баз данных в процессе получения копии. К сожалению,
версия LVM1 позволяет создавать лишь моментальные снимки, предназначенные только для
чтения. Возможность выполнять операции записи по отношению к моментальному снимку после его создания не предусмотрена.
С другой стороны, версия LVM2 дает возможность создать моментальный снимок активного логического тома, предназначенный для чтения и записи. После получения копии для
чтения и записи можно отключить исходный логический том и смонтировать моментальный
снимок в качестве его замены. Это средство является буквально неоценимым при создании
способов быстрого возобновления после сбоя или при проведении экспериментов с приложениями, вносящими изменения в такие данные, которые могут потребовать восстановления при
возникновении каких-либо нарушений в работе.

Полосовое распределение
Еще одним привлекательным средством, предоставляемым программой LVM2, является
полосовое распределение. Средства полосового распределения позволяют создавать логические тома, распределенные по нескольким физическим жестким дискам. При записи файла на
логическом томе в программе Linux LVM происходит распределение блоков данных из этого
файла по нескольким жестким дискам. Каждый очередной подряд идущий блок данных записывается на следующий жесткий диск.
Полосовое распределение позволяет повысить производительность операций с дисками,
поскольку система Linux может одновременно записывать несколько блоков данных из файла
на нескольких жестких дисках, не ожидая завершения записи на одном жестком диске для
перемещения головки чтения-записи в очередное местоположение перед выводом следующего
блока. Благодаря этому усовершенствованию ускоряется также чтение файлов в режиме последовательного доступа, поскольку программа LVM может читать данные одновременно с нескольких жестких дисков.
Внимание!

Полосовое распределение LVM не следует путать с полосовым распределением RAID.
При полосовом распределении LVM не формируется запись контроля четности, необходимая для создания отказоустойчивой среды. В действительности применение полосового распределения LVM может привести к повышению вероятности потери файлов изза отказа жесткого диска. Сбой даже одного диска может привести к тому, что несколько
логических томов станут недоступными.

Глава 7. Управление файловыми системами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 213

213

26.06.2012 22:20:35

Зеркальное отображение
Одно лишь то, что файловая система устанавливается с использованием LVM, не означает,
что больше не могут произойти нарушения в ее работе. Точно так же как физические разделы,
логические тома LVM восприимчивы к прекращениям подачи электроэнергии и аварийным
отказам дисков. А после того как возникают повреждения в файловой системе, всегда есть
вероятность, что ее не удастся восстановить.
Немного большую уверенность придает процесс создания моментальных снимков LVM,
поскольку он позволяет в любое время создать резервную копию логического тома, но для
некоторых вариантов среды этого может быть недостаточно. В системах, по отношению к которым выполняется большой объем операций изменения в данных, таких как серверы баз данных, может оказаться, что со времени получения последнего моментального снимка были сохранены сотни или даже тысячи записей.
Решение этой проблемы состоит в использовании средств создания зеркальной копии LVM.
Зеркальная копия — это полная копия логического тома, которая обновляется в режиме реального времени. Во время создания зеркального логического тома программа LVM синхронизирует исходный логический том с зеркальной копией. Для выполнения этой операции может
потребоваться определенное время, в зависимости от размера исходного логического тома.
После завершения исходного этапа синхронизации программа LVM выполняет по две операции записи в ответ на каждую команду в процессе записи в файловой системе: одну операцию — в основном логическом томе и вторую — в копии с зеркальным отображением. Как
и можно было предположить, применение этого процесса приводит к снижению производительности операций записи в системе. Тем не менее, если исходный логический том по какимто причинам становится поврежденным, у вас под рукой всегда есть полная актуальная копия!

Использование Linux LVM
Выше были описаны основные функции пакета Linux LVM, а в настоящем разделе показано, как реализовать эти функции, чтобы наилучшим образом использовать дисковое пространство в системе. В пакете Linux LVM предусмотрены только программы командной строки,
предназначенные для создания всех компонентов системы управления логическими томами
и контроля над ними. Некоторые дистрибутивы Linux включают графические интерфейсы для
этих команд командной строки, но, чтобы научиться полностью контроливать применяемую
среду LVM, следует хорошо освоить работу непосредственно с этими командами.

Определение физических томов
Первым шагом в этом процессе является преобразование физических разделов на жестком
диске в экстенты физических томов, используемые в программе Linux LVM. В этом может помочь уже известная нам команда fdisk. После создания основного раздела Linux необходимо
изменить тип этого раздела с помощью команды t:
Command (m for help): t
Selected partition 1
Hex code (type L to list codes): 8e
Changed system type of partition 1 to 8e (Linux LVM)
Command (m for help): p
Disk /dev/sdc: 2147 MB, 2147992064 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 261 cylinders

214

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 214

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:35

Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Disk identifier: 0x4bc26133
Device Boot
/dev/sdc1

Start
1

End
261

Blocks
2096451

Id
8e

System
Linux LVM

Command (m for help):

Разделу должен быть присвоен тип 8e, который показывает, что раздел должен использоваться в составе системы Linux LVM, а не как непосредственно доступная файловая система,
работа с которой была показана выше на примере раздела типа 83.
Следующий шаг состоит в использовании этого раздела для создания действительного физического тома. Для этого предназначена команда pvcreate:
$ sudo pvcreate /dev/sdc1
Physical volume "/dev/sdc1" successfully created
$

Команда pvcreate определяет физический том, используемый в качестве объекта типа PV.
Она просто отмечает раздел как физический том для системы Linux LVM. Для ознакомления
со списком созданных физических томов можно воспользоваться командой pvdisplay, если
возникает необходимость проверить ход работы по подготовке системы Linux LVM.

Создание групп томов
Очередным шагом в этом процессе является создание одной или нескольких групп томов
из ранее подготовленных физических томов. Не установлены какие-либо правила в отношении
того, сколько групп томов должно быть создано для конкретной системы; можно ввести все
имеющиеся физические тома в одну группу томов или создать несколько групп томов, применяя существующие физические тома в различных сочетаниях.
Чтобы создать группу томов из командной строки, необходимо вызвать на выполнение команду vgcreate. Для команды vgcreate необходимо задать несколько параметров командной
строки, которые определяют имя группы томов, а также имена физических томов, используемых для создания группы томов:
$ sudo vgcreate Vol1 /dev/sdc1
Volume group "Vol1" successfully created
$

Очевидно, что эти выходные данные не содержат большого объема сведений! Если есть
необходимость получить дополнительные данные об этой вновь созданной группе томов, то
можно воспользоваться командой vgdisplay:
$ sudo vgdisplay
--- Volume group --VG Name
System ID
Format
Metadata Areas
Metadata Sequence No
VG Access
VG Status
MAX LV
Cur LV
Open LV

Vol1
lvm2
1
1
read/write
resizable
0
0
0

Глава 7. Управление файловыми системами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 215

215

26.06.2012 22:20:36

Max PV
Cur PV
Act PV
VG Size
PE Size
Total PE
Alloc PE / Size
Free PE / Size
VG UUID

0
1
1
2.00 GB
4.00 MB
511
0 / 0
511 / 2.00 GB
CyilHZ-Y840-8TUn-Wvti-4S6Q-bHHT-C113I0

$

В этом примере создается группа томов с именем Vol1 с применением физического тома,
созданного на основе раздела /dev/sdc1.
Теперь, после создания одной или нескольких групп томов, можно приступить к определению логического тома.

Создание логических томов
Именно логические тома используются в системе Linux для эмуляции физического раздела и размещения файловой системы. В системе Linux логический том рассматривается как
полностью аналогичный физическому разделу, что позволяет определить файловую систему
на логическом томе, а затем смонтировать эту файловую систему в виртуальном каталоге.
Для создания логического тома используется команда lvcreate. Как показано выше, при
выполнении некоторых команд Linux LVM обычно можно обойтись без использования параметров командной строки, но команда lvcreate требует ввода по крайней мере некоторых
параметров. Применимые параметры командной строки приведены в табл. 7.5.

Таблица 7.5. Параметры команды lvcreate
Параметр Длинное имя параметра Описание
-c
--chunksize
Указать размер фрагмента логического тома моментального снимка
-C
--contiguous
Задать или переустановить политику смежного размещения
-i

--stripes

Указать количество элементов полосового распределения

-I

--stripsize

Указать размер каждого элемента полосового распределения

-l

--extents

Указать количество логических экстентов, которые должны быть выделены
для нового логического тома, или процентную долю используемых логических экстентов

-L

--size

Указать, какой объем пространства на диске должен быть выделен для нового логического тома

-m

--minor

Указать младший номер устройства

--mirrors

Создать логический том с зеркальным отображением

-M

--persistent

Преобразовать младший номер в постоянный

-n

--name

Указать имя нового логического тома

-p

--permission

Задать разрешения на чтение и на запись для логического тома

-r

--readahead

Задать количество секторов упреждающего чтения

-R

--regionsize

Указать размер, применяемый для разделения областей зеркального отображения

216

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 216

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:36

Окончание табл. 7.5
Параметр Длинное имя параметра Описание
-s

--snapshot

Создать логический том моментального снимка

-Z

--zero

Задать нулевые значения для первого участка данных нового логического
тома длиной 1 КБайт

Безусловно, на первый взгляд эти параметры командной строки могут показаться устрашающими по своей сложности, но в большинстве ситуаций можно обойтись минимальным
количеством параметров:
$ sudo lvcreate -l 100%FREE -n lvtest Vol1
Logical volume "lvtest" created
$

Для ознакомления с подробными сведениями о созданном логическом томе можно воспользоваться командой lvdisplay:
$ sudo lvdisplay
--- Logical volume --LV Name
/dev/Vol1/lvtest
VG Name
Vol1
LV UUID
usDxti-pAEj-fEIz-3kWV-LNAu-PFNx-2LGqNv
LV Write Access
read/write
LV Status
available
# open
0
LV Size
2.00 GB
Current LE
511
Segments
1
Allocation
inherit
Read ahead sectors
auto
- currently set to
256
Block device
253:2
$

Вот теперь полученные результаты становятся более наглядными! Заслуживает внимания
то, что имя группы томов (Vol1), которое использовалось для обозначения группы томов, теперь послужило в качестве имени при создании нового логического тома.
Параметр -l определяет, какая часть доступного пространства в указанной группе томов
должна применяться для логического тома. Следует учитывать, что это значение может быть
указано в процентах от объема свободного пространства в группе томов. В данном примере для
нового логического тома было задействовано все свободное пространство (100%).
Параметр -l можно использовать для задания объема как процентной доли от доступного
пространства, а параметр -L — для указания реального размера в байтах, килобайтах (KB),
мегабайтах (MB) или гигабайтах (GB). Параметр -n позволяет указать имя для логического
тома (в данном примере ему присвоено имя lvtest).

Создание файловой системы
После выполнения команды lvcreate логический том становится существующим, но еще
не имеет файловой системы. Для создания файловой системы необходимо воспользоваться

Глава 7. Управление файловыми системами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 217

217

26.06.2012 22:20:36

программой командной строки, предназначенной для формирования соответствующей файловой системы:
$ sudo mkfs.ext4 /dev/Vol1/lvtest
mke2fs 1.41.9 (22-Aug-2009)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
130816 inodes, 523264 blocks
26163 blocks (5.00%) reserved for the super user
First data block=0
Maximum filesystem blocks=536870912
16 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
8176 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
32768, 98304, 163840, 229376, 294912
Writing inode tables: done
Creating journal (8192 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done
This filesystem will be automatically checked every 21 mounts or
180 days, whichever comes first. Use tune2fs -c or -i to override.
$

После создания новой файловой системы можно смонтировать полученный том в виртуальном каталоге с применением стандартной команды mount системы Linux, полностью аналогично тому, как происходит монтирование физического раздела. Единственное различие
состоит в том, что при этом используется специальное обозначение пути, в котором идентифицируется логический том:
$ sudo mount /dev/Vol1/lvtest test
$ cd test
$ ls -al
total 24
drwxr-xr-x. 3 root root 4096 2010-09-17 17:36 .
drwx------. 33 rich rich 4096 2010-09-17 17:37 ..
drwx------. 2 root root 16384 2010-09-17 17:36 lost+found
$

Заслуживает внимания то, что обозначения путей, используемые в обеих командах, mkfs.
ext4 и mount, немного необычны. Вместо пути к физическому разделу в этих обозначениях
путей используются имя группы томов, а также имя логического тома. После монтирования
этой файловой системы может осуществляться доступ к новой области в виртуальном каталоге.

Внесение изменений в систему LVM
Как уже было сказано, преимуществом применения Linux LVM является возможность динамически вносить изменения в файловые системы, поэтому следует полагать, что есть такие инструменты, которые позволяют выполнять именно это. В системе Linux действительно

218

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 218

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:36

предусмотрены некоторые инструменты, с помощью которых можно изменять существующую
конфигурацию управления логическими томами.
Безусловно, не во всех версиях Linux предусмотрены возможности использовать удобный
графический интерфейс для управления средой Linux LVM, но даже в этом случае не все потеряно. В настоящей главе уже были описаны некоторые программы командной строки для
работы с Linux LVM. Кроме них есть много других программ командной строки, которые могут применяться в целях управления средой LVM после ее установки. Широко применяемые
команды, доступные в пакете Linux LVM, перечислены в табл. 7.6.

Таблица 7.6. Команды Linux LVM
Команда

Функция

vgchange
vgremove
vgextend
vgreduce
lvexend
lvreduce

Активизировать или деактивизировать группу томов
Удалить группу томов
Добавить физические тома к группе томов
Удалить физические тома из группы томов
Увеличить размер логического тома
Уменьшить размер логического тома

Применение этих программ командной строки позволяет получить полный контроль над
средой Linux LVM.
Внимание!

Тем не менее, увеличивая или уменьшая размер логического тома вручную, необходимо соблюдать осторожность. Для переноса результатов изменения размера в файловую
систему, хранимую в логическом томе, необходимо вручную внести исправления. Для
большинства файловых систем предусмотрены программы командной строки, позволяющие переформатировать файловую систему. В качестве примера можно привести
программу resize2fs для файловых систем ext2 и ext3.

Резюме
Чтобы успешно работать с запоминающими устройствами в Linux, необходимо немного
знать о файловых системах. Знания о том, как создавать файловые системы и работать с ними
из командной строки, особенно востребованы при эксплуатации системы Linux. В настоящей
главе описывалось, как осуществлять поддержку файловых систем из командной строки Linux.
Одним из отличий системы Linux от Windows является то, что в ней поддерживается гораздо больше различных методов хранения файлов и папок. Для каждого способа организации
файловой системы предусмотрены различные средства, поэтому те или иные файловые системы становятся наиболее подходящими в разных ситуациях. Кроме того, в файловых системах
различных типов используются разные команды для работы с запоминающими устройствами.
Прежде чем приступать к установке файловой системы на запоминающем устройстве, необходимо подготовить это устройство. Для выделения разделов на запоминающих устройствах
в целях подготовки к развертыванию файловой системы применяется команда fdisk. Еще на
этапе выделения разделов на запоминающем устройстве необходимо определить, какая файловая система будет на нем использоваться.
После создания раздела на запоминающем устройстве в нем можно установить одну из
нескольких применимых файловых систем. Наиболее широко применяемыми файловыми системами в Linux являются ext3 и ext4. Обе эти файловые системы предоставляют средства

Глава 7. Управление файловыми системами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 219

219

26.06.2012 22:20:36

файловой системы с ведением журнала, что способствует уменьшению количества ошибок
и проблем, обычно возникающих при аварийном завершении работы системы Linux.
При создании файловых систем непосредственно в разделе запоминающего устройства
приходится сталкиваться с одним ограничением. Оно обусловлено тем, что нет возможности
легко изменить размер файловой системы после исчерпания свободного места на диске. Тем не
менее Linux поддерживает средства управления логическими томами, которые обеспечивают
создание виртуальных разделов, охватывающих несколько запоминающих устройств. Благодаря этому появляется возможность легко увеличивать объем пространства в существующей
файловой системе, не перестраивая ее полностью. Пакет Linux LVM предоставляет команды
командной строки для создания логических томов, распределяемых по нескольким запоминающим устройствам в целях формирования на них файловых систем.
В этой главе и предшествующих ей главах были подробно описаны основные команды
командной строки Linux, и теперь мы можем приступить к написанию программ сценариев
командного интерпретатора. Однако, прежде чем приступать к написанию кода, необходимо
обсудить еще один компонент, применяемый в этой работе, — редакторы. Готовясь к созданию
сценариев командного интерпретатора, необходимо освоить среду, в которой станут рождаться
будущие шедевры. В следующей главе речь пойдет о том, как устанавливать пакеты программ
из командной строки в различных средах Linux и управлять ими.

220

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 220

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:36

Установка
программного
обеспечения

ГЛАВА

8
В этой главе...
Общие сведения об
управлении пакетами
Системы на основе Debian
Системы на основе Red Hat
Установка из исходного кода

Â

Резюме

старых версиях Linux при решении задач установки
программного обеспечения приходилось сталкиваться с определенными сложностями. К счастью, со временем
разработчики Linux намного упростили эту работу благодаря включению комплектов программного обеспечения
в предварительно собранные пакеты, установка которых
осуществляется гораздо проще. Тем не менее для установки пакетов программ пользователю все равно приходится
выполнять определенные действия, особенно если эта задача должна быть выполнена из командной строки. В настоящей главе рассматриваются различные системы управления
пакетами, предусмотренные в Linux, и утилиты командной
строки, предназначенные для установки, управления и удаления программного обеспечения.

Общие сведения об
управлении пакетами
Данная глава посвящена описанию средств управления
пакетами Linux, но вначале в ней излагаются некоторые
основы управления пакетами. В каждом из ведущих дистрибутивов Linux в той или иной форме применяются системы
управления пакетами (Package Management System — PMS)
для управления установкой программных приложений
и библиотек. В PMS используется база данных, которая
позволяет контролировать следующее:

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 221

26.06.2012 22:20:36

■ какие пакеты программ установлены в системе Linux;
■ какие файлы установлены для каждого пакета;
■ версии каждого из установленных пакетов программ.
Пакеты программ хранятся на серверах, называемых репозитариями, а доступ к ним предоставляется по Интернету с помощью программ PMS, эксплуатируемых в локальной системе
Linux. Программы PMS можно использовать для поиска новых пакетов программ и даже обновлений к пакетам программ, уже установленным в системе.
Пакет программ часто имеет так называемые зависимости, под которыми подразумеваются
другие пакеты, которые должны быть установлены в первую очередь, для того чтобы рассматриваемое программное обеспечение могло функционировать должным образом. Программы
PMS обнаруживают эти зависимости и предлагают установить все необходимые дополнительные пакеты программ перед установкой пакета, который потребовался пользователю.
Недостатком систем PMS является то, что для них не создана отдельная стандартная программа. Например, все команды командного интерпретатора bash, которые рассматривались до
сих пор в настоящей книге, работают примерно одинаково, независимо от используемого дистрибутива Linux, а в отношении средств управления пакетами программ дела обстоят иначе.
Между программами PMS и связанными с ними командами обнаруживаются существенные различия в разных дистрибутивах Linux. Двумя основными программами PMS, которые
обычно применяются в мире Linux и считаются базовыми, являются dpkg и rpm.
В дистрибутивах на основе Debian, таких как Ubuntu и Linux Mint, в качестве базовой для
программ PMS используется команда dpkg. Она взаимодействует непосредственно с PMS в системе Linux и используется для установки, управления и удаления пакетов программ.
В дистрибутивах на основе Red Hat, в частности, таких, как Fedora, openSUSE и Mandriva,
в качестве базовой для PMS используется команда rpm. Аналогично команде dpkg, команда
rpm позволяет получать список установленных пакетов, устанавливать новые пакеты и удалять
существующее программное обеспечение.
Следует учитывать то, что эти две команды представляют собой ядро соответствующих систем PMS, а не сами PMS. Для многих дистрибутивов Linux, в которых используются средства
команды dpkg или rpm, подготовлены дополнительные специализированные программы PMS,
которые позволяют намного упростить работу с этими основными командами. В следующих
разделах описаны различные вспомогательные команды PMS, с которыми приходится сталкиваться, работая с большинством широко применяемых дистрибутивов Linux.

Системы на основе Debian
Ядром семейства инструментов PMS для дистрибутивов на основе Debian является команда
dpkg. К другим инструментам, включаемым в эту систему PMS, относятся следующие:
■ apt-get;
■ apt-cache;
■ aptitude.
Безусловно, наибольшее применение среди этих утилит командной строки находит aptitude,
и не без оснований. Инструмент aptitude по существу представляет собой сервер, обслуживающий клиентский запросы и для инструментов apt, и для команды dpkg. Следует учитывать,
что dpkg — это инструмент PMS, тогда как aptitude — полная система управления пакетами.

222

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 222

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:36

Применение команды aptitude в командной строке позволяет избежать проблем, часто
возникающих при установке программного обеспечения, таких как пропущенные программные зависимости, нестабильная системная среда, а также многих ненужных затруднений.
В настоящем разделе речь пойдет о том, как работать с инструментом aptitude из командной строки Linux.

Управление пакетами с помощью
команды aptitude
Системные администраторы Linux часто сталкиваются с необходимостью определения
того, какие пакеты уже установлены в системе. К счастью, команда aptitude имеет удобный
интерактивный интерфейс, который позволяет упростить решение этой задачи.
В приглашении командного интерпретатора введите aptitude и нажмите клавишу
, чтобы перейти к полноэкранному режиму aptitude, как показано на рис. 8.1.

Рис. 8.1. Главное окно aptitude

Для перехода по командам меню в окне aptitude используются клавиши со стрелками. Чтобы ознакомиться с тем, какие пакеты установлены в системе, выберите элемент меню Installed
Packages (Установленные пакеты). На дисплее появится список пакетов программ, распределенный по нескольким группам, таким как редакторы и т.д. За каждой группой следует число
в круглых скобках, которое указывает количество пакетов, содержащихся в каждой группе.
Воспользуйтесь клавишами со стрелками, чтобы выделить одну из групп подсветкой, и нажмите клавишу для просмотра подгрупп пакетов. После этого будет показан список
отдельных пакетов с их именами и номерами версий. Нажимая клавишу после перехода к отдельным пакетам, можно получить очень подробные дополнительные сведения, такие
как описание пакета, начальная страница разработчика, размер, ответственные за разработку
пакета и т.д.
Закончив просмотр установленных пакетов, нажмите клавишу , чтобы завершить работу с экраном. Вслед за этим снова произойдет переход к окну, в котором можно использовать
клавиши со стрелками и нажимать клавишу для открытия или закрытия групп и под-

Глава 8. Установка программного обеспечения

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 223

223

26.06.2012 22:20:36

групп пакетов. По завершении просмотра пакетов достаточно только несколько раз нажать
клавишу , после чего появится всплывающее окно Really quit Aptitude? (Выйти из программы Aptitude?).
Если все пакеты, установленные в системе, хорошо известны и требуется лишь быстро
получить подробные сведения о конкретном пакете, то нет необходимости открывать интерактивный интерфейс aptitude. Можно использовать aptitude как отдельную команду в командной
строке:
aptitude show имя_пакета

Ниже приведен пример отображения подробных сведений о пакете grub2-theme-mint.
$ aptitude show grub2-theme-mint
Package: grub2-theme-mint
New: yes
State: installed
Automatically installed: no
Version: 1.0.3
Priority: optional
Section: misc
Maintainer: Clement Lefebvre
Uncompressed Size: 442k
Description: Grub2 theme for Linux Mint
Grub2 theme for Linux Mint
$

На заметку

Команда aptitude show не указывает, установлен ли пакет в системе. Она лишь отображает подробные сведения о пакете, полученные из репозитария программного обеспечения.

Однако aptitude не позволяет получить определенный фрагмент необходимых сведений — листинг всех файлов, связанных с конкретным пакетом программ. Чтобы получить этот
список, необходимо прибегнуть непосредственно к инструменту dpkg:
dpkg -L имя_пакета

Ниже приведен пример использования dpkg для получения списка всех файлов, установленных в пакете grub2-theme-mint.
$
$ dpkg -L grub2-theme-mint
/.
/boot
/boot/boot
/boot/boot/grub
/boot/boot/grub/linuxmint.png
/boot/grub
/boot/grub/linuxmint.png
/usr
/usr/share
/usr/share/doc
/usr/share/doc/grub2-theme-mint
/usr/share/doc/grub2-theme-mint/changelog.gz

224

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 224

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:36

/usr/share/doc/grub2-theme-mint/copyright
/etc
/etc/grub.d
/etc/grub.d/06_mint_theme
$

Можно также решить обратную задачу — найти пакет, к которому принадлежит конкретный файл:
dpkg --search absolute_file_name

Необходимо учитывать, что для решения этой задачи необходимо использовать абсолютную ссылку на файл:
$
$ dpkg --search /boot/grub/linuxmint.png
grub2-theme-mint: /boot/grub/linuxmint.png
$

В выводе данной команды показано, что файл linuxmint.png был установлен в составе
пакета grub2-theme-mint.

Установка пакетов программ
с помощью инструмента aptitude
Выше было показано, как получить сведения о пакете программ в конкретной системе,
а в настоящем разделе описан процесс установки пакетов программ. Прежде всего необходимо
определить имя пакета, подлежащего установке. Как найти конкретный пакет программ? Для
этого следует использовать команду aptitude с параметром поиска:
aptitude search имя_пакета

Привлекательной стороной этого способа поиска является то, что он не требует вставки
символов-заместителей вокруг параметра имя_пакета. В данной команде подразумевается использование символов-заместителей. Ниже приведен пример применения команды aptitude
для поиска пакета программ wine.
$
$ aptitude search wine
p
gnome-wine-icon-theme
v
libkwineffects1-api
p
libkwineffects1a
p
q4wine
p
shiki-wine-theme
p
wine
p
wine-dev
p
wine-gecko
p
wine1.0
p
wine1.0-dev
p
wine1.0-gecko
p
wine1.2
p
wine1.2-dbg
p
wine1.2-dev

-

red variation of the GNOME- ...
library used by effects...
Qt4 GUI for wine (W.I.N.E)
red variation of the Shiki- ...
Microsoft Windows Compatibility
Microsoft Windows Compatibility
Microsoft Windows Compatibility
Microsoft Windows Compatibility
Microsoft Windows Compatibility
Microsoft Windows Compatibility
Microsoft Windows Compatibility
Microsoft Windows Compatibility
Microsoft Windows Compatibility

Глава 8. Установка программного обеспечения

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 225

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

225

26.06.2012 22:20:36

p
p
$

wine1.2-gecko
winefish

- Microsoft Windows Compatibility ...
- LaTeX Editor based on Bluefish

Заслуживает внимания то, что в этом листинге перед каждым именем пакета приведен символ p или i. Если в списке присутствуют символы i u, это означает, что данный пакет в настоящее время установлен в конкретной системе. Если показаны символы p v, это означает,
что пакет доступен, но не установлен. На основании приведенных выше результатов можно
сделать вывод, что в данной системе пакет wine в настоящее время не установлен, но может
быть получен из репозитария программного обеспечения.
Как показано ниже, задача установки пакета программ в системе путем получения его из
репозитария с помощью команды aptitude решается очень просто.
aptitude install имя_пакета

Как только имя пакета программ будет установлено с применением вызова команды, обеспечивающего поиск, достаточно указать это имя в следующем вызове команды aptitude
с параметром установки:
$
$ sudo aptitude install wine
The following NEW packages will be installed:
cabextract{a} esound-clients{a} esound-common{a}
ª gnome-exe-thumbnailer
{a}
icoutils{a} imagemagick{a} libaudio2{a} libaudiofile0{a}
ª libcdt4{a}
libesd0{a} libgraph4{a} libgvc5{a} libilmbase6{a}
ª libmagickcore3-extra
{a}
libmpg123-0{a} libnetpbm10{a} libopenal1{a} libopenexr6{a}
libpathplan4{a} libxdot4{a} netpbm{a} ttf-mscorefonts-installer{a}
ttf-symbol-replacement{a} winbind{a} wine wine1.2{a} wine1.2-gecko{a}
0 packages upgraded, 27 newly installed, 0 to remove and
ª 0 not upgraded.
Need to get 0B/27.6MB of archives. After unpacking 121MB will be used.
Do you want to continue? [Y/n/?] Y
Preconfiguring packages ...
...
All done, no errors.
All fonts downloaded and installed.
Updating fontconfig cache for /usr/share/fonts/truetype/msttcorefonts
Setting up winbind (2:3.5.4dfsg-1ubuntu7) ...
* Starting the Winbind daemon winbind
[ OK ]
Setting up wine (1.2-0ubuntu5) ...
Setting up gnome-exe-thumbnailer (0.6-0ubuntu1) ...
Processing triggers for libc-bin ...
ldconfig deferred processing now taking place
$

226

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 226

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:36

На заметку

В приведенном выше примере перед вызовом команды aptitude была вызвана команда sudo, которая позволяет выполнять другие команды от имени пользователя root. Поэтому команду sudo можно использовать для решения административных задач, таких
как установка программного обеспечения.

Чтобы проверить, установлена ли программа должным образом, можно снова воспользоваться параметром search. На сей раз перед именем пакета программ wine должно присутствовать обозначение i u, которое указывает, что этот пакет установлен.
Заслуживает также внимания то, что перед этим пакетом появились дополнительные пакеты с таким же обозначением i u. Появление этих пакетов обусловлено тем, что команда
aptitude автоматически разрешает все необходимые зависимости пакета от имени пользователя и устанавливает связанные с этим дополнительные пакеты библиотек и программ. Это
замечательное средство включено во многие системы управления пакетами.

Обновление программного обеспечения
с помощью команды aptitude
Таким образом, команда aptitude позволяет избежать многих проблем при установке программного обеспечения, но задача координации обновления сразу нескольких пакетов с зависимостями остается сложной. Для безопасного обновления всех пакетов программ в системе
с переходом на новые их версии, появившиеся в репозитарии, следует использовать параметр
safe-upgrade:
aptitude safe-upgrade

Необходимо учитывать, что для этой команды не требуется указывать в качестве параметра
какое-либо имя пакета программ. Причина этого состоит в том, что сам параметр safe-upgrade
обновляет все установленные пакеты с применением наиболее современных версий, имеющихся в репозитарии, а это позволяет добиться намного более стабильной работы системы.
Ниже приведен пример вывода результатов выполнения команды aptitude safe-update.
$
$ sudo aptitude safe-upgrade
The following packages will be upgraded:
evolution evolution-common evolution-plugins gsfonts libevolution
xserver-xorg-video-geode
6 packages upgraded, 0 newly installed, 0 to remove and 0 not upgraded.
Need to get 9,312kB of archives. After unpacking 0B will be used.
Do you want to continue? [Y/n/?] Y
Get:1 http://us.archive.ubuntu.com/ubuntu/ maverick/main
libevolution i386 2.30.3-1ubuntu4 [2,096kB]
...
Preparing to replace xserver-xorg-video-geode 2.11.9-2
(using .../xserver-xorg-video-geode_2.11.9-3_i386.deb) ...
Unpacking replacement xserver-xorg-video-geode ...
Processing triggers for man-db ...
Processing triggers for desktop-file-utils ...
Processing triggers for python-gmenu ...
...
Current status: 0 updates [-6].
$

Глава 8. Установка программного обеспечения

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 227

227

26.06.2012 22:20:36

Для обновления программ можно также использовать следующие параметры, менееограничительные по сравнению с безопасным обновлением:
■ aptitude full-upgrade;
■ aptitude dist-upgrade.
Эти параметры выполняют ту же задачу, обновляя все пакеты программ с переходом к новейшим версиям. Отличие этих параметров от safe-upgrade заключается в том, что они не
проверяют зависимости между пакетами. Однако при этом снова приходится сталкиваться
с решением проблемы учета зависимостей пакетов, которая может оказаться очень трудоемкой.
Если в действительности зависимости для различных пакетов точно не известны, то следует
неизменно пользоваться параметром safe-upgrade.
На заметку

Разумеется, вызов на выполнение команды aptitude с параметром safe-upgrade необходимо осуществлять регулярно для постоянной поддержки системы в актуальном состоянии. Но особенно важно учитывать эту рекомендацию после новой установки дистрибутива. Как правило, после последнего полного выпуска дистрибутива и до текущего
момента накапливается большое количество исправлений для средств безопасности
и обновлений.

Удаление программного обеспечения
с помощью команды aptitude
Избавляться от ненужных пакетов программ с помощью aptitude так же легко, как и устанавливать или обновлять пакеты. При этом единственным важным решением, которое должно
быть принято администратором, является то, следует ли оставлять или уничтожать файлы данных и конфигурации, которые относятся к удаляемому программному обеспечению.
Чтобы удалить пакет программ, но не файлы данных и конфигурации, следует воспользоваться параметром remove команды aptitude. А для удаления пакета программ вместе с относящимися к нему файлами данных и конфигурации применяется параметр purge:
$ sudo aptitude purge wine
[sudo] password for user:
The following packages will be REMOVED:
cabextract{u} esound-clients{u} esound-common{u}
ª gnome-exe-thumbnailer
{u}
icoutils{u} imagemagick{u} libaudio2{u} libaudiofile0{u} libcdt4{u}
libesd0{u} libgraph4{u} libgvc5{u} libilmbase6{u}
ª libmagickcore3-extra
{u}
libmpg123-0{u} libnetpbm10{u} libopenal1{u} libopenexr6{u}
libpathplan4{u} libxdot4{u} netpbm{u} ttf-mscorefonts-installer{u}
ttf-symbol-replacement{u} winbind{u} wine{p} wine1.2{u} wine1.2-gecko
{u}
0 packages upgraded, 0 newly installed, 27 to remove and 6 not
ª upgraded.
Need to get 0B of archives. After unpacking 121MB will be freed.
Do you want to continue? [Y/n/?] Y
(Reading database ... 120968 files and directories currently
ª installed.)

228

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 228

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:36

Removing ttf-mscorefonts-installer ...
...
Processing triggers for fontconfig ...
Processing triggers for ureadahead ...
Processing triggers for python-support ...
$

Чтобы узнать, успешно ли удален пакет, можно снова воспользоваться параметром
aptitude search. Если перед именем пакета стоит символ c, это означает, что программное
обеспечение удалено, но файлы конфигурации не были уничтожены в этой системе. Предшествующий символ p говорит о том, что файлы конфигурации были также удалены.

Репозитарии aptitude
Применяемые по умолчанию местоположения репозитариев программного обеспечения
для aptitude определяются при установке конкретного дистрибутива Linux. Сведения об этих
местоположениях репозитариев сохраняются в файле /etc/apt/sources.list.
Чаще всего не приходится сталкиваться с необходимостью добавлять или удалять тот или
иной репозитарий программного обеспечения, поэтому пользователь не должен вносить изменения в этот файл. Но следует учитывать, что команда aptitude осуществляет выборку программного обеспечения только из этих репозитариев. Кроме того, команда aptitude проверяет
лишь эти репозитарии при поиске программного обеспечения для установки или обновления.
Если возникает необходимость включить какие-то дополнительные репозитарии программного обеспечения для PMS, то следует воспользоваться указанным выше файлом.
Совет

Разработчики дистрибутива Linux прилагают большие усилия к тому, чтобы полностью
исключить возможность возникновения конфликтов между версиями пакетов, добавляемыми к репозитариям. Поэтому обычно наиболее безопасно проводить установку или
обновление пакетов программ из репозитария, предлагаемого разработчиками дистрибутива. Даже если стало известно о появлении более новой версии в каком-то другом
месте, все равно следует отложить переход на нее до появления этой версии в репозитарии применяемого дистрибутива Linux.

Ниже приведен пример файла sources.list из системы Ubuntu.
$
$ cat /etc/apt/sources.list
#deb cdrom:[Ubuntu 10.10 _Maverick Meerkat_ - Alpha i386
(20100921.1)]/ maverick main restricted
# See http://help.ubuntu.com/community/UpgradeNotes for how to upgrade to
# newer versions of the distribution.
deb http://us.archive.ubuntu.com/ubuntu/ maverick main restricted
deb-src http://us.archive.ubuntu.com/ubuntu/ maverick main restricted
## Major bug fix updates produced after the final release of the
## distribution.
deb http://us.archive.ubuntu.com/ubuntu/ maverick-updates main
restricted
deb-src http://us.archive.ubuntu.com/ubuntu/ maverick-updates main
restricted

Глава 8. Установка программного обеспечения

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 229

229

26.06.2012 22:20:36

...
## This software is not part of Ubuntu, but is offered by third-party
## developers who want to ship their latest software.
deb http://extras.ubuntu.com/ubuntu maverick main
deb-src http://extras.ubuntu.com/ubuntu maverick main
deb http://security.ubuntu.com/ubuntu maverick-security main restricted
deb-src http://security.ubuntu.com/ubuntu maverick-security main
restricted
deb http://security.ubuntu.com/ubuntu maverick-security universe
deb-src http://security.ubuntu.com/ubuntu maverick-security universe
deb http://security.ubuntu.com/ubuntu maverick-security multiverse
deb-src http://security.ubuntu.com/ubuntu maverick-security multiverse
$

Прежде всего заслуживает внимания в этом файле наличие большого количества полезных
комментариев и предупреждений. Для указания источников репозитария используется следующая структура:
deb (или deb-src) address

distribution_name

package_type_list

Значение deb или deb-src указывает тип пакета программ. Значение deb говорит о том,
что источник содержит откомпилированные программы, а значение deb-src указывает, что
в этом источнике находится исходный код.
Запись address указывает веб-адрес репозитария программного обеспечения. Запись
distribution_name содержит имя версии дистрибутива данного конкретного репозитария
программного обеспечения. В рассматриваемом примере дистрибутив имеет имя maverick. Из
этого не обязательно следует, что эксплуатируемый дистрибутив представляет собой Maverick
Meercat версии Ubuntu; это лишь означает, что в данном дистрибутиве Linux используется репозитарий программного обеспечения Maverick Meercat для Ubuntu! С другой стороны, в файле sources.list дистрибутива Linux Mint можно найти сочетание различных репозитариев
программного обеспечения Ubuntu и Linux Mint.
Наконец, запись package_type_list может состоять больше чем из одного слова и указывать, какого типа пакеты имеются в этом репозитарии. Например, часто встречаются такие значения, как main (основной), restricted (ограниченный), universe (общеприменимый) или partner
(партнерский).
Если вдруг возникнет необходимость добавить какой-то репозитарий программного обеспечения к файлу применяемых источников, можно попытаться сделать это самостоятельно,
но весьма велика вероятность того, что это приведет к возникновению проблем. Тем не менее на сайтах репозитариев программного обеспечения и на различных сайтах разработчиков
пакетов приведена тщательно проверенная строка текста, которую можно скопировать с соответствующего веб-сайта и вставить в свой файл sources.list. При этом лучше всего не
набирать эту строку вручную, а использовать операции копирования и вставки.
Инструмент aptitude как внешний интерфейс предоставляет глубоко продуманные параметры командной строки для работы программы dpkg в дистрибутивах на основе Debian.
Теперь перейдем к рассмотрению программы rpm, применяемой в дистрибутивах на основе
Red Hat, и рассмотрим различные внешние интерфейсы этой программы.

230

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 230

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:36

Системы на основе Red Hat
Как и для дистрибутивов на основе Debian, для систем на основе Red Hat предусмотрено
несколько различных инструментов с пользовательским интерфейсом. Наиболее широко применяемые инструменты перечислены ниже.
■ yum. Используется в Red Hat и Fedora.
■ urpm. Используется в Mandriva.
■ zypper. Используется в openSUSE.
Все эти инструменты с пользовательским интерфейсом основаны на программе командной
строки rpm. В следующем разделе описано, как управлять пакетами программ с использованием различных инструментов на основе rpm. Основное внимание будет уделено программе yum,
но будут также приведены определенные сведения о программах zypper и urpm.

Получение списка установленных пакетов
Чтобы узнать, какие пакеты в настоящее время установлены в конкретной системе, введите
в приглашении командного интерпретатора следующую команду:
yum list installed

Скорее всего, эта информация за одно мгновение пролетит перед вашими глазами на экране
дисплея, поэтому лучше всего перенаправить результаты формирования листинга программного обеспечения в файл. После этого можно воспользоваться командой more или less (или
редактором с пользовательским графическим интерфейсом), чтобы не спеша просмотреть полученный список:
yum list installed > installed_software

Для получения списка установленных пакетов в дистрибутиве openSUSE или Mandriva
можно воспользоваться командами, приведенными в табл. 8.1. К сожалению, инструмент urpm,
применяемый в Mandriva, в настоящее время не позволяет получить листинг установленных
программ. Поэтому приходится обращаться к инструменту rpm, лежащему в его основе.

Таблица 8.1. Получение списка установленного программного
обеспечения с применением zypper и urpm
Дистрибутив

Инструмент, обслуживающий
Команда
клиентские запросы

Mandriva

urpm

rpm -qa > installed_software

openSUSE

zypper

zipper search -I > installed_software

Инструмент yum как средство получения подробных сведений о конкретном пакете программ действительно великолепен. Он не только предоставляет очень подробные описания
пакетов, но и с помощью еще одной простой команды позволяет узнать, установлен ли пакет:
# yum list xterm
Loaded plugins: langpacks, presto, refresh-packagekit
Adding en_US to language list
Available Packages
xterm.i686 261-2.fc14 fedora
#

Глава 8. Установка программного обеспечения

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 231

231

26.06.2012 22:20:37

# yum list installed xterm
Loaded plugins: refresh-packagekit
Error: No matching Packages to list
#

Команды, предназначенные для получения подробных сведений о пакете программ с помощью urpm и zypper, приведены в табл. 8.2. Можно также получить еще более детализированный набор сведений о пакете из репозитария с помощью параметра info команды zypper.

Таблица 8.2. Способы просмотра различных сведений
о пакете с помощью zypper и urpm

Информация о пакете

Инструмент, обслуживающий
клиентские запросы
urpm

Установлен ли пакет

urpm

rpm -q имя_пакета

Информация о пакете

zypper

zypper search -s имя_пакета

Установлен ли пакет

zypper

Аналогичная команда, но обеспечивает поиск обозначения i в столбце Status (Состояние)

Тип расшифровки

Команда
urpmq -i имя_пакета

Наконец, чтобы узнать, к какому пакету программ относится конкретный файл в файловой
системе, можно снова обратиться к универсальному инструменту yum! Достаточно лишь ввести следующую команду:
yum provides file_name

Ниже приведен пример осуществления попытки определить, к какому пакету программ относится файл конфигурации /etc/yum.conf.
#
# yum provides /etc/yum.conf
Loaded plugins: langpacks, presto, refresh-packagekit
Adding en_US to language list
yum-3.2.28-5.fc14.noarch : RPM installer/updater
Repo : fedora
Matched from:
Filename : /etc/yum.conf
yum-3.2.28-5.fc14.noarch : RPM installer/updater
Repo : installed
Matched from:
Other : Provides-match: /etc/yum.conf
#

В этом примере программой yum была проведена проверка двух отдельных репозитариев — fedora и installed. Из обоих репозитариев был получен ответ, который означает, что
данный файл представлен в пакете программ yum!

232

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 232

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:37

Установка программного
обеспечения с помощью yum
Задача установки пакетов программ при использовании инструмента yum становится предельно простой. Ниже приведена основная команда для установки из репозитария пакета программ, всех необходимых для него библиотек, а также зависимостей этого пакета.
yum install имя_пакета

Рассмотрим следующий пример установки пакета xterm:
$ su Password:
# yum install xterm
Loaded plugins: langpacks, presto, refresh-packagekit
Adding en_US to language list
fedora/metalink | 20 kB 00:00
fedora | 4.3 kB 00:00
fedora/primary_db | 11 MB 01:57
updates/metalink | 16 kB 00:00
updates | 4.7 kB 00:00
updates/primary_db | 3.1 MB 00:30
Setting up Install Process
Resolving Dependencies
--> Running transaction check
---> Package xterm.i686 0:261-2.fc14 set to be installed
...
Installed:
xterm.i686 0:261-2.fc14
Complete!
#
#
На заметку

В приведенном выше листинге команде yum предшествует команда su, позволяющая
переключиться на работу в учетной записи пользователя root. В этой системе Linux приглашение со знаком # указывает, что текущий пользователь зарегистрирован в качестве
пользователя root. Как правило, следует переходить к учетной записи пользователя root
только на короткое время, для выполнения таких административных задач, как установка
и обновление программного обеспечения. Еще один способ перехода к использованию
учетной записи пользователя root состоит в применении команды sudo.

Предусмотрена также возможность загрузить установочный файл rpm вручную и установить его с использованием yum. Такой способ установки называется локальной установкой.
Основной применяемой для этого командой является следующая:
yum localinstall имя_пакета.rpm

Приведенное выше описание вполне позволяет убедиться в том, что одним из достоинств
инструмента yum является то, что в нем используются очень логичные и понятные команды.
В табл. 8.3 показано, как выполнять установку пакетов с помощью urpm и zypper. Следует
учитывать, что пользователи, не зарегистрированные в учетной записи root, при вызове на выполнение инструмента urpm получают сообщение об ошибке "command not found" (команда не
найдена).

Глава 8. Установка программного обеспечения

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 233

233

26.06.2012 22:20:37

Таблица 8.3. Установка программного обеспечения с помощью zypper и urpm
Инструмент, обслуживающий клиентские запросы
urpm
zypper

Команда
urpmi имя_пакета
zypper install имя_пакета

Обновление программного
обеспечения с помощью yum
В большинстве дистрибутивов Linux после достаточно продолжительной работы в пользовательском графическом интерфейсе появляются небольшие изящные значки уведомлений,
которые указывают, что требуется обновление, после чего можно легко решить эту задачу. Что
же касается интерфейса командной строки, то при его использовании приходится прилагать
немного больше усилий.
Для просмотра списка всех имеющихся обновлений для установленных пакетов введите
следующую команду:
yum list updates

При этом всегда бывает приятно отсутствие ответа на данную команду, поскольку это означает, что нет необходимости в обновлении! Тем не менее, если будет обнаружено, что какой-то
конкретный пакет программ нуждается в обновлении, введите следующую команду:
yum update имя_пакета

Если же потребуется обновить все пакеты, перечисленные в списке обновлений, достаточно лишь ввести следующую команду:
yum update

Команды, применяемые для обновления пакетов программ в дистрибутивах Mandriva
и openSUSE, перечислены в табл. 8.4. Если используется инструмент urpm, то произойдет автоматическое пополнение базы данных репозитария, а также обновление пакетов программ.

Таблица 8.4. Обновление программного обеспечения с помощью zypper и urpm
Инструмент, обслуживающий клиентские запросы
urpm
zypper

Команда
urpmi --auto-update --update
zypper update

Удаление программного
обеспечения с помощью yum
Инструмент yum предоставляет также простой способ удаления программного обеспечения, которое больше не требуется в конкретной системе. Как и в случае применения инструмента aptitude, необходимо принять решение о том, следует ли сохранять файлы данных
и конфигурации, которые относятся к удаляемому пакету программ.
Чтобы удалить только пакет программ и оставить нетронутыми все файлы данных и конфигурации, можно воспользоваться следующей командой:
yum remove имя_пакета

234

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 234

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:37

Для удаления программного обеспечения и всех его файлов служит параметр erase:
yum erase имя_пакета

Как показано в табл. 8.5, задача удаления программного обеспечения с помощью urpm
и zypper решается столь же просто. Оба эти инструмента выполняют функцию, аналогичную
параметру erase программы yum.

Таблица 8.5. Удаление программного обеспечения с помощью zypper и urpm
Инструмент, обслуживающий клиентские запросы

Команда

urpm
zypper

urpme имя_пакета
zypper remove имя_пакета

Очевидно, что пакеты PMS намного упрощают задачу управления программным обеспечением, но и при их использовании могут возникать проблемы. Например, иногда при работе
с ними обнаруживаются непредвиденные результаты. К счастью, для исправления ситуации
можно сделать многое.

Возобновление нормальной работы при
обнаружении нарушенных зависимостей
Иногда после загрузки нескольких пакетов программ обнаруживается, что программная
зависимость для одного пакета переопределена в результате установки другого пакета. Такая
ситуация известна под названием нарушенной зависимости.
Если подобная ситуация обнаруживается в системе, вначале необходимо выполнить команду
yum clean all

После этого следует воспользоваться параметром update команды yum. А иногда выходом
из положения становится просто очистка всех файлов, которые находятся в неподходящих местоположениях.
Если это не позволяет решить проблему, попытайтесь выполнить следующую команду:
yum deplist имя_пакета

Эта команда показывает библиотечные зависимости для всех пакетов и позволяет узнать,
какие пакеты программ предоставляют эти зависимости. После получения сведений о том, какие библиотеки требуются для пакета, можно просто их установить. Ниже приведен пример
определения зависимостей для пакета xterm.
# yum deplist xterm
Loaded plugins: langpacks, presto, refresh-packagekit
Adding en_US to language list
Finding dependencies:
package: xterm.i686 261-2.fc14
dependency: libutempter.so.0
provider: libutempter.i686 1.1.5-4.fc12
dependency: rtld(GNU_HASH)
provider: glibc.i686 2.12.90-17
provider: glibc.i686 2.12.90-21
dependency: libc.so.6(GLIBC_2.4)
provider: glibc.i686 2.12.90-17

Глава 8. Установка программного обеспечения

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 235

235

26.06.2012 22:20:37

provider: glibc.i686 2.12.90-21
...
dependency: /bin/sh
provider: bash.i686 4.1.7-3.fc14
dependency: libICE.so.6
provider: libICE.i686 1.0.6-2.fc13
dependency: libXmu.so.6
provider: libXmu.i686 1.0.5-2.fc13
dependency: libc.so.6(GLIBC_2.3)
provider: glibc.i686 2.12.90-17
provider: glibc.i686 2.12.90-21
dependency: libXaw.so.7
provider: libXaw.i686 1.0.6-4.fc12
dependency: libX11.so.6
provider: libX11.i686 1.3.4-3.fc14
dependency: libc.so.6(GLIBC_2.2)
provider: glibc.i686 2.12.90-17
provider: glibc.i686 2.12.90-21
#

Если и это не позволяет устранить данную проблему, можно прибегнуть еще к одному, последнему средству:
yum update --skip-broken

Параметр --skip-broken позволяет просто пропустить пакет с нарушенной зависимостью
и обновить остальные пакеты программ. Возможно, это не поможет устранить нарушения в работе пакета, но, по крайней мере, все остальные пакеты в системе будут успешно обновлены!
В табл. 8.6 перечислены команды, с помощью которых можно попытаться восстановить
нарушенные зависимости, обнаруженные с помощью urpm и zypper. При использовании инструмента zypper может применяться лишь одна команда для проверки и исправления нарушенной зависимости. С другой стороны, если при использовании urpm параметр clean не
позволяет достичь требуемых результатов, то можно, по крайней мере, пропустить пакет, при
обновлении которого возникают нарушения в работе. Для этого необходимо добавить имя пакета, нарушающего нормальную работу, в файл /etc/urpmi/skip.list.

Таблица 8.6. Восстановление нарушенных зависимостей с помощью zypper и urpm
Инструмент с клиентским интерфейсом
urpm
zypper

Команда
urpmi --clean
zypper verify

Репозитарии yum
Для инструмента yum, точно так же, как и для систем aptitude, предусмотрены репозитарии программного обеспечения, применяемые при установке программ. В большинстве
ситуаций эти заранее подготовленные репозитарии позволяют полностью выполнить все требования, возникающие при установке программ. Причем, даже если в какой-то момент возникнет необходимость установить программное обеспечение из другого репозитария, следует
предварительно учесть приведенные ниже соображения.

236

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 236

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:37

Совет

Предусмотрительный системный администратор всегда придерживается утвержденных
репозитариев. Утвержденными репозитариями называются те репозитарии, применение которых одобрено на официальном сайте разработчиков дистрибутива. Занявшись
добавлением неутвержденных репозитариев, можно потерять гарантию стабильности.
Дело в том, что при этом создаются предпосылки возникновения нарушенных зависимостей.

Для ознакомления с тем, какие репозитарии в настоящее время применяются для выборки
программного обеспечения, введите следующую команду:
yum repolist

Если же не удается найти репозитарий, в котором находится требуемое программное обеспечение, то следует выполнить небольшое редактирование файла конфигурации. Файлы
определения репозитариев yum находятся в каталоге /etc/yum.repos.d. Необходимо добавить в этот файл URL-адрес, соответствующий репозитарию, и получить доступ ко всем требуемым ключам шифрования.
На хорошо организованных сайтах репозитариев, таких как rpmfusion.org (http://
rpmfusion.org), можно найти описание всех шагов, необходимых для использования этих
сайтов. Иногда эти сайты репозитариев предлагают файл rpm, который можно загрузить
и установить с помощью команды yum localinstall. В результате установки данного файла
rpm вся работа по подготовке репозитария к использованию будет выполнена автоматически.
Это очень удобно!
В пакете urpm для обозначения репозитариев применяется термин носители информации
(media). В табл. 8.7 приведены команды, применяемые для просмотра носителей информации
urpm и репозитариев zypper. Работая с этими двумя инструментами с внешним интерфейсом,
не приходится редактировать файл конфигурации. Вместо этого, чтобы добавить носитель информации или репозитарий, достаточно ввести одну лишь команду.

Таблица 8.7. Репозитарии zypper и urpm

Отображение репозитария

Инструмент, обслуживающий
клиентские запросы
urpm

Добавление репозитария

urpm

urpmi.addmedia path_name

Отображение репозитария

zypper

zypper repos

Добавление репозитария

zipper

zypper addrepo path_name

Действие

Команда
urpmq --list-media

В системах обоих типов (основанных и на Debian, и на Red Hat) для упрощения процесса управления программным обеспечением используются системы управления пакетами. Но
иногда приходится отказываться от удобств, связанных с применением систем управления пакетами, и решать несколько более трудную задачу установки программного обеспечения непосредственно из исходного кода. Речь об этом пойдет в следующем разделе.

Установка из исходного кода
В главе 4 рассматривались пакеты в виде tar-файлов и было описано, как создавать эти пакеты с использованием команды командной строки tar и как их распаковывать. До появления
таких привлекательных инструментов, как rpm и dpkg, администраторам постоянно приходилось заниматься распаковкой и установкой программного обеспечения из tar-файлов.

Глава 8. Установка программного обеспечения

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 237

237

26.06.2012 22:20:37

Но и в наши дни программистам, использующим программную среду с открытым исходным кодом, иногда приходится сталкиваться с программным обеспечением, собранным
в виде tar-файла. В настоящем разделе рассматривается процесс распаковки и установки пакетов программ из tar-файлов.
В качестве примера будет использоваться пакет программ sysstat. Программа sysstat представляет собой чрезвычайно интересный пакет программ, который предоставляет целый ряд
инструментов контроля над системой.
Прежде всего необходимо загрузить tar-файл sysstat для конкретной системы Linux. Безусловно, можно легко найти готовый пакет sysstat на том или ином сайте Linux, но обычно лучше непосредственно перейти на сайт с исходным кодом этой программы. В рассматриваемым
случае таковым является веб-сайт http://sebastien.godard.pagesperso-orange.fr/.
После щелчка на ссылке Download (Загрузка) происходит переход к странице, которая содержит файлы для загрузки. Ко времени написания этой книги текущая версия программы
имела номер 9.1.5, а файл дистрибутива носил имя sysstat-9.1.5.tar.gz.
Щелкните на соответствующей ссылке, чтобы загрузить файл с исходным кодом в систему
Linux. Сразу после загрузки файла его можно распаковать.
Для распаковки программного tar-файла используется стандартная команда tar:
#
# tar -zxvf sysstat-9.1.5.tar.gz
sysstat-9.1.5/
sysstat-9.1.5/sar.c
sysstat-9.1.5/iostat.c
sysstat-9.1.5/sadc.c
sysstat-9.1.5/sa.h
sysstat-9.1.5/iconfig
sysstat-9.1.5/CHANGES
sysstat-9.1.5/COPYING
sysstat-9.1.5/CREDITS
sysstat-9.1.5/sa2.in
sysstat-9.1.5/README
sysstat-9.1.5/crontab.sample
sysstat-9.1.5/nls/
...
sysstat-9.1.5/nfsiostat.c
sysstat-9.1.5/sysstat-9.1.5.lsm
sysstat-9.1.5/cifsiostat.c
sysstat-9.1.5/nfsiostat.h
sysstat-9.1.5/cifsiostat.h
sysstat-9.1.5/sysstat-9.1.5.spec
#

После того как tar-файл будет распакован, а содержащиеся в нем файлы должным образом
размещены в каталоге sysstat-9.1.5, можно перейти в этот каталог и продолжить работу.
Сначала воспользуемся командой cd для перехода в новый каталог, а затем рассмотрим
перечень его содержимого:
$ cd sysstat-9.1.5
$ ls
activity.c
INSTALL
build
ioconf.c

238

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 238

prf_stats.h
pr_stats.c

sysconfig.in
sysstat-9.1.5.lsm

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:37

CHANGES
cifsiostat.c
cifsiostat.h
common.c
common.h
configure
configure.in
contrib
COPYING
CREDITS
crontab.sample
FAQ
iconfig
$

ioconf.h
iostat.c
iostat.h
Makefile.in
man
mpstat.c
mpstat.h
nfsiostat.c
nfsiostat.h
nls
pidstat.c
pidstat.h
prf_stats.c

pr_stats.h
rd_stats.c
rd_stats.h
README
sa1.in
sa2.in
sa_common.c
sadc.c
sadf.c
sadf.h
sa.h
sar.c
sa_wrap.c

sysstat-9.1.5.spec
sysstat.cron.daily.in
sysstat.crond.in
sysstat.cron.hourly.in
sysstat.in
sysstat.ioconf
sysstat.sysconfig.in
TODO
version.in
xml

В листинге каталога, созданного подобным образом, обычно обнаруживается файл README
или AAAREADME. С этим файлом следует обязательно ознакомиться. В нем приведены инструкции, относящиеся к текущей версии, которые необходимо выполнить, чтобы довести до конца
установку программного обеспечения.
Согласно рекомендации, содержащейся в файле README для пакета sysstat, следующим
шагом должно быть выполнение команды configure sysstat в конкретной системе. При
этом выполняется проверка того, имеются ли в данной системе Linux все библиотеки, от которых зависит пакет, и есть ли необходимый компилятор для компиляции исходного кода:
# ./configure
Check programs:
.
checking for gcc... gcc
checking for C compiler default output file name... a.out
checking whether the C compiler works... yes
...
checking for ANSI C header files... (cached) yes
checking for dirent.h that defines DIR... yes
checking for library containing opendir... none required
checking ctype.h usability... yes
checking ctype.h presence... yes
checking for ctype.h... yes
checking errno.h usability... yes
...
Check library functions:
.
checking for strchr... yes
checking for strcspn... yes
checking for strspn... yes
checking for strstr... yes
checking for sensors support... yes
...
Check configuration:
...
config.status: creating Makefile

Глава 8. Установка программного обеспечения

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 239

239

26.06.2012 22:20:37

Sysstat version:
Installation prefix:
rc directory:
Init directory:
Configuration directory:
Man pages directory:
Compiler:
Compiler f lags:

9.1.5
/usr/local
/etc/rc.d
/etc/rc.d/init.d
/etc/sysconfig
/usr/local/man
gcc
-g -O2

#

Если же какие-либо обязательные требования к установке не соблюдаются, на шаге применения команды configure будут получены сообщения об ошибках с объяснением того, что
еще должно быть сделано.
На следующем этапе должны быть созданы все необходимые двоичные файлы с использованием команды make. Команда make обеспечивает компиляцию исходного кода, после чего
редактор связей создает окончательные версии исполняемых файлов для пакета. Как и команда
configure, команда make вырабатывает большой объем вывода по мере того, как осуществляются шаги компиляции и редактирования связей для всех файлов исходного кода:
# make
...
gcc -o nfsiostat -g -O2 -Wall -Wstrict-prototypes -pipe
-O2 nfsiostat.o librdstats.a libsyscom.a -s
gcc -o cifsiostat.o -c -g -O2 -Wall -Wstrict-prototypes -pipe
-O2 -DSA_DIR=\"/var/log/sa\"
-DSADC_PATH=\"/usr/local/lib/sa/sadc\" cifsiostat.c
gcc -o cifsiostat -g -O2 -Wall -Wstrict-prototypes -pipe
-O2 cifsiostat.o librdstats.a libsyscom.a -s
#

А после завершения работы команды make в каталоге появится практически применимая
программа sysstat! Однако вызов программы на выполнение из того каталога, в котором осуществлена сборка ее исполняемого файла, связан с определенными неудобствами. Поэтому
программу следует установить там, где обычно принято размещать программное обеспечение
в системе Linux. Для этого необходимо зарегистрироваться в учетной записи пользователя root
(или воспользоваться командой sudo, если этот вариант является предпочтительным в применяемом дистрибутиве Linux), а затем воспользоваться параметром install команды make:
# make install
mkdir -p /usr/local/man/man1
mkdir -p /usr/local/man/man8
rm -f /usr/local/man/man8/sa1.8*
install -m 644 -g man man/sa1.8 /usr/local/man/man8
rm -f /usr/local/man/man8/sa2.8*
install -m 644 -g man man/sa2.8 /usr/local/man/man8
rm -f /usr/local/man/man8/sadc.8*
install -m 644 -g man man/sadc.8 /usr/local/man/man8
rm -f /usr/local/man/man1/sar.1*
...
install -m 644 sysstat.sysconfig /etc/sysconfig/sysstat
install -m 644 CHANGES /usr/local/share/doc/sysstat-9.1.5

240

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 240

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:37

install
install
install
install
install
#

-m
-m
-m
-m
-m

644
644
644
644
644

COPYING /usr/local/share/doc/sysstat-9.1.5
CREDITS /usr/local/share/doc/sysstat-9.1.5
README /usr/local/share/doc/sysstat-9.1.5
FAQ /usr/local/share/doc/sysstat-9.1.5
*.lsm /usr/local/share/doc/sysstat-9.1.5

Теперь пакет sysstat окончательно установлен в системе! Безусловно, описанные выше
шаги немного затруднительнее по сравнению с установкой пакета программ с помощью PMS,
но в целом установка с использованием программных tar-файлов не является такой уж сложной.

Резюме
В настоящей главе описано, как работать с системами управления пакетами программ
(Package Management System — PMS) при установке, обновлении или удалении программного
обеспечения из командной строки. Безусловно, в большинстве дистрибутивов Linux предусмотрены привлекательные инструменты с графическим пользовательским интерфейсом для
управления пакетами программ, но не исключена возможность заниматься управлением пакетами из командной строки.
В дистрибутивах Linux на основе Debian для доступа к интерфейсу с системой PMS из
командной строки используется программа dpkg. Внешним интерфейсом для программы dpkg
служит программа aptitude. Программа aptitude предоставляет простые параметры командной строки для работы с пакетами программ в формате dpkg.
В дистрибутивах Linux на основе Red Hat применяется программа rpm, но для работы в командной строке служат другие инструменты пользовательского интерфейса. В дистрибутивах
Red Hat и Fedora для установки пакетов программ и управления ими используется программа yum. В дистрибутиве openSUSE для управления программным обеспечением используется
программа zypper, а в дистрибутиве Mandriva — программа urpm.
В завершении главы был описан процесс установки пакетов программ, которые распространяются только в виде tar-файлов с исходным кодом. Команда tar позволяет распаковать
файлы исходного кода, содержащиеся в tar-файле, после чего с помощью команд configure
и make можно окончательно собрать исполняемую программу из исходного кода.
В следующей главе рассматриваются различные редакторы, предусмотренные в дистрибутивах Linux. Прежде чем приступать к работе над сценариями командного интерпретатора,
необходимо ознакомиться с редакторами, которые позволяют выполнять эту работу!
.

Глава 8. Установка программного обеспечения

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 241

241

26.06.2012 22:20:37

ГЛАВА

9

Работа
с редакторами

В этой главе...
Редактор vim
Редактор emacs
Семейство редакторов KDE
Редактор GNOME
Резюме

Ï

режде чем приступать к освоению работы по написанию сценариев для командного интерпретатора, необходимо узнать, как использовать по крайней мере один
текстовый редактор в Linux. Чем больше вам будет известно о нюансах применения всех привлекательных средств
редакторов, таких как поиск, вырезка и вставка текста, тем
в большей степени вы будете подготовлены к решению
задач разработки сценариев командного интерпретатора.
В настоящей главе рассматриваются основные текстовые
редакторы, которые могут встретиться в мире Linux.

Редактор vim
При работе в режиме командной строки часто возникает
необходимость применения средств хотя бы одного текстового редактора, который работает на консоли Linux. Одним
из редакторов, который применялся в системах Unix с самых первых версий, является редактор vi. В нем используется графический режим консоли для эмуляции окна редактирования текста, что позволяет просматривать строки
файла, переходить из одного места файла в другое, а также
вставлять, редактировать и заменять текст.
Возможно, правы те, кто считает vi самым сложным редактором в мире (по крайней мере, такого мнения придерживаются люди, которые его буквально ненавидят), но этот
редактор предоставляет так много средств, что заслуженно
играет роль основного инструмента для администраторов
Unix в течение многих десятилетий.
Разработчики проекта GNU, перенося редактор vi в мир
программного обеспечения с открытым исходным кодом,
решили внести в него некоторые усовершенствования.

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 242

26.06.2012 22:20:37

В связи с этим в новой версии появились значительные отличия по сравнению с исходным редактором vi, применяющимся в мире Unix, поэтому разработчики переименовали свою версию
в “vi improved”, или сокращенно vim.
Для упрощения работы почти во всех дистрибутивах Linux создаются псевдонимы (см. главу 5) для этого редактора, обозначаемые как vi, которые указывают на программу vim:
$ alias vi
alias vi='vim'
$

В настоящем разделе приведены основные сведения об использовании редактора vim для
внесения изменений в текстовые файлы сценариев командного интерпретатора.

Основные сведения о редакторе vim
Редактор vim работает с данными в буфере, находящемся в памяти. Для запуска редактора
vim достаточно ввести команду vim (или vi, если определен псевдоним) и имя файла, в который необходимо внести изменения:
$ vim myprog.c

Если запуск vim происходит без указания имени файла или если указанный файл не существует, то vim открывает новую буферную область для редактирования. Если же в командной
строке указан существующий файл, то vim считывает все содержимое файла в буферную область и подготавливает файл для редактирования, как показано на рис. 9.1.

Рис. 9.1. Главное окно vim

Редактор vim распознает тип терминала, используемый для проведения сеанса (см. главу 2),
и переходит в полноэкранный режим, что позволяет работать во всем окне терминала как в области редактирования.
В начальном окне редактирования vim отображается содержимое файла (если таковое
имеется) наряду со строкой сообщения, расположенной вдоль нижнего края окна. Если содер-

Глава 9. Работа с редакторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 243

243

26.06.2012 22:20:37

жимое файла занимает не весь экран, редактор vim обозначает знаками тильды (~) те строки
в окне, которые не относятся к файлу (что можно видеть на рис. 9.1).
В строке сообщения в нижней части окна приведены сведения о редактируемом файле, которые изменяются в зависимости от статуса файла, и показаны параметры конфигурации, применяемые по умолчанию в данной конкретной инсталляции vim. Если файл новый, появляется
сообщение [New File].
Редактор vim имеет два режима работы:
■ нормальный режим;
■ режим вставки.
Сразу после открытия файла для редактирования (или после начала работы с новым файлом) редактор vim переходит в нормальный режим, в котором он интерпретирует коды введенных комбинаций клавиш как команды (более подробные сведения об этом приведены ниже).
А в режиме вставки редактор vim вставляет символ, соответствующий каждой нажатой
клавише, в текущем местоположении курсора в буфере, показанном на экране. Для перехода
в режим вставки следует нажать клавишу . Чтобы выйти из режима вставки и возвратиться
в нормальный режим, необходимо нажать клавишу на клавиатуре.
В нормальном режиме можно перемещать курсор в текстовой области с использованием
клавиш со стрелками (такая возможность предоставляется, только если применяемый тип терминала распознан редактором vim должным образом). Если же оказалось, что установленное
терминальное соединение не поддерживает все необходимые функции и клавиши со стрелками
не определены, то это не означает, что все потеряно. В число команд vim входят команды перемещения курсора, включая следующие:
■
■
■
■

команда h, предназначенная для перемещения влево на один символ;
команда j для перемещения вниз на одну строку (на следующую строку в тексте);
команда k, позволяющая перейти вверх на одну строку (на предыдущую строку в тексте);
команда l, обеспечивающая переход вправо на один символ.

Безусловно, построчное перемещение курсора в больших текстовых файлах является
слишком непродуктивным. К счастью, в редакторе vim предусмотрено несколько команд, позволяющих ускорить переход по содержимому файла:
■ команда PageDown (или ), которая указывает, что должен быть выполнен переход вперед на один экран с данными;
■ команда PageUp (или ), предназначенная для перехода назад на один экран
с данными;
■ команда G для перемещения к последней строке в буфере;
■ команда num G, позволяющая перейти к строке с номером num в буфере;
■ команда gg, обеспечивающая переход к первой строке в буфере.
Кроме того, в нормальном режиме редактор vim предоставляет доступ к специальной
функции, называемой режимом командной строки. В режиме командной строки пользователю
предоставляется интерактивная командная строка, в которой он может вводить дополнительные команды для управления другими действиями в редакторе vim. Для перехода в режим командной строки следует нажать клавишу со знаком двоеточия в нормальном режиме. Курсор
перемещается в строку сообщения, и появляется двоеточие как приглашение к вводу команды.

244

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 244

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:37

В число команд командной строки входят следующие несколько команд, предназначенных
для сохранения буфера в файл и выхода из программы vim:
■ команда q, позволяющая сразу же завершить работу, если не было внесено никаких изменений в данные в буфере;
■ команда q!, с помощью которой можно завершить работу и отказаться от каких-либо
изменений, внесенных в данные буфера;
■ команда w filename, предназначенная для сохранения файла под другим именем файла;
■ команда wq, обеспечивающая сохранение данных буфера в файле и завершение работы.
После ознакомления только с этими несколькими основными командами vim вполне можно
понять, почему некоторые люди испытывают к редактору vim непримиримую ненависть. Дело
в том, что для полноценного использования vim необходимо изучить большое количество непонятных, трудно запоминающихся команд. Однако, хорошо освоив даже небольшое количество основных команд vim, вы получите возможность быстро редактировать файлы непосредственно из командной строки, независимо от того, в какой среде работаете. Кроме того, после
получения устойчивых навыков ввода команд с клавиатуры привычка набирать и данные, и команды редактирования становится второй натурой, поэтому программисты даже чувствуют
себя немного не в своей тарелке, когда снова приходится прибегать к использованию мыши!

Редактирование данных
В процессе работы в режиме вставки можно вставлять данные в буфер, но иногда приходится также добавлять или удалять данные после того, как эти данные уже были введены в буфер. В нормальном режиме редактора vim предусмотрено несколько команд редактирования
данных в буфере. В табл. 9.1 перечислены некоторые общие команды редактирования для vim.

Таблица 9.1. Команды редактирования vim
Команда

Описание

x

Удалить символ в текущей позиции курсора

dd

Удалить строку в текущей позиции курсора

dw

Удалить слово в текущей позиции курсора

d$
J

Провести удаление до конца строки от текущей позиции курсора

u

Отменить предыдущую команду редактирования

a

Добавить данные после текущей позиции курсора

A

Добавить данные до конца строки, начиная с текущей позиции курсора

r char

Заменить отдельный символ в текущей позиции курсора символом char

R text

Перезаписывать данные в текущей позиции курсора, заменяя текстом text, пока не будет нажата
клавиша

Удалить символ обозначения конца строки, находящийся в конце строки в текущей позиции курсора
(что приводит к соединению строк)

Некоторые команды редактирования позволяют также использовать числовой модификатор, который указывает кратность выполнения команды. Например, применение команды 2x
приводит к удалению двух символов, начиная с текущей позиции курсора, а команда 5dd удаляет пять строк, начиная со строки, в которой в настоящее время находится курсор.

Глава 9. Работа с редакторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 245

245

26.06.2012 22:20:37

Внимание!

Прибегая к использованию клавиши или клавиатуры персонального компьютера в редакторе vim, необходимо соблюдать осторожность. Редактор vim
обычно распознает нажатие клавиши как команду, функционально эквивалентную команде x, которая удаляет символ в текущем местоположении курсора. С другой
стороны, обычно редактор vim не распознает нажатие клавиши .

Копирование и вставка
Стандартным средством современных редакторов является возможность вырезать или копировать данные, а затем вставлять их в другое место в документе. Редактор vim предоставляет
способ выполнения этой операции.
Задача вырезки и вставки решается относительно просто. В табл. 9.1 уже были показаны
команды, которые позволяют удалять данные из буфера. Однако редактор vim при удалении
данных фактически не уничтожает эти данные, а передает на хранение в отдельный регистр.
Затем удаленные данные можно получить с помощью команды p.
Например, можно удалить строку текста с помощью команды dd, затем переместить курсор в то место в буфере, в котором снова должна появиться эта строка, после чего применить
команду p. Команда p вставляет текст после строки в текущей позиции курсора. Аналогичную
операцию можно проделать с помощью любой команды, которая удаляет текст.
Задача копирования текста немного сложнее. Командой копирования в редакторе vim является y (сокращение от yank — копирование в память). С командой y можно использовать такой
же второй символ, как и с командой d (например, вариант команды yw означает, что в память
должно быть скопировано слово, а команда y$ указывает, что в память должен быть скопирован текст до конца строки). После копирования текста в память можно перевести курсор к тому
месту, где должен быть помещен текст, после чего задать команду p. Теперь скопированный
в память текст появится в новом месте.
Сложность применения копирования в память заключается в том, что нельзя следить за
происходящим, поскольку копирование текста не затрагивает сам текст, скопированный в память. Вы не знаете наверняка, что было скопировано в память, пока не вставитеполученную
копию где-нибудь в другом месте. Однако в редакторе vim предусмотрено еще одно средство,
которое упрощает применение операции копирования в память.
Это — визуальный режим, предусматривающий выделение текста подсветкой при перемещении курсора. Визуальный режим можно использовать, выбирая текст, который должен
быть скопирован в память для последующей вставки. Чтобы перейти в визуальный режим,
переместите курсор в то место, где должно начаться копирование в память, и введите команду v. Вы заметите, что текст, начиная с текущей позиции курсора, теперь выделяется подсветкой. После этого перемещайте курсор, чтобы охватить текст, который должен быть скопирован
в память (можно даже переходить на нижние строки, чтобы скопировать в память больше чем
одну строку текста). По мере перемещения курсора редактор vim выделяет подсветкой текст
в области копирования в память. Вслед за окончанием выделения подсветкой текста, который
должен быть скопирован, нажмите клавишу для вызова команды копирования в память.
Теперь, когда текст отправлен в регистр, достаточно переместить курсор в то место, где он
должен быть вставлен, и ввести команду p.

Поиск и замена
Команда поиска vim позволяет легко проводить поиск данных в буфере. Чтобы ввести строку для поиска, нажмите клавишу косой черты (). Курсор перейдет в строку сообщения,

246

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 246

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:38

и редактор vim выведет косую черту. Наберите текст, который должен быть найден, и нажмите
клавишу . Редактор vim в ответ выполнит одно из трех действий.
■ Если искомое слово находится дальше в буфере по сравнению с текущим местоположением курсора, то происходит переход к первому ближайшему местоположению, где
находится такой же текст.
■ Если искомое слово не расположено вслед за текущим местоположением курсора, то
после достижения конца файла происходит переход к первому местоположению в файле, где имеется текст (на что указывает также сообщение).
■ Если поиск до конца файла или с начала файла оканчивается неудачей, то выводится
сообщение об ошибке с указанием, что текст не найден в файле.
Чтобы продолжить поиск того же слова, нажмите клавишу косой черты, а затем — клавишу
; для продолжения поиска можно также ввести команду n (сокращение от next — далее).
Команда замены позволяет быстро заменять одно слово другим в тексте (подставлять вместо одного слова другое). Чтобы воспользоваться командой замены, необходимо перейти в режим командной строки. Команда замены имеет следующий формат:
:s/old/new/

Редактор vim переходит к первому вхождению текста old и заменяет его текстом new. Команда замены имеет несколько показанных ниже модификаций, которые позволяют заменять
больше одного вхождения текста.
■ Команда :s/old/new/g обеспечивает замену всех вхождений old в строке.
■ Команда :n,ms/old/new/g указывает, что должны быть заменены все вхождения old
в строках с номерами от n до m.
■ Команда :%s/old/new/g позволяет заменить все вхождения old во всем файле.
■ Команда :%s/old/new/gc требует заменить все вхождения old во всем файле, но выводить приглашения для подтверждения каждой замены.
Вполне очевидно, что vim, в отличие от других текстовых редакторов с командной строкой,
содержит довольно много дополнительных функций. Редактор vim включен в каждый дистрибутив Linux, поэтому рекомендуется овладеть по меньшей мере основами работы с ним, чтобы
всегда иметь возможность вносить изменения в сценарии, независимо от того, какие задачи вы
решаете или какие еще редакторы имеете в своем распоряжении.

Редактор emacs
Редактор emacs — чрезвычайно популярный текстовый редактор, который был разработан
еще до создания операционной системы Unix. Программисты в свое время настолько привыкли к этому редактору, что перенесли его в среду Unix, а теперь он перенесен также в среду
Linux. Редактор emacs начал свое существование как редактор текста на терминале, во многом
аналогично vi, но уже довольно давно был заменен графической версией.
Редактор emacs все еще обеспечивает работу в таком же режиме, как и его предшественник,
предназначенный для терминала, но в настоящее время предоставляет также возможность использовать графическое окно X Window для редактирования текста в графической среде. Как
правило, после запуска редактора emacs из командной строки программа редактора определяет, имеется ли доступный сеанс X Window, и в случае положительного ответа запускается

Глава 9. Работа с редакторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 247

247

26.06.2012 22:20:38

в графическом режиме. Если таковой сеанс не существует, редактор запускается в терминальном режиме.
В настоящем разделе приведено описание редакторов emacs обоих типов, и для терминального, и для графического режима, чтобы читатель мог узнать, как использовать тот и другой,
если есть такое желание (или необходимость).

Работа с редактором emacs на терминале
Версию редактора emacs для терминального режима можно рассматривать как еще один
редактор, в котором предусмотрено большое количество клавиатурных команд, позволяющих
выполнять функции редактирования. В редакторе emacs используются комбинации клавиш,
которые включают клавишу (клавиша на клавиатуре персонального компьютера) и клавишу . В большинстве пакетов эмуляции терминала персонального компьютера клавиша отображается на клавишу персонального компьютера. В официально утвержденной документации по emacs клавиша сокращенно обозначается как
, а клавиша — как . Таким образом, для указания на то, что нужно ввести
комбинацию клавиш , в документах приведено сокращение . В данной главе применяется тот же принцип, чтобы не возникала путаница.

Основы emacs
Чтобы приступить к редактированию файла с помощью emacs, введите в командной строке
следующую команду:
$ emacs myprog.c

Откроется окно emacs для работы в терминальном режиме с кратким введением и экраном
справки. Не следует беспокоиться по поводу того, что текст выбранного вами файла не появился на экране; как только вы нажмете любую клавишу, редактор emacs загрузит файл в активный
буфер и отобразит текст, как показано на рис. 9.2.

Рис. 9.2. Редактирование файла с использованием редактора emacs в терминальном режиме

248

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 248

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:38

Можно видеть, что в верхней части окна терминального режима отображается типичная
строка меню. К сожалению, эта строка меню предназначена для использования не в терминальном режиме, а лишь в графическом.
На заметку

Если у вас имеется графический рабочий стол, но вы предпочитаете использовать emacs
в терминальном режиме, а не в режиме X Window, то дополнительно задайте параметр -nw в командной строке.

В отличие от редактора vim, в котором приходится входить и выходить из режима вставки
для переключения между вводом команд и вставкой текста, в редакторе emacs имеется только
один режим. После ввода любого символа, который может быть выведен на печать, редактор
emacs вставляет его в текущей позиции курсора. А после ввода команды emacs выполняет эту
команду.
Для перемещения курсора в области буфера можно использовать клавиши со стрелками,
а также клавиши и . Эта возможность предоставляется лишь при том
условии, что программа редактора emacs правильно распознает применяемый эмулятор терминала. В противном случае для перемещения курсора можно воспользоваться командами,
приведенными ниже.
■ Команда C-p, предназначенная для продвижения вверх на одну строку (предыдущую
строку в тексте).
■ Команда C-b, позволяющая перейти влево (назад) на один символ.
■ Команда C-f, с помощью которой можно перейти вправо (вперед) на один символ.
■ Команда C-n, обеспечивающая перемещение вниз на одну строку (следующую строку
в тексте).
Предусмотрены также следующие команды, предназначенные для перемещения курсора
в тексте на более значительные расстояния.
Команда M-f позволяет перейти вправо (вперед) к следующему слову.
Команда M-b перемещает курсор влево (назад) к предыдущему слову.
Команда C-a перемещает курсор в начало текущей строки.
Команда C-e позволяет перейти в конец текущей строки.
Команда M-a обеспечивает перемещение в начало текущего предложения.
Команда M-e перемещает курсор в конец текущего предложения.
Команда M-v обеспечивает переход назад на один экран данных.
Команда C-v позволяет перейти вперед на один экран данных.
Команда M-< указывает, что должен быть выполнено перемещение на первую строку
текста.
■ Команда M-> дает возможность перейти в последнюю строку текста.
■
■
■
■
■
■
■
■
■

Необходимо также освоить несколько следующих команд, с помощью которых можно снова сохранить буфер редактора в файле и выйти из программы emacs.
■ Команда C-x C-s служит для сохранения текущего содержимого буфера в файл.
■ Команда C-z позволяет выйти из редактора emacs, но оставить его работающим в текущем сеансе, чтобы можно было снова к нему вернуться.
■ Команда C-x C-c указывает, что нужно выйти из emacs и остановить эту программу.

Глава 9. Работа с редакторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 249

249

26.06.2012 22:20:38

Заслуживает внимания то, что для двух из этих средств требуются по две клавиатурные
команды. Команда C-x называется расширенной командой. Применение этой команды лежит
в основе создания еще одного крупного набора команд, предназначенных для работы.

Редактирование данных
Редактор emacs довольно удачно справляется с операциями вставки и удаления текста в буфере. Чтобы вставить текст, переместите курсор в то место, где должен быть вставлен текст,
и приступите к вводу текста. Для удаления текста в редакторе emacs предназначены клавиша , позволяющая удалить символ перед текущей позицией курсора, и клавиша
, которая удаляет символ в текущем местоположении курсора.
В редакторе emacs предусмотрены также команды уничтожения текста. Разница между удалением и уничтожением текста состоит в том, что текст после уничтожения помещается редактором emacs во временной области, из которой его можно извлечь (см. раздел “Копирование
и вставка”). А удаленный текст исчезает навсегда.
Для уничтожения текста в буфере предусмотрено несколько команд.
■ Команда M-Backspace позволяет уничтожить слово перед текущей позицией курсора.
■ Команда M-d служит для уничтожения слова после текущей позиции курсора.
■ Команда C-k применяется для уничтожения текста от текущей позиции курсора до конца строки.
■ Команда M-k предназначена для уничтожения текста от текущей позиции курсора до
конца предложения.
Кроме того, в редакторе emacs предусмотрен привлекательный способ уничтожения большого объема текста. Для этого достаточно переместить курсор в начало области, в которой
должен быть уничтожен текст, и нажать клавиши или . После этого необходимо переместить курсор в конец области, где находится уничтожаемый текст, и нажать командные клавиши . Весь текст между этими двумя местоположениями будет уничтожен.
Если окажется так, что уничтожение текста произошло по ошибке, то можно воспользоваться командой C-u, которая отменяет действие команды уничтожения и возвращает данные
в то состояние, в котором они находились до уничтожения.

Копирование и вставка
Выше было показано, как вырезать данные в области буфера emacs, а в данном разделе речь
пойдет о том, как вставить эти данные в другом месте. К сожалению, у тех, кто привык работать с редактором vim, могут возникать недоразумения после перехода к выполнению этого
процесса с использованием редактора emacs.
Этому способствует такое неудачное совпадение, что в редакторе emacs копированием в память (yanking) называется вставка данных. А в редакторе vim термином yanking обозначается
непосредственно копирование в память, и об этом приходится постоянно помнить, если в ходе
работы используются оба редактора.
После уничтожения данных с применением одной из команд уничтожения переместите
курсор в то местоположение, где должны быть вставлены данные, и задайте команду C-y. Это
приводит к копированию в память текста из временной области и вставке его в текущей позиции курсора. Команда C-y копирует в память текст, сохраненный во временной области после выполнения последней команды уничтожения. Если же было выполнено несколько команд
уничтожения, то можно циклически переходить по полученным с их помощью данным с использованием команды M-y.

250

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 250

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:38

Чтобы выполнить копирование и вставку текста, достаточно лишь скопировать его назад
в память в том же местоположении, в котором он был уничтожен, а затем перейти в новое
местоположение и снова воспользоваться командой C-y. Допускается выполнять копирование
текста назад в память столько раз, сколько потребуется.

Поиск и замена
Поиск текста в редакторе emacs выполняется с помощью команд C-r и C-s. Команда C-s
осуществляет прямой поиск в области буфера от текущей позиции курсора до конца буфера,
а команда C-r выполняет обратный поиск в области буфера от текущей позиции курсора до
начала буфера.
После ввода команды C-s или C-r в нижней строке экрана появляется приглашение к вводу
информации с запросом ввести текст для поиска. Редактор emacs может выполнять операции
поиска двух типов.
При инкрементном поиске редактор emacs выполняет поиск текста в оперативном режиме
одновременно с тем, как происходит ввод искомого слова. После ввода первой буквы редактор
выделяет подсветкой все вхождения этой буквы в буфере. А вслед за вводом второй буквы выделяются подсветкой все вхождения двухбуквенной комбинации в тексте, и такой ввод может
продолжаться до тех пор, пока не будет найден искомый текст.
При неинкрементном поиске требуется нажать клавишу после вызова команды
C-r или C-s. Это приводит к блокированию вывода запроса поиска в нижней строке текстовой
области, что позволяет полностью ввести искомый текст перед началом поиска.
Чтобы заменить существующую текстовую строку новой текстовой строкой, необходимо
воспользоваться командой M-x. Для выполнения этой команды требуется также задать текстовую команду с параметрами.
Текстовой командой является команда replace-string. После ввода этой команды нажмите клавишу , и редактор emacs выведет запрос для указания существующей текстовой
строки, подлежащей замене. Вслед за вводом этой строки снова нажмите клавишу ,
и редактор emacs выведет запрос для указания новой строки, которая должна заменить существующий текст.

Использование буферов в редакторе emacs
Если в редакторе emacs развернуто несколько областей буферов, то он позволяет редактировать сразу несколько файлов. Предусмотрена возможность загружать в каждый буфер по
одному файлу и переключаться с одного буфера на другой в ходе редактирования.
Чтобы загрузить новый файл в буфер, работая в редакторе emacs, воспользуйтесь последовательностью комбинаций клавиш . Это — режим поиска файла в редакторе emacs.
В этом режиме открывается нижняя строка в окне и пользователю предоставляется возможность ввести имя файла, к редактированию которого он желает приступить. Если имя или местоположение файла не известно, достаточно нажать клавишу . Это приводит к вызову средства просмотра файла в окне редактирования, как показано на рис. 9.3.
С помощью этого окна можно перейти к файлу, который необходимо отредактировать. Чтобы перейти на более высокий уровень в каталоге, переведите курсор на запись с двойной точкой и нажмите клавишу . Для перехода вниз по каталогу переведите курсор на запись
каталога и нажмите клавишу . После того как будет найден файл, предназначенный
для редактирования, остается только нажать клавишу , и редактор emacs загрузит его
в новую область буфера.

Глава 9. Работа с редакторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 251

251

26.06.2012 22:20:38

Рис. 9.3. Браузер режима поиска файла, применяемый в редакторе emacs

Предусмотрена возможность просматривать список активных областей буферов, нажимая
комбинацию расширенной команды C-x C-b. Редактор emacs разбивает окно редактора на две
части и отображает список буферов в нижней части окна. В дополнение к главному буферу
редактирования редактор emacs всегда предоставляет еще два таких буфера:
■ рабочая область, обозначаемая как *scratch*;
■ область сообщений с обозначением *Messages*.
Рабочая область позволяет вводить команды языка программирования LISP, а также оставлять для себя заметки. В области сообщений отображаются сообщения, формируемые редактором emacs в процессе работы. Если в ходе выполнения программы emacs возникают какиелибо ошибки, они отображаются в области сообщений.
Предусмотрены следующие два способа переключения на другую область буфера в окне.
■ Команда C-x o позволяет переключиться на окно со списком буферов. После этого
можно переместиться к требуемой области буфера с помощью клавиш со стрелками
и клавишу .
■ Команда C-x b предусматривает ввод имени области буфера, на которую необходимо
переключиться.
Если будет выбран вариант с переключением с помощью окна со списком буферов, то редактор emacs откроет область буфера в новой области окна. Редактор emacs позволяет открывать несколько окон в одном сеансе. В следующем разделе показано, как управлять несколькими окнами в редакторе emacs.

Использование окон в редакторе emacs,
работающем в терминальном режиме
Редактор emacs для работы в терминальном режиме был разработан задолго до того, как
появилась идея применения графических окон. Но в то время такое нововведение представ-

252

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 252

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:38

ляло собой большой шаг вперед, поскольку обеспечивалась возможность поддерживать одновременно несколько окон редактирования с помощью основного окна emacs.
Предусмотрена возможность разбивать окно редактирования emacs на несколько окон с помощью одной из следующих двух команд.
■ Команда C-x 2 разбивает окно по горизонтали на два окна.
■ Команда C-x 3 разбивает окно по вертикали на два окна.
Для перехода от одного окна к другому служит команда C-x o. Следует отметить, что после
создания нового окна редактор emacs использует в этом новом окне область буфера из исходного окна. После перехода в новое окно можно воспользоваться командой C-x C-f для загрузки
нового файла или вызвать одну из тех команд, которые предназначены для переключения на
другую область буфера в новом окне.
Чтобы закрыть окно, необходимо перейти к нему и вызвать на выполнение команду C-x 0
(0 означает нуль). Если потребуется закрыть все окна, кроме того, в котором вы работаете, воспользуйтесь командой C-x 1 (1 — это единица).

Использование редактора emacs в среде X Window
После вызова на выполнение редактора emacs в среде X Window (такой как рабочий стол
KDE или GNOME) его запуск происходит в графическом режиме, как показано на рис. 9.4.

Рис. 9.4. Графическое окно редактора emacs

Глава 9. Работа с редакторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 253

253

26.06.2012 22:20:38

После успешного овладения приемами работы с редактором emacs в терминальном режиме
не составляет особого труда перейти к работе в режиме X Window. Все клавиатурные команды
становятся доступными как элементы строки меню. Строка меню emacs содержит следующие
элементы.
■ File (Файл). Этот элемент меню позволяет открывать файлы в окнах, создавать новые
окна, закрывать окна, сохранять буфера и выводить содержимое буферов на печать.
■ Edit (Редактирование). Позволяет вырезать и копировать выбранный текст в буфер обмена, вставлять данные буфера обмена в текущей позиции курсора, выполнять поиск
и замену текста.
■ Options (Параметры). Предоставляет настройки для многих других средств emacs, таких как выделение подсветкой, перенос по словам, определение типа курсора и задание
шрифтов.
■ Buffers (Буфера). Позволяет сформировать списки текущих доступных буферов и легко
переключаться между областями буферов.
■ Tools (Инструменты). Обеспечивает доступ к таким дополнительным функциям emacs,
как доступ к интерфейсу командной строки, проверка орфографии, сравнение текста
в разных файлах (что принято называть поиском различий), отправка сообщений электронной почты, работа с календарем и калькулятором.
■ Help (Справка). Предоставляет доступ к оперативному руководству по emacs, что позволяет легко получить справку по конкретным функциям emacs.
В дополнение к обычным графическим элементам строки меню emacs часто встречается
еще один отдельный элемент, характерный для того типа файла, который находится в буфере
редактора. На рис. 9.4 показано, что в окне открыта программа на языке C, поэтому в редакторе
emacs предусмотрен элемент меню C, позволяющий применять дополнительные настройки
для выделения подсветкой синтаксиса C, а также компилировать, выполнять и отлаживать код
из командной строки.
Графическое окно emacs может служить примером того, как происходил перенос более старых приложений для консоли в мир графических средств. В настоящее время, когда во многих
дистрибутивах Linux предусмотрены графические рабочие столы (даже на серверах, где они
фактически не требуются), графические редакторы все чаще применяются вместо редакторов
всех прочих типов. В обеих популярных версиях среды рабочего стола Linux (KDE и GNOME)
также предусмотрены графические текстовые редакторы, специально предназначенные для
той или иной среды, которые рассматриваются в остальной части этой главы.

Семейство редакторов KDE
Перед пользователями дистрибутивов Linux, в которых применяется рабочий стол KDE
(см. главу 1), открывается широкий выбор, если возникает необходимость выполнить работу
в текстовом редакторе. В проекте KDE официально поддерживаются два текстовых редактора.
■ Kwrite. Пакет редактирования текста с применением одного экрана.
■ Kate. Полнофункциональный, многоэкранный пакет редактирования текста.
Оба эти редактора представляют собой графические текстовые редакторы, которые содержат много дополнительных функций. Редактор Kate предоставляет более развитые функции,
а также позволяет воспользоваться дополнительными, привлекательными средствами, которые

254

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 254

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:38

не часто встречаются в стандартных текстовых редакторах. В настоящем разделе описаны каждый из этих редакторов, а также некоторые средства, которые можно использовать для упрощения работы в области редактирования сценариев командного интерпретатора.

Редактор KWrite
Основным редактором для среды KDE является KWrite. Он предоставляет простые возможности редактирования текста, такие как редактирование с учетом стилей, а также поддерживает выделение цветом синтаксических конструкций в коде и редактирование кода. Применяемое по умолчанию окно редактирования KWrite показано на рис. 9.5.

Рис. 9.5. Применяемое по умолчанию окно KWrite, в котором редактируется
программа сценария командного интерпретатора

Об этом нельзя судить на основании рис. 9.5, но редактор KWrite распознает несколько
типов языков программирования и позволяет использовать цветовую разметку для проведения
различий между константами, функциями, комментариями и т.д. Кроме того, следует отметить,
что для оператора цикла for предусмотрен значок, который связывает открывающие и закрывающие фигурные скобки. Этот значок называется маркером сворачивания. Щелкнув на подобном значке, можно свернуть целую функцию в одну строку. Это средство становится очень
полезным, когда приходится работать с большими приложениями.
Окно редактирования KWrite предоставляет все возможности вырезки и вставки с использованием мыши и клавиш со стрелками. Как и любой текстовый процессор, этот редактор позволяет выделять подсветкой, вырезать (или копировать) текст в любом месте области буфера
и вставлять его в любом другом месте.
Чтобы приступить к редактированию файла с использованием KWrite, можно либо выбрать
KWrite в системе меню KDE на рабочем столе (некоторые дистрибутивы Linux даже создают
для этого редактора значок на панели), либо запустить программу редактора в приглашении
командной строки:

Глава 9. Работа с редакторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 255

255

26.06.2012 22:20:38

$ kwrite factorial.sh

Команда kwrite имеет несколько описанных ниже параметров командной строки, которые
можно использовать для настройки способа запуска редактора.
■ Параметр --stdin вынуждает редактор KWrite читать данные со стандартного устройства ввода данных, а не из файла.
■ Параметр --encoding указывает, какой тип кодировки символов используется для файла.
■ Параметр --line позволяет указать, с какого номера строки должен начаться вывод
файла в окне редактора.
■ Параметр --column указывает, с какого номера столбца начинается вывод файла в окне
редактора.
В редакторе KWrite предусмотрены и строка меню, и панель инструментов в верхней части окна редактирования, что позволяет выбирать необходимые средства и вносить изменения
в параметры конфигурации редактора KWrite.
Строка меню содержит следующие элементы.
File (Файл). Позволяет загружать, сохранять, печатать и экспортировать текст из файлов.
Edit (Правка). Дает возможность управлять текстом в области буфера.
View (Представление). Управляет тем, как выглядит текст в окне редактора.
Bookmarks (Закладки). Служит для обработки указателей, позволяющих возвращаться
к конкретным местоположениям в тексте (может потребоваться разрешить использование этой функции с помощью параметров настройки).
■ Tools (Инструменты). Содержит специализированные средства управления текстом.
■ Settings (Настройки). Служит для определения способа обработки текста в редакторе.
■ Help (Справка). Предназначен для предоставления сведений о редакторе и его командах.

■
■
■
■

В элементе строки меню Edit предусмотрены команды, с помощью которых можно решать
любые задачи редактирования текста. Поэтому достаточно лишь выбирать нужные элементы
в строке меню Edit, как показано в табл. 9.2, не сталкиваясь с необходимостью запоминать загадочные клавиатурные команды (которые, кстати, также поддерживаются редактором KWrite).

Таблица 9.2. Элементы меню Edit (Правка) редактора KWrite
Элемент

Описание

Undo (Отмена)

Выполняет по отношению к последнему действию или операции обратное
действие или операцию

Redo (Повтор)

Выполняет действие, обратное по отношению к последнему действию
отмены

Cut (Вырезка)

Удаляет выбранный текст и помещает его в буфер обмена

Copy (Копировать)

Копирует выбранный текст в буфер обмена

Copy as HTML (Копирование
как HTML)

Копирует выбранный текст в буфер обмена как код HTML

Paste (Вставить)

Вставляет текущее содержимое буфера обмена в текущей позиции курсора

Select All (Выделить все)

Выделяет весь текст в редакторе

Deselect (Отменить выделение)

Отменяет выделение всего текста, который выбран в настоящее время

256

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 256

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:38

Окончание табл. 9.2
Элемент

Описание

Overwrite Mode (Режим замены)

Переключает режим вставки на режим замены, в котором происходит замена текста вновь введенным текстом, а не вставка нового текста

Find (Найти)

Выводит диалоговое окно Find Text (Поиск текста), которое позволяет настраивать текстовый поиск

Find Next (Найти следующее)

Повторяет последнюю операцию поиска в прямом направлении в области
буфера

Find Previous (Найти предыдущее) Повторяет последнюю операцию поиска в обратном направлении в области
буфера
Replace (Заменить)

Выводит диалоговое окно Replace With (Заменить на), которое позволяет
настраивать текстовый поиск и замену

Find Selected (Найти выбранное)

Находит следующее вхождение выбранного текста

Find Selected Backwards
(Найти выбранное сзади)

Находит предыдущее вхождение выбранного текста

Go to Line (Перейти к строке)

Выводит диалоговое окно Goto (Перейти), которое позволяет ввести номер
строки. Курсор перемещается к указанной строке

Средство Find (Поиск) имеет два режима: обычный режим, который позволяет выполнять
простые операции текстового поиска, и дополненный режим поиска и замены, позволяющий
в случае необходимости решать более сложные задачи поиска и замены. Для переключения между этими двумя режимами предназначена зеленая стрелка в разделе Find, как показано на рис. 9.6.

Рис. 9.6. Раздел Find редактора KWrite

Дополненный режим поиска позволяет задавать для поиска не только символьные строки,
но и регулярные выражения (о чем речь пойдет в главе 19). Предусмотрены также некоторые
другие параметры, которые можно использовать для настройки поиска, позволяющие, напри-

Глава 9. Работа с редакторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 257

257

26.06.2012 22:20:38

мер, указать, должен ли проводиться поиск с учетом регистра и следует ли рассматривать при
поиске лишь целые слова, а не произвольные строки.
Элемент строки меню Tools (Инструменты) предоставляет несколько удобных средств для
работы с текстом в области буфера. Инструменты, предусмотренные в редакторе Kwrite, перечислены в табл. 9.3.

Таблица 9.3. Инструменты KWrite
Инструмент

Описание

Read Only Mode (Режим доступа только Блокирует текст, чтобы во время работы в редакторе нельзя было
для чтения)
вносить какие-либо изменения
Encoding (Кодировка)

Задает кодировку для набора символов, используемого в тексте

Spelling (Орфография)

Запускает программу проверки орфографии с начала текста

Spelling (from cursor) (Орфография
(с позиции курсора))

Запускает программу проверки орфографии с текущей позиции
курсора

Spellcheck Selection (Проверка орфографии в выбранном тексте)

Запускает программу проверки орфографии только на выбранном
участке текста

Indent (Прямой отступ)

Увеличивает отступ абзаца на единицу

Unindent (Обратный отступ)

Уменьшает отступ абзаца на единицу

Clean Indentation (Очистка отступов)

Возвращает все отступы абзацев к исходным настройкам

Align (Выровнять)

Принудительно возвращает текущую строку или выбранные строки
к заданным по умолчанию стандартным настройкам

Uppercase (Верхний регистр)

Преобразует символы в выбранном тексте или в текущей позиции
курсора в символы верхнего регистра

Lowercase (Нижний регистр)

Преобразует символы в выбранном тексте или в текущей позиции
курсора в символы нижнего регистра

Capitalize (Преобразовать в прописные)

Преобразовывает первую букву выбранного текста или слова
в текущей позиции курсора в прописную

Join Lines (Соединить строки)

Объединяет в одну строку выбранные строки или строку в текущей
позиции курсора и следующую строку

Word Wrap Document (Выполнить пере- Обеспечивает перенос на новую строку в тексте. Если длина строки
нос по словам)
текста превышает ширину окна редактора, вывод строки текста продолжается на следующей строке экрана

Очевидно, что этот с виду простой текстовый редактор предоставляет весьма широкий набор инструментов!
Меню Settings (Настройки) позволяет получить доступ к диалоговому окну Configure
Editor (Настройка редактора), которое показано на рис. 9.7.
В левой части диалогового окна Configuration (Конфигурация) находятся значки, позволяющие пользователю выбрать средство KWrite, подлежащее настройке. После выбора значка
в правой части диалогового окна отображаются значения параметров конфигурации для соответствующего средства.
Средство Appearance (Внешний вид) позволяет задавать некоторые функции, которые
управляют отображением текста в окне текстового редактора. Здесь можно разрешить перенос по словам, ввести нумерацию строк (что очень удобно для программистов) и обозначить
папки маркерами. Средство Fonts & Colors (Шрифты и цвета) позволяет настраивать полную
цветовую схему для редактора, определяя, какие цвета должны применяться для обозначения
всех категорий текстовых конструкций в коде программы.

258

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 258

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:39

Рис. 9.7. Диалоговое окно Configure Editor редактора KWrite

Редактор Kate
Редактор Kate — ведущий редактор для проекта KDE. В нем используется такой же текстовый редактор, как и в приложении KWrite (поэтому аналогичным является и большинство
предусмотренных в нем средств), но в тот же отдельный пакет включено много дополнительных средств.
Первое, что бросается в глаза после запуска редактора Kate, — диалоговое окно, показанное на рис. 9.8, а не само окно редактора!

Рис. 9.8. Диалоговое окно сеанса Kate

Глава 9. Работа с редакторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 259

259

26.06.2012 22:20:39

Редактор Kate обрабатывает файлы в сеансах. Предусмотрена возможность открывать в сеансах несколько файлов, а также иметь несколько сохраненных сеансов. После запуска редактор Kate предоставляет возможность выбрать сеанс, к которому следует возвратиться. После
закрытия сеанса Kate редактор запоминает документы, которые были открыты, и отображает
их при следующем запуске Kate. Это позволяет легко управлять файлами из нескольких проектов путем использования отдельных рабочих пространств для каждого проекта.
После выбора сеанса открывается основное окно редактирования Kate, которое показано
на рис. 9.9.

Рис. 9.9. Основное окно редактирования Kate

В области окна слева отображаются документы, открытые в настоящее время в сеансе.
Предусмотрена возможность переключаться с одного документа на другой, для чего достаточно щелкнуть на имени документа. Чтобы вызвать на редактирование новый файл, перейдите
на вкладку Filesystem Browser (Обозреватель файловой системы), находящуюся слева. После
этого в левой области окна открывается полноценный графический обозреватель файловой
системы, который позволяет находить нужные файлы с помощью графического интерфейса.
Великолепным средством редактора Kate является встроенное окно терминала, которое показано на рис. 9.10.
Запуск встроенного эмулятора терминала в программе Kate осуществляется после перехода
на вкладку с обозначением терминала в нижней части окна текстового редактора (применяется эмулятор терминала Konsole среды KDE). Вызов этого средства на выполнение приводит
к разбиению текущего окна редактирования по горизонтали и созданию нового окна, в котором
работает терминал Konsole. Это окно позволяет вводить команды командной строки, запускать
программы или проверять параметры настройки системы, не выходя из редактора! Чтобы закрыть окно терминала, достаточно ввести команду exit в командной строке.
Как показывает это средство работы с терминалом, редактор Kate обладает также способностью поддерживать несколько окон. Элемент меню Window (Окно) предоставляет следующие возможности.

260

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 260

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:39

Рис. 9.10. Встроенное окно терминала Kate

■
■
■
■

Создание нового окна Kate с использованием текущего сеанса.
Разбиение текущего окна по вертикали для создания нового окна.
Разбиение текущего окна по горизонтали для создания нового окна.
Закрытие текущего окна.

Чтобы задать значения параметров конфигурации в Kate, разверните элемент строки меню
Settings (Настройки) и выберите элемент Configure Kate (Настройка Kate). Появится диалоговое окно Configuration (Конфигурация), которое показано на рис. 9.11.
Заслуживает внимания то, что область Editor settings (Настройки редактора) полностью совпадает с той же областью, которая относится к редактору KWrite. Это связано с тем, что в обоих этих редакторах применяется одно и то же ядро текстового редактора. Область Application
settings (Параметры приложения) позволяет задавать настройки для различных элементов
меню Kate, например, относящихся к управлению сеансами (как показано на рис. 9.11), формированию списка документов и применению обозревателя файловой системы. Кроме того,
редактор Kate поддерживает внешние сменные приложения, которые могут быть активизированы в этой области.

Редактор GNOME
Пользователи, работающие в системе Linux с применением среды рабочего стола GNOME,
могут также воспользоваться графическим текстовым редактором, предусмотренным в этой
среде. Это — текстовый редактор gedit, представляющий собой довольно простой текстовый

Глава 9. Работа с редакторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 261

261

26.06.2012 22:20:39

редактор, в котором разработчики предусмотрели также несколько дополнительных функций,
которые увеличивают его привлекательность. В настоящем разделе приведено краткое описание средств gedit и показано, как использовать этот редактор при программировании сценариев
командного интерпретатора.

Рис. 9.11. Диалоговое окно со значениями параметров конфигурации Kate

Запуск программы gedit
В большинстве вариантов среды рабочего стола GNOME редактор gedit можно открыть,
развернув элемент меню Accessories Panel (Панель вспомогательных программ). Если в этом
меню редактор gedit отсутствует, его можно запустить из приглашения командной строки:
$ gedit factorial.sh myprog.c

После запуска программы gedit для редактирования нескольких файлов происходит загрузка всех этих файлов в отдельные буфера, а имя каждого файла отображается в заголовке одной
из вкладок окна с вкладками в главном окне редактора (рис. 9.12).
В левой области главного окна редактора gedit отображаются имена документов, которые
в настоящее время загружены в редактор. В правой области показано окно с вкладками, которое содержит текст из буфера. При проведении указателя мыши над каждой вкладкой появляется диалоговое окно, в котором показаны полное имя пути файла, тип MIME и кодировка
набора символов, используемого в файле.

262

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 262

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:39

Рис. 9.12. Главное окно редактора gedit

Основные средства gedit
В дополнение к окнам редактора в программе gedit используются строка меню и панель
инструментов, которые позволяют задавать применяемые средства и определять значения параметров. Панель инструментов предоставляет быстрый доступ к элементам строки меню.
Предусмотренные в редакторе элементы строки меню перечислены ниже.
■ File (Файл). Обеспечивает обработку новых файлов, сохранение существующих файлов
и вывод содержимого файлов на печать.
■ Edit (Правка). Дает возможность управлять текстом в активной области буфера и задавать параметры редактора.
■ View (Вид). Предназначен для определения функций редактора, которые управляют
отображением данных в окне, и задания режима выделения текста подсветкой.
■ Search (Поиск). Служит для поиска и замены текста в активной области буфера редактора.
■ Tools (Инструменты). Предназначен для получения доступа к сменным инструментам,
установленным в редакторе gedit.
■ Documents (Документы). Позволяет управлять файлами, открытыми в областях буферов.
■ Help (Справка). Предоставляет доступ к полному руководству по программе gedit.
Очевидно, что в этом редакторе предусмотрен примерно такой же набор функций, как
и в других редакторах. Меню File предоставляет доступ к параметру Open Location (Открыть
доступ), который позволяет открывать файлы, полученные из сети с использованием стандартного формата URI (Uniform Resource Identifier — универсальный идентификатор ресурса), ко-

Глава 9. Работа с редакторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 263

263

26.06.2012 22:20:39

торый широко применяется в Интернете. Этот формат позволяет указать протокол, используемый для получения доступа к файлу (такой как HTTP или FTP), сервер, на котором находится
файл, и полный путь на сервере для получения доступа к файлу.
В меню Edit предусмотрены стандартные функции вырезки, копирования и вставки, а также еще одна удобная функция, которая позволяет легко вставлять в текст значения даты и времени в нескольких форматах. Меню Search предоставляет доступ к стандартной функции
поиска, после вызова которой открывается диалоговое окно, в котором можно ввести искомый
текст, а также задать параметры поиска (указать, должен ли учитываться регистр, проводиться
поиск путем сопоставления с целым словом или строкой, и определить направление поиска).
Предусмотрено также средство инкрементного поиска, которое работает в оперативном режиме, отыскивая текст одновременно с тем, как пользователь вводит символы искомой строки.

Задание параметров
Меню Edit содержит элемент Preferences (Параметры), после щелчка на котором открывается диалоговое окно gedit Preferences (Параметры gedit), которое показано на рис. 9.13.

Рис. 9.13. Диалоговое окно gedit Preferences

Диалоговое окно gedit Preferences предназначено для настройки параметров, управляющих работой редактора gedit. Оно содержит пять областей с вкладками, предназначенных для
определения средств и функций редактора, которые описаны ниже.

Вкладка View (Вид)
Позволяет определить параметры, управляющие тем, как программа gedit отображает текст
в окне редактора.

264

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 264

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:39

■ Вкладка Text Wrapping (Перенос текста по словам). Управляет отображением длинных
строк текста в редакторе. После выбора параметра Enabling text wrapping (Разрешить
перенос строк текста по словам) части строк текста, длина которых превышает ширину
экрана, переносятся на следующие строки экрана редактора. Параметр Do Not Split
Words Over Two Lines (Не выполнять разбивку слов на две строки) отменяет автоматическую вставку дефисов в длинных словах, в результате которой две части одного слова
оказываются на двух строках экрана.
■ Вкладка Line Numbers (Нумерация строк). С ее помощью можно предусмотреть отображение номеров строк в левой части окна редактора.
■ Вкладка Current Line (Текущая строка). Позволяет предусмотреть выделение подсветкой строки, в которой в настоящее время находится курсор, тем самым упрощая поиск
позиции курсора в тексте.
■ Вкладка Right Margin (Правое поле). Дает возможность определить правое поле и задать количество столбцов в окне редактора. Значение по умолчанию составляет 80
столбцов.
■ Вкладка Bracket Matching (Согласование скобок). С ее помощью можно включить
функцию выделения подсветкой парных скобок в коде программы, что позволяет легче находить соответствующие друг другу скобки в операторах if-then, в циклах for
и while и в других программных конструкциях, в которых применяются парные скобки.
Функции нумерации строк и согласования скобок создают для программистов такую удобную среду отладки кода, которая не часто встречается в текстовых редакторах.

Вкладка Editor(Редактор)
Позволяет задавать параметры, определяющие то, как ведется обработка в редакторе gedit
знаков табуляции и отступов, а также указывать, как должно проводиться сохранение файлов.
■ Параметр Tab Stops (Табуляторы). Указывает количество позиций, на которое должен
сместиться курсор после нажатия клавиши . Значение по умолчанию — восемь.
В определение этой функции также включен флажок, который обеспечивает вставку соответствующего количества пробелов вместо одного знака табуляции.
■ Параметр Automatic Indentation (Автоматический отступ). Если этот параметр включен, редактор gedit автоматически обозначает отступом все последующие строки текста
в абзацах и программных конструкциях (таких как операторы if-then и циклы).
■ Параметр File Saving (Сохранение файла). Позволяет воспользоваться двумя дополнительными возможностями сохранения файлов. Таковыми являются, во-первых, создание резервной копии файла после его открытия в окне редактирования и, во-вторых,
автоматическое сохранение файла через заранее установленные промежутки времени.
Средство автоматического сохранения — это великолепный способ обеспечить сохранение
вносимых изменений на регулярной основе. Это позволяет предотвратить случайную потерю
результатов работы при аварийном отказе или прекращении подачи электроэнергии.

Вкладка Font & Colors (Шрифт и цвет)
Как и следует из ее названия, позволяет настраивать следующие два набора свойств текста.
■ Элемент Font (Шрифт). Позволяет выбрать заданный по умолчанию шрифт Monospace
10 или указать определяемые пользователем шрифт и размер шрифта в диалоговом окне.

Глава 9. Работа с редакторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 265

265

26.06.2012 22:20:39

■ Элемент Color Scheme (Цветовая схема). Позволяет выбрать цветовую схему, применяемую по умолчанию, для текста, фона, выбранного текста и так далее, или указать
определяемый пользователем цвет для каждой категории.
Как правило, цвета, заданные по умолчанию для редактора gedit, согласуются со стандартной темой рабочего стола GNOME, выбранной в настоящее время. Если для рабочего стола
будет принята другая тема, изменятся и эти цвета.

Вкладка Plugins (Подключаемые модули)
Предоставляет возможность настройки подключаемых модулей, применяемых в редакторе gedit. Подключаемые модули — это отдельные программы, способные взаимодействовать
с программой gedit, предоставляя дополнительные функциональные средства. Вкладка Plugins
показана на рис. 9.14.

Рис. 9.14. Вкладка Plugins Preferences (Параметры подключаемых модулей)
программы gedit

Для редактора gedit предусмотрен целый ряд подключаемых модулей, но не все они устанавливаются по умолчанию. В табл. 9.4 перечислены подключаемые модули, которые в настоящее время предусмотрены в редакторе gedit.

Таблица 9.4. Подключаемые модули gedit
Подключаемый модуль

Описание

Change Case (Смена регистра)

Преобразует регистр символов в выбранном тексте на противоположный

Document Statistics (Статистические Позволяет получить сведения о количестве слов, строк, символов и неданные документа)
пробельных символов

266

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 266

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:39

Окончание табл. 9.4
Подключаемый модуль

Описание

External Tools (Внешние инструментальные средства)

Предоставляет в редакторе среду командного интерпретатора, позволяющую выполнять команды и сценарии

File Browser Pane (Панель обозрева- Предоставляет простое средство просмотра файлов, с применением котеля файлов)
торого легче решается задача выбора файлов для редактирования
Insert Date/Time (Вставка даты и вре- Позволяет вставить значения текущей даты и времени в нескольких размени)
ных форматах в текущей позиции курсора
Modelines (Моделайны — строки
управления параметрами)

Предоставляет возможность открывать строки сообщений в стиле emacs
в нижней части окна редактора

Python Console (Консоль Python)

Позволяет открыть в нижней части окна редактора интерактивную консоль для ввода команд на языке программирования Python

Quick Open (Быстрое открытие)

Открывает файлы непосредственно в окне редактирования gedit

Snippets (Фрагменты)

Обеспечивает возможность сохранения часто используемых фрагментов
текста для упрощения их выборки и вставки в любом месте в тексте

Sort (Сортировка)

Быстро сортирует весь файл или выбранный текст

Spell Checker (Программа проверки
орфографии)

Предоставляет словарь, с помощью которого можно проверить орфографию в текстовом файле

Tag List (Список тегов)

Предоставляет список часто используемых строк, которые можно легко
вставлять в текст

Подключаемые модули, которые разрешены для использования, обозначены флажком рядом с именем. Некоторые подключаемые модули, такие как External Tools (Внешние инструментальные средства), предоставляют также дополнительные средства настройки после их
выбора. Это позволяет задать комбинацию клавиш для запуска терминала, в котором gedit отображает вывод, а также команду запуска сеанса командного интерпретатора.
К сожалению, не все подключаемые модули устанавливаются в одном и том же месте
в строке меню программы gedit. Одни из них появляются в элементе строки меню Tools (к ним
относятся подключаемые модули Spell Checker и External Tools), тогда как другие находятся
в элементе строки меню Edit (в частности, подключаемые модули Change Case и Insert Date/
Time).

Резюме
При создании сценариев командного интерпретатора приходится прибегать к использованию текстового редактора того или иного типа. Для среды Linux предусмотрен целый ряд широко применяемых текстовых редакторов. Редактор vi, наиболее широко применяемый в мире
Unix, был перенесен в Linux под именем vim. Он позволяет решать простые задачи редактирования текста с помощью консоли, для чего служит полноэкранный графический режим, не
предусматривающий применение достаточно развитых графических функций. Редактор vim
предоставляет много дополнительных средств редактора, таких как поиск и замена текста.
Из среды Unix в мир Linux пробился еще один популярный редактор — emacs. В Linux
предусмотрены две версии emacs, для консоли и для графического режима X Window, поэтому
emacs может служить мостом между старыми и новыми технологиями редактирования текста.
Редактор emacs позволяет использовать несколько областей буферов, что дает возможность
редактировать одновременно несколько файлов.

Глава 9. Работа с редакторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 267

267

26.06.2012 22:20:39

В рамках проекта KDE созданы два редактора, предназначенные для использования на рабочем столе KDE. Редактор KWrite — это простой редактор, предоставляющий основные средства редактирования текста, наряду с несколькими дополнительными функциями, такими как
выделение цветом синтаксической конструкции в коде программы, нумерация строк и сворачивание кода. Редактор Kate предоставляет больше дополнительных функций для программистов. Одним из великолепных средств Kate является встроенное окно терминала. Пользователь
может открыть сеанс работы с командной строкой непосредственно в редакторе Kate, не открывая отдельное окно эмулятора терминала. Кроме того, редактор Kate позволяет открывать
несколько файлов, выводя содержимое каждого из них в отдельные окна.
В рамках проекта GNOME также предусмотрен простой текстовый редактор для программистов. Редактор gedit обладает основным набором функций текстового редактора, а также
предоставляет некоторые дополнительные функции, такие как выделение цветом синтаксических конструкций в коде и нумерация строк, но в целом в задачу его разработчиков входило
создание редактора, который сам по себе не отягощен ненужными функциями. Для расширения возможностей редактора gedit разработчики создали подключаемые модули, позволяющие
предусмотреть для него дополнительные функции. В число предусмотренных в настоящее
время подключаемых модулей входят программа проверки орфографии, эмулятор терминала
и средство просмотра файлов.
Эта глава завершает ряд подготовительных глав, посвященных работе с командной строкой
в Linux. В следующей части книги основное внимание уделено ознакомлению с возможностями сценариев для командного интерпретатора. Со следующей главы начинается рассмотрение
вопросов создания файлов сценариев для командного интерпретатора и описания того, как вызывать эти файлы на выполнение в системе Linux. Кроме того, далее будут показаны основы
сценариев для командного интерпретатора, что позволит читателю создавать простые программы, связывая друг с другом отдельные команды в сценарий, который может быть вызван на
выполнение.

268

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 268

Часть I. Командная строка Linux

26.06.2012 22:20:40

Основы работы
со сценариями

ЧАСТЬ

II
В этой части...
Глава 10
Основы создания
сценариев

Глава 11
Использование
структурированных
команд

Глава 12
Продолжение описания
структурированных
команд

Глава 13
Обработка ввода данных
пользователем

Глава 14
Представление данных

Глава 15
Управление сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 269

26.06.2012 22:20:40

ГЛАВА

10

Основы создания
сценариев

В этой главе...
Использование нескольких
команд
Создание файла сценария
Отображение сообщений
Использование переменных
Перенаправление ввода
и вывода
Каналы
Выполнение математических
вычислений
Выход из сценария
Резюме

Ï

осле ознакомления в предыдущих главах с основными сведениями о системе Linux и командной строке мы готовы приступить к написанию кода. В настоящей
главе приведены основные принципы написания сценариев
командного интерпретатора. Читатель должен ознакомиться с этими фундаментальными понятиями, поскольку лишь
после этого он сможет приступить к созданию собственных
шедевров — сценариев командного интерпретатора.

Использование
нескольких команд
В предыдущих главах было показано, как работать с интерфейсом командной строки (command line interface —
CLI) — приглашением командного интерпретатора, вводя
отдельные команды и просматривая результаты команд.
По сравнению с этим основной особенностью сценариев
командного интерпретатора является возможность вводить несколько команд и последовательно обрабатывать
результаты, сформированные каждой командой, причем
предоставляется даже возможность передавать результаты
от одной команды к другой. Командный интерпретатор позволяет составлять цепочки команд так, что их выполнение
происходит за один шаг.
Если требуется, чтобы две команды были выполнены
вместе, их можно ввести в одной и той же строке приглашения командного интерпретатора, разделив точкой с запятой:
$ date ; who
Mon Feb 21 15:36:09 EST 2011
Christine tty2
2011-02-21 15:26

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 270

26.06.2012 22:20:40

Samantha
Timothy
user
user

tty3
tty1
tty7
pts/0

2011-02-21
2011-02-21
2011-02-19
2011-02-21

15:26
15:26
14:03 (:0)
15:21 (:0.0)

$

Поздравляем! Вы только что написали сценарий командного интерпретатора. В этом простом сценарии используются только две команды командного интерпретатора bash. Вначале
выполняется команда date, которая показывает текущие значения даты и времени, а за ней
следует вывод команды who, который позволяет узнать, какие пользователи в настоящее время
зарегистрированы в системе. Используя этот способ, можно соединять в цепочку любое необходимое количество команд, вплоть до предельного значения количества знаков в командной
строке, равного 255 символам.
Безусловно, применение данного способа является весьма удобным при создании небольших сценариев, но он имеет серьезный недостаток, который заключается в том, что приходится
снова и снова набирать весь текст цепочки команд в командной строке, когда возникает необходимость вызвать ее на выполнение. Поэтому была предусмотрена возможность объединять
команды в простой текстовый файл, чтобы не приходилось каждый раз вводить команды вручную в командной строке. И если возникла необходимость выполнить эти команды, достаточно
вызвать на выполнение текстовый файл.

Создание файла сценария
Чтобы поместить команды командного интерпретатора в текстовый файл, вначале необходимо воспользоваться текстовым редактором (см. главу 9) для создания файла, а затем ввести
команды в этот файл.
При создании файла сценария командного интерпретатора необходимо в первой строке
файла указать используемый командный интерпретатор. Ниже приведен формат применяемой
для этого строки.
#!/bin/bash

Во всех остальных строках сценария командного интерпретатора знак диеза (#), называемый также знаком фунта, рассматривается как признак начала строки комментария. Строка
комментария в сценарии командного интерпретатора не обрабатывается командным интерпретатором. Но первая строка файла сценария командного интерпретатора трактуется особым
образом, и знак диеза, за которым следует восклицательный знак, сообщает командному интерпретатору, какой командный интерпретатор должен быть вызван для выполнения сценария.
(Это действительно так. Вы можете, например, работать в командном интерпретаторе bash,
а для выполнения своего сценария применить другой командный интерпретатор.)
Вслед за строкой с указанием командного интерпретатора необходимо приступить к построчному вводу команд в файл, вставляя после каждой строки символ возврата каретки. Как
уже было сказано, предусмотрена также возможность вводить комментарии, обозначая их с помощью знака диеза. Рассмотрим следующий пример:
#!/bin/bash
# Этот сценарий отображает дату и показывает, кто зарегистрирован в системе
date
who

Глава 10. Основы создания сценариев

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 271

271

26.06.2012 22:20:40

В нем находятся все элементы сценария, о которых было сказано выше. В сценариях командного интерпретатора по желанию также можно использовать точку с запятой и помещать
несколько команд в одной и той же строке, но обычно принято отводить для каждой команды
отдельную строку. Командный интерпретатор обрабатывает команды в том порядке, в каком
они приведены в файле.
Кроме того, обратите внимание на то, что включена еще одна строка, начинающаяся со
знака диеза, и добавлен комментарий. Строки, которые начинаются со знака диеза (кроме первой строки, начинающейся со знаков #!), не интерпретируются командным интерпретатором.
Это — великолепный способ оставлять для самого себя пояснения действий, выполняемых
в сценарии, чтобы можно было легко восстановить ход своих мыслей, вернувшись, допустим,
к этому сценарию через два года.
Сохраните этот сценарий в файле test1, после чего мы будем почти готовы к выполнению
следующих шагов. Дело в том, что нужно еще кое-что сделать, прежде чем появится возможность вызвать на выполнение этот вновь созданный файл сценария командного интерпретатора.
Если же попытка выполнить этот файл будет предпринята немедленно, то полученные результаты вас разочаруют:
$ test1
bash: test1: command not found
$

Первое препятствие, с которым приходится сталкиваться, состоит в том, что командному
интерпретатору bash требуется как-то указать, где находится файл сценария. Как было описано в главе 5, в командном интерпретаторе для поиска команд используется переменная среды
PATH. Достаточно ознакомиться со значением переменной среды PATH, как сразу становится
понятной причина возникшей проблемы:
$ echo $PATH
/usr/kerberos/sbin:/usr/kerberos/bin:/usr/local/bin:/usr/bin
:/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin:/sbin:/home/user/bin $

Переменная среды PATH задана так, что поиск команд осуществляется только в нескольких
заданных каталогах. Чтобы обеспечить для командного интерпретатора возможность найти
сценарий test1, необходимо воспользоваться одним из следующих двух способов.
■ Добавить обозначение каталога, в котором находится наш файл сценария командного
интерпретатора, в переменную среды PATH.
■ Задать абсолютный или относительный путь к файлу в качестве ссылки на созданный
нами файл сценария командного интерпретатора в приглашении к вводу информации.
Совет

В некоторых дистрибутивах Linux принято добавлять каталог $HOME/bin к переменной
среды PATH. Тем самым в каталоге HOME каждого пользователя создается место для сохранения исполняемых файлов, в котором командный интерпретатор может их находить
и вызывать на выполнение.

В данном примере воспользуемся вторым способом и передадим командному интерпретатору точное указание на местонахождение файла сценария. Напомним, что для формирования
ссылки на файл в текущем каталоге можно использовать оператор одинарной точки в командном интерпретаторе:
$ ./test1
bash: ./test1: Permission denied
$

272

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 272

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:40

После этого командный интерпретатор успешно найдет файл сценария командного интерпретатора, однако обнаружится очередная проблема. Командный интерпретатор указывает, что
вы не имеете разрешение на выполнение файла. Достаточно кратко ознакомиться со сведениями о правах доступа к файлу, чтобы понять, что происходит:
$ ls -l test1
-rw-r--r-1 user
$

user

73 Sep 24 19:56 test1

При создании нового файла test1 для этого файла были определены по умолчанию разрешения согласно действующему значению umask. Значение переменной umask задано равным
022 (см. главу 6), поэтому системой был создан файл с разрешениями для владельца файла
только для чтения и записи.
Следующий шаг состоит в том, чтобы предоставить владельцу файла разрешение выполнять файл с использованием команды chmod (см. главу 6):
$ chmod u+x test1
$ ./test1
Mon Feb 21 15:38:19 EST 2011
Christine tty2
2011-02-21 15:26
Samantha tty3
2011-02-21 15:26
Timothy tty1
2011-02-21 15:26
user
tty7
2011-02-19 14:03 (:0)
user
pts/0
2011-02-21 15:21 (:0.0) $

На этот раз мы добились успеха, поскольку соблюдены все условия, необходимые для беспрепятственного вызова на выполнение нового файла сценария командного интерпретатора!

Отображение сообщений
Команды командного интерпретатора чаще всего вырабатывают собственный вывод, который отображается на консоли при выполнении сценария. Тем не менее нередко возникает необходимость в добавлении своих собственных текстовых сообщений, которые могли бы помочь
пользователю сценария следить за тем, какие действия осуществляются в ходе выполнения
сценария. Для этого предусмотрена команда echo. Команда echo может отобразить простую
текстовую строку, которая введена вслед за этой командой:
$ echo This is a test
This is a test
$

Следует учитывать, что по умолчанию не требуется использовать кавычки для обозначения
начала и конца отображаемой строки. Но иногда выходные данные могут претерпеть искажения, если в строке используются кавычки:
$ echo Let's see if this'll work
Lets see if thisll work
$

В команде echo допускается применять для обозначения текстовых строк одинарные или
двойные кавычки. Если же кавычки должны быть заданы и в тексте строки, то кавычки одного
типа должны использоваться в тексте, а кавычки другого типа — служить для обозначения начала и конца строки:

Глава 10. Основы создания сценариев

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 273

273

26.06.2012 22:20:40

$ echo "This is a test to see if you're paying attention"
This is a test to see if you're paying attention
$ echo 'Rich says "scripting is easy".'
Rich says "scripting is easy".
$

После этого все кавычки отображаются в выходных данных должным образом.
Допускается возможность добавлять инструкции echo в любых местах сценариев командного интерпретатора, где возникает необходимость вывести дополнительные сведения:
$ cat test1
#!/bin/bash
# Этот сценарий отображает дату и показывает, кто зарегистрирован
# в системе
echo The time and date are:
date
echo "Let's see who's logged into the system:"
who
$

После вызова этого сценария на выполнение формируется следующий вывод:
$ ./test1
The time and date are:
Mon Feb 21 15:41:13 EST 2011
Let's see who's logged into the system:
Christine tty2
2011-02-21 15:26
Samantha tty3
2011-02-21 15:26
Timothy tty1
2011-02-21 15:26
user
tty7
2011-02-19 14:03 (:0)
user
pts/0
2011-02-21 15:21 (:0.0)
$

В данном случае полученный результат нас вполне устраивает, но иногда возникает необходимость оставить текстовую строку, выведенную командой echo, на той же строке, где
будет находиться вывод следующей команды. Для этого можно задать в инструкции echo параметр -n. В рассматриваемом сценарии достаточно просто заменить первую строку с инструкцией echo следующей строкой:
echo -n "The time and date are: "

На сей раз строка должна быть выделена кавычками, поскольку необходимо обеспечить
наличие пробела в конце строки, повторяемой с помощью команды echo. Вывод следующей
команды начинается точно с того места, где заканчивается вывод повторяемой строки. Теперь
результаты выполнения сценария будут выглядеть следующим образом:
$ ./test1
The time and date are: Mon Feb 21 15:42:23 EST 2011
Let's see who's logged into the system:
Christine tty2
2011-02-21 15:26
Samantha tty3
2011-02-21 15:26
Timothy tty1
2011-02-21 15:26
user
tty7
2011-02-19 14:03 (:0)
user
pts/0
2011-02-21 15:21 (:0.0)
$

274

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 274

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:40

Это как раз то, что требуется! Особенно важную роль команды echo играют в сценариях
командного интерпретатора, которые должны взаимодействовать с пользователем. Эта команда применяется также во многих других ситуациях, особенно если возникает необходимость
отобразить значения переменных сценария. Эта тема рассматривается в следующем разделе.

Использование переменных
Разумеется, такие сценарии командного интерпретатора, которые состоят из отдельных
команд, также важны, но иногда возникают ситуации, когда этого становится недостаточно.
Например, зачастую обнаруживается необходимость включить другие данные в команды командного интерпретатора в целях обработки информации. Эту задачу можно решить с использованием переменных. Переменные позволяют сохранять на время информацию в сценарии
командного интерпретатора для последующего применения в других командах в сценарии.
В настоящем разделе показано, как использовать переменные в сценариях командного интерпретатора.

Переменные среды
В предыдущих главах уже были показаны в действии переменные Linux определенного
типа. Речь идет о переменных среды, предусмотренных в системе Linux, которые рассматривались в главе 5. Доступ к значениям этих переменных может быть также получен в сценариях
командного интерпретатора.
Командный интерпретатор поддерживает переменные среды, которые отслеживают конкретную системную информацию, такую как имя системы, имя пользователя, зарегистрированного в системе, идентификатор пользователя в системе (называемый просто идентификатором пользователя — UID), применяемый по умолчанию исходный каталог пользователя и путь поиска файлов, используемый командным интерпретатором для поиска программ.
Чтобы ознакомиться с полным списком активных переменных среды, к которым может быть
получен доступ, достаточно воспользоваться командой set:
$ set
BASH=/bin/bash
...
HOME=/home/Samantha
HOSTNAME=localhost.localdomain
HOSTTYPE=i386
IFS=$' \t\n'
IMSETTINGS_INTEGRATE_DESKTOP=yes
IMSETTINGS_MODULE=none
LANG=en_US.utf8
LESSOPEN=‛|/usr/bin/lesspipe.sh %s‛
LINES=24
LOGNAME=Samantha
...

Значения этих переменных среды можно вставлять в сценарии, для чего необходимо указать имя переменной среды, которому предшествует знак доллара. Такой способ доступа к переменным среды демонстрируется в следующем сценарии:

Глава 10. Основы создания сценариев

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 275

275

26.06.2012 22:20:40

$ cat test2
#!/bin/bash
# отображение информации о пользователе.
echo "User info for userid: $USER"
echo UID: $UID
echo HOME: $HOME
$

Переменные среды $USER, $UID и $HOME использовались для отображения интересующей
нас информации о зарегистрированном пользователе. Вывод этого сценария должен выглядеть
примерно так:
$chmod u+x test2
$ ./test2
User info for userid: Samantha
UID: 1001
HOME: /home/Samantha
$ $

Обратите внимание на то, что переменные среды в командах echo заменяются их текущими
значениями при выполнении сценария. Заслуживает также внимания то, что мы смогли поместить переменную системы $USER в двойные кавычки в первой строке, а сценарий командного
интерпретатора, несмотря на это, был выполнен в соответствии с намеченной нами целью. Тем
не менее данный метод вывода символов форматирования текста имеет определенный недостаток. Рассмотрим, что происходит в следующем примере:
$ echo "The cost of the item is $15"
The cost of the item is 5

Очевидно, что полученный результат вряд ли соответствует ожидаемому. Каждый раз, когда в сценарии обнаруживается знак доллара в строке, заключенной в кавычки, предполагается
наличие ссылки на переменную. В этом примере командный интерпретатор при обработке сценария пытался отобразить значение переменной $1 (которая не определена), а затем цифру 5.
Чтобы буквально отобразить знак доллара, необходимо сопроводить его префиксом в виде обратной косой черты:
$ echo "The cost of the item is \$15"
The cost of the item is $15

Этот результат гораздо лучше. В результате введения обратной косой черты командный
интерпретатор смог обработать сценарий так, что знак доллара был принят за действительный
знак доллара, а не за обозначение переменной. В следующем разделе показано, как создавать
собственные переменные в своих сценариях.
На заметку

Часто можно также видеть, что для ссылок на переменные используется формат ${variable}. В таком случае дополнительные фигурные скобки вокруг имени переменной
variable применяются для того, чтобы проще было определить имя переменной, перед
которой стоит знак доллара.

Пользовательские переменные
В сценариях командного интерпретатора можно не только использовать переменные среды,
но также задавать и включать свои собственные переменные. Задание переменных позволяет
на время сохранять данные и использовать их во всем сценарии, в результате чего сценарий

276

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 276

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:40

командного интерпретатора в большей степени становится похожим на настоящую компьютерную программу.
Имена пользовательских переменных могут представлять собой любую текстовую строку
длиной до 20 символов, состоящую из букв, цифр и символов подчеркивания. В именах пользовательских переменных учитывается регистр, поэтому переменная Var1 рассматривается
как отличная от переменной var1. Забывая об этом простом правиле, начинающие программисты на языках сценариев часто допускают трудно диагностируемые ошибки.
Значения присваиваются пользовательским переменным с помощью знака равенства (=).
Между именем переменной, знаком равенства и значением не должно быть ни одного пробела
(неопытные программисты иногда забывают и об этом правиле). Ниже приведено несколько
примеров присваивания значений пользовательским переменным.
var1=10
var2=-57
var3=testing
var4="still more testing"

При обработке сценариев командного интерпретатора тип данных, используемый для представления значения переменной, определяется автоматически. Переменные, которые определены в сценарии командного интерпретатора, сохраняют свои значения на протяжении всего
времени выполнения сценария и уничтожаются после завершения сценария.
Для ссылки на пользовательские переменные, как и на переменные системы, применяется
знак доллара:
$ cat test3
#!/bin/bash
# проверка переменных
days=10
guest="Katie"
echo "$guest checked in $days days ago"
days=5
guest="Jessica"
echo "$guest checked in $days days ago"
$

Выполнение этого сценария приводит к получению следующего вывода:
$ chmod u+x test3
$ ./test3
Katie checked in 10 days ago
Jessica checked in 5 days ago
$

При каждой ссылке на переменную происходит возврат значения, которое присвоено переменной в настоящее время. Следует помнить, что при ссылке на значение переменной знак
доллара должен быть приведен, а если переменная указана в целях присваивания ей значения,
то знак доллара не используется. Ниже приведен пример, позволяющий пояснить сказанное.
$ cat test4
#!/bin/bash
# Присваивание значения одной переменной другой
value1=10
value2=$value1

Глава 10. Основы создания сценариев

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 277

277

26.06.2012 22:20:40

echo The resulting value is $value2
$

Если же значение переменной, в данном случае value1, применяется в операторе присваивания, знак доллара все еще должен использоваться. При выполнении этого кода формируется
следующий вывод:
$ chmod u+x test4
$ ./test4
The resulting value is 10
$

Если мы забудем привести знак доллара и оформим строку присваивания value2 примерно
так:
value2=value1

то получим следующий вывод:
$ ./test4
The resulting value is value1
$

Командный интерпретатор интерпретирует имя переменной без знака доллара как обычную текстовую строку, а это, очевидно, не входило в наши намерения.

Обратная одинарная кавычка
В качестве одного из наиболее полезных средств сценариев командного интерпретатора
можно назвать непритязательный символ обратной кавычки, который в мире Linux обычно
именуется обратной одинарной кавычкой (`). Следует всегда помнить, что это — не тот обычный символ одинарной кавычки, который используется в составе строк. Символ обратной
одинарной кавычки в основном используется лишь в сценариях командного интерпретатора,
поэтому многие даже не представляют себе, где этот символ находится на клавиатуре. Но специалисты по Linux должны знать, где найти этот символ, поскольку он является крайне важным элементом многих сценариев командного интерпретатора.
Совет

На клавиатуре персонального компьютера символ обратной одинарной кавычки обычно
можно ввести с помощью той же клавиши, что и символ тильды (~).

Символы обратной одинарной кавычки позволяют присвоить вывод команды командного
интерпретатора переменной. На первый взгляд кажется, что сказанное выше не представляет
собой что-то особенное, но фактически эта операция является одним из важных строительных
блоков в программировании сценариев.
В символы обратной одинарной кавычки должна быть заключена вся команда командной
строки:
testing=‛date`

Командный интерпретатор выполняет команду, заключенную в обратные одинарные кавычки, и присваивает полученный вывод переменной testing. Ниже приведен пример создания
переменной с использованием вывода одной из обычных команд командного интерпретатора.
$ cat test5
#!/bin/bash

278

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 278

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:40

# использование обратной одинарной кавычки
testing=‛date‛
echo "The date and time are: " $testing
$

Переменная testing получает вывод из команды date, после чего полученные данные
используются в инструкции echo для их отображения. Вызов этого сценария командного интерпретатора на выполнение приводит к получению следующих результатов:
$ chmod u+x test5
$ ./test5
The date and time are:
$

Mon Jan 31 20:23:25 EDT 2011

Разумеется, этот пример не так уж оригинален (тех же результатов можно было бы достичь
столь же легко, поместив команду в инструкцию echo), но важно то, что после перехвата вывода команды и присваивания его переменной появляется возможность проводить с полученными данными самые разные манипуляции.
Ниже приведен часто цитируемый пример использования обратной одинарной кавычки для
перехвата значения текущей даты и дальнейшего применения этого значения для создания уникального имени файла в сценарии.
#!/bin/bash
# копирование листинга каталога /usr/bin в файл журнала
today=‛date +%y%m%d‛
ls /usr/bin -al > log.$today

Переменной today присваивается отформатированный вывод команды date. Этот прием
широко используется для извлечения информации о текущей дате и формирования имен файлов журналов. Формат +%y%m%d служит для команды date указанием на то, что дата должна
быть представлена как состоящая из последних двух цифр обозначения года, номера месяца
и числа месяца:
$ date +%y%m%d
110131
$

В сценарии это значение присваивается переменной, которая затем используется в составе
строки формирования имени файла. Сам файл содержит перенаправленный вывод листинга
каталога (речь об этом пойдет ниже, в разделе “Перенаправление ввода и вывода”). После выполнения этого сценария в текущем каталоге должен появиться новый файл:
-rw-r--r--

1 user

user

769 Jan 31 10:15 log.110131

Имя файла журнала, созданного в каталоге, сформировано с использованием значения переменной $today в составе имени файла. Сам файл журнала содержит листинг каталога /usr/
bin. Если бы этот сценарий был выполнен на следующий день, то файл журнала получил бы
имя log.110201. Иными словами, в каждый новый день создается новый файл.

Перенаправление ввода и вывода
Иногда возникает необходимость сохранить вывод команды, а не просто показать его на мониторе. В командном интерпретаторе bash предусмотрено несколько разных операторов, которые позволяют перенаправить вывод команды в альтернативное местоположение (например,

Глава 10. Основы создания сценариев

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 279

279

26.06.2012 22:20:40

в файл). Перенаправление применяется как для ввода, так и для вывода; в последнем случае,
например, содержимое файла может быть перенаправлено в команду в качестве входных данных. В настоящем разделе описано, что должно быть сделано для использования перенаправления в конкретных сценариях командного интерпретатора.

Перенаправление вывода
Наиболее простым типом перенаправления является передача вывода команды в файл.
В командном интерпретаторе bash для этого используется знак “больше” (>):
command > outputfile

Все, что должно было появиться на мониторе в качестве вывода команды, вместо этого сохраняется в указанном выходном файле:
$ date > test6
$ ls -l test6
-rw-r--r-1 user
user
$ cat test6
Thu Feb 10 17:56:58 EDT 2011
$

29 Feb 10 17:56 test6

В операторе перенаправления создается файл test6 (с использованием заданного по умолчанию значения umask), затем происходит перенаправление вывода из команды date в файл
test6. Если выходной файл уже существует, то оператор перенаправления перезаписывает
существующий файл с применением данных нового файла:
$ who > test6
$ cat test6
user
pts/0
$

Feb 10 17:55

Теперь содержимое файла test6 включает вывод команды who.
Иногда возникает такая необходимость, чтобы вместо перезаписи содержимого файла вывод команды добавлялся к существующему файлу. Подобная ситуация, например, встречается
при использовании файла журнала для документирования каких-то действий, происходящих
в системе. В этом случае для добавления данных могут использоваться два знака “больше” (>>):
$ date >> test6
$ cat test6
user
pts/0
Feb 10 17:55
Thu Feb 10 18:02:14 EDT 2011
$

Файл test6 все еще содержит данные, первоначально полученные в результате предыдущего выполнения команды who, но в дополнение к этому появился вновь полученный вывод
команды date.

Перенаправление ввода
Операция перенаправления ввода является обратной по отношению к перенаправлению вывода. При перенаправлении вывода берется вывод команды и перенаправляется в файл, а при
перенаправлении ввода берется содержимое файла и перенаправляется в команду.

280

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 280

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:40

Для обозначения перенаправления ввода используется знак “меньше” (

wc rpm.list
$ sort < rpm.list
abrt-1.1.14-1.fc14.i686
abrt-addon-ccpp-1.1.14-1.fc14.i686
abrt-addon-kerneloops-1.1.14-1.fc14.i686
abrt-addon-python-1.1.14-1.fc14.i686
abrt-desktop-1.1.14-1.fc14.i686
abrt-gui-1.1.14-1.fc14.i686
abrt-libs-1.1.14-1.fc14.i686
abrt-plugin-bugzilla-1.1.14-1.fc14.i686
abrt-plugin-logger-1.1.14-1.fc14.i686
abrt-plugin-runapp-1.1.14-1.fc14.i686
acl-2.2.49-8.fc14.i686
...

Рассмотрим такой пример. Команда rpm управляет пакетами программ, установленными
в системе с использованием системы управления пакетами (Package Management system —
RPM) Red Hat наподобие системы Fedora, как показано выше. Будучи вызванной с параметрами -qa, эта команда формирует список существующих установленных пакетов, но не обязательно в каком-то конкретном порядке. Если требуется найти конкретный пакет или группу
пакетов, то при использовании вывода команды rpm в непосредственном виде данная задача
может стать затруднительной.
В данном случае вывод был перенаправлен из команды rpm в файл rpm.list с помощью
перенаправления в стандартное устройство вывода. После завершения команды появляется
файл rpm.list, содержащий список всех установленных пакетов программ в рассматриваемой системе. Затем было использовано перенаправление входа для передачи содержимого
файла rpm.list в команду sort, которая выполняет сортировку имен пакетов в алфавитном
порядке.
Очевидно, что этот метод достижения поставленной цели оказался применимым, но еще
раз отметим, что его нельзя назвать самым простым методом получения требуемой информации. Вместо перенаправления вывода команды в файл можно перенаправить этот вывод непосредственно в другую команду. Такой процесс называется передачей данных по каналу.
Как и обратная одинарная кавычка (`), символ передачи данных по каналу не часто применяется в других целях, кроме написания сценариев командного интерпретатора. Этот символ
выглядит как две вертикальные черты, расположенные друг над другом. Однако на печати этот
символ канала часто отображается как одна вертикальная черта (|). При работе на клавиатуре
для персонального компьютера для ввода этого символа обычно применяется та же клавиша,
где представлен символ обратной косой черты (\). Символ канала помещается между командами для перенаправления вывода из одной команды в другую:
command1 | command2

Не следует рассматривать передачу данных по каналу как последовательное выполнение
двух команд, связанных символом канала. Фактически система Linux выполняет обе команды

282

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 282

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:40

одновременно, незаметно для постороннего взгляда соединяя в системе выход одной команды с входом другой. Как только первая команда вырабатывает какой-то вывод, он немедленно
передается во вторую команду. Для передачи этих данных не используются какие-либо промежуточные файлы или области буферов.
Итак, применяя передачу данных по каналу, мы можем легко перенаправить с помощью
символа канала вывод команды rpm непосредственно в команду sort для получения требуемых результатов:
$ rpm -qa | sort
abrt-1.1.14-1.fc14.i686
abrt-addon-ccpp-1.1.14-1.fc14.i686
abrt-addon-kerneloops-1.1.14-1.fc14.i686
abrt-addon-python-1.1.14-1.fc14.i686
abrt-desktop-1.1.14-1.fc14.i686
abrt-gui-1.1.14-1.fc14.i686
abrt-libs-1.1.14-1.fc14.i686
abrt-plugin-bugzilla-1.1.14-1.fc14.i686
abrt-plugin-logger-1.1.14-1.fc14.i686
abrt-plugin-runapp-1.1.14-1.fc14.i686
acl-2.2.49-8.fc14.i686
...

Но даже очень зоркий и внимательный читатель не способен уследить за выводом, формируемым командой в достаточно большом объеме. Функция передачи данных по каналу
действует в режиме реального времени, поэтому непосредственно после начала выработки
данных в команде rpm команда sort приступает к делу, сортируя эту информацию. К тому
времени, как команда rpm завершает вывод данных, в команде sort заканчивается сортировка
данных и начинается их отображение на мониторе.
Какие-либо ограничения на количество операторов передачи данных по каналу, которые
могут использоваться в инструкции, не предусмотрены. По мере необходимости можно продолжать передачу по каналу вывода одних команд в другие команды в целях дальнейшего усовершенствования выполняемой операции.
В данном случае необходимо добиться того, чтобы вывод команды sort не пробегал по
экрану так быстро, поэтому можно воспользоваться одной из команд постраничного отображения текста (такой как less или more), которые позволяют останавливать вывод после формирования каждого экрана данных:
$ rpm -qa | sort | more

В этой последовательности команд выполняется команда rpm, ее вывод передается по каналу в команду sort, вывод которой отправляется с помощью канала в команду more для отображения с остановкой после развертывания каждого экрана с информацией. Вот теперь мы
можем воспользоваться паузами и с удобством читать то, что находится на дисплее, перед продолжением, как показано на рис. 10.1.
Чтобы наш сценарий стал еще более интересным, можем наряду с передачей данных по
каналу воспользоваться перенаправлением, чтобы сохранить полученный вывод в файле:
$ rpm -qa | sort > rpm.list
$ more rpm.list
abrt-1.1.14-1.fc14.i686
abrt-addon-ccpp-1.1.14-1.fc14.i686
abrt-addon-kerneloops-1.1.14-1.fc14.i686

Глава 10. Основы создания сценариев

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 283

283

26.06.2012 22:20:40

abrt-addon-python-1.1.14-1.fc14.i686
abrt-desktop-1.1.14-1.fc14.i686
abrt-gui-1.1.14-1.fc14.i686
abrt-libs-1.1.14-1.fc14.i686
abrt-plugin-bugzilla-1.1.14-1.fc14.i686
abrt-plugin-logger-1.1.14-1.fc14.i686
abrt-plugin-runapp-1.1.14-1.fc14.i686
acl-2.2.49-8.fc14.i686
...

Рис. 10.1. Использование передачи данных по каналу для отправки данных в команду more

Как и следовало ожидать, данные в файле rpm.list теперь отсортированы!
Передача по каналу результатов команд, вырабатывающих большой объем вывода, в команду more является одним из наиболее широко применяемых способов использования оператора
канала. Такая конструкция особенно часто встречается при работе с командой ls, как показано
на рис. 10.2.
Команда ls -l вырабатывает длинный листинг всех файлов в каталоге. Если количество
файлов в каталоге достаточно велико, то объем листинга может стать весьма значительным.
Перенаправляя вывод в команду more, можно обеспечить принудительный останов вывода по
завершении отображения каждого очередного экрана данных.

Выполнение математических
вычислений
Еще одним важным средством любого языка программирования является способность манипулировать числами. К сожалению, в сценариях командного интерпретатора эта задача решается довольно сложно. Предусмотрены два способа выполнения математических операций
в сценариях командного интерпретатора, которые рассматриваются ниже.

284

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 284

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:40

Рис. 10.2. Использование команды more в сочетании с командой ls

Команда expr
Первоначально в командном интерпретаторе Bourne была предусмотрена специальная команда, предназначенная для обработки математических выражений. Команда expr позволяла
обрабатывать выражения, заданные в командной строке, но для этого применялись чрезвычайно сложные конструкции:
$ expr 1 + 5
6

Команда expr распознает некоторые математические и строковые операторы, которые показаны в табл. 10.1.

Таблица 10.1. Операторы команды expr
Оператор
ARG1 | ARG2

Описание

ARG1 & ARG2

Возвращает ARG1, если ни один из аргументов не имеет значения null или 0; в противном случае возвращает 0

ARG1 < ARG2

Возвращает 1, если ARG1 меньше ARG2; в противном случае возвращает 0

ARG1 = ARG2

Возвращает 1, если ARG1 больше или равен ARG2; в противном случае возвращает 0

ARG1 > ARG2

Возвращает 1, если ARG1 больше ARG2; в противном случае возвращает 0

ARG1 + ARG2

Возвращает арифметическую сумму ARG1 и ARG2

ARG1 - ARG2

Возвращает арифметическую разность ARG1 иARG2

Возвращает ARG1, если ни один из аргументов не имеет значения null или 0; в противном случае возвращает ARG2

Глава 10. Основы создания сценариев

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 285

285

26.06.2012 22:20:41

Окончание табл. 10.1
Оператор

Описание

ARG1 * ARG2

Возвращает арифметическое произведение ARG1 и ARG2

ARG1 / ARG2

Возвращает арифметическое частное от деления ARG1 на ARG2

ARG1 % ARG2

Возвращает арифметический остаток от деления ARG1 на ARG2

STRING : REGEXP

Возвращает результат сопоставления с шаблоном, если REGEXP сопоставляется
с шаблоном в STRING

match STRING REGEXP Возвращает результат сопоставления с шаблоном, если REGEXP сопоставляется
с шаблоном в STRING
substr STRING POS
Возвращает подстроку длиной LENGTH символов, начиная с позиции POS
LENGTH
(с отсчетом от 1)
index STRING CHARS Возвращает позицию в строке STRING, в которой найдена подстрока CHARS; в противном случае возвращает 0
length STRING
Возвращает числовое значение длины строки STRING
+ TOKEN

Интерпретирует TOKEN как строку, даже если это — ключевое слово

(EXPRESSION)

Возвращает значение EXPRESSION

Очевидно, что эти стандартные операторы в команде expr действуют вполне приемлемо,
но при их использовании в сценарии или в командной строке возникают проблемы. Многие
операторы команды expr имеют в командном интерпретаторе другие значения (в качестве примера можно указать звездочку). Применение таких операторов в команде expr приводит к получению непредсказуемых результатов:
$ expr 5 * 2
expr: syntax error
$

Для решения этой проблемы приходится использовать экранирующий символ командного
интерпретатора (обратную косую черту) для обозначения всех символов, которые могут быть
неправильно обработаны командным интерпретатором, и только после этого передавать полученное выражение в команду expr:
$ expr 5 \* 2
10
$

Вот теперь мы в самом деле получили нечто недоступное для восприятия! Столь же громоздкие конструкции возникают при использовании команды expr в сценариях командного
интерпретатора:
$ cat test6
#!/bin/bash
# Пример использования команды expr
var1=10
var2=20
var3=‛expr $var2 / $var1‛
echo The result is $var3

Чтобы присвоить результат обработки математического выражения переменной, мы были
вынуждены использовать символ обратной одинарной кавычки для извлечения вывода из команды expr:

286

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 286

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:41

$ chmod u+x test6
$ ./test6
The result is 2
$

К счастью, в командном интерпретаторе bash реализовано определенное усовершенствование, связанное с выполнением математических операций, как будет показано в следующем
разделе.

Использование квадратных скобок
Командный интерпретатор bash продолжает поддерживать команду expr, поскольку он
должен оставаться совместимым с командным интерпретатором Bourne. Однако в bash предусмотрен намного более простой способ выполнения математических вычислений. В командном интерпретаторе bash при использовании операции присваивания результата математических вычислений переменной можно включить математическое выражение в конструкцию,
состоящую из знака доллара и квадратных скобок ($[ operation ]):
$ var1=$[1 + 5]
$ echo $var1
6
$ var2 = $[$var1 * 2]
$ echo $var2
12
$

Благодаря использованию квадратных скобок проведение математических вычислений
в командном интерпретаторе становится намного проще, чем при использовании команды
expr. Тот же метод применим и в сценариях командного интерпретатора:
$ cat test7
#!/bin/bash
var1=100
var2=50
var3=45
var4=$[$var1 * ($var2 - $var3)]
echo The final result is $var4
$

Выполнение этого сценария приводит к получению следующего вывода:
$ chmod u+x test7
$ ./test7
The final result is 500
$

К тому же заслуживает внимания то, что при использовании метода на основе квадратных
скобок для вычисления математических выражений не приходится беспокоиться о том, что
знак умножения или какие-либо другие символы будут неправильно обработаны командным
интерпретатором. Командный интерпретатор определяет, что данный символ не является специальным, поскольку он заключен в квадратные скобки.
Тем не менее при осуществлении математических вычислений в сценарии командного интерпретатора bash приходится учитывать одно серьезное ограничение. Рассмотрим следующий пример:

Глава 10. Основы создания сценариев

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 287

287

26.06.2012 22:20:41

$ cat test8
#!/bin/bash
var1=100
var2=45
var3=$[$var1 / $var2]
echo The final result is $var3
$

Теперь попытаемся выполнить эти команды и посмотрим, что происходит:
$ chmod u+x test8
$ ./test8
The final result is 2
$

Математические операторы в командном интерпретаторе bash поддерживают только целочисленную арифметику. Это — серьезнейшее ограничение, если приходится выполнять хотя
бы какие-то практически значимые математические вычисления.
На заметку

Полная поддержка арифметических операций с плавающей запятой предусмотрена
в командном интерпретаторе z (zsh). Если должен быть составлен такой сценарий командного интерпретатора, в котором требуется выполнять вычисления с плавающей запятой, то можно рассмотреть возможность использования командного интерпретатора z
(рассматриваемого в главе 22).

Способы выполнения вычислений
с плавающей запятой
Предусмотрено несколько решений, позволяющих преодолеть ограничение командного интерпретатора bash, связанное с поддержкой только целых чисел. Наиболее широко применяемое решение предусматривает использование встроенного калькулятора bash, называемого bc.

Основные сведения о калькуляторе bc
Применяемый в интерпретаторе bash калькулятор фактически поддерживает язык программирования, который позволяет вводить выражения для работы с плавающей запятой в командной строке, а затем интерпретировать эти выражения, вычислять их и возвращать результаты.
Калькулятор bash распознает следующие синтаксические элементы:
■
■
■
■
■
■

числа (целые и с плавающей запятой);
переменные (простые переменные и массивы);
комментарии (строки, начинающиеся со знака диеза, или парные скобки языка C, /* */);
выражения;
программные инструкции (наподобие инструкций if-then);
функции.

Доступ к калькулятору bash можно получить из приглашения командного интерпретатора
с помощью команды bc:
$ bc
bc 1.06.95
Copyright 1991-1994, 1997, 1998, 2000, 2004, 2006 Free Software

288

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 288

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:41

ª Foundation, Inc.
This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
For details type 'warranty'.
12 * 5.4
64.8
3.156 * (3 + 5)
25.248
quit
$

Этот пример начинается с ввода выражения 12 * 5.4. Калькулятор bash возвращает ответ.
После этого вычисляется каждое последующее выражение, заданное для калькулятора, и отображается результат. Для выхода из калькулятора bash необходимо ввести команду quit.
Управление функционированием средств арифметики с плавающей запятой осуществляется
с помощью встроенной переменной scale. В качестве значения этой переменной следует задать
требуемое количество десятичных позиций, которые должны отображаться в ответах, поскольку в противном случае может оказаться, что полученные данные не соответствуют требованиям:
$ bc -q
3.44 / 5
0
scale=4
3.44 / 5
.6880
quit
$

По умолчанию переменная scale имеет значение нуль. До тех пор пока значение scale
не установлено, калькулятор bash выдает ответы с нулевым количеством десятичных позиций.
После задания значения переменной scale, равного четырем, калькулятор bash отображает
ответы с четырьмя десятичными позициями. Для подавления крупной заставки калькулятора
bash с приветственным сообщением применяется параметр командной строки -q.
Кроме обычных числовых значений, калькулятор bash позволяет также пользоваться переменными:
$ bc -q
var1=10
var1 * 4
40
var2 = var1 / 5
print var2
2
quit
$

После определения значения переменной эту переменную можно использовать на протяжении всего сеанса работы с калькулятором bash. С помощью инструкции print можно выводить значения переменных и чисел на экран.

Использование калькулятора bc в сценариях
Настоящий раздел посвящен использованию калькулятора bash при выполнении арифметических вычислений с плавающей запятой в сценариях командного интерпретатора. Напомним,

Глава 10. Основы создания сценариев

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 289

289

26.06.2012 22:20:41

что выше был описан удобный в работе символ обратной одинарной кавычки. Следует добавить к сказанному, что символ обратной одинарной кавычки можно использовать для выполнения команды bc и присваивания ее вывода переменной! Для этого предназначен следующий
основной формат:
variable=‛echo "options; expression" | bc‛

Первая часть, options, позволяет задавать переменные. Если необходимо задать несколько переменных, их следует отделить друг от друга точкой с запятой. Параметр expression
определяет математическое выражение, которое должно быть вычислено с помощью bc. Ниже
приведен краткий пример применения такой конструкции в сценарии.
$ cat test9
#!/bin/bash
var1=‛echo " scale=4; 3.44 / 5" | bc‛
echo The answer is $var1
$

В этом примере задается значение переменной scale, равное четырем десятичным позициям, а затем задается конкретное выражение для вычисления. Вызов этого сценария приводит
к получению следующего вывода:
$ chmod u+x test9
$ ./test9
The answer is .6880
$

Теперь мы знаем, что в наших руках есть превосходный инструмент! В качестве значения
выражения можно не ограничиваться применением только чисел. Можно также использовать
переменные, определенные в сценарии командного интерпретатора:
$ cat test10
#!/bin/bash
var1=100
var2=45
var3=‛echo "scale=4; $var1 / $var2" | bc‛
echo The answer for this is $var3
$

В этом сценарии определены две переменные, которые используются в выражении, передаваемом в команду bc. Не забывайте задавать знаки доллара для указания на то, что должны
применяться значения переменных, а не сами переменные. Этот сценарий формирует следующий вывод:
$ ./test10
The answer for this is 2.2222
$

Разумеется, после присваивания значения переменной эту переменную можно использовать еще в одном вычислении:
$ cat test11
#!/bin/bash
var1=20
var2=3.14159
var3=‛echo "scale=4; $var1 * $var1" | bc‛

290

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 290

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:41

var4=‛echo "scale=4; $var3 * $var2" | bc‛
echo The final result is $var4
$

Этом метод работает вполне приемлемо в коротких вычислениях, но иногда приходится выполнять с числовыми данными более сложные манипуляции. Если предстоящую задачу нельзя свести лишь к нескольким вычислениям, то возникает путаница при попытке перечислить
одно за другим несколько выражений в одной и той же командной строке.
Для этой проблемы предусмотрено решение. Команда bc распознает перенаправление ввода, что позволяет перенаправить в команду bc для обработки целый файл. Однако и это может
привести к путанице, поскольку приходится сохранять обрабатываемые выражения в файле.
Наилучший метод состоит в использовании перенаправления ввода через буфер, что позволяет передавать данные в команду непосредственно из командной строки. В сценарии командного интерпретатора вывод присваивается переменной:
variable=‛bc $val2 ]
then
echo "$val1 is greater than $val2"
else
echo "$val1 is less than $val2"
fi
$
$ ./badtest
baseball is greater than hockey
$ ls -l hockey
-rw-r--r-1 rich
rich
$

0 Sep 30 19:08 hockey

Символ “больше” был задан в сценарии в непосредственном виде, и одно лишь это привело
к получению неправильных результатов, хотя и не были сформированы какие-либо ошибки.
При обработке этого сценария символ “больше” интерпретировался как перенаправление вывода. Поэтому был создан файл с именем hockey. Операция перенаправления была выполнена
успешно, поэтому команда test возвратила нулевой код статуса выхода, в связи с чем инструкция if была обработана так, как если бы проверка действительно завершилась успешно!
Чтобы устранить эту ошибку, требуется должным образом экранировать символ “больше”:
$ cat test9
#!/bin/bash
# неправильное использование операторов сравнения строк
val1=baseball
val2=hockey
if [ $val1 \> $val2 ]
then
echo "$val1 is greater than $val2"
else
echo "$val1 is less than $val2"
fi
$
$ ./test9
baseball is less than hockey
$

306

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 306

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:42

Теперь ответ в большей степени соответствует тому, что следовало ожидать после сравнения строк.
Вторая проблема немного сложнее поддается распознаванию, и с ней, возможно, даже не
придется столкнуться, если не приходится учитывать различия между прописными и строчными буквами. В команде sort сравнение прописных и строчных букв происходит иначе, чем
в команде test. Рассмотрим эту особенность в сценарии:
$ cat test9b
#!/bin/bash
# проверка последовательности сортировки строк
val1=Testing
val2=testing
if [ $val1 \> $val2 ]
then
echo "$val1 is greater than $val2"
else
echo "$val1 is less than $val2"
fi
$
$ ./test9b
Testing is less than testing
$ sort testfile
testing
Testing
$

В команде test строки с прописными буквами рассматривались как предшествующие
строкам со строчными буквами. Если же такие строки будут помещены в файл и к ним применена команда sort, то строки со строчными буквами появятся раньше строк с прописными
буквами. Это связано с тем, что в той и другой команде используются разные способы упорядочения строк. В команде test за основу взято расположение символов по стандарту ASCII
и рассматривается числовое значение каждого символа ASCII для определения порядка сортировки. А в команде sort используется порядок сортировки, определенный для параметров
языка региональной установки системы. Для английского языка настройки региональной установки указывают, что в последовательности сортировки строчные буквы должны находиться
перед прописными буквами.
Внимание!

Следует также отметить, что в команде test используются стандартные математические
символы сравнения при сравнении строк и текстовые коды при сравнении чисел. Это —
еще один нюанс, который сбивает с толку многих программистов. Если для сравнения
числовых значений используются математические символы сравнения, то командный
интерпретатор рассматривает эти числовые значения как строковые, а это не всегда
приводит к получению правильных результатов.

Размер строки
Сравнения с помощью параметров -n и -z являются применимыми, если требуется определить, содержит ли переменная данные или нет:
$ cat test10
#!/bin/bash
# проверка строк с учетом длины

Глава 11. Использование структурированных команд

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 307

307

26.06.2012 22:20:42

val1=testing
val2=''
if [ -n $val1 ]
then
echo "The string '$val1' is not empty"
else
echo "The string '$val1' is empty"
fi
if [ -z $val2 ]
then
echo "The string '$val2' is empty"
else
echo "The string '$val2' is not empty"
fi
if [ -z $val3 ]
then
echo "The string '$val3' is empty"
else
echo "The string '$val3' is not empty"
fi
$
$ ./test10
The string 'testing' is not empty
The string '' is empty
The string '' is empty
$

В рассматриваемом примере создаются две строковые переменные. Переменная val1 содержит непустую строку, а переменная val2 создана как пустая строка. Операции сравнения,
которые приведены в следующем сценарии:
if [ -n $val1 ]

позволяют определить, имеет ли переменная val1 ненулевую длину, и в случае положительного
ответа обработать раздел then:
if [ -z $var2 ]

определить, имеет ли переменная val2 нулевую длину, и в случае положительного ответа
также обработать раздел then:
if [ -z $val3 ]

чтобы определить, имеет ли переменная val3 нулевую длину. Последняя переменная еще не
была определена в сценарии командного интерпретатора, поэтому в полученном результате
указано, что заданная в ней строка имеет нулевую длину, несмотря на то, что сама переменная
упоминается в сценарии впервые.
Внимание!

Не учитывая наличие пустых и неинициализированных переменных, можно столкнуться с катастрофическими ошибками при проведении проверок в сценариях командного
интерпретатора. Если нет полной уверенности в том, каковым является значение пере-

308

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 308

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:42

менной и задано ли оно вообще, всегда лучше проверить, содержит ли переменная значение, с помощью параметра -n или -z и лишь затем использовать ее в числовом сравнении или в сравнении строк.

Сравнение файлов
Рассматриваемая в этом разделе категория сравнений при проверке данных, по всей видимости, относится к наиболее мощным и широко применяемым операциям сравнения в написании сценариев командного интерпретатора. Команда test позволяет проверять статус файлов
и каталогов в файловой системе Linux. Применяемые при этом операторы сравнения перечислены в табл. 11.3.

Таблица 11.3. Сравнение файлов в команде test
Сравнение

Описание

-d file

Проверка того, что file существует и является каталогом

-e file

Проверка того, что file существует

-f file

Проверка того, что file существует и является файлом

-r file

Проверка того, что file существует и предназначен для чтения

-s file

Проверка того, что file существует и не пуст

-w file

Проверка того, что file существует и предназначен для записи

-x file

Проверка того, что file существует и предназначен для выполнения

-O file
-G file

Проверка того, что file существует и принадлежит текущему пользователю
Проверка того, что file существует и его заданная по умолчанию группа является такой
же, как и у текущего пользователя

file1 -nt file2

Проверка того, что file1 — более новый, чем file2

file1 -ot file2

Проверка того, что file1 — более старый, чем file2

Эти условия предоставляют возможность проверять в сценариях командного интерпретатора файлы в файловой системе и часто используются в сценариях, основанных на доступе
к файлам. Поскольку данные проверки находят столь широкое применение, рассмотрим каждую из них отдельно.

Проверка каталогов
Проверка с помощью параметра -d позволяет определить, существует ли указанное имя
файла в системе как каталог. Необходимость такой проверки обычно возникает, если должна
быть предпринята попытка записать файл в каталог, а также в случае необходимости перейти
в каталог:
$ cat test11
#!/bin/bash
# проверка перед переходом
if [ -d $HOME ]
then
echo "Your HOME directory exists"
cd $HOME
ls -a
else

Глава 11. Использование структурированных команд

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 309

309

26.06.2012 22:20:42

echo "There is a problem with your HOME directory"
fi
$
$ ./test11
"Your HOME directory exists"
.
Documents
.gvfs
.pulse-cookie
..
Downloads
.ICEauthority .recently-used.xbel
.aptitude
.esd_auth
.local
.sudo_as_admin_successful
.bash_history
examples
.desktop
.mozilla
.bash_logout
.fontconfig
Music
test11
.bashrc
.gconf
.nautilus Videos
.cache
.gconfd
.openoffice.org
.xsession-errors
.config
.gksu.lock
Pictures
.xsession-errors.old
.dbus
.gnome2
.profile
Desktop
.gnome2_private Public
.dmrc
.gtk-bookmarks
.pulse
$

Templates

В рассматриваемом образце кода условие проверки -d используется для определения того,
существует ли каталог $HOME для пользователя. Если результат проверки оказывается положительным, то в ходе дальнейшей работы происходит переход с помощью команды cd в каталог
$HOME и вывод листинга каталога.

Проверка того, существует ли объект
Проверка с помощью параметра -e позволяет определить, существует ли объект файла или
каталога, перед осуществлением попытки использовать этот объект в своем сценарии:
$ cat test12
#!/bin/bash
# проверка того, существует ли каталог
if [ -e $HOME ]
then
echo "OK on the directory, now to check the file"
# проверка того, существует ли файл
if [ -e $HOME/testing ]
then
# если файл существует, добавить к нему данные
echo "Appending date to existing file"
date >> $HOME/testing
else
# если файл не существует, создать новый файл
echo "Creating new file"
date > $HOME/testing
fi
else
echo "Sorry, you do not have a HOME directory"
fi
$

310

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 310

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:42

$ ./test12
OK on the directory, now to check the file
Creating new file
$ ./test12
OK on the directory, now to check the file
Appending date to existing file
$

В первой проверке используется параметр -e для определения того, имеет ли пользователь
каталог $HOME. В случае положительного ответа в следующей проверке с помощью параметра -e определяется наличие файла testing в каталоге $HOME. Если этот файл не существует,
то в сценарии командного интерпретатора используется одинарный символ перенаправления
“больше” для создания нового файла, содержащего вывод команды date. После второго вызова этого сценария командного интерпретатора используется двойной символ “больше”, поэтому вывод команды date просто присоединяется к существующему файлу.

Проверка на наличие файла
Проверка с помощью параметра -e применяется для работы и с файлами, и с каталогами. Чтобы убедиться в том, что указанный объект является файлом, необходимо использовать
сравнение с помощью параметра -f:
$ cat test13
#!/bin/bash
# проверка того, является ли объект файлом
if [ -e $HOME ]
then
echo "The object exists, is it a file?"
if [ -f $HOME ]
then
echo "Yes, it is a file!"
else
echo "No, it is not a file!"
if [ -f $HOME/.bash_history ]
then
echo "But this is a file!"
fi
fi
else
echo "Sorry, the object does not exist"
fi
$
$ ./test13
The object exists, is it a file?
No, it is not a file!
But this is a file!
$

Это — небольшой сценарий, но в нем выполняются очень важные проверки! Прежде всего
в нем используется проверка с помощью параметра -e для определения того, существует ли
каталог $HOME. В случае положительного ответа выполняется проверка с помощью параметра -f, что позволяет узнать, является ли данный объект файлом. Если это не файл (разумеется,

Глава 11. Использование структурированных команд

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 311

311

26.06.2012 22:20:42

так и должно быть), используется проверка с помощью параметра -f для определения того,
является ли файлом следующий объект, что и есть на самом деле.

Проверка того, предназначен ли файл для чтения
Прежде чем осуществлять попытку чтения данных из файла, обычно следует вначале проверить, является ли этот файл доступным для чтения. Для этого служит проверка с помощью
параметра -r:
$ cat test14
#!/bin/bash
# проверка возможности чтения файла
pwfile=/etc/shadow
# вначале проверим, существует
# является файлом
if [ -f $pwfile ]
then
# теперь проверим, доступен
if [ -r $pwfile ]
then
tail $pwfile
else
echo "Sorry, I am unable
fi
else
echo "Sorry, the file $file
fi
$
$ ./test14
Sorry, I am unable to read the
$

ли файл и действительно ли

ли он для чтения

to read the $pwfile file"
does not exist"

/etc/shadow file

Файл /etc/shadow содержит зашифрованные пароли для пользователей системы, поэтому
он не предназначен для чтения обычными пользователями в системе. Проверка с помощью
параметра -r привела к получению результата, согласно которому пользователь этого сценария
не имеет права на чтение файла, поэтому выполнение команды test окончилось неудачей и командный интерпретатор bash выполнил раздел else инструкции if-then.

Проверка на наличие пустых файлов
Для определения того, является ли файл пустым, необходимо выполнять проверку с помощью параметра -s, которая позволяет убедиться в том, что файл пуст. Это особенно важно,
если файл намечен для удаления. Следует внимательно относиться к результатам этой проверки, поскольку успешное завершение проверки с помощью параметра -s указывает на то, что
в файле имеются данные:
$ cat test15
#!/bin/bash
# проверка того, является ли файл пустым
file=t15test
touch $file
if [ -s $file ]

312

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 312

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:42

then
echo "The $file file exists and has data in it"
else
echo "The $file exists and is empty"
fi
date > $file
if [ -s $file ]
then
echo "The $file file has data in it"
else
echo "The $file is still empty"
fi
$
$./test15
The t15test exists and is empty
The t15test file has data in it
$

Команда touch создает файл, но не помещает в него никаких данных. После вызова на выполнение команды date и перенаправления вывода в файл проверка с помощью параметра -s
показывает, что в файле имеются данные.

Проверка того, предназначен ли файл для записи
Проверка с помощью параметра -w позволяет определить, имеет ли пользователь разрешение на запись в файл:
$ cat test16
#!/bin/bash
# проверка того, допускает ли файл запись
logfile=$HOME/t16test
touch $logfile
chmod u-w $logfile
now=‛date +%Y%m%d-%H%M‛
if [ -w
then
echo
echo
else
echo
fi

$logfile ]
"The program ran at: $now" > $logfile
"The first attempt succeeded"
"The first attempt failed"

chmod u+w $logfile
if [ -w $logfile ]
then
echo "The program ran at: $now" > $logfile
echo "The second attempt succeeded"
else
echo "The second attempt failed"
fi
$

Глава 11. Использование структурированных команд

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 313

313

26.06.2012 22:20:42

$ ./test16
The first attempt failed
The second attempt succeeded
$ cat $HOME/t16test
The program ran at: 20110124-1602
$

Очевидно, что рассматриваемый сценарий командного интерпретатора обеспечивает выполнение многих важных действий! Вначале в этом сценарии проверяется наличие файла журнала в каталоге $HOME, имя этого файла сохраняется в переменной logfile, создается файл,
а затем удаляется разрешение на запись для пользователя с помощью команды chmod. Затем
в сценарии создается переменная now и сохраняется отметка времени с применением команды
date. После завершения всех этих действий в сценарии выполняется проверка того, имеет ли
пользователь разрешение на запись в новый файл журнала (который был только что создан).
Очевидно, что пользователь не имеет разрешения на запись, поэтому должно появиться сообщение о неудачном завершении этой попытки.
После этого в сценарии снова используется команда chmod, позволяющая на сей раз предоставить пользователю разрешение на запись, и осуществляется еще одна попытка выполнить
запись в файл. В данном случае операция записи выполняется успешно.

Проверка того, предназначен
ли файл для выполнения
Проверка с помощью параметра -x представляет собой удобный способ определения того,
имеет ли пользователь право на выполнение для конкретного файла. При использовании большинства команд такая необходимость обычно не возникает, но если из сценария командного интерпретатора происходит вызов большого количества других сценариев, это может пригодиться:
$ cat test17
#!/bin/bash
# проверка возможности выполнения файла
if [ -x test16 ]
then
echo "You can run the script: "
./test16
else
echo "Sorry, you are unable to execute the script"
fi
$
$ ./test17
You can run the script:
The first attempt failed
The second attempt succeeded
$
$ chmod u-x test16
$
$ ./test17
Sorry, you are unable to execute the script
$

314

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 314

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:42

В данном примере сценария командного интерпретатора используется проверка с помощью
параметра -x для определения того, имеет ли пользователь разрешение на выполнение сценария test16. В случае положительного ответа этот сценарий выполняется (следует учитывать, что даже в сценарии командного интерпретатора необходимо правильно указывать путь,
если должен быть выполнен сценарий, не находящийся в каталоге пользователя $PATH). После того как сценарий test16 будет успешно выполнен в первый раз, изменим относящиеся
к нему разрешения и сделаем еще одну попытку. На этот раз проверка с помощью параметра -x оканчивается неудачей, поскольку пользователь больше не имеет права на выполнение
сценария test16.

Проверка права владения
Проверка с помощью параметра -O позволяет пользователю легко проверить, является ли
он владельцем рассматриваемого файла:
$ cat test18
#!/bin/bash
# проверка принадлежности файла
if [ -O /etc/passwd ]
then
echo "You are the owner of the /etc/passwd file"
else
echo "Sorry, you are not the owner of the /etc/passwd file"
fi
$
$ ./test18
Sorry, you are not the owner of the /etc/passwd file
$
$ su
Password:
$
# ./test18
You are the owner of the /etc/passwd file
#

В сценарии используется проверка с помощью параметра -O для определения того, действительно ли пользователь, выполняющий сценарий, является владельцем файла /etc
/passwd. В первый раз этот сценарий выполняется в обычной учетной записи пользователя,
поэтому проверка оканчивается неудачей. Во второй раз применяется команда su для перехода
в учетную запись пользователя root, после чего проверка выполняется успешно.

Проверка принадлежности к группе по умолчанию
Проверка с помощью параметра -G служит для определения заданной по умолчанию
группы файла и выполняется успешно, если эта группа согласуется с заданной по умолчанию
группой пользователя. При использовании параметра -G может возникнуть определенная путаница, поскольку этот параметр позволяет проверить только принадлежность к заданной по
умолчанию группе, а не проверять все группы, к которым принадлежит пользователь. Пример
применения параметра -G приведен ниже.

Глава 11. Использование структурированных команд

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 315

315

26.06.2012 22:20:42

$ cat test19
#!/bin/bash
# проверка с определением группы файла
if [ -G $HOME/testing ]
then
echo "You are in the same group as the file"
else
echo "The file is not owned by your group"
fi
$
$ ls -l $HOME/testing
-rw-rw-r-- 1 rich rich 58 2011-01-30 15:51 /home/rich/testing
$
$ ./test19
You are in the same group as the file
$
$ chgrp sharing $HOME/testing
$
$ ./test19
The file is not owned by your group
$

При первом запуске сценария на выполнение файл $HOME/testing находится в группе
rich и проверка с помощью параметра -G выполняется успешно. Затем вместо этой группы
задается группа sharing, в которой пользователь также является членом. Но проверка с помощью параметра -G оканчивается неудачей, поскольку в ней предусмотрено сравнение только с учетом заданных по умолчанию групп, а не всех возможных вариантов принадлежности
к группам.

Проверка даты файла
Последний ряд операторов проверки предназначен для сравнения значений времени создания двух файлов. Необходимость в этом возникает при написании сценариев установки программного обеспечения. Иногда приходится следить за тем, чтобы не был установлен файл,
созданный ранее по сравнению с файлом, уже установленным в системе.
Проверка с помощью параметра -nt позволяет определить, является ли файл более новым
по сравнению с другим файлом. Если файл является более новым, то время его создания меньше отстоит от текущего времени. Проверка с помощью параметра -ot служит для определения
того, является ли файл более старым, чем другой файл. Если файл является более старым, то
время его создания больше отстоит от текущего времени:
$ cat test20
#!/bin/bash
# проверка дат файла
if [ ./test19 -nt ./test18 ]
then
echo "The test19 file is newer than test18"
else
echo "The test18 file is newer than test19"
fi

316

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 316

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:42

if [ ./test17 -ot ./test19 ]
then
echo "The test17 file is older than the test19 file"
fi
$
$ ./test20
The test19 file is newer than test18
The test17 file is older than the test19 file
$
$ ls -l test17 test18 test19
-rwxrw-r-- 1 rich rich 167 2011-01-30 16:31 test17
-rwxrw-r-- 1 rich rich 185 2011-01-30 17:46 test18
-rwxrw-r-- 1 rich rich 167 2011-01-30 17:50 test19
$

Пути к файлам, используемые в операциях сравнения, определяются относительно каталога,
из которого происходит запуск сценария на выполнение. Это может стать причиной ошибок,
если не исключена возможность перемещения проверяемых файлов в другие каталоги. Еще
одна проблема состоит в том, что ни в одном из этих операторов сравнения не проводится предварительная проверка того, существует ли файл. Рассмотрим следующий вариант проверки:
$ cat test21
#!/bin/bash
# проверка дат файла
if [ ./badfile1 -nt ./badfile2 ]
then
echo "The badfile1 file is newer than badfile2"
else
echo "The badfile2 file is newer than badfile1"
fi
$
$ ./test21
The badfile2 file is newer than badfile1
$

Этот небольшой пример демонстрирует, что если файлы не существуют, то сравнение с помощью параметра -nt просто возвращает условие, указывающее на неудачное завершение.
Следует обязательно обеспечивать проверку существования файлов, прежде чем предпринимать попытку их использовать в сравнении с помощью параметра -ot или -nt.

Проверка с помощью составных условий
Инструкция if-then позволяет использовать булеву логику для комбинирования проверок. Предусмотрена возможность задавать два следующих логических оператора:
■ [ condition1 ] && [ condition2 ]
■ [ condition1 ] || [ condition2 ]
В первой логической операции для объединения двух условий используется логический
оператор AND. Операторы раздела then будут выполнены, только если истинными окажутся
оба условия.

Глава 11. Использование структурированных команд

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 317

317

26.06.2012 22:20:42

Во второй логической операции два условия объединяются с помощью логического оператора OR. Если проверка любого условия приведет к получению истинного значения, то произойдет выполнение операторов раздела then.
$ cat test22
#!/bin/bash
# проверка с помощью составных операторов сравнения
if [ -d $HOME ] && [ -w $HOME/testing ]
then
echo "The file exists and you can write to it"
else
echo "I cannot write to the file"
fi
$
$ ./test22
I cannot write to the file
$ touch $HOME/testing
$
$ ./test22
The file exists and you can write to it
$

При использовании логического оператора AND должны быть выполнены оба сравнения.
Первая проверка предназначена для определения того, существует ли каталог $HOME для пользователя. Вторая проверка позволяет выяснить, существует ли файл с именем testing в каталоге $HOME пользователя и имеет ли пользователь разрешения на запись в этот файл. Если
какая-либо из этих проверок оканчивается неудачей, то происходит неудачное завершение во
всей инструкции if и командный интерпретатор переходит к выполнению раздела else. А после успешного завершения обеих проверок инструкция if выполняется успешно и командный
интерпретатор выполняет инструкции в разделе then.

Дополнительные средства
инструкции if-then
Относительно недавно в командный интерпретатор bash были внесены дополнения, поддерживающие следующие усовершенствованные функции, которые могут применяться в инструкциях if-then:
■ применение двойных круглых скобок для оформления математических выражений;
■ применение двойных квадратных скобок для работы с усовершенствованными функциями обработки строк.
В следующих разделах каждая из этих функций рассматривается более подробно.

Применение двойных круглых скобок
Команда с двойными круглыми скобками позволяет включать в операции сравнения дополнительные математические выражения. Команда test обеспечивает возможность применять

318

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 318

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:43

в операциях сравнения простые арифметические операции. Команда с двойными круглыми
скобками позволяет воспользоваться более широким перечнем знаков математических операций, с которыми часто работают программисты, применяющие другие языки программирования. Команда с двойными круглыми скобками имеет следующий формат:
(( expression ))

В качестве элемента expression может быть представлено любое математическое выражение присваивания или сравнения. В табл. 11.4 приведен список дополнительных операторов, предназначенных для использования в команде с двойными круглыми скобками, которые
могут применяться наряду со стандартными математическими операциями, предусмотренными в команде test.

Таблица 11.4. Операторы, применимые в команде с двойными круглыми скобками
Оператор

Описание
Постинкрементное присваивание

Оператор
>

Побитовый сдвиг вправо

++val

Предынкрементное присваивание

&

Побитовое логическое AND

--val

Предекрементное присваивание

|

Побитовое логическое OR

!

Логическое отрицание

&&

Логический AND

~

Побитовое отрицание

||

Логический OR

**

Возведение в степень

Побитовый сдвиг влево

Предусмотрена возможность не только использовать команду с двойными круглыми скобками в инструкции if, но и определять с ее помощью обычные команды в сценарии для присваивания значений:
$ cat test23
#!/bin/bash
# использование двойных скобок
val1=10
if (( $val1 ** 2 > 90 ))
then
(( val2 = $val1 ** 2 ))
echo "The square of $val1 is $val2"
fi
$
$ ./test23
The square of 10 is 100
$

Следует отметить, что в выражениях в двойных круглых скобках больше не требуется экранировать символ “больше”. Это — еще одно улучшение в работе, которое влечет за собой применение команды с двойными круглыми скобками.

Использование двойных квадратных скобок
Команда с двойными квадратными скобками предоставляет дополнительные возможности сравнения строк. Команда с двойными квадратными скобками имеет следующий формат:

Глава 11. Использование структурированных команд

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 319

319

26.06.2012 22:20:43

[[ expression ]]

В выражении expression, заключенном в двойные квадратные скобки, используются те
же стандартные операции сравнения строк, что и в команде test. Но кроме этого предоставляются дополнительные возможности, не предусмотренные в команде test, — сопоставление
с шаблоном.
Средства сопоставления с шаблонами позволяют определять регулярные выражения (которые
подробно обсуждаются в главе 19) и проводить их сопоставление со строковыми значениями:
$ cat test24
#!/bin/bash
# использование сопоставления с шаблоном
if [[ $USER == r* ]]
then
echo "Hello $USER"
else
echo "Sorry, I do not know you"
fi
$
$ ./test24
Hello rich
$

В рассматриваемой команде с двойными квадратными скобками проводится сопоставление
значения переменной среды $USER для определения того, начинается ли это значение с буквы
r. В случае получения положительного результата проверки командный интерпретатор выполняет команды из раздела then.

Команда case
При написании сценариев часто обнаруживается, что необходимо вычислить значение
переменной, а затем провести поиск конкретного значения среди целого ряда возможных значений. В следующем сценарии для этого пришлось написать такую длинную инструкцию ifthen-else, как показано ниже.
$ cat test25
#!/bin/bash
# поиск возможного значения
if [ $USER = "rich" ]
then
echo "Welcome $USER"
echo "Please enjoy your visit"
elif [ $USER = barbara ]
then
echo "Welcome $USER"
echo "Please enjoy your visit"
elif [ $USER = testing ]
then
echo "Special testing account"
elif [ $USER = jessica ]

320

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 320

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:43

then
echo "Do not forget to logout when you're done"
else
echo "Sorry, you are not allowed here"
fi
$
$ ./test25
Welcome rich
Please enjoy your visit
$

С помощью инструкций elif снова и снова происходит проверка условий if-then, пока
не будет найдено требуемое значение для одной сравниваемой переменной.
Тем не менее можно избавиться от необходимости применения всех этих инструкций elif,
которые требуют неоднократно проверять одно и то же значение переменной. Для этого достаточно воспользоваться командой case. В команде case проверка значения одной переменной
на соответствие нескольким разным значениям организована с применением формата списка:
case variable in
pattern1 | pattern2) commands1;;
pattern3) commands2;;
*) default commands;;
esac

Команда case сравнивает заданную переменную variable с несколькими разными шаблонами. При обнаружении согласования переменной с каким-либо из шаблонов pattern командный интерпретатор выполняет команды commands, указанные для этого шаблона. В одной
строке можно задавать несколько шаблонов, используя операцию со знаком операции “вертикальная черта” для отделения одного шаблона от другого. Символ звездочки служит универсальной ловушкой для тех значений, которые не были сопоставлены ни с одним из перечисленных шаблонов. В примере, приведенном ниже, показано, как преобразовать рассматриваемую
программу if-then-else с использованием команды case.
$ cat test26
#!/bin/bash
# использование команды case
case $USER in
rich | barbara)
echo "Welcome, $USER"
echo "Please enjoy your visit";;
testing)
echo "Special testing account";;
jessica)
echo "Do not forget to log off when you're done";;
*)
echo "Sorry, you are not allowed here";;
esac
$
$ ./test26
Welcome, rich
Please enjoy your visit
$

Глава 11. Использование структурированных команд

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 321

321

26.06.2012 22:20:43

Очевидно, что команда case предоставляет более удобный способ задания различных вариантов проверки для каждого возможного значения переменной.

Резюме
Структурированные команды позволяют изменять обычный ход выполнения сценария командного интерпретатора. Наиболее широко применяемые структурированные команды основаны на использовании инструкции if-then. Эта инструкция позволяет выполнить команду,
а затем перейти к выполнению других команд с учетом того, была ли первая команда выполнена успешно.
Инструкцию if-then можно также дополнить, чтобы включить в нее ряд команд, которые
командный интерпретатор bash должен выполнить в случае неудачного завершения указанной
команды. Инструкция if-then-else позволяет указать, какие команды должны быть выполнены, только если команда, выполняемая в первую очередь, возвращает ненулевой код статуса
выхода.
Предусмотрена также возможность соединять несколько инструкций if-then-else в цепочки с использованием инструкции elif. Применение инструкции elif эквивалентно применению инструкции else if и обеспечивает проведение дополнительной проверки, если
выполнение предыдущей команды окончилась неудачей.
В большинстве сценариев вместо выполнения команды и выбора продолжения с учетом ее
результатов достаточно лишь проверить определенное условие, такое как числовое значение,
содержимое строки или статус файла либо каталога. Один из наиболее простых способов проверки всех необходимых условий заключается в использовании команды test. Если проверка
условия приводит к получению истинного значения, то команда test вырабатывает нулевой
код статуса выхода для передачи в инструкцию if-then. Если проверка условия приводит
к получению ложного значения, то команда test вырабатывает ненулевой код статуса выхода
и передает его в инструкцию if-then.
Квадратные скобки представляют собой специальную команду bash, которая является синонимом для команды test. Предусмотрена возможность заключить проверяемое условие в квадратные скобки в инструкции if-then для проверки условий, касающихся значений чисел
и строк, а также данных о файлах.
Команда с двойными круглыми скобками позволяет выполнять более сложные математические вычисления с использованием дополнительных операторов, а команда с двойными квадратными скобками дает возможность проводить проверки на основе улучшенных способов
сопоставления строк с шаблонами.
Наконец, в настоящей главе рассматривалась команда case, которая может стать основой
более удобного способа выполнения многочисленных проверок значения одной переменной по
списку значений, заменяя несколько команд if-then-else.
В следующей главе описание структурированных команд будет продолжено и речь пойдет об использовании команд командного интерпретатора, предназначенных для организации
циклов. Команды for и while позволяют формировать циклы, с помощью которых итерации
в ряде команд происходят требуемое количество раз.

322

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 322

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:43

Продолжение
описания
структурированных команд

ГЛАВА

12
В этой главе...
Команда for
Команда for в стиле языка C
Команда while
Команда until
Уровень вложенности циклов
Организацияциклов на основе
данных файла

Â

предыдущей главе было показано, как управлять потоком инструкций в программе сценария командного
интерпретатора, проверяя вывод команд и значения переменных. В настоящей главе продолжается рассмотрение
структурированных команд, которые управляют ходом выполнения сценариев командного интерпретатора. В ней будет показано, как организовать выполнение повторяющихся
процессов, и приведены команды, позволяющие обрабатывать в цикле ряд команд до достижения указанного условия.
В данной главе обсуждаются команды организации циклов
for, while и until командного интерпретатора bash и демонстрируется их использование.

Управление циклом
Обработка вывода в цикле
Резюме

Команда for
В практике программирования широко применяется
способ организации работы путем выполнения итераций
с охватом ряда команд. Часто возникает необходимость повторять ряд команд до тех пор, пока не будет выполнено
какое-то конкретное условие, например, будут обработаны
все файлы в каталоге, данные по всем пользователям в системе или все строки в текстовом файле.
Командный интерпретатор bash предоставляет возможность использовать команду for для создания цикла, в котором производится итерация по ряду значений. В каждой

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 323

26.06.2012 22:20:43

итерации выполняется определенный набор команд с использованием одного из значений
в ряде. Ниже приведен основной формат команды for командного интерпретатора bash.
for var in list
do
commands
done

Ряд значений, используемый в итерациях, задается с помощью параметра list. Предусмотрено несколько различных способов задания значений в этом списке.
В каждой итерации переменная var содержит текущее значение в списке list. При первой итерации используется первый элемент в списке, при второй итерации — второй элемент
и так далее, до исчерпания всех элементов в списке.
В качестве команд commands, которые вводятся между инструкциями do и done, можно
задавать одну или несколько стандартных команд командного интерпретатора bash. При выполнении команд может использоваться переменная $var, которая содержит текущее значение
элемента списка для данной итерации.
На заметку

При желании можно ввести инструкцию do в той же строке, что и инструкцию for, но при
этом данную инструкцию необходимо отделить от элементов списка точкой с запятой:
for var in list; do.

Как уже было сказано, предусмотрено несколько способов задания значений в списке. Применимые способы решения этой задачи рассматриваются в следующих разделах.

Чтение значений в списке
Наиболее простой способ использования команды for состоит в осуществлении с ее помощью итераций по списку значений, определенному в самой команде for:
$ cat test1
#!/bin/bash
# команда for в основной форме
for test in Alabama Alaska Arizona Arkansas California Colorado
do
echo The next state is $test
done
$ ./test1
The next state is Alabama
The next state is Alaska
The next state is Arizona
The next state is Arkansas
The next state is California
The next state is Colorado
$

При осуществлении в команде for итераций по заданному списку значений происходит
присваивание переменной $test следующего значения в списке. Переменная $test может
использоваться в инструкциях команды for точно так же, как и любая другая переменная сценария. После последней итерации переменная $test остается действительной на протяжении
всей оставшейся части сценария командного интерпретатора. Эта переменная сохраняет зна-

324

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 324

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:43

чение, присвоенное при последней итерации (если ее значение не изменяется в другом месте
сценария):
$ cat test1b
#!/bin/bash
# проверка переменной for после прохода по циклу
for test in Alabama Alaska Arizona Arkansas California Colorado
do
echo "The next state is $test"
done
echo "The last state we visited was $test"
test=Connecticut
echo "Wait, now we're visiting $test"
$ ./test1b
The next state is Alabama
The next state is Alaska
The next state is Arizona
The next state is Arkansas
The next state is California
The next state is Colorado
The last state we visited was Colorado
Wait, now we're visiting Connecticut
$

Очевидно, что переменная $test сохраняет свое значение, а также позволяет изменять значение и использовать его вне цикла команды for, как и любая другая переменная.

Чтение сложных значений в списке
На первый взгляд организация цикла for кажется простой, но это не всегда так. Иногда
приходится сталкиваться с такими данными, применение которых вызывает проблемы. Ниже
приведен классический пример того, что может стать источником проблем для программистов
при использовании языка сценариев командного интерпретатора.
$ cat badtest1
#!/bin/bash
# еще один пример того, как не следует использовать команду for
for test in I don't know if this'll work
do
echo "word:$test"
done
$ ./badtest1
word:I
word:dont know if thisll
word:work
$

Итак, получено нечто непредвиденное. Командный интерпретатор обнаружил одинарные
кавычки среди значений в списке и попытался использовать их для определения отдельного
значения данных, в результате чего в процессе обработки сценария возникла настоящая
путаница.

Глава 12. Продолжение описания структурированных команд

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 325

325

26.06.2012 22:20:43

Предусмотрены два способа решения этой проблемы:
■ применение экранирующего символа (обратной косой черты) для экранирования одинарной кавычки;
■ задание двойных кавычек для определения значений, в которых используются одинарные кавычки.
Ни в одном из этих решений нет ничего сложного, но и то и другое позволяет полностью
решить данную проблему:
$ cat test2
#!/bin/bash
# еще один пример того, как не следует использовать команду for
for test in I don\'t know if "this'll" work
do
echo "word:$test"
done
$ ./test2
word:I
word:don't
word:know
word:if
word:this'll
word:work
$

В первом значении, вызывающем нарушение в работе, был добавлен символ обратной косой черты для экранирования одинарной кавычки в значении don't. При исправлении второго
неправильно заданного значения строка this'll была заключена в двойные кавычки. Оба эти
метода показали себя вполне приемлемыми как способы задания правильного значения.
Еще с одной проблемой можно столкнуться при обработке строки, состоящей из нескольких слов. Напомним, что формат цикла for предполагает, что для разделения отдельных значений применяется пробел. Если же будут заданы значения данных, содержащие пробелы, то
возникнет еще одна проблема:
$ cat badtest2
#!/bin/bash
# еще один пример того, как не следует использовать команду for
for test in Nevada New Hampshire New Mexico New York North Carolina
do
echo "Now going to $test"
done
$ ./badtest1
Now going to Nevada
Now going to New
Now going to Hampshire
Now going to New
Now going to Mexico
Now going to New
Now going to York
Now going to North

326

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 326

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:43

Now going to Carolina
$

Но в данном случае получено не совсем то, что требуется. В команде for каждое значение
в списке должно быть отделено от другого пробелом. Если же пробелы встречаются в отдельных значениях данных, то эти значения должны быть заключены в двойные кавычки:
$ cat test3
#!/bin/bash
# пример того, как правильно определять значения
for test in Nevada "New Hampshire" "New Mexico" "New York"
do
echo "Now going to $test"
done
$ ./test3
Now going to Nevada
Now going to New Hampshire
Now going to New Mexico
Now going to New York
$

Теперь в команде for успешно различаются отдельные значения. Заслуживает также внимание то, что даже если значение заключено в двойные кавычки, командный интерпретатор не
включает эти кавычки в состав значения.

Чтение списка из переменной
При программировании на языке сценариев командного интерпретатора часто приходится
сталкиваться с такой ситуацией, когда накапливается список значений и сохраняется в переменной, после чего должны быть выполнены итерации по элементам списка. Это также можно
сделать с помощью команды for:
$ cat test4
#!/bin/bash
# использование переменной для хранения списка
list="Alabama Alaska Arizona Arkansas Colorado"
list=$list" Connecticut"
for state in $list
do
echo "Have you ever visited $state?"
done
$ ./test4
Have you ever visited Alabama?
Have you ever visited Alaska?
Have you ever visited Arizona?
Have you ever visited Arkansas?
Have you ever visited Colorado?
Have you ever visited Connecticut?
$

Глава 12. Продолжение описания структурированных команд

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 327

327

26.06.2012 22:20:43

Переменная $list содержит стандартный список текстовых значений, которые должны использоваться для осуществления итераций. Заслуживает внимания то, что в этом коде используется также еще один оператор присваивания для добавления (или конкатенации) элемента
к существующему списку, содержащемуся в переменной $list. Это — общепринятый метод
добавления текста к концу существующей текстовой строки, сохраняющейся в переменной.

Чтение значений из команды
Еще один способ формирования значений для использования в списке состоит в применении вывода команды. При этом используются символы обратной одинарной кавычки для
выполнения любой команды, вырабатывающей вывод, а затем вывод команды применяется
в команде for:
$ cat test5
#!/bin/bash
# чтение значений из файла
file="states"
for state in 'cat $file'
do
echo "Visit beautiful $state"
done
$ cat states
Alabama
Alaska
Arizona
Arkansas
Colorado
Connecticut
Delaware
Florida
Georgia
$ ./test5
Visit beautiful Alabama
Visit beautiful Alaska
Visit beautiful Arizona
Visit beautiful Arkansas
Visit beautiful Colorado
Visit beautiful Connecticut
Visit beautiful Delaware
Visit beautiful Florida
Visit beautiful Georgia
$

В настоящем примере команда cat, заданная в обратных одинарных кавычках, служит для
отображения данных о состоянии файлов. Заслуживает внимания то, что файл с данными о состояниях имеет такой формат: каждое состояние приведено в отдельной строке, а не задано
в общей строке с разделением пробелами. Команда for по-прежнему выполняет итерации
по выводу команды cat, обрабатывая каждый раз одну строку, исходя из предположения, что
каждое состояние представлено в отдельной строке. Однако это не решает проблему наличия

328

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 328

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:43

пробелов в данных. Если в списке находятся данные о состоянии, содержащие пробелы, то
в команде for все равно каждый элемент данных, отделенных от других пробелами, рассматривается как отдельное значение. Для применения такой организации работы есть весомые
основания, которые будут рассматриваться в следующем разделе.
На заметку

В примере кода test5 переменной присваивается имя файла без указания пути, т.е. задается только само имя. Это означает, что файл должен находиться в том же каталоге,
что и сценарий. Если дело обстоит иначе, то должно использоваться полное имя пути
(абсолютное или относительное) для ссылки на местоположение файла.

Изменение значения разделителя полей
Причина возникновения описанной выше проблемы состоит в том, что не откорректировано значение специальной переменной среды IFS, которую принято называть внутренним
разделителем полей. Переменная среды IFS определяет список символов, используемых командным интерпретатором bash в качестве разделителей полей. По умолчанию в командном
интерпретаторе bash как разделители полей применяются следующие символы:
■ пробел;
■ знак табуляции;
■ знак перехода на новую строку.
Если командный интерпретатор bash обнаруживает любой из этих символов в данных, то
принимает предположение, что после этого символа начинается новое поле данных в списке.
В связи с такой организацией работы с данными, которые могут содержать пробелы (такими
как имена файлов), могут возникать непредвиденные ситуации, как было показано в предыдущем примере сценария.
Для решения этой проблемы можно на время изменять значение переменной среды IFS
в конкретном сценарии командного интерпретатора, чтобы исключить некоторые символы,
распознаваемые командным интерпретатором bash как разделители полей. Но сам способ осуществления этого действия является довольно странным. Например, чтобы изменить значение
IFS в целях обеспечения распознавания с его помощью только символа обозначения конца
строки, необходимо сделать следующее:
IFS=$'\n'

Добавление этой инструкции к конкретному сценарию равносильно передаче командному
интерпретатору bash указания, что пробелы и знаки табуляции в значениях данных следует
пропускать. Применение данного способа к предыдущему сценарию приводит к получению
следующих результатов:
$ cat test5b
#!/bin/bash
# чтение значений из файла
file="states"
IFS=$'\n'
for state in 'cat $file'
do
echo "Visit beautiful $state"
done
$ ./test5b

Глава 12. Продолжение описания структурированных команд

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 329

329

26.06.2012 22:20:43

Visit
Visit
Visit
Visit
Visit
Visit
Visit
Visit
Visit
Visit
Visit
Visit
$

beautiful
beautiful
beautiful
beautiful
beautiful
beautiful
beautiful
beautiful
beautiful
beautiful
beautiful
beautiful

Alabama
Alaska
Arizona
Arkansas
Colorado
Connecticut
Delaware
Florida
Georgia
New York
New Hampshire
North Carolina

Теперь в сценарии командного интерпретатора обработка значений в списке, содержащих
пробелы, была выполнена успешно.
Внимание!

Однако при работе программиста над длинным сценарием может сложиться такая ситуация, что значение IFS будет изменено в одном месте, после чего программист об
этом забудет и в другом месте в сценарии станет руководствоваться предположением, что IFS имеет значение по умолчанию. Поэтому необходимо придерживаться такого
безопасного подхода: сохранять исходное значение IFS перед его изменением, а затем
восстанавливать прежнее значение после завершения работы, в которой требовалось
измененное значение.

Такой способ организации работы может быть представлен в коде примерно так:
IFS.OLD=$IFS
IFS=$'\n'

IFS=$IFS.OLD

Это позволяет гарантировать восстановление значения по умолчанию переменной IFS для
применения в последующих операциях в сценарии.
Предусмотрены также другие превосходные способы применения переменной среды IFS.
Предположим, должны быть выполнены итерации по значениям в файле, которые разделены двоеточиями (как в файле /etc/passwd). Для осуществления этого достаточно присвоить
переменной IFS в качестве значения символ двоеточия:
IFS=:

Если в переменной IFS необходимо задать несколько символов, достаточно привести все
эти символы в виде одной строки в операторе присваивания значения этой переменной:
IFS=$'\n':;"

Этот оператор присваивания указывает, что в качестве разделителей полей должны использоваться символ обозначения новой строки, двоеточие, точка с запятой и двойные кавычки.
Количество возможных способов разбиения данных с помощью символов, заданных в переменной IFS, является буквально неограниченным.

Чтение каталога с использованием
символов-заместителей
Наконец, можно применить команду for для обеспечения автоматической итерации по
файлам в каталоге. Для этого необходимо использовать символы-заместители в именах фай-

330

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 330

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:43

лов или путей. Это вынуждает командный интерпретатор использовать операцию подстановки
имен файлов. Подстановка имен файлов — это процесс создания имен файлов или путей, которые сопоставляются с указанным символом-заместителем.
Такое средство может стать основой великолепного способа обработки файлов в каталоге,
если не известны все имена файлов:
$ cat test6
#!/bin/bash
# итерации по всем файлам в каталоге
for file in /home/rich/test/*
do
if [ -d "$file" ]
then
echo "$file is a directory"
elif [ -f "$file" ]
then
echo "$file is a file"
fi
done
$ ./test6
/home/rich/test/dir1 is a directory
/home/rich/test/myprog.c is a file
/home/rich/test/myprog is a file
/home/rich/test/myscript is a file
/home/rich/test/newdir is a directory
/home/rich/test/newfile is a file
/home/rich/test/newfile2 is a file
/home/rich/test/testdir is a directory
/home/rich/test/testing is a file
/home/rich/test/testprog is a file
/home/rich/test/testprog.c is a file
$

Команда for выполняет итерации по результатам формирования листинга /home/rich
/test/*. В коде происходит проверка каждой записи с использованием команды test (для этого служит метод с квадратными скобками) в целях определения того, относится ли запись к каталогу, с применением параметра -d, или к файлу, с применением параметра -f (см. главу 11).
В этом примере заслуживает внимания то, что в проверках в инструкции if применена
необычная конструкция:
if [ -d "$file" ]

В Linux имена каталогов и файлов, содержащие пробелы, являются вполне допустимыми.
Чтобы учесть наличие пробелов, необходимо заключить переменную $file в двойные кавычки. Если это не будет сделано, то появится ошибка при обнаружении имени каталога или файла, которое содержит пробелы:
./test6: line 6: [: too many arguments
./test6: line 9: [: too many arguments

Командный интерпретатор bash в команде test интерпретирует части имени, разделенные
пробелами, как отдельные слова, что приводит к возникновению ошибки.

Глава 12. Продолжение описания структурированных команд

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 331

331

26.06.2012 22:20:43

Можно также объединить метод с поиском в каталоге и метод работы со списком в одной
и той же инструкции for, для чего достаточно ввести ряд обозначений каталогов символамизаместителями в команде for:
$ cat test7
#!/bin/bash
# итерация по нескольким каталогам
for file in /home/rich/.b* /home/rich/badtest
do
if [ -d "$file" ]
then
echo "$file is a directory"
elif [ -f "$file" ]
then
echo "$file is a file"
else
echo "$file doesn't exist"
fi
done
$ ./test7
/home/rich/.backup.timestamp is a file
/home/rich/.bash_history is a file
/home/rich/.bash_logout is a file
/home/rich/.bash_profile is a file
/home/rich/.bashrc is a file
/home/rich/badtest doesn't exist
$

В инструкции for вначале используется подстановка имен файлов для итерации по списку файлов, соответствующему символу-заместителю, после чего осуществляется итерация
с переходом к следующему файлу в списке. В список можно объединить любое количество
записей с символами-заместителями для проведения по ним итераций.
Внимание!

Заслуживает внимания то, что данные списка могут содержать практически любые значения. Даже если файл или каталог не существует, в инструкции for предпринимается
попытка обработать запись, приведенную в списке. Это может стать источником проблем при работе с файлами и каталогами. В самой инструкции for не предусмотрен
какой-либо способ определения того, не осуществляется ли попытка выполнить итерации по несуществующему каталогу. Поэтому рекомендуется всегда проверять наличие
каждого файла или каталога перед попыткой обработать его.

Команда for в стиле языка C
У разработчиков, привыкших работать на языке программирования C, может вызвать удивление то, какой способ использования команды for предусмотрен в командном интерпретаторе
bash. На языке C в цикле for обычно определяется переменная, которая затем изменяется автоматически после каждой итерации. Как правило, программисты используют эту переменную
в качестве счетчика и увеличивают или уменьшают значение счетчика на единицу в каждой
итерации. Команда for командного интерпретатора bash также предоставляет возможность организовать работу подобным образом. В настоящем разделе приведено описание того, как можно использовать команду for в стиле языка C в сценариях командного интерпретатора bash.

332

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 332

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:43

Команда for в стиле языка C
В языке C в инструкции for предусмотрены: определенный способ указания переменной,
способ задания условия, которое должно оставаться истинным, чтобы продолжались итерации,
и способ изменения значения переменной при каждой итерации. Если указанное условие принимает ложное значение, цикл for останавливается. Выражение условия определяется с использованием стандартных математических символов. В качестве примера рассмотрим следующий код на языке C:
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("The next number is %d\n", i);
}

При выполнении этого кода осуществляется простой итеративный цикл, в котором переменная i используется как счетчик. В первом разделе инструкции этой переменной присваивается значение по умолчанию. Во втором разделе определяется условие, при выполнении которого итерации в цикле продолжаются. Если заданное условие принимает ложное значение,
итерации в цикле for прекращаются. В третьем, последнем разделе инструкции определяется
итеративный процесс. После каждой итерации выполняется выражение, определенное в последнем разделе. В настоящем примере переменная i после каждой итерации увеличивается
на единицу.
В командном интерпретаторе bash также поддерживается версия цикла for, которая выглядит аналогично циклу for в языке C, хотя и имеет некоторые тонкие отличия, в том числе
такие важные, которые могут стать причиной путаницы в работе программистов на языке сценариев командного интерпретатора. Ниже приведен основной формат цикла for командного
интерпретатора bash в стиле языка C.
for ((
variable
assignment ;
condition ;
iteration
process ))

Формат цикла for в стиле языка C может стать причиной путаницы для программистов
на языке сценариев командного интерпретатора bash, поскольку в нем используются ссылки
на переменные в стиле C вместо ссылок на переменные в стиле командного интерпретатора.
Ниже показано, как выглядит команда for в стиле C.
for (( a = 1; a < 10; a++ ))

Отметим несколько следующих особенностей этой команды, которые характеризуют ее отличие от стандартной инструкции for командного интерпретатора bash.
■ Инструкция присваивания значения переменной может содержать пробелы.
■ Переменной в условии не предшествует знак доллара.
■ Выражение, с помощью которого организуется итеративный процесс, не соответствует
формату команды expr.
Этот формат был создан разработчиками командного интерпретатора так, чтобы он в наибольшей степени соответствовал команде for в стиле языка C. Разумеется, это позволяет упростить работу программистов, которые владеют языком C, а что касается программистов на

Глава 12. Продолжение описания структурированных команд

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 333

333

26.06.2012 22:20:43

языке сценариев командного интерпретатора, то даже наиболее опытные из них могут почувствовать себя растерянными. Соблюдайте осторожность при использовании цикла for в стиле
C в конкретных сценариях.
Ниже приведен пример применения команды for в стиле C в программе командного интерпретатора bash.
$ cat test8
#!/bin/bash
# проверка в цикле for в стиле C
for (( i=1; i test18file1
exec 6> test18file2
exec 7< testfile
/usr/sbin/lsof -a -p
$ ./test18
COMMAND PID USER
test18
3594 rich
test18
3594 rich
est18
3594 rich

$$ -d0,1,2,3,6,7
FD
0u
1u
2u

TYPE
CHR
CHR
CHR

Глава 14. Представление данных

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 393

DEVICE SIZE
136,0
136,0
136,0

NODE NAME
2 /dev/pts/0
2 /dev/pts/0
2 /dev/pts/0

393

26.06.2012 22:20:47

18
18
18
$

3594 rich
3594 rich
3594 rich

3w
6w
7r

REG
REG
REG

253,0
253,0
253,0

0 360712 /home/rich/test18file1
0 360715 /home/rich/test18file2
73 360717 /home/rich/testfile

В этом сценарии создаются три альтернативных дескриптора файлов: два — для вывода (3
и 6) и один — для ввода (7). После выполнения в сценарии команды lsof формируются результаты, в которых содержатся сведения о дескрипторах новых файлов. В настоящей книге первая
часть вывода усечена, чтобы не происходила путаница при поиске в результатах имен файлов.
Имена файлов отображаются с указанием полных имен путей к файлам, применяемым при
работе с дескрипторами файлов. Каждый файл показан как имеющий тип REG, а это означает,
что данные файлы представляют собой обычные файлы в файловой системе.

Подавление вывода команды
Иногда возникают такие ситуации, в которых необходимо предотвратить отображение
какого-либо вывода из сценария. В частности, такое требование возникает при выполнении
сценария как фонового процесса (см. главу 15). Если же в сценарии, выполняемом в фоновом
режиме, вырабатываются какие-либо сообщения об ошибках, то командный интерпретатор
передает эти сообщения по электронной почте владельцу процесса. Задача анализа всей этой
почты может стать трудоемкой, особенно при эксплуатации сценариев, формирующих сообщения о мелких и незначительных ошибках.
Для решения этой проблемы можно перенаправить вывод стандартного устройства STDERR
в специальный файл, называемый файлом null. Файл null в основном соответствует своему
имени, которое указывает, что этот файл ничего не содержит. Любые данные, отправляемые
командным интерпретатором в файл null, не сохраняются, поэтому бесследно исчезают.
Стандартным местоположением файла null в системах Linux является /dev/null. Любые
данные, перенаправленные в это местоположение, отбрасываются и больше нигде не появляются:
$ ls -al > /dev/null
$ cat /dev/null
$

На этом основан общепринятый способ подавления любых сообщений об ошибках без их
фактического сохранения:
$ ls -al badfile test16 2> /dev/null
-rwxr--r-1 rich
rich
$

135 Oct 29 19:57 test16*

Файл /dev/null можно также использовать для перенаправления ввода как входной файл.
Еще раз отметим, что файл /dev/null ничего не содержит, поэтому часто используется программистами для быстрого удаления данных из существующего файла без его удаления и повторного создания:
$ cat testfile
This is the first line.
This is the second line.
This is the third line.
$ cat /dev/null > testfile
$ cat testfile
$

394

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 394

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:47

Файл testfile продолжает существовать в системе, но теперь он пуст. В этом состоит
еще один удобный метод, с помощью которого происходит очистка файлов журнала, которые
должны всегда присутствовать в системе, чтобы приложения могли работать.

Использование временных файлов
В системе Linux предусмотрено специальное местоположение в каталоге, зарезервированное для временных файлов. В Linux для файлов, которые не должны храниться неопределенно
долго, предназначен каталог /tmp. Кроме того, в большинстве дистрибутивов Linux настройка
системы выполняется так, чтобы удаление всех файлов в каталоге /tmp происходило автоматически во время загрузки.
Любой учетной записи пользователя в системе предоставляется право доступа на чтение
и запись файлов в каталоге /tmp. Это средство предоставляет простой способ создания временных файлов, об очистке которых не нужно беспокоиться.
Предусмотрена даже специальная команда, с помощью которой могут создаваться временные файлы. Это — команда mktemp, позволяющая легко создать временный файл с уникальным именем в папке /tmp. Командный интерпретатор создает необходимый файл, но не
использует при этом предусмотренное по умолчанию значение пользовательской маски (см.
главу 6). Вместо этого командный интерпретатор назначает разрешения на чтение и запись для
владельца файла, указывая в качестве владельца того пользователя, которому потребовалось
создать этот файл. После создания файла пользователю сценария предоставляется полный доступ для чтения и записи в файле в данном сценарии, однако больше никто не будет иметь
возможность получения доступа к этому файлу (разумеется, речь не идет о пользователе root).

Создание локального временного файла
По умолчанию команда mktemp создает файл в локальном каталоге. Чтобы создать временный файл в локальном каталоге с помощью команды mktemp, достаточно лишь задать шаблон
имени файла. Такой шаблон состоит из любого текстового имени файла, к которому в конце
необходимо добавить шесть символов ×:
$ mktemp testing.XXXXXX
$ ls -al testing*
-rw------1 rich
rich
$

0 Oct 17 21:30 testing.UfIi13

Команда mktemp заменяет шесть символов × шестизначным кодом, позволяющим гарантировать уникальность имени файла в каталоге. Предусмотрена возможность создавать произвольное количество временных файлов, оставаясь полностью уверенным в том, что каждый из
этих файлов будет иметь уникальное имя:
$ mktemp testing.XXXXXX
testing.1DRLuV
$ mktemp testing.XXXXXX
testing.lVBtkW
$ mktemp testing.XXXXXX
testing.PgqNKG
$ ls -l testing*
-rw------1 rich
-rw------1 rich

rich
rich

Глава 14. Представление данных

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 395

0 Oct 17 21:57 testing.1DRLuV
0 Oct 17 21:57 testing.PgqNKG

395

26.06.2012 22:20:47

-rw-------rw------$

1 rich
1 rich

rich
rich

0 Oct 17 21:30 testing.UfIi13
0 Oct 17 21:57 testing.lVBtkW

Вполне очевидно, что вывод команды mktemp представляет собой имя файла, созданного
этой командой. При использовании команды mktemp в сценарии необходимо сохранить это имя
файла в переменной, чтобы иметь возможность в дальнейшем обращаться к файлу в сценарии:
$ cat test19
#!/bin/bash
# создание и использование временного файла
tempfile=‛mktemp test19.XXXXXX‛
exec 3>$tempfile
echo "This script writes to temp file $tempfile"
echo
echo
echo
exec

"This is the first line" >&3
"This is the second line." >&3
"This is the last line." >&3
3>&-

echo "Done creating temp file. The contents are:"
cat $tempfile
rm -f $tempfile 2> /dev/null
$ ./test19
This script writes to temp file test19.vCHoya
Done creating temp file. The contents are:
This is the first line
This is the second line.
This is the last line.
$ ls -al test19*
-rwxr--r-1 rich
rich
356 Oct 29 22:03 test19*
$

В рассматриваемом сценарии используется команда mktemp для создания временного файла,
а имя файла присваивается переменной $tempfile. Затем временный файл используется в качестве файла перенаправления вывода для дескриптора файла 3. После отображения имени временного файла с помощью стандартного устройства STDOUT происходит запись во временный
файл нескольких строк, затем дескриптор файла закрывается. Наконец, в сценарии отображается содержимое временного файла и происходит удаление этого файла с помощью команды rm.

Создание временного файла в каталоге /tmp
Опция -t вынуждает команду mktemp создавать файлы в каталоге системы для временных
файлов. Если используется это средство, команда mktemp возвращает полное имя пути, которое использовалось для создания временного файла, а не только имя файла:
$ mktemp -t test.XXXXXX
/tmp/test.xG3374
$ ls -al /tmp/test*
-rw------- 1 rich rich 0 2010-10-29 18:41 /tmp/test.xG3374
$

396

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 396

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:47

В связи с тем, что в данном случае команда mktemp возвращает полное имя пути, появляется возможность ссылаться на временный файл из любого каталога в системе Linux, независимо
от того, где находится сам каталог для временных файлов:
$ cat test20
#!/bin/bash
# создание временного файла в каталоге /tmp
tempfile=‛mktemp -t tmp.XXXXXX‛
echo "This is a test file." > $tempfile
echo "This is the second line of the test." >> $tempfile
echo "The temp file is located at: $tempfile"
cat $tempfile
rm -f $tempfile
$ ./test20
The temp file is located at: /tmp/tmp.Ma3390
This is a test file.
This is the second line of the test.
$

После создания в команде mktemp временного файла происходит возврат полного имени
пути с помощью переменной среды. Затем это значение можно использовать в любой команде
для ссылки на временный файл.

Создание временного каталога
Опция -d служит для команды mktemp указанием, что должен быть создан не временный
файл, а временный каталог. Затем этот каталог может применяться для любых целей, в частности, для создания дополнительных временных файлов:
$ cat test21
#!/bin/bash
# использование временного каталога
tempdir=‛mktemp -d dir.XXXXXX‛
cd $tempdir
tempfile1=‛mktemp temp.XXXXXX‛
tempfile2=‛mktemp temp.XXXXXX‛
exec 7> $tempfile1
exec 8> $tempfile2
echo "Sending data to directory $tempdir"
echo "This is a test line of data for $tempfile1"
echo "This is a test line of data for $tempfile2"
$ ./test21
Sending data to directory dir.ouT8S8
$ ls -al
total 72
drwxr-xr-x
3 rich
rich
4096 Oct 17
drwxr-xr-x
9 rich
rich
4096 Oct 17
drwx-----2 rich
rich
4096 Oct 17
-rwxr--r-1 rich
rich
338 Oct 17

Глава 14. Представление данных

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 397

>&7
>&8

22:20
09:44
22:20
22:20

./
../
dir.ouT8S8/
test21*

397

26.06.2012 22:20:47

$ cd dir.ouT8S8
[dir.ouT8S8]$ ls -al
total 16
drwx-----2 rich
rich
4096 Oct
drwxr-xr-x
3 rich
rich
4096 Oct
-rw------1 rich
rich
44 Oct
-rw------1 rich
rich
44 Oct
[dir.ouT8S8]$ cat temp.N5F3O6
This is a test line of data for temp.N5F3O6
[dir.ouT8S8]$ cat temp.SQslb7
This is a test line of data for temp.SQslb7
[dir.ouT8S8]$

17
17
17
17

22:20
22:20
22:20
22:20

./
../
temp.N5F3O6
temp.SQslb7

В этом сценарии предусмотрено создание подкаталога в текущем каталоге, а затем переход
в этот каталог с помощью команды cd перед созданием двух временных файлов. После этого
этим двум временным файлам присваиваются дескрипторы файлов, которые используются для
сохранения вывода из сценария.

Ведение журналов сообщений
Иногда возникает необходимость отправлять вывод и на монитор, и в файл, для ведения
журнала. При этом, чтобы не приходилось перенаправлять вывод дважды, можно воспользоваться специальной командой tee.
Команда tee по своему действию напоминает Т-образный тройник на трубопроводе, отсюда ее название. С помощью этой команды данные из STDIN передаются одновременно по двум
назначениям. Одним из назначений является STDOUT. Другим назначением служит имя файла,
указанное в командной строке tee:
tee filename

В связи с тем, что команда tee перенаправляет данные из STDIN, ее можно использовать
вместе с командой канала для перенаправления вывода из любой команды:
$ date | tee testfile
Sun Oct 17 18:56:21 EDT 2010
$ cat testfile
Sun Oct 17 18:56:21 EDT 2010
$

Полученный вывод появляется на стандартном устройстве STDOUT и записывается в указанный файл. Но при этом необходимо соблюдать осторожность, поскольку по умолчанию
команда tee при каждом вызове ее на выполнение перезаписывает выходной файл:
$ who | tee testfile
rich
pts/0
$ cat testfile
rich
pts/0
$

2010-10-17 18:41 (192.168.1.2)
2010-10-17 18:41 (192.168.1.2)

Если вместо этого требуется присоединять данные к файлу, то следует использовать опцию -a:
$ date | tee -a testfile
Sun Oct 17 18:58:05 EDT 2010

398

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 398

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:47

$ cat testfile
rich
pts/0
2010-10-17 18:41 (192.168.1.2)
Sun Oct 17 18:58:05 EDT 2010
$

Используя данный метод, можно одновременно и сохранять данные в файле, и отображать
их на мониторе для пользователей сценария:
$ cat test22
#!/bin/bash
# использование команды tee для ведения журнала
tempfile=test22file
echo "This is the start of the test" | tee $tempfile
echo "This is the second line of the test" | tee -a $tempfile
echo "This is the end of the test" | tee -a $tempfile
$ ./test22
This is the start of the test
This is the second line of the test
This is the end of the test
$ cat test22file
This is the start of the test
This is the second line of the test
This is the end of the test
$

Благодаря этому появляется возможность, например, не только вывести данные для ознакомления с ними пользователей, но и сохранить постоянную копию данных.

Резюме
Успешное создание сценариев невозможно без понимания того, как происходит обработка
ввода и вывода в командном интерпретаторе bash. Предусмотрена возможность управлять
и тем, как в сценарии происходит получение данных, и тем, как эти данные отображаются,
что позволяет настраивать сценарий для любой среды. В частности, можно перенаправить
ввод сценария из стандартного устройства ввода (STDIN) в любой файл в системе. Кроме того,
в любой файл в системе можно перенаправить вывод сценария из стандартного устройства
вывода (STDOUT).
Кроме результатов, передаваемых в STDOUT, можно перенаправлять любые сообщения об
ошибках, формируемые в сценарии, для чего служит перенаправление вывода STDERR. Эта задача выполняется путем перенаправления дескриптора файла, связанного с выводом STDERR,
который имеет дескриптор файла 2. Кроме того, можно перенаправить вывод STDERR в тот же
файл, что и вывод STDOUT, или полностью в отдельный файл. Благодаря этому появляется возможность отделить обычные результаты выполнения сценария от всех сообщений об ошибках,
формируемых в сценарии.
Командный интерпретатор bash позволяет создавать собственные дескрипторы файлов
для использования в сценариях. Предусмотрена возможность создавать дескрипторы файлов
с числовыми обозначениями от 3 до 9 и присваивать их по желанию любому выходному файлу.
После создания дескриптора файла в него можно перенаправить вывод любой команды с применением стандартных символов перенаправления.

Глава 14. Представление данных

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 399

399

26.06.2012 22:20:47

Командный интерпретатор bash позволяет также перенаправить ввод в дескриптор файла,
предоставляя тем самым удобный способ чтения данных, содержащихся в файле, непосредственно в сценарии. Для получения с помощью командного интерпретатора сведений об активных дескрипторах файлов можно использовать команду lsof.
В системах Linux предусмотрен специальный файл с именем /dev/null, позволяющий
перенаправить в него вывод, который подлежит уничтожению. Система Linux отбрасывает
все, что было перенаправлено в файл /dev/null. Файл null можно также использовать для
уничтожения содержимого любого файла, для чего достаточно перенаправить это содержимое
в файл /dev/null.
Команда mktemp представляет собой одно из удобных средств командного интерпретатора
bash, которое позволяет легко создавать временные файлы и каталоги. Достаточно просто задать для команды mktemp шаблон имени файла, после чего создается файл с уникальным именем при каждом вызове этой команды на основе заданного формата шаблона. Предусмотрена
также возможность создавать временные файлы и подкаталоги в каталоге /tmp системы Linux,
используя этот каталог в качестве специального местоположения, содержимое которого уничтожается после очередной начальной загрузки системы.
Если возникает необходимость отправлять выходные данные одновременно и в стандартное устройство вывода, и в файл журнала, то можно воспользоваться удобной командой tee.
Это позволяет отображать результаты выполнения сценария на мониторе и вместе с тем сохранять их в файле журнала.
В главе 15 приведены сведения о том, как вызывать сценарии на выполнение и управлять
их работой. В системе Linux предусмотрено несколько различных методов вызова сценариев на выполнение, кроме тех, что предусматривают вызов непосредственно из приглашения
интерфейса командной строки. В этой главе будет показано, как планировать сценарии на выполнение в конкретное время, а также будут приведены сведения о том, как приостанавливать
работу выполняемых сценариев.

400

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 400

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:47

Управление
сценариями

ГЛАВА

15
В этой главе...
Обработка сигналов
Выполнение сценариев
в фоновом режиме

Ï

о мере того как сценарии, создаваемые программистом, становятся все более сложными, у него все чаще
возникает необходимость разбираться в нюансах выполнения и управления сценариями в системе Linux. В предыдущих главах рассматривался лишь один способ выполнения
сценариев — запуск их непосредственно в интерфейсе
командной строки в оперативном режиме. Но это не единственный путь выполнения сценариев в Linux. Предусмотрено также много дополнительных возможностей эксплуатации сценариев командного интерпретатора. В настоящей
главе рассматриваются различные способы запуска сценариев. Кроме того, иногда в сценарии возникает бесконечный цикл и приходится искать способы, позволяющие прекратить его работу, не выключая компьютер или не останавливая систему Linux. В данной главе рассматриваются различные способы, которые позволяют указывать, как и когда
те или иные сценарии командного интерпретатора должны
выполняться в системе.

Выполнение сценариев без
привязки к консоли
Управление заданиями
Определение приоритета
процесса
Выполнение в заданное время
Резюме

Обработка сигналов
В системе Linux для обеспечения взаимодействия процессов, функционирующих в системе, применяются сигналы. В главе 4 были описаны различные сигналы Linux и показано, как они используются в системе Linux для останова,
запуска и уничтожения процессов. Сигналы можно также
использовать для управления функционированием сценария командного интерпретатора. Для этого сценарий должен быть запрограммирован на выполнение определенных
команд при получении конкретных сигналов от системы
Linux.

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 401

26.06.2012 22:20:47

Дополнительные сведения о сигналах Linux
Предусмотрено более 30 сигналов Linux, которые могут быть сформированы системой
и приложениями. В табл. 15.1 перечислены наиболее широко применяемые сигналы системы
Linux, с которыми обычно приходится сталкиваться при программировании для Linux.

Таблица 15.1. Сигналы Linux
Сигнал
1

Значение
SIGHUP

Описание

2

SIGINT

Прерывание процесса

3

SIGQUIT

Остановка процесса

9

SIGKILL

Безусловное завершение процесса

15

SIGTERM

Завершение процесса, если это возможно

17

SIGSTOP

Безусловная остановка, но не завершение процесса

18

SIGTSTP

Остановка или приостановка процесса, но не завершение

19

SIGCONT

Продолжение остановленного процесса

Выход из процесса

По умолчанию командный интерпретатор bash пропускает все полученные им сигналы
SIGQUIT (3) и SIGTERM (15) (это предусмотрено с целью предотвращения возможности непредумышленного завершения работы интерактивного командного интерпретатора). Но командный интерпретатор bash обрабатывает все полученные им сигналы SIGHUP (1) и SIGINT (2).
После получения сигнала SIGHUP происходит выход из командного интерпретатора bash.
Но прежде чем завершить свою работу, командный интерпретатор передает сигнал SIGHUP
всем запущенным им процессам (таким как выполняемые под его управлением сценарии командного интерпретатора). После получения сигнала SIGINT командным интерпретатором
происходит лишь прерывание его работы. Ядро Linux прекращает выделять процессорное время для работы командного интерпретатора. Если это происходит, командный интерпретатор
передает сигнал SIGINT всем запущенным им процессам в качестве уведомления о возникшей
ситуации.
Командный интерпретатор передает полученные им сигналы в выполняемые программы
сценариев командного интерпретатора для обработки. Но по умолчанию поведение сценариев
командного интерпретатора состоит в том, что сигналы, которые могут оказать неблагоприятный эффект на функционирование сценария, должны игнорироваться. Для предотвращения
такой ситуации можно запрограммировать сценарий так, чтобы он распознавал сигналы и выполнял необходимые команды по подготовке сценария к ситуациям, складывающимся вследствие появления сигнала.

Выработка сигналов
Командный интерпретатор bash позволяет формировать два основных сигнала Linux с использованием комбинаций клавиш. Это становится необходимым, если приходится останавливать или приостанавливать программу, вышедшую из-под контроля.

Прерывание процесса
Комбинация клавиш позволяет сформировать сигнал SIGINT и отправить его
всем процессам, которые выполняются в настоящее время в командном интерпретаторе. Это

402

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 402

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:47

можно проверить, вызвав на выполнение команду, которая обычно занимает много времени до
завершения, и нажав комбинацию клавиш :
$ sleep 100
^C
$

Комбинация клавиш просто останавливает текущий процесс, выполняющийся
в командном интерпретаторе. Команда sleep приостанавливает функционирование на указанное количество секунд. Как правило, приглашение командной строки не появляется вновь до
тех пор, пока не истечет значениетаймера. Нажатием комбинации клавиш до истечения значения таймера можно вызвать преждевременное завершение работы команды sleep.

Приостановка процесса
Вместо завершения процесса можно приостановить его работу, не ожидая, пока процесс
полностью ее выполнит. Иногда это может оказаться опасным (например, если в сценарии произошла блокировка важного системного файла), но чаще всего приостановка процесса позволяет
просто ознакомиться с тем, что происходит в сценарии, без фактического завершения процесса.
Комбинация клавиш позволяет сформировать сигнал SIGTSTP, который останавливает все процессы, выполняемые в командном интерпретаторе. Следует отличать остановку процесса от его завершения, поскольку после остановки процесса программа продолжает
оставаться в памяти и сохраняет способность продолжить работу с того места, где она была
прекращена. В приведенном ниже разделе “Управления заданиями” будет показано, как снова
запустить остановленный процесс.
После выполнения действий, связанных с обработкой комбинации клавиш , командный интерпретатор сообщает, что процесс был остановлен:
$ sleep 100
^Z
[1]+ Stopped
$

sleep 100

Число в квадратных скобках представляет собой номер задания, присвоенный командным
интерпретатором. Каждый процесс, выполняемый в командном интерпретаторе, принято называть заданием. Командный интерпретатор присваивает каждому заданию уникальный номер
задания. Первому запущенному процессу присваивается номер задания 1, второму — номер
задания 2 и т.д.
Если программист останавливает задание с номером, присвоенным тому сеансу командного интерпретатора, в котором он работает, bash выводит предупреждение, что происходит
попытка выйти из командного интерпретатора:
$ exit
logout
There are stopped jobs.
$

Для просмотра перечня остановленных заданий можно использовать команду ps:
$ ps
USER
rich
rich
rich
$

au
PID
%CPU %MEM
20560 0.0 1.2
20605 0.2 0.4
20606 0.0 0.5

VSZ RSS TTY
STAT
2688 1624 pts/0 S
1564 552 pts/0 T
2584 740 pts/0 R

Глава 15. Управление сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 403

START
05:15
05:22
05:22

TIME
0:00
0:00
0:00

COMMAND
-bash
sleep 100
ps au

403

26.06.2012 22:20:47

В столбце STAT команда ps отображает статус остановленного задания как T. Это указывает, что происходит отслеживание работы команды или процесс ее выполнения остановлен.
Если действительно требуется выйти из командного интерпретатора, в котором все еще
остается активным остановленное задание, достаточно лишь еще раз ввести команду exit.
Произойдет выход из командного интерпретатора, а остановленные задания будут завершены.
Еще один вариант состоит в том, что, зная теперь идентификатор процесса остановленного
задания, можно воспользоваться командой kill для отправки сигнала SIGKILL в целях завершения задания:
$ kill -9 20605
$
[1]+ Killed
$

sleep 100

Уничтожение задания происходит так, что вначале не выдается какой-либо ответ. Но в следующий раз после выполнения любого действия, вслед за которым выводится приглашение
командного интерпретатора, происходит вывод сообщения, указывающего, что задание было
уничтожено. Кроме того, командный интерпретатор каждый раз при формировании своего
приглашения отображает статус всех заданий, состояние которых в командном интерпретаторе
изменилось. После уничтожения задания также отображается сообщение, указывающее, что
задание было уничтожено в ходе его выполнения, после осуществления программистом любого действия, которое вынуждает командный интерпретатор сформировать свое приглашение.

Перехват сигналов
В качестве альтернативы тому, чтобы позволить сценарию пропускать сигналы, можно
предусмотреть в сценарии перехват сигналов при их появлении и выполнение других команд.
Команда trap дает возможность указать, какие сигналы Linux должен отслеживать сценарий
командного интерпретатора и перехватывать после формирования их командным интерпретатором. Если сценарий получает один из сигналов, перечисленных в команде trap, то предотвращает обработку сигнала командным интерпретатором и вместо этого обрабатывает его
локально.
Команда trap имеет следующий формат:
trap commands signals

Этот формат достаточно прост. В командной строке с ключевым словом trap достаточно лишь перечислить команды commands, выполнение которых программист желает передать
командному интерпретатору, наряду с разделенным запятыми списком сигналов signals, которые он желает перехватывать. Сигналы можно указывать по числовым значениям или по
именам сигналов, принятым в системе Linux.
Ниже приведен простой пример использования команды trap для пропуска сигналов
SIGTERM и SIGINT.
$
$ cat test1
#!/bin/bash
# проверка перехвата сигналов
#
trap "echo ' Sorry! I have trapped Ctrl-C'" SIGINT SIGTERM
echo This is a test program
count=1

404

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 404

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:48

while [ $count -le 10 ]
do
echo "Loop #$count"
sleep 5
count=$[ $count + 1 ]
done
echo This is the end of the test program
$

Команда trap, применяемая в этом примере, отображает простое текстовое сообщение после
каждого обнаружения сигнала SIGTERM или SIGINT. Поскольку эти сигналы перехватываются, то сценарий становится неуязвимым для пользователя, пытающегося остановить программу
с помощью комбинации клавиш в ходе работы командного интерпретатора bash:
$
$ ./test1
This is a test program
Loop #1
Loop #2
Loop #3
^C Sorry! I have trapped Ctrl-C
Loop #4
Loop #5
Loop #6
Loop #7
^C Sorry! I have trapped Ctrl-C
Loop #8
Loop #9
Loop #10
This is the end of the test program
$

После каждого использования комбинации клавиш в сценарии выполняется инструкция echo, указанная в команде trap, поэтому не происходит, как обычно, пропуск сигнала и предоставление командному интерпретатору возможности остановить сценарий.

Перехват команды выхода из сценария
Сигналы можно перехватывать не только при выполнении сценария командного интерпретатора, но и при выходе из сценария. Ниже показан удобный способ вызова команд на выполнение в тот момент, когда командный интерпретатор завершает задание.
Для перехвата условия выхода из сценария командного интерпретатора достаточно лишь
добавить сигнал EXIT к команде trap:
$ cat test2
#!/bin/bash
# перехват выхода из сценария
trap "echo byebye" EXIT
count=1
while [ $count -le 5 ]
do

Глава 15. Управление сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 405

405

26.06.2012 22:20:48

echo "Loop #$count"
sleep 3
count=$[ $count + 1 ]
done
$
$ ./test2
Loop #1
Loop #2
Loop #3
Loop #4
Loop #5
byebye
$

Команда trap формирует ловушку, которая активизируется в тот момент, как сценарий подходит к обычному пункту своего завершения, после чего командный интерпретатор выполняет
команду, указанную в командной строке trap. Ловушка, связанная с сигналом EXIT, срабатывает также при преждевременном выходе из сценария:
$ ./test2
Loop #1
Loop #2
^Cbyebye
$

Если с помощью комбинации клавиш происходит отправка сигнала SIGINT, сценарий завершает свою работу (поскольку этот сигнал не перечислен в списке команды trap),
но перед выходом из сценария командный интерпретатор выполняет команду trap.

Удаление ловушки
Ловушку, установленную командой trap, можно удалить, для чего следует задать в качестве команды тире и привести список сигналов, при обработке которых необходимо вернуться
к обычному поведению:
$ cat test3
#!/bin/bash
# удаление установленной ловушки
trap "echo byebye" EXIT
count=1
while [ $count -le 5 ]
do
echo "Loop #$count"
sleep 3
count=$[ $count + 1 ]
done
trap - EXIT
echo "I just removed the trap"
$
$ ./test3
Loop #1

406

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 406

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:48

Loop #2
Loop #3
Loop #4
Loop #5
I just removed the trap
$

После того как эта ловушка для сигнала будет удалена, в сценарии сигналы станут пропускаться. Но если получение сигнала произошло до удаления ловушки, то в сценарии его
обработка происходит так, как указано в команде trap:
$ ./test3
Loop #1
Loop #2
^Cbyebye
$

В этом примере использовалась комбинация клавиш для преждевременного завершения сценария. Но сценарий был завершен до удаления ловушки, поэтому в нем была
выполнена команда, указанная в ловушке.

Выполнение сценариев
в фоновом режиме
Иногда не совсем удобно вызывать на выполнение сценарий командного интерпретатора
непосредственно из интерфейса командной строки. Обработка некоторых сценариев может
требовать много времени, и нет смысла оставаться привязанным к интерфейсу командной
строки, ожидая, когда эта работа закончится. В то время как происходит выполнение сценария,
больше ничего нельзя сделать в терминальном сеансе. К счастью, предусмотрено простое решение этой проблемы.
После вызова на выполнение команды ps можно видеть, что в системе Linux одновременно
работает значительное количество различных процессов. Безусловно, не все эти процессы связаны с данным конкретным терминальным сеансом. Значительная часть из них функционирует
в так называемом фоновом режиме. Фоновый режим характеризуется тем, что выполняемый
в нем процесс не связан со стандартными потоками терминального сеанса — STDIN, STDOUT
и STDERR (см. главу 14).
Возможностью запуска в фоновом режиме можно также пользоваться и в собственных
сценариях командного интерпретатора, разрешая им действовать незаметно для постороннего
взгляда и не блокировать терминальный сеанс. В следующих разделах показано, как обеспечить выполнение сценариев в фоновом режиме в системе Linux.

Выполнение в фоновом режиме
Задача обеспечения выполнения сценария командного интерпретатора в фоновом режиме
является довольно несложной. Для указания в интерфейсе командной строки на то, что сценарий командного интерпретатора должен быть выполнен в фоновом режиме, достаточно лишь
поместить символ амперсанда после команды:

Глава 15. Управление сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 407

407

26.06.2012 22:20:48

$ ./test1 &
[1] 1976
$ This is a test program
Loop #1
Loop #2
ls /home/user/Desktop
gnome-screenshot.desktop
gnome-terminal.desktop
$ Loop #3
Loop #4
...

konsole.desktop
ksnapshot.desktop

virtualbox.desktop

$

Обнаружив символ амперсанда после команды, командный интерпретатор bash прекращает
сам выполнять эту команду и запускает для нее отдельный фоновый процесс в системе. В данном случае прежде всего отображается следующая строка:
[1] 1976

Число в квадратных скобках представляет собой номер задания, присвоенный фоновому
процессу командным интерпретатором. Следующее число — это идентификатор процесса
(Process ID — PID), который присвоен процессу системой Linux. Каждый процесс, исполняемый в системе Linux, должен иметь уникальный идентификатор процесса.
Сразу после отображения системой этих элементов появляется новое приглашение командной строки. Пользователь возвращается к интерфейсу командного интерпретатора, а вызванная им на выполнение команда функционирует под контролем системы в фоновом режиме.
Начиная с этого момента, можно вводить в приглашении командного интерпретатора новые
команды (как показано в данном примере). Но до тех пор пока продолжается функционирование фонового процесса, в нем все еще используется окно терминала для вывода сообщений,
относящихся к STDOUT и STDERR. В данном примере можно видеть, что результаты выполнения сценария test1 появляются в выводе, чередуясь с результатами всех прочих команд, выполняемых в данном сеансе работы с командным интерпретатором.
После завершения фонового процесса также отображается сообщение на терминале:
[1]+

Done

./test1

В нем показаны номер задания и статус задания (Done), наряду с командой, которая использовалась для запуска задания.

Выполнение нескольких
низкоприоритетных заданий
В приглашении командной строки можно запустить одновременно любое количество низкоприоритетных заданий:
$
$ ./test1 &
[3] 2174
$ This is Test Program 1
$ ./test2 &
[4] 2176

408

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 408

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:48

$ I am Test Program 2
$ ./test3 &
[5] 2178
$ Well this is Test Program
$ ./test4 &
[6] 2180
$ This is Test Program 4
$

При запуске каждого нового задания система Linux присваивает ему новый номер задания
и идентификатор процесса. Для получения сведений обо всех выполняемых сценариях можно
воспользоваться командой ps:
$ ps au
USER
PID %CPU
...
user 1826 0.0
user 2174 0.0
user 2175 0.0
user 2176 0.0
user 2177 0.0
user 2178 0.0
user 2179 0.0
user 2180 0.0
user 2181 0.0
user 2182 0.0
$

%MEM
0.3
0.1
0.0
0.1
0.0
0.1
0.0
0.1
0.0
0.1

VSZ
6704
4860
3884
4860
3884
4860
3884
4860
3884
4592

RSS TTY
3408
1076
504
1068
508
1068
504
1068
504
1100

pts/0
pts/0
pts/0
pts/
pts/0
pts/0
pts/0
pts/0
pts/0
pts/0

STAT START TIME COMMAND
Ss
S
S
S
S
S
S
S
S
R+

14:07
15:23
15:23
15:23
15:23
15:23
15:23
15:23
15:23
15:24

0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00
0:00

bash
/bin/bash
sleep 300
/bin/bash
sleep 300
/bin/bash
sleep 300
/bin/bash
sleep 300
ps au

./test1
./test2
./test3
./test4

Каждый запущенный в данном сеансе фоновый процесс появится в выходном листинге
работающих процессов команды ps. Если же все эти процессы будут отображать свои результаты в том сеансе, в котором они были запущены, то может возникнуть значительная путаница.
К счастью, существует простой способ решения этой проблемы, который будет рассматриваться в следующем разделе.

Выход из терминального сеанса
При использовании в фоновом режиме процессов, запущенных в терминальном сеансе,
необходимо соблюдать осторожность. Необходимо отметить, что, как показано в выводе команды ps, каждый из фоновых процессов привязан к терминалу своего терминального сеанса
(в данном случае — pts/0). По завершении терминального сеанса завершаются и фоновые
процессы.
Некоторые эмуляторы терминала выводят предупреждение, что продолжают работу какието фоновые процессы, связанные с терминалом, а в других это не предусмотрено. Если желательно, чтобы сценарий продолжал работу в фоновом режиме и после закрытия сеанса работы
с консолью, необходимо принять дополнительно еще некоторые меры. Этот процесс рассматривается в следующем разделе.

Глава 15. Управление сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 409

409

26.06.2012 22:20:48

Выполнение сценариев без
привязки к консоли
Иногда возникает необходимость запустить сценарий командного интерпретатора из терминального сеанса, а затем дать ему возможность выполняться в фоновом режиме независимо
от того, продолжается ли функционирование терминального сеанса. Это можно сделать с помощью команды nohup.
Вызов команды nohup приводит к выполнению еще одной команды, блокирующей любые
сигналы SIGHUP, передаваемые процессу. Благодаря этому не происходит выход из процесса
даже после завершения терминального сеанса, в котором он запущен.
Для вызова на выполнение команды nohup применяется следующий формат:
$ nohup ./test1 &
[1] 19831
$ nohup: ignoring input and appending output to
$

'nohup.out'

Как и при запуске обычного фонового процесса, командный интерпретатор присваивает
команде номер задания, а система Linux присваивает номер идентификатора процесса. Различие состоит в том, что после применения команды nohup сценарий пропускает любые сигналы
SIGHUP, отправленные в терминальном сеансе даже во время его закрытия.
Это означает, что команда nohup ликвидирует связь процесса с терминалом, поэтому процесс утрачивает ссылки на потоки вывода STDOUT и STDERR. Чтобы компенсировать потерю
этих потоков и сохранить весь вывод, сформированный командой, команда nohup автоматически перенаправляет сообщения STDOUT и STDERR в файл nohup.out.
В файле nohup.out содержится весь вывод, который при обычных условиях был бы отправлен в окно терминала. После завершения выполнения процесса можно ознакомиться
с файлом nohup.out, содержащем выходные результаты:
$ cat nohup.out
This is a test program
Loop #1
Loop #2
Loop #3
Loop #4
Loop #5
Loop #6
Loop #7
Loop #8
Loop #9
Loop #10
This is the end of the test program
$

Внимание!

После запуска еще одной команды с помощью команды nohup вывод следующей команды присоединяется к существующему файлу nohup.out. Необходимо соблюдать осторожность, запуская несколько команд из одного и того же каталога, поскольку весь их
вывод будет отправлен в один и тот же файл nohup.out, а это может вызвать путаницу.

410

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 410

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:48

Вывод представлен в файле nohup.out точно в таком же виде, как если бы процесс выполнялся в командной строке!

Управление заданиями
Выше в данной главе было показано, как использовать определенную комбинацию клавиш
для остановки задания, выполняемого в командном интерпретаторе. Система Linux после остановки задания позволяет уничтожить его или возобновить выполнение. Для уничтожения процесса можно воспользоваться командой kill. А для возобновления работы остановленного
процесса необходимо отправить ему сигнал SIGCONT.
Осуществление функций запуска, остановки, уничтожения и возобновления заданий принято называть управлением заданиями. Имея в своем распоряжении средства управления заданиями, вы получаете полный контроль над организацией выполнения процессов в конкретной
среде командного интерпретатора.
В данном разделе команды, которые используются для просмотра и управления заданиями,
выполняемыми в командном интерпретаторе.

Просмотр заданий
С клавиатуры для управления заданиями можно ввести команду jobs. Команда jobs позволяет просматривать текущие задания, обрабатываемые командным интерпретатором:
$ cat test4
#!/bin/bash
# проверка управления заданиями
echo "This is a test program $$"
count=1
while [ $count -le 10 ]
do
echo "Loop #$count"
sleep 10
count=$[ $count + 1 ]
done
echo "This is the end of the test program"
$
$ ./test4
This is a test program 29011
Loop #1
^Z
[1]+ Stopped
./test4
$
$ ./test4 > test4out &
[2] 28861
$
$ jobs
[1]+ Stopped
./test4
[2]- Running
./test4 >test4out &
$

Глава 15. Управление сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 411

411

26.06.2012 22:20:48

В этом сценарии для отображения идентификатора процесса, который система Linux присваивает сценарию, используется переменная $$; затем программа входит в цикл, в котором
устанавливается ожидание на время в 10 секунд при каждой итерации. В данном примере первый сценарий был запущен из интерфейса командной строки, а затем остановлен с использованием комбинации клавиш . После этого было запущено другое задание в качестве
фонового процесса, для чего использовался символ амперсанда. Для упрощения изучения этого примера вывод сценария был перенаправлен в файл, чтобы он не появлялся на экране.
После запуска этих двух заданий была вызвана команда jobs для просмотра заданий, назначенных на выполнение в командном интерпретаторе. Команда jobs показывает и остановленные, и действующие задания с указанием номеров заданий и команд, используемых в заданиях.
Команда jobs позволяет задавать несколько различных параметров командной строки, как
показано в табл. 15.2.

Таблица 15.2. Параметры команды jobs
Параметр

Описание

-l
-n

Вывести список идентификаторов процессов наряду с номерами заданий

-p

Включить в список только идентификаторы процессов заданий

-r

Включить в список только выполняемые задания

-s

Перечислить только остановленные задания

Перечислять только задания, статус которых изменился со времени вывода последнего уведомления
от командного интерпретатора

Заслуживает внимания то, что в выводе команды jobs присутствуют знаки “плюс” и “минус”. Задание со знаком “плюс” рассматривается как применяемое по умолчанию. Под этим
подразумевается задание, на которое ссылаются любые команды управления заданиями в случае отсутствия явного указания номера задания в командной строке. Задание со знаком “минус”
представляет собой задание, которое станет применяемым по умолчанию после завершения
обработки текущего задания, которое применяется по умолчанию. В любой момент времени
только одно задание может быть обозначено знаком “плюс” и еще одно задание — знаком “минус”, независимо от того, сколько заданий выполняется в командном интерпретаторе.
Приведенный ниже пример показывает, как следующее по порядку задание получает статус
применяемого по умолчанию после удаления текущего применяемого по умолчанию задания.
$ ./test4
This is a test program 29075
Loop #1
^Z
[1]+ Stopped
$
$ ./test4
This is a test program 29090
Loop #1
^Z
[2]+ Stopped
$
$ ./test4
This is a test program 29105
Loop #1
^Z

412

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 412

./test4

./test4

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:48

[3]+ Stopped
$
$ jobs -l
[1] 29075 Stopped
[2]- 29090 Stopped
[3]+ 29105 Stopped
$
$ kill -9 29105
$
$ jobs -l
[1]- 29075 Stopped
[2]+ 29090 Stopped
$

./test4
./test4
./test4
./test4

./test4
./test4

В этом примере были запущены, а затем остановлены три отдельных процесса. В листинге
команды jobs показаны эти три процесса и их статус. Обратите внимание на то, что заданным
по умолчанию процессом (тот, который отмечен знаком “плюс”) становится последний запущенный процесс.
После этого была выдана команда kill для отправки сигнала SIGHUP процессу, применяемому по умолчанию. В следующем листинге jobs показано, что применяемым по умолчанию
заданием стало то задание, которое раньше было отмечено знаком “минус”.

Возобновление выполнения
остановленных заданий
Пользуясь средствами управления заданиями командного интерпретатора bash, можно перезапускать любые остановленные задания, независимо от того, выполняются ли они в фоновом режиме или на переднем плане. Возобновленный процесс переднего плана берет на себя
контроль над терминалом, в котором вы работаете, поэтому соблюдайте осторожность, прибегая к использованию этого средства.
Чтобы перезапустить задание в фоновом режиме, можно вызвать на выполнение команду
bg наряду с номером задания:
$ bg 2
[2]+ ./test4 &
Loop #2
$ Loop #3
Loop #4
$ jobs
[1]+ Stopped
./test4
[2]- Running
./test4 &
$ Loop #6
Loop #7
Loop #8
Loop #9
Loop #10
This is the end of the test program
[2]- Done
./test4
$

Глава 15. Управление сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 413

413

26.06.2012 22:20:48

После перезапуска задания в фоновом режиме снова появляется приглашение интерфейса
командной строки, позволяющее вводить следующие команды. Вывод команды jobs теперь
показывает, что задание действительно выполняется (об этом можно судить и по тому, что вывод этого задания теперь появляется на мониторе).
Чтобы перезапустить задание в режиме переднего плана, используйте команду fg наряду
с номером задания:
$ jobs
[1]+ Stopped
$ fg 1
./test4
Loop #2
Loop #3

./test4

Запуск задания на выполнение в режиме переднего плана приводит к тому, что приглашение интерфейса командной строки исчезает и не появляется до завершения задания.

Определение приоритета процесса
В многозадачной операционной системе, такой как Linux, за выделение процессорного времени каждому процессу, работающему в системе, отвечает ядро. В любой момент времени
процессор фактически выполняет команды только одного процесса, поэтому ядро последовательно отводит определенный квант процессорного времени каждому процессу.
По умолчанию все процессы, запущенные в приглашении командного интерпретатора, имеют
в системе Linux одинаковый приоритет планирования. Приоритет планирования — это количество
процессорного времени, назначаемое ядром конкретному процессу в отличие от других процессов.
Приоритет планирования представляет собой целочисленное значение от -20 (самый высокий приоритет) до +19 (самый низкий приоритет). По умолчанию командный интерпретатор
bash запускает все процессы с приоритетом 0.
Совет

Вызывает затруднения, когда приходится постоянно учитывать, что -20, самое низкое
значение, соответствует наивысшему приоритету, а 19, самое высокое значение, обозначает самый низкий приоритет. Поэтому достаточно запомнить летучее выражение:
"Nice guys finish last" ("Хорошие парни [у девушек] — на последних местах"). Чем "более
хорошим", или высоким, является значение, от которого зависит приоритет процесса,
тем ниже шанс процесса на получение процессорного времени.

Это означает, что с помощью установки приоритета можно изменить ситуацию, в которой
простой сценарий, который может быть выполнен достаточно быстро, получает такой же квант
процессорного времени, что и сложный математический алгоритм, на реализацию которого
могут потребоваться целые часы.
Иногда необходимо изменить приоритет конкретной команды, например, понизить его,
чтобы эта команда не потребляла в единицу времени так много обрабатывающей мощи процессора, или повысить приоритет в целях предоставления команде относительно больше процессорного времени. Это можно сделать с помощью команды nice.

Команда nice
Команда nice позволяет задать приоритет планирования команды при ее запуске. Чтобы
обеспечить выполнение команды с меньшим приоритетом, достаточно задать опцию командной строки -n для nice с указанием нового уровня приоритета:

414

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 414

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:48

$ nice -n
[1] 29476
$ ps al
F
UID
100
501
000
501
000
501
000
501
$

10 ./test4 > test4out &
PID
29459
29476
29490
29491

PPID PRI
29458 12
29459 15
29476 15
29459 14

NI
0
10
10
0

WCHAN
wait4
wait4
nanosl
-

STAT
S
SN
SN
R

TTY
pts/0
pts/0
pts/0
pts/0

TIME
0:00
0:00
0:00
0:00

COMMAND
-bash
/bin/bash
sleep 10
ps al

Команда nice вынуждает сценарий выполняться с более низким приоритетом. Но при попытке повысить приоритет одной из выполняемых команд возникает такой неожиданный результат:
$ nice -n -10 ./test4 > test4out &
[1] 29501
$ nice: cannot set priority: Permission denied
[1]+
$

Exit 1

nice -n -10 ./test4 >test4out

Команда nice не позволяет обычным пользователям системы повышать приоритет команд,
вызванных ими на выполнение. Это — мера предосторожности, препятствующая тому, чтобы
пользователи запускали все свои команды с высоким приоритетом.

Команда renice
Иногда возникает необходимость изменить приоритет команды, которая уже выполняется
в системе. Для этого предназначена команда renice. Она позволяет указать идентификатор
функционирующего процесса, для которого должен быть изменен приоритет:
$ ./test4 > test4out &
[1] 29504
$ ps al
F
UID
PID PPID PRI
100
501 29459 29458 12
000
501 29504 29459
9
000
501 29518 29504
9
000
501 29519 29459 14
$ renice 10 -p 29504
29504: old priority 0, new
$ ps al
F
UID
PID PPID PRI
100
501 29459 29458 16
000
501 29504 29459 14
000
501 29535 29504
9
000
501 29537 29459 14
$

NI
0
0
0
0

WCHAN
wait4
wait4
nanosl
-

STAT
S
S
S
R

TTY
pts/0
pts/0
pts/0
pts/0

TIME
0:00
0:00
0:00
0:00

COMMAND
-bash
/bin/bash .
sleep 10
ps al

TTY
pts/0
pts/0
pts/0
pts/0

TIME
0:00
0:00
0:00
0:00

COMMAND
-bash
/bin/bash .
sleep 10
ps al

priority 10
NI
0
10
0
0

WCHAN
wait4
wait4
nanosl
-

STAT
S
SN
S
R

Команда renice автоматически обновляет приоритет планирования выполняющегося процесса. Как и команда nice, команда renice налагает определенные ограничения, которые
перечислены ниже.

Глава 15. Управление сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 415

415

26.06.2012 22:20:48

■ Пользователь может применять команду renice по отношению только к тем процессам, владельцем которых он является.
■ С помощью команды renice можно задавать лишь более низкий приоритет для собственных процессов.
■ Пользователь root может применять команду renice для присваивания любого нового
приоритета любому процессу.
Чтобы иметь возможность полностью управлять приоритетами функционирующих процессов, необходимо либо зарегистрироваться в учетной записи root, либо воспользоваться командой sudo.

Выполнение в заданное время
Практика показывает, что пользователи, которые освоили работу со сценариями, со временем неизбежно сталкиваются с ситуацией, когда требуется выполнить сценарий в заранее
заданное время, причем чаще всего в отсутствие самого пользователя. В системе Linux предусмотрены следующие способы запуска сценариев на выполнение в установленное время:
команда at и таблица cron. Каждый из этих способов основан на разных принципах планирования запуска, определяющих, когда и как часто должен выполняться сценарий. Указанные
способы рассматриваются в следующих разделах.

Планирование заданий
с использованием команды at
Команда at позволяет указать время, в которое система Linux должна будет вызвать сценарий на выполнение. Команда at передает задание в очередь, сопровождая его указаниями в отношении того, когда командный интерпретатор должен выполнить задание. Демон команды
at, atd, функционирует в фоновом режиме и проверяет очередь на наличие заданий, которые
должны быть выполнены. В большинстве дистрибутивов Linux этот демон запускается автоматически во время начальной загрузки.
Демон atd осуществляет свои проверки в специальном каталоге в системе (обычно /var/
spool/at) для выявления заданий, направленных в очередь с помощью команды at. По умолчанию демон atd проверяет этот каталог через каждые 60 секунд. При обнаружении очередного задания демон atd определяет, в какое время должно быть выполнено задание. Если заданное время совпадает с текущим временем, демон atd вызывает задание на выполнение.
В следующих разделах описано, как использовать команду at для передачи задания на выполнение и как управлять заданиями.

Формат команды at
Основной формат команды at является довольно простым:
at [-f filename] time

По умолчанию команда at передает полученные ею входные данные из потока STDIN в очередь. С помощью опции -f можно указать имя файла filename, в котором находятся команды,
предназначенные для чтения и выполнения (файла сценария).

416

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 416

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:48

Параметр time с указанием времени позволяет определить, когда в системе Linux должно
быть выполнено задание. Применимые форматы указания времени открывают большой простор для творчества. Команда at распознает много разных форматов времени, указанных ниже.
■ Стандартное обозначение часов и минут, такое как 10:15.
■ Указатель времени до полудня или после полудня, A.M./P.M., такой как 10:15P.M.
■ Часть времени дня, обозначенная определенным именем, например now, noon, midnight
или teatime (4P.M.).
При указании в команде at прошедшего времени команда выполняет это задание в заданное время на следующий день.
Можно указывать не только время выполнения задания, но и конкретный день, для чего
применяется несколько различных форматов определения даты.
■ Стандартный формат даты, такой как ММДДГГ, ММ/ДД/ГГ или ДД.ММ.ГГ.
■ Текстовое обозначение даты, такое как Jul 4 или Dec 25, с указанием или без указания
года.
■ Предусмотрена также возможность указывать относительные значения времени:
● now + 25 minutes;
● 10:15P.M. tomorrow;
● 10:15 + 7 days.
При использовании команды at указанное в ней задание передается в очередь заданий. Из
очереди заданий те задания, которые были переданы с помощью команды at, поступают на
обработку. Предусмотрено 26 различных очередей заданий, рассчитанных на разные уровни
приоритета. Очереди заданий обозначаются строчными буквами от a до z.
На заметку

Всего лишь несколько лет тому назад в Linux была предусмотрена команда batch, которая позволяла применять еще один метод запуска сценариев в последующее время.
Уникальной особенностью команды batch было то, что с ее помощью можно было запланировать трудоемкий сценарий на выполнение в то время, когда загрузка системы
является наиболее низкой. Однако в настоящее время команда batch представляет собой просто сценарий, /usr/bin/batch, который вызывает команду at и передает задание в очередь b.

Чем дальше от начала алфавита находится буквенное обозначение очереди заданий, тем
ниже приоритет (выше значение nice), с которым будет выполняться задание. По умолчанию
задания at передаются в очередь заданий at. Если необходимо выполнить задание с более высоким приоритетом, можно указать другую очередь с использованием параметра обозначения
очереди -q.

Получение вывода задания
При прогоне задания в системе Linux не предусмотрено связывание с заданием какого-либо
терминала. Вместо этого в системе Linux применяется адрес электронной почты пользователя,
который передал задание на выполнение, в качестве устройств STDOUT и STDERR. Любой вывод, предназначенный для STDOUT или STDERR, отправляется по почте пользователю с помощью системы электронной почты.
Ниже приведен простой пример использования команды at для планирования задания на
выполнение.

Глава 15. Управление сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 417

417

26.06.2012 22:20:48

$
$ cat test5
#!/bin/bash
#
# проверка команды at
#
echo This script ran at 'date'
echo This is the end of the script >&2
$
$ date
Mon Oct 18 14:38:17 EDT 2010
$
$ at -f test5 14:39
warning: commands will be executed using /bin/sh
job 57 at Mon Oct 18 14:39:00 2010
$
$ mail
"/var/mail/user": 1 message 1 new
>N
1 user
Mon Oct 18 14:39 15/538
ªOutput from your job
& 1
Date: Mon, 18 Oct 2010 14:39:00 -0400
Subject: Output from your job
57
To: user@user-desktop
From: user
This script ran at Mon Oct 18 14:39:00 EDT 2010
This is the end of the script
& exit
$

Команда at формирует предупреждающее сообщение, указывая, какой командный интерпретатор использует система для выполнения сценария (в данном случае /bin/sh), а также
указывает номер, присвоенный заданию, и время, на которое запланировано выполнение
задания.
Внимание!

В большинстве дистрибутивов Linux заданным по умолчанию командным интерпретатором, который применяется в качестве /bin/sh, является командный интерпретатор
bash. Но в дистрибутиве Ubuntu в качестве заданного по умолчанию командного интерпретатора используется командный интерпретатор dash. Дополнительная информация
о командном интерпретаторе dash приведена в главе 22.

После завершения задания на мониторе не появляются какие-либо сведения об этом событии, но система формирует сообщение электронной почты, в котором отображается вывод,
сформированный сценарием. Если сценарий не вырабатывает никаких выходных данных, то
по умолчанию сообщение электронной почты не формируется. Это правило можно изменить
с использованием опции -m в команде at. Эта опция указывает, что должно быть сформировано сообщение электронной почты с обозначением завершенного задания, даже если сценарий
не вырабатывает никакого вывода.

418

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 418

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:48

Формирование листинга отложенных заданий
Для просмотра заданий, которые рассматриваются в системе как отложенные на более
позднее время, применяется команда atq:
$
$ at -f test5 15:05
warning: commands will be executed using
job 58 at Mon Oct 18 15:05:00 2010
$
$ at -f test5 15:10
warning: commands will be executed using
job 59 at Mon Oct 18 15:10:00 2010
$
$ at -f test5 15:15
warning: commands will be executed using
job 60 at Mon Oct 18 15:15:00 2010
$
$ at -f test5 15:20
warning: commands will be executed using
job 61 at Mon Oct 18 15:20:00 2010
$$ atq
61
Mon Oct 18 15:20:00 2010 a user
58
Mon Oct 18 15:05:00 2010 a user
59
Mon Oct 18 15:10:00 2010 a user
60
Mon Oct 18 15:15:00 2010 a user
$

/bin/sh

/bin/sh

/bin/sh

/bin/sh

С помощью этой команды создается листинг заданий, который показывает номер задания,
дату и время намеченного выполнения задания системой, а также очередь заданий, в которой
хранится задание.

Удаление заданий
Имея в своем распоряжении информацию о том, какие задания, намеченные на выполнение, хранятся в очередях заданий, можно воспользоваться командой atrm для удаления отложенного задания, если оно больше не требуется:
$
$ atq
59
60
$
$ atrm
$
$ atq
60
$

Mon Oct 18 15:10:00 2010 a user
Mon Oct 18 15:15:00 2010 a user
59
Mon Oct 18 15:15:00 2010 a user

Достаточно указать номер задания, которое должно быть удалено. Пользователь может удалять только те задания, которые сам передал на выполнение. Не разрешается удалять задания,
переданные другими пользователями.

Глава 15. Управление сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 419

419

26.06.2012 22:20:48

Планирование регулярного выполнения сценариев
Возможность запланировать сценарий на выполнение в заранее установленное время с помощью команды at является очень удобной, но иногда возникает такая необходимость, чтобы
определенный сценарий выполнялся в одно и то же время один раз в сутки, один раз в неделю
или один раз в месяц. Для этого можно воспользоваться еще одним средством системы Linux,
которое позволяет избавиться от необходимости снова и снова передавать одни и те же задания
на выполнение с помощью команды at.
В системе Linux предусмотрена программа cron, которая позволяет планировать задания,
предназначенные для выполнения на регулярной основе. Программа cron выполняется в фоновом режиме и проверяет специальные таблицы, называемые таблицами cron, на наличие
заданий, которые намечены для выполнения.

Таблица cron
В таблице cron используется специальный формат, позволяющий указывать, когда должно
быть выполнено задание. Формат таблицы cron является следующим:
min hour dayofmonth month dayofweek command

Таблица cron позволяет задавать в ней записи в качестве конкретных значений и диапазонов значений (таких как 1–5), а также символов-шаблонов (звездочек). Например, если некоторая команда должна выполняться каждый день в 10:15, то можно воспользоваться следующей
записью в таблице cron:
15 10 * * * command

Символы-шаблоны, используемые в полях dayofmonth, month и dayofweek, указывают,
что программа cron должна выполнять команду в каждый день каждого месяца в 10:15. А для
указания, например, что команда должна выполняться в 4:15 пополудни в каждый понедельник, можно использовать следующую запись:
15 16 * * 1 command

Элемент dayofweek может быть задан в виде трехсимвольного текстового значения (mon,
tue, wed, thu, fri, sat, sun) или числового значения из ряда значений, такого, что 0 соответствует воскресенью, а 6 — субботе.
Ниже приведен еще один пример, который обеспечивает выполнение команды в 12:00 пополудни в первые сутки каждого месяца, для чего используется следующий формат:
00 12 1 * * command

Элемент dayofmonth указывает значение числа месяца (1–31).
На заметку

Проницательного читателя может заинтересовать вопрос: как обеспечить выполнение
той или иной команды в последний день каждого месяца, ведь параметр dayofmonth
принимает разные значения в различные месяцы? Над решением этой проблемы бились
многие программисты Linux и Unix, и в результате удалось найти много разных способов
выхода из ситуации. Общепринятый метод состоит во введении инструкции if-then,
в которой используется команда date для проверки того, приходится ли завтрашняя
дата на 1-е число:
00 12 * * * if ['date +%d -d tomorrow' = 01 ] ;

then ; command

В этом фрагменте кода предусмотрено выполнение каждый день в 12:00 команд для
определения того, является ли текущий день последним днем месяца, и в случае положительного результата вызывается команда cron.

420

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 420

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:48

В списке команд должны быть указаны полные имена путей к командам или к сценариям
командного интерпретатора, подлежащим выполнению. Предусмотрена возможность задавать
любые параметры командной строки или символы перенаправления, как и в обычной командной строке:
15 10 * * * /home/rich/test4 > test4out

Программа cron выполняет сценарий с применением учетной записи пользователя, который передал задание на выполнение. Таким образом, пользователь должен иметь надлежащие
разрешения на доступ к команде и к выходным файлам, указанным в вызове команды.

Построение таблицы cron
Каждый пользователь системы (включая пользователя root) может иметь собственную таблицу cron, предназначенную для выполнения запланированных заданий. В Linux для обработки таблицы cron предусмотрена команда crontab. Для вывода существующей таблицы
cron на внешнее устройство используется параметр -l:
$ crontab -l
no crontab for rich
$

По умолчанию файл таблицы cron не создается автоматически для каждого пользователя.
Для добавления записей в таблицу cron применяется параметр -e. Команда crontab после
вызова с этим параметром запускает текстовый редактор (см. главу 9) применительно к существующей таблице cron (или к пустому файлу, если таблица cron еще не была создана).

Каталоги cron
Если должен быть задан сценарий, для которого не требуется слишком точно указывать
время выполнения, то проще использовать один из заранее предусмотренных каталогов сценариев cron. Применяются четыре основных каталога для определения времени выполнения
в часах, днях, месяцах и неделях: hourly, daily, monthly и weekly.
$
$ ls /etc/cron.*ly
/etc/cron.daily:
0anacron
aptitude
exim4-base
man-db
sysstat
apt
bsdmainutils
logrotate
popularity-contest
apport
dpkg mlocate
standard
/etc/cron.hourly:
/etc/cron.monthly:
0anacron
/etc/cron.weekly:
0anacron apt-xapian-index
$

man-db

Таким образом, если какой-то сценарий должен выполняться один раз в день, достаточно скопировать этот сценарий в каталог daily, и cron будет вызывать его на выполнение каждый день.

Программа anacron
Единственным затруднением при использовании программы cron является то, что работа
этой программы основана на предположении, будто конкретная система Linux функционирует

Глава 15. Управление сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 421

421

26.06.2012 22:20:49

24 часа в сутки, 7 дней в неделю. Такое условие не всегда соблюдается, особенно если речь не
идет о применении системы Linux в качестве серверной среды.
Если система Linux не функционирует в то время, когда задание намечено на выполнение в таблице cron, то запуск задания так и не произойдет. В программе cron не предусмотрено выполнение пропущенных заданий задним числом после следующего запуска
системы. В целях решения этой проблемы во многие дистрибутивы Linux включена также
программа anacron.
Если программа anacron определяет, что пропущен запуск запланированного задания, то
выполняет это задание как можно скорее. Это означает, что если система Linux несколько дней
не эксплуатировалась, то после запуска системы указанная программа начинает наверстывать
то, что не было сделано, автоматически подгоняя всю работу, которая была пропущена со времени последнего выключения системы.
Это средство часто используется для выполнения сценариев, с помощью которых осуществляется периодическое сопровождение журналов. В противном случае, если система всегда
выключена к тому времени, как должен быть применен один из таких сценариев, усечение файлов журналов так и не происходит, в результате чего эти файлы возрастают до нежелательных
размеров. Применение программы anacron позволяет гарантировать, что сокращение размеров файлов журналов будет происходить по крайней мере после каждого запуска системы.
Программа anacron действует только по отношению к программам, находящимся в каталогах cron, таких как /etc/cron.monthly. В этой программе используются отметки времени для определения того, произошло ли выполнение тех или иных заданий в надлежащем
запланированном интервале времени. Файл с отметками времени предусмотрен для каждого
каталога cron и находится в пути /var/spool/anacron:
$
$ sudo cat /var/spool/anacron.monthly
20101123
$

Программа anacron имеет собственную таблицу (обычно находящуюся в пути/etc
/anacrontab), с помощью которой осуществляется проверка каталогов с заданиями:
$
$ cat /etc/anacrontab
# /etc/anacrontab: файл конфигурации для anacron
# Дополнительные сведения см. в anacron(8) и anacrontab(5).
SHELL=/bin/sh
PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
# Применяется для замены записей cron
1 5 cron.daily nice run-parts --report /etc/cron.daily
7 10 cron.weekly nice run-parts --report /etc/cron.weekly
@monthly 15 cron.monthly nice run-parts --report /etc/cron.monthly
$

Основной формат таблицы anacron немного отличается от формата таблицы cron:
period delay identifier command

Запись period определяет в сутках, как часто должны выполняться задания. Программа
anacron использует эту запись для сверки с файлом, содержащим отметки времени заданий.
Запись delay указывает, через сколько минут после запуска системы программа anacron

422

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 422

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:49

должна приступать к выполнению пропущенных сценариев. Запись command содержит программу run-parts и имя каталога сценария cron. Программа run-parts отвечает за выполнение всех сценариев в переданном ей каталоге.
Необходимо учитывать, что программа anacron не выполняет сценарии, находящиеся в каталоге /etc/cron.hourly. Это связано с тем, что программа anacron не предназначена для
работы со сценариями, которые должны выполняться чаще, чем раз в сутки.
Запись identifier представляет собой уникальную символьную строку, не содержащую
пробелы, такую как cron-weekly. Эта строка используется для однозначной идентификации
задания в записях журналов и сообщениях электронной почты об ошибках.

Запуск с момента загрузки
Последний метод запуска сценариев командного интерпретатора состоит в обеспечении
того, чтобы тот или иной сценарий выполнялся автоматически сразу после начальной загрузки
системы Linux или после каждого запуска пользователем нового сеанса командного интерпретатора bash. Вариант с запуском сценариев во время начальной загрузки обычно остается
зарезервированным для специальных сценариев, выполняющих системные функции, такие как
настройка сетевого интерфейса или запуск серверного процесса. Однако в работе системного
администратора Linux может возникнуть необходимость выполнять определенную функцию
при каждой начальной загрузке системы Linux, например, задавать для использования нестандартный файл журнала или запускать какое-то конкретное приложение.
Может также оказаться удобной возможность вызывать на выполнение некоторый сценарий при каждом запуске пользователем нового сеанса работы с командным интерпретатором
bash (и даже учитывать время, в которое конкретный пользователь запускает командный интерпретатор bash). Кроме того, иногда возникает необходимость задать применяемые средства
командного интерпретатора для определенного сеанса работы с командным интерпретатором
или даже просто подготовить к использованию какой-то конкретный файл.
В этом разделе описано, как настроить систему Linux на выполнение сценариев либо во
время начальной загрузки, либо при каждом запуске нового сеанса работы с командным интерпретатором bash.

Запуск сценариев во время начальной загрузки
Прежде чем приступать к подготовке сценариев командного интерпретатора для запуска
во время начальной загрузки, необходимо ознакомиться с тем, как осуществляется процесс загрузки Linux. В системе Linux для запуска сценариев во время начальной загрузки применяется определенная последовательность, и знания об этом процессе могут помочь при настройке
сценариев на выполнение в полном соответствии с намеченным замыслом.

Процесс начальной загрузки
После включения системы Linux в оперативную память компьютера загружается и вызывается на выполнение ядро Linux. Прежде всего в ядре осуществляется запуск процесса init типа
UNIX System V или процесс init типа Upstart, в зависимости от применяемого дистрибутива
и его версии. Затем этот процесс берет на себя ответственность за запуск всех прочих процессов в системе Linux.

Глава 15. Управление сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 423

423

26.06.2012 22:20:49

Процесс init типа System V
В ходе процесса начальной загрузки в процессе init типа System V осуществляется чтение
файла /etc/inittab. В файле inittab перечислены режимы работы системы. В разных
режимах работы Linux происходит запуск различных программ и сценариев. В табл. 15.3 перечислены режимы работы Linux для дистрибутивов на основе Red Hat.

Таблица 15.3. Режимы работы Linux для дистрибутивов на основе Red Hat
Режим работы

Описание

0

Останов

1

Однопользовательский режим

2

Многопользовательский режим, обычно без поддержки сетевого взаимодействия

3

Полноценный многопользовательский режим с организацией сетей

4

Определяемый пользователем

5

Многопользовательский режим с организацией сетей и графическим сеансом X Window

6

Перезагрузка

В дистрибутивах Linux принято использовать режимы работы, перечисленные в табл. 15.3,
для обеспечения более детализированного контроля над тем, какие службы должны быть запущены в системе. Но в дистрибутивах на основе Debian, таких как Ubuntu и Linux Mint, не
проводятся различия между режимами работы от 2 до 5, как показано в табл. 15.4.

Таблица 15.4. Режимы работы Linux для дистрибутивов на основе Debian
Режим работы

Описание

0

Останов

1

Однопользовательский режим

2–5

Многопользовательский режим с организацией сетей и графическим сеансом X Window

6

Перезагрузка

В дистрибутиве Ubuntu даже не предусмотрен файл /etc/inittab, предназначенный для
задания режимов работы. По умолчанию система Ubuntu переходит в режим работы 2. Если
потребуется изменить этот заданный по умолчанию режим работы, то необходимо будет создать файл /etc/inittab для дистрибутива Ubuntu.
Каждый режим работы определяет, какие сценарии должны быть запущены или остановлены процессом init типа System V. Под сценариями запуска подразумеваются сценарии командного интерпретатора, которые запускают приложения, предоставляя необходимые переменные
среды для выполнения этих приложений.
До сих пор мы рассматривали довольно простую тему, а с этого момента при дальнейшем
описании начальной загрузки на основе процесса init типа System V появляются определенные
сложности, в основном связанные с тем, что в различных дистрибутивах Linux предусмотрено
размещение сценариев запуска в разных местах. В некоторых дистрибутивах сценарии запуска
размещаются в каталоге /etc/rc#.d, где # — цифровое обозначение режима работы. В других дистрибутивах используется каталог /etc/init.d. Есть и такие дистрибутивы, в которых
для размещения сценариев запуска служит каталог /etc/init.d/rc.d. Обычно специалисту
достаточно рассмотреть структуру каталогов /etc, чтобы определить, какой формат используется в данном конкретном дистрибутиве.

424

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 424

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:49

Процесс init типа Upstart
Процесс init типа Upstart представляет собой результат применения более нового стандарта
управления сервисными процессами, к реализации которого продвигаются многие дистрибутивы Linux. Процесс Upstart сосредоточивается не на режимах работы системы, а на событиях,
таких как начальная загрузка системы. В терминологии Upstart загрузка системы именуется
событием запуска.
В процессе Upstart используются файлы, находящиеся либо в каталоге /etc/event.d,
либо в каталоге /etc/init, для запуска других процессов, в зависимости от дистрибутива
и его версии. Для обеспечения обратной совместимости во многих реализациях Upstart все
еще вызываются старые сценарии init типа System V из каталогов /etc/init.d и (или)
/etc/rc#.d.
Стандарт применения процесса init типа Upstart все еще продолжает активно развиваться
усилиями ведущих разработчиков Linux и в наши дни. Если же создавать сценарии для запуска при возникновении события начальной загрузки системы намеревается пользователь, не
принадлежащий к категории разработчиков, то для него благоразумнее использовать старый
метод, основанный на процессе init типа System V. Этот метод описан в следующем разделе.

Определение сценариев
Как правило, лучше самому не заниматься корректировкой отдельных файлов сценариев
запуска в дистрибутиве Linux. В дистрибутивах часто предусмотрены инструменты автоматического построения этих сценариев во время добавления серверных приложений, поэтому при
попытке вручную вносить изменения в сценарии могут возникнуть проблемы.
Вместо этого можно воспользоваться тем, что в большинстве дистрибутивов Linux предусмотрен локальный файл запуска, предназначенный именно для того, чтобы системный администратор мог вводить сценарии для запуска во время начальной загрузки. Безусловно, имя
и местоположение этого файла определены по-разному в различных дистрибутивах Linux.
В табл. 15.5 указаны местоположения файлов запуска в пяти популярных дистрибутивах Linux.

Таблица 15.5. Местоположения локальных файлов запуска в дистрибутивах Linux
Дистрибутив
debian

Местоположение файла
/etc/init.d/rc.local

Fedora

/etc/rc.d/rc.local

Mandriva

/etc/rc.local

openSuse

/etc/init.d/boot.local

Ubuntu

/etc/rc.local

В локальном файле запуска можно либо задавать конкретные команды и инструкции, либо
вводить имена сценариев, которые должны быть запущены во время начальной загрузки. Следует помнить, что при использовании сценариев необходимо указывать полное имя пути для
сценария, чтобы система могла найти его во время начальной загрузки.
Внимание!

Кроме того, в различных дистрибутивах Linux локальные сценарии запуска выполняются
на разных этапах процесса загрузки. Иногда сценарий выполняется до осуществления
определенных действий, таких как запуск поддержки сети. Ознакомьтесь с документацией по конкретному дистрибутиву Linux, чтобы определить, когда происходит запуск
локального сценария начальной загрузки в этом дистрибутиве.

Глава 15. Управление сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 425

425

26.06.2012 22:20:49

Запуск при открытии нового сеанса работы
с командным интерпретатором
В исходном каталоге каждого пользователя содержатся два файла, применяемые командным интерпретатор bash для автоматического запуска сценариев и задания переменных среды:
■ файл .bash_profile;
■ файл .bashrc.
Командный интерпретатор bash выполняет файл .bash_profile при запуске нового сеанса работы с командным интерпретатором, когда пользователь вновь входит в систему. В этот
файл можно поместить любые сценарии, которые должны быть выполнены во время регистрации пользователя.
Командный интерпретатор bash вызывает на выполнение файл .bashrc каждый раз с началом нового сеанса работы с командным интерпретатором, включая открытие сеанса при регистрации пользователя. В этом можно убедиться путем добавления простой инструкции echo
к файлу .bashrc в исходном каталоге, а затем запуска командного интерпретатора:
$ bash
This is a new shell!!
$

Если некоторый сценарий должен выполняться для каждого пользователя в системе, то можно воспользоваться тем, что в большинстве дистрибутивов Linux предусмотрен файл /etc/
bashrc (обратите внимание на то, что точка перед именем файла bashrc отсутствует). Командный интерпретатор bash выполняет инструкции в этом файле каждый раз, когда любой
пользователь в системе запускает новый экземпляр командного интерпретатора bash.

Резюме
Система Linux позволяет управлять сценариями командного интерпретатора с использованием сигналов. Командный интерпретатор bash принимает сигналы и передает их любому процессу, выполняемому под управлением процесса командного интерпретатора. Сигналы Linux
позволяют легко уничтожить процесс, вышедший из-под контроля, или на время приостановить процесс, выполнение которого занимает много времени.
В сценариях можно использовать инструкцию trap для перехвата сигналов и выполнения
команд. Это средство предоставляет простой способ управления тем, может ли один пользователь прервать выполнение сценария, запущенного другим пользователем.
По умолчанию при запуске сценария в терминальном сеансе командного интерпретатора
работа интерактивного командного интерпретатора приостанавливается до завершения сценария. Предусмотрена возможность обеспечить выполнение сценария или команды в фоновом
режиме путем добавления знака амперсанда (&) после имени команды. Если сценарий или
команда вызывается на выполнение в фоновом режиме, то в интерактивном командном интерпретаторе после этого происходит возврат к интерфейсу командной строки, что позволяет
пользователю продолжить ввод команд. Все фоновые процессы, вызванные на выполнение таким образом, остаются привязанными к тому же терминальному сеансу. По завершении терминального сеанса завершаются и фоновые процессы.
Для предотвращения преждевременного завершения фоновых процессов можно воспользоваться командой nohup. Эта команда перехватывает все сигналы, предназначенные для ко-

426

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 426

Часть II. Основы работы со сценариями

26.06.2012 22:20:49

манды, которая в противном случае прекратила бы свою работу, например, как это происходит
при выходе из терминального сеанса. Таким образом обеспечивается дальнейшее выполнение
сценариев в фоновом режиме даже после завершения терминального сеанса, в котором они
запущены.
После перевода процесса в фоновый режим все еще остается возможность управлять тем,
что происходит в сценарии. Команда jobs позволяет просматривать процессы, запущенные
в сеансе работы с командным интерпретатором. После того как становится известным идентификатор задания, присвоенный фоновому процессу, можно использовать команду kill для
отправки процессу сигналов Linux или команду fg для перевода процесса на передний план
в сеансе командного интерпретатора. Предусмотрена возможность приостановить функционирующий процесс переднего плана с помощью комбинации клавиш , а затем снова
перевести его в фоновый режим, применяя команду bg.
Команды nice и renice позволяют изменить уровень приоритета процесса. Чем ниже
приоритет процесса, тем меньше процессорного времени выделяется для этого процесса. Необходимость в снижении приоритета может возникнуть при эксплуатации продолжительных
процессов, которые могут потребовать большого количества процессорного времени.
Предусмотрена возможность не только управлять процессами в ходе их выполнения, но
и регламентировать время запуска процесса в системе. Вместо вызова сценария на выполнение
непосредственно в приглашении интерфейса командной строки можно запланировать процесс
на выполнение в другое время. Для решения этой задачи предусмотрено несколько разных
способов. Одноразовый вызов сценария в заранее заданное время позволяет осуществить команда at. Программа cron предоставляет интерфейс, с помощью которого можно обеспечить
регулярное выполнение сценариев через запланированные интервалы.
Наконец, в системе Linux предусмотрены файлы сценариев, которые могут использоваться для планирования запуска других сценариев либо во время начальной загрузки системы,
либо после каждого открытия пользователем нового сеанса работы с командным интерпретатором bash. В состав дистрибутивов входит много файлов, с помощью которых можно задавать перечни сценариев, запускаемых при каждой начальной загрузке системы. Это позволяет
системным администраторам выполнять специальные сценарии для сопровождения системы
во время начальной загрузки. Аналогичным образом в исходном каталоге каждого пользователя находятся файлы .bash_profile и .bashrc, предоставляющие возможность размещения
сценариев и команд, запуск которых должен происходить при открытии каждого нового сеанса работы с командным интерпретатором. Файл .bash_profile обеспечивает выполнение
сценариев при каждой регистрации пользователя в системе, а с помощью файла .bashrc
осуществляется запуск сценариев вместе с запуском каждого нового экземпляра командного
интерпретатора.
В следующей главе описано, как ведется разработка функций сценариев. Функции сценариев позволяют один раз записывать блоки кода, а затем использовать их в нескольких местах
во всем сценарии.

Глава 15. Управление сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 427

427

26.06.2012 22:20:49

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 428

26.06.2012 22:20:49

Усовершенствованные сценарии
командного
интерпретатора

ЧАСТЬ

III
В этой части...
Глава 16
Создание функций

Глава 17
Написание сценариев
для графических рабочих
столов

Глава 18
Общие сведения
о редакторах sed и gawk

Глава 19
Регулярные выражения

Глава 20
Дополнительные сведения
о редакторе sed

Глава 21
Дополнительные сведения
о редакторе gawk

Глава 22
Работа с другими
командными
интерпретаторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 429

26.06.2012 22:20:49

ГЛАВА

16

Создание функций

В этой главе...
Основные сведения
о применении функций
в сценариях
Возврат значения
Использование переменных
в функциях
Переменные типа массива
и функции
Рекурсивный вызов функций
Создание библиотеки
Использование функций
в командной строке
Резюме

Ï

ри написании сценариев командного интерпретатора
часто возникает необходимость использовать один
и тот же код в нескольких местах. Если это лишь небольшой
фрагмент кода, то не приходится испытывать значительных
затруднений. Но если в сценарии командного интерпретатора необходимо снова и снова вводить большие куски одинакового кода, то существенно возрастают затраты времени на написание программы. В командном интерпретаторе
bash предусмотрен способ действия в подобных ситуациях,
который основан на применении функций, определяемых
пользователем. Повторяющиеся фрагменты кода сценария
командного интерпретатора можно оформлять в виде функции, а затем использовать уже саму функцию в сценарии
столько раз, сколько потребуется. В настоящей главе кратко
рассматривается процесс создания собственных функций
в сценариях командного интерпретатора и показано, как использовать готовые функции в других приложениях сценариев командного интерпретатора.

Основные сведения
о применении функций
в сценариях
По мере того как разрабатываемые сценарии командного интерпретатора становятся все более сложными,
приходится сталкиваться с тем, что части кода, которые
выполняют определенные задачи, должны снова и снова
повторяться в одном и том же сценарии. Иногда это достаточно простые фрагменты кода, допустим, с помощью которых отображается текстовое сообщение и запрашивается
ответ от пользователя сценария. Но встречаются и такие
ситуации, когда в определенных частях кода выполняется

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 430

26.06.2012 22:20:49

сложное вычисление, которое должно производиться несколько раз в сценарии в составе более
общего процесса.
В каждой из таких ситуаций приходится заниматься утомительной работой, снова и снова
вводя одни и те же блоки кода в текст сценария. Поэтому в свое время разработчики пришли
к мысли, что было бы удобно, если бы можно было записать блок программы один раз, а затем
обращаться к этому блоку кода в любом месте сценария, не повторяя его буквально.
В командном интерпретаторе bash предусмотрены средства, позволяющие сделать именно
это. Одним из таких средств являются функции — блоки кода сценария, которым присваивается имя, после чего появляется возможность вызывать эти блоки в сценарии по имени там, где
это потребуется. В любое время при возникновении необходимости воспользоваться заранее
подготовленным блоком кода в сценарии достаточно ввести имя функции, присвоенное блоку
кода (эта операция называется вызовом функции). В настоящем разделе описано, как создаются и используются функции в сценариях командного интерпретатора.

Создание функции
Для создания функции в сценариях командного интерпретатора bash можно воспользоваться одним из двух форматов. В первом формате используется ключевое слово function наряду
с именем функции, которым обозначается блок кода:
function name {
commands
}

Атрибут name определяет уникальное имя, присвоенное функции. Каждая функция, определяемая в сценарии, должна получить уникальное имя.
В этом определении commands — это одна или несколько команд командного интерпретатора bash, из которых состоит данная функция. После вызова функции командный интерпретатор bash выполняет каждую из этих команд в том порядке, в котором они присутствуют
в определении функции, точно так же, как и при выполнении обычного кода сценария.
Второй формат определения функции в сценарии командного интерпретатора bash в большей степени напоминает формат, который применяется для определения функций в других
языках программирования:
name() {
commands
}

Пустые круглые скобки после имени функции указывают на то, что далее следует определение функции. На этот формат распространяются такие же правила именования функций, как
и на исходный формат функций сценариев командного интерпретатора.

Использование функций
Чтобы воспользоваться функцией в сценарии, необходимо указать в строке кода имя функции, по такому же принципу, как происходит вызов любой другой команды командного интерпретатора:
$ cat test1
#!/bin/bash
# использование функции в сценарии

Глава 16. Создание функций

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 431

431

26.06.2012 22:20:49

function func1 {
echo "This is an example of a function"
}
count=1
while [ $count -le 5 ]
do
func1
count=$[ $count + 1 ]
done
echo "This is the end of the loop"
func1
echo "Now this is the end of the script"
$
$ ./test1
This is an example of a function
This is an example of a function
This is an example of a function
This is an example of a function
This is an example of a function
This is the end of the loop
This is an example of a function
Now this is the end of the script
$

В данном случае при каждой ссылке на имя функции func1 командный интерпретатор bash
обращается к определению func1 function и выполняет все команды, предусмотренные
в этом определении.
Определение функции не обязательно должно быть приведено в сценарии командного интерпретатора в первую очередь, однако необходимо соблюдать осторожность. При попытке
использовать функцию до ее определения появляется сообщение об ошибке:
$ cat test2
#!/bin/bash
# использование функции, которая определена не в начале сценария
count=1
echo "This line comes before the function definition"
function func1 {
echo "This is an example of a function"
}
while [ $count -le 5 ]
do
func1
count=$[ $count + 1 ]
done
echo "This is the end of the loop"
func2
echo "Now this is the end of the script"
function func2 {

432

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 432

26.06.2012 22:20:49

echo "This is an example of a function"
}
$
$ ./test2
This line comes before the function definition
This is an example of a function
This is an example of a function
This is an example of a function
This is an example of a function
This is an example of a function
This is the end of the loop
./test2: func2: command not found
Now this is the end of the script
$

Первая функция, func1, была определена после нескольких инструкций в сценарии, что
вполне допустимо. Когда в сценарии происходит обращение к функции func1, командному
интерпретатору уже известно, где найти определение этой функции.
Но в этом сценарии предпринимается также попытка использовать функцию func2 до ее
определения. Тем не менее функция func2 еще не была определена к тому времени, как в сценарии было достигнуто место ее использования, поэтому появилось сообщение об ошибке.
Необходимо также соблюдать определенные правила, касающиеся имен функций. Напомним, что каждое имя функции должно быть уникальным, поскольку в противном случае возникает проблема. Если в сценарии встречается еще одно определение одной и той же функции,
то происходит так называемое переопределение, и новая версия функции перекрывает ее исходную версию, не вызывая никаких сообщений об ошибке:
$ cat test3
#!/bin/bash
# проверка использования повторяющегося имени функции
function func1 {
echo "This is the first definition of the function name"
}
func1
function func1 {
echo "This is a repeat of the same function name"
}
func1
echo "This is the end of the script"
$
$ ./test3
This is the first definition of the function name
This is a repeat of the same function name
This is the end of the script
$

Исходное определение функции func1 действовало вполне удовлетворительно, но после
обработки второго определения функции func1 во всем последующем коде сценария вызов
функции приводит к применению второго определения.

Глава 16. Создание функций

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 433

433

26.06.2012 22:20:49

Возврат значения
В командном интерпретаторе bash функции рассматриваются как своего рода минисценарии, со своим статусом выхода (см. главу 10). Предусмотрены три способа, с помощью
которых можно формировать статус выхода для пользовательских функций.

Статус выхода, заданный по умолчанию
По умолчанию статус выхода функции определяется как статус выхода, возвращенный последней командой в функции. После завершения выполнения функции можно воспользоваться
стандартной переменной $? для определения статуса выхода функции:
$ cat test4
#!/bin/bash
# проверка статуса выхода функции
func1() {
echo "trying to display a non-existent file"
ls -l badfile
}
echo "testing the function: "
func1
echo "The exit status is: $?"
$
$ ./test4
testing the function:
trying to display a non-existent file
ls: badfile: No such file or directory
The exit status is: 1
$

В данном случае статус выхода функции равен 1, поскольку выполнение последней команды в функции окончилось неудачей. Но это не позволяет узнать, окончилось ли выполнение
всех прочих команд в функции успешно или нет. Рассмотрим следующий пример:
$ cat test4b
#!/bin/bash
# проверка статуса выхода функции
func1() {
ls -l badfile
echo "This was a test of a bad command"
}
echo "testing the function:"
func1
echo "The exit status is: $?"
$
$ ./test4b
testing the function:
ls: badfile: No such file or directory

434

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 434

26.06.2012 22:20:49

This was a test of a bad command
The exit status is: 0
$

В этот раз последней инструкцией в функции был вызов команды echo, который завершился успешно, поэтому функция имеет статус выхода 0, несмотря на то, что вызов одной
из команд в функции окончился неудачей. Таким образом, подход, предусматривающий использование заданного по умолчанию статуса выхода функции, не всегда оправдан. К счастью,
предусмотрены другие способы формирования статуса выхода функции.

Использование команды return
В командном интерпретаторе bash для выхода из функции с конкретным статусом выхода
может применяться команда return. Команда return позволяет задать одно целочисленное
значение для определения статуса выхода функции, что может служить простым способом задания статуса выхода функции программным путем:
$ cat test5
#!/bin/bash
# использование команды return в функции
function dbl {
read -p "Enter a value: " value
echo "doubling the value"
return $[ $value * 2 ]
}
dbl
echo "The new value is $?"
$

Функция dbl удваивает содержащееся в переменной $value значение, полученное в результате ввода данных пользователем. Затем в этой функции происходит возврат сформированного результата с помощью команды return, а возвращенное значение отображается в сценарии с использованием переменной $?.
Однако при использовании данного способа возврата значения из функции следует соблюдать осторожность. Чтобы избежать проблем, необходимо руководствоваться двумя рекомендациями:
■ обязательно выполнять выборку возвращаемого значения сразу после завершения
функции;
■ не забывать о том, что статус выхода должен находиться в пределах от 0 до 255.
Если перед получением значения функции с помощью переменной $? будет выполнена любая другая команда, то возвращаемое значение функции окажется потерянным. Следует помнить, что переменная $? возвращает статус выхода последней выполненной команды.
Дополнительные ограничения на использование этого способа возврата значения налагает
еще одна проблема. Статус выхода должен быть меньше 256, поэтому результат выполнения
функции должен представлять собой целочисленное значение, не превышающее 256. Попытка
возвратить любое более высокое значение приводит к возникновению ошибки:
$ ./test5
Enter a value: 200

Глава 16. Создание функций

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 435

435

26.06.2012 22:20:49

doubling the value
The new value is 1
$

Таким образом, данный способ возврата значения не может применяться, если необходимо
выполнить возврат из функции, допустим, более крупного целочисленного значения или строкового значения. Вместо этого необходимо использовать другой способ, который рассматривается в следующем разделе.

Использование вывода из функции
По аналогии с тем, что можно перехватывать вывод команды с помощью переменной командного интерпретатора, можно также перехватывать с помощью переменной командного
интерпретатора вывод функции. Этот способ может использоваться для получения вывода любого типа из функции для присваивания его переменной:
result=‛dbl‛

Эта команда присваивает вывод функции dbl переменной командного интерпретатора
$result. Ниже приведен пример использования данного способа в сценарии.
$ cat test5b
#!/bin/bash
# использование команды echo для возврата значения
function dbl {
read -p "Enter a value: " value
echo $[ $value * 2 ]
}
result=‛dbl‛
echo "The new value is $result"
$
$ ./test5b
Enter a value: 200
The new value is 400
$
$ ./test5b
Enter a value: 1000
The new value is 2000
$

В новой версии функции теперь применяется инструкция echo для отображения результата
вычисления. В сценарии просто происходит перехват вывода функции dbl, а не просмотр статуса выхода для получения ответа.
В этом примере демонстрируется еще один тонкий прием. Обратите внимание на то, что
функция dbl фактически выводит два сообщения. Команда read выводит краткое сообщение,
запрашивая у пользователя удваиваемое значение. Но алгоритмы работы средств поддержки
сценариев командного интерпретатора bash оказываются достаточно интеллектуальными, чтобы это сообщение не рассматривалось как часть вывода STDOUT, поэтому оно пропускается.
Если бы для формирования этого сообщения с запросом пользователю применялась инструкция echo, то сообщение было бы перехвачено и сохранено в переменной командного интерпретатора наряду с выходным значением.

436

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 436

26.06.2012 22:20:49

На заметку

Использование этого способа позволяет также производить возврат значений с плавающей запятой и строковых значений. Благодаря этому данный способ становится чрезвычайно гибким способом возврата значений из функций.

Использование переменных в функциях
Заслуживает внимания то, что в примере test5 предыдущего раздела в функции применялась переменная $value для хранения обрабатываемого значения. При использовании переменных в функциях необходимо соблюдать некоторые предосторожности, касающиеся того,
как должны определяться и обрабатываться эти переменные. Несоблюдение этих предосторожностей является одной из распространенных причин возникновения нарушений в работе
сценариев командного интерпретатора. В настоящем разделе рассматриваются несколько новых способов обработки переменных, которые могут применяться не только в функциях сценариев командного интерпретатора, но и в самих сценариях.

Передача параметров в функцию
Как уже было сказано в разделе “Возврат значения”, в командном интерпретаторе bash
функция рассматривается как своего рода мини-сценарий. Это, в частности, означает, что
в функцию можно передавать параметры, как и в обычный сценарий (см. главу 13).
В функциях можно использовать стандартные переменные среды параметров для представления любых параметров, передаваемых в функцию в командной строке. Например, имя функции определено в переменной $0, а все параметры в командной строке функции определяются
с использованием переменных $1, $2 и т.д. Кроме того, для определения количества параметров, передаваемых в функцию, можно использовать специальную переменную $#.
Задавая функцию в сценарии, необходимо приводить параметры в той же командной строке, как и функцию, примерно так:
func1 $value1 10

Затем в функции можно осуществить выборку значений параметров с использованием
переменных среды параметров. Ниже приведен пример применения данного способа для передачи значений в функцию.
$ cat test6
#!/bin/bash
# передача параметров в функцию
function addem {
if [ $# -eq 0
then
echo -1
elif [ $# -eq
then
echo $[ $1
else
echo $[ $1
fi
}

] || [ $# -gt 2 ]
1 ]
+ $1 ]
+ $2 ]

echo -n "Adding 10 and 15: "

Глава 16. Создание функций

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 437

437

26.06.2012 22:20:49

value=‛addem 10 15‛
echo $value
echo -n "Let’s try adding just one number: "
value=‛addem 10‛
echo $value
echo -n "Now trying adding no numbers: "
value=‛addem‛
echo $value
echo -n "Finally, try adding three numbers: "
value=‛addem 10 15 20‛
echo $value
$
$ ./test6
Adding 10 and 15: 25
Let’s try adding just one number: 20
Now trying adding no numbers: -1
Finally, try adding three numbers: -1
$

В сценарии text6 функция addem вначале проверяет количество параметров, переданных
из сценария. Если параметры не заданы или количество параметров больше двух, функция
addem возвращает значение -1. Если задан только один параметр, функция addem складывает
значение этого параметра с самим собой для выработки результата. Если заданы два параметра, функция addem для формирования результата складывает полученные значения.
Таким образом, в этой функции для получения собственных значений параметров используются специальные переменные среды параметров, поэтому в функции нельзя получить непосредственный доступ к значениям параметров сценария из командной строки вызова сценария.
Попытка выполнения сценария в следующем примере окончится неудачей:
$ cat badtest1
#!/bin/bash
# попытка обратиться к параметрам сценария из функции
function badfunc1 {
echo $[ $1 * $2 ]
}
if [ $# -eq 2 ]
then
value=‛badfunc1‛
echo "The result is $value"
else
echo "Usage: badtest1 a b"
fi
$
$ ./badtest1
Usage: badtest1 a b
$ ./badtest1 10 15
./badtest1: * : syntax error: operand expected (error token is "*
")
The result is
$

438

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 438

26.06.2012 22:20:50

Несмотря на то что в функции используются переменные $1 и $2, это не те же переменные
$1 и $2, которые доступны в основной части сценария. Если же действительно потребуется использовать эти значения в функции, то необходимо передать их вручную при вызове функции:
$ cat test7
#!/bin/bash
# попытка обратиться к параметрам сценария из функции
function func7 {
echo $[ $1 * $2 ]
}
if [ $# -eq 2 ]
then
value=‛func7 $1 $2‛
echo "The result is $value"
else
echo "Usage: badtest1 a b"
fi
$
$ ./test7
Usage: badtest1 a b
$ ./test7 10 15
The result is 150
$

Передача переменных $1 и $2 в функцию приводит к тому, что эти переменные становятся
доступными для использования в функции, как и любой другой параметр.

Обработка переменных в функции
Программисты на языке сценариев командного интерпретатора сталкиваются еще с одним
понятием, неправильное толкование которого может вызывать проблему. Речь идет об области определения переменной. Областью определения называют тот участок кода, в котором
переменная является видимой. Переменные, определенные в функциях, могут иметь другую
область определения по сравнению с обычными переменными. Таким образом, они могут быть
скрыты от остальной части сценария.
В функциях используются переменные двух типов:
■ глобальные переменные;
■ локальные переменные.
В следующих разделах речь пойдет о том, как использовать оба типа переменных в конкретных функциях.

Глобальные переменные
Глобальные переменные — это переменные, которые остаются действительными в любом
месте сценария командного интерпретатора. Если глобальная переменная определена в основной части сценария, то ее значение можно получить и в функции. Аналогичным образом к значению глобальной переменной, определенной в функции, можно обратиться в основной части
сценария.

Глава 16. Создание функций

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 439

439

26.06.2012 22:20:50

По умолчанию все переменные, определенные в сценарии, рассматриваются как глобальные переменные. К переменным, определенным вне функции, можно вполне успешно обращаться непосредственно в функции:
$ cat test8
#!/bin/bash
# использование глобальной переменной для передачи значения
function dbl {
value=$[ $value * 2 ]
}
read -p "Enter a value: " value
dbl
echo "The new value is: $value"
$
$ ./test8
Enter a value: 450
The new value is: 900
$

Переменная $value определена вне функции, и значение ей присвоено также за пределами
функции. При вызове функции dbl и эта переменная, и ее значение по-прежнему остаются
действительными в функции. А если этой переменной будет присвоено новое значение в функции, то такое новое значение все еще останется действительным при обработке в сценарии
ссылки на переменную.
Но организация работы с переменными по такому принципу чревата ошибками, особенно
если одна и та же функция должна применяться в различных сценариях командного интерпретатора. Для этого требуется точно знать, какие переменные используются в функции, включая
любые переменные, применяемые для вычисления значений, не предназначенных для возврата
в сценарий. Ниже приведен пример того, как может возникнуть нарушение в работе.
$ cat badtest2
#!/bin/bash
# пример неправильного использования переменных
function func1 {
temp=$[ $value + 5 ]
result=$[ $temp * 2 ]
}
temp=4
value=6
func1
echo "The result is $result"
if [ $temp -gt $value ]
then
echo "temp is larger"
else
echo "temp is smaller"
fi
$

440

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 440

26.06.2012 22:20:50

$ ./badtest2
The result is 22
temp is larger
$

В данном случае переменная $temp применяется и в функции, и в самом сценарии, поэтому
происходит изменение ее значения в сценарии, не предусмотренное в функции, что приводит
к получению непредвиденного результата. Для решения этой проблемы в функциях может применяться простой способ, как показано в следующем разделе.

Локальные переменные
Вместо использования в функции глобальных переменных можно объявить все переменные, применяемые исключительно в самой функции, как локальные переменные. Для этого
достаточно задать ключевое слово local перед объявлением переменной:
local temp

Ключевое слово local может быть задано также в операторе присваивания при назначении
значения переменной:
local temp=$[ $value + 5 ]

Ключевое слово local гарантирует то, что область действия переменной будет ограничиваться только пределами функции. Если в сценарии вне функции появится переменная с тем
же именем, то в командном интерпретаторе будет учитываться, что это — две отдельные переменные с разными значениями. Теперь можно легко обеспечить использование переменных
функции отдельно от переменных сценария и предоставить общий доступ только к тем переменным, которые должны быть доступными и в основном коде сценария, и в функции:
$ cat test9
#!/bin/bash
# пример применения ключевого слова local
function func1 {
local temp=$[ $value + 5 ]
result=$[ $temp * 2 ]
}
temp=4
value=6
func1
echo "The result is $result"
if [ $temp -gt $value ]
then
echo "temp is larger"
else
echo "temp is smaller"
fi
$
$ ./test9
The result is 22
temp is smaller
$

Глава 16. Создание функций

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 441

441

26.06.2012 22:20:50

В данном случае изменение значения переменной $temp в пределах функции func1 не
приводит к изменению значения, присвоенного переменной $temp в основном сценарии.

Переменные типа массива и функции
В главе 5 рассматривался усовершенствованный способ работы с переменными, который
позволяет применять одну переменную для хранения нескольких значений с помощью массивов. Задача использования значений переменной с типом массива в функциях немного сложнее, и при этом необходимо руководствоваться некоторыми особыми требованиями. В этом
разделе рассматривается методика, позволяющая успешно решать данную задачу.

Передача массивов в функции
Способ передачи переменной с типом массива в функцию сценария является довольно
сложным. При попытке передать переменную с типом массива в виде отдельного параметра
ничего не получится:
$ cat badtest3
#!/bin/bash
# попытка передать переменную с типом массива
function testit {
echo "The parameters are: $@"
thisarray=$1
echo "The received array is ${thisarray[*]}"
}
myarray=(1 2 3 4 5)
echo "The original array is: ${myarray[*]}"
testit $myarray
$
$ ./badtest3
The original array is: 1 2 3 4 5
The parameters are: 1
./badtest3: thisarray[*]: bad array subscript
The received array is
$

Если предпринимается попытка использовать переменную с типом массива как параметр
функции, то в функцию считывается только первое значение из переменной с типом массива.
Для устранения этой проблемы необходимо разобрать переменную с типом массива на отдельные значения, а затем задать эти значения как параметры функции. В самой же функции
можно повторно собрать все параметры в виде новой переменной с типом массива. Ниже приведен пример выполнения указанных действий.
$ cat test10
#!/bin/bash
# проверка передачи переменной с типом массива в функцию
function testit {
local newarray
newarray=('echo "$@"')

442

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 442

26.06.2012 22:20:50

echo "The new array value is: ${newarray[*]}"
}
myarray=(1 2 3 4 5)
echo "The original array is ${myarray[*]}"
testit ${myarray[*]}
$
$ ./test10
The original array is 1 2 3 4 5
The new array value is: 1 2 3 4 5
$

В этом сценарии используется переменная $myarray для сохранения всех отдельных значений элементов массива, которые должны быть помещены в командной строке при вызове
функции. После этого в функции вновь формируется переменная с типом массива из параметров командной строки. Затем в этой функции полученный массив может использоваться точно
так же, как и любой другой массив:
$ cat test11
#!/bin/bash
# сложение значений в массиве
function addarray {
local sum=0
local newarray
newarray=('echo "$@"')
for value in ${newarray[*]}
do
sum=$[ $sum + $value ]
done
echo $sum
}
myarray=(1 2 3 4 5)
echo "The original array is: ${myarray[*]}"
arg1=‛echo ${myarray[*]}‛
result=‛addarray $arg1‛
echo "The result is $result"
$
$ ./test11
The original array is: 1 2 3 4 5
The result is 15
$

В функции addarray осуществляется итерация по значениям элементов массива для получения их общей суммы. В переменную с типом массива myarray можно поместить любое
количество значений, и функция addarray произведет их сложение.

Возврат массивов из функций
При передаче переменной с типом массива из функции обратно в сценарий командного
интерпретатора может использоваться аналогичный способ. В функции используется инструкция echo для вывода отдельных значений элементов массива в надлежащем порядке, а затем

Глава 16. Создание функций

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 443

443

26.06.2012 22:20:50

в сценарии должна быть произведена повторная сборка этих элементов в качестве новой переменной с типом массива:
$ cat test12
#!/bin/bash
#возврат значения массива
function arraydblr {
local origarray
local newarray
local elements
local i
origarray=('echo "$@"')
newarray=('echo "$@"')
elements=$[ $# - 1 ]
for (( i = 0; i echo $[ $1 * $2 ]
> }
$ multem 2 5
10
$

448

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 448

26.06.2012 22:20:50

Ввод фигурной скобки в конце определения функции рассматривается командным интерпретатором как завершение задания функции.
Внимание!

При создании функций в командной строке необходимо соблюдать чрезвычайную осторожность. Если функция, предназначенная для использования, получает то же имя, что
и встроенная команда или другая существующая команда, то определение функции перекрывает исходную команду.

Определение функций в файле .bashrc
Очевидным недостатком определения функций командного интерпретатора непосредственно в командной строке является то, что после выхода из командного интерпретатора введенные
в нем функции становятся больше не доступными. Эта проблема вызывает самые значительные затруднения при использовании сложных функций.
Гораздо более удобный способ состоит в определении функции в том месте, где возможна
ее повторная загрузка командным интерпретатором при каждом запуске нового экземпляра
командного интерпретатора.
Наиболее подходящим для этого местом является файл .bashrc. Командный интерпретатор bash ищет этот файл в исходном каталоге пользователя при каждом запуске, будь то запуск
в интерактивном режиме или в результате вызова нового командного интерпретатора из существующего командного интерпретатора.

Непосредственное определение функций
Для пользователя предусмотрена возможность определять функции непосредственно в файле .bashrc в его исходном каталоге. В большинстве дистрибутивов Linux в файле .bashrc
уже заданы некоторые функции, которые действительно необходимы, поэтому их не следует
удалять. Достаточно лишь ввести дополнительные функции в конце существующего файла.
Ниже приведен пример того, как это можно сделать.
$ cat .bashrc
# .bashrc
# Включение глобальных определений
if [ -r /etc/bashrc ]; then
. /etc/bashrc
fi
function addem {
echo $[ $1 + $2 ]
}
$

Заданные определения функций вступают в силу только после следующего запуска нового
командного интерпретатора bash. После того как это произошло, функцию можно использовать в любом месте системы.

Использование в качестве исходного текста
файлов с определениями функций
По аналогии со сценариями командного интерпретатора, команду source (или ее псевдоним — оператор точки) можно использовать для добавления функций из существующего файла библиотеки в сценарий .bashrc:

Глава 16. Создание функций

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 449

449

26.06.2012 22:20:50

$ cat .bashrc
# .bashrc
# Включение глобальных определений
if [ -r /etc/bashrc ]; then
. /etc/bashrc
fi
. /home/rich/libraries/myfuncs
$

При этом необходимо предусмотреть указание надлежащего имени пути для ссылки на
файл библиотеки, который должен быть найден командным интерпретатором bash. При следующем запуске командного интерпретатора все функции из библиотеки становятся доступными
в интерфейсе командной строки:
$ addem 10 5
15
$ multem 10 5
50
$ divem 10 5
2
$

Дополнительное удобство состоит в том, что командный интерпретатор передает также все
определения функций в дочерние процессы командного интерпретатора, поэтому единожды
заданные функции автоматически становятся доступными для любых сценариев командного интерпретатора, вызываемых на выполнение в сеансе командного интерпретатора. В этом
можно убедиться, написав сценарий, в котором используются необходимые функции, не задавая при этом определения функций и не используя ссылки на эти определения:
$ cat test15
#!/bin/bash
# использоввание функции, определенной в файле.bashrc
value1=10
value2=5
result1=‛addem $value1 $value2‛
result2=‛multem $value1 $value2‛
result3=‛divem $value1 $value2‛
echo "The result of adding them is: $result1"
echo "The result of multiplying them is: $result2"
echo "The result of dividing them is: $result3"
$
$ ./test15
The result of adding them is: 15
The result of multiplying them is: 50
The result of dividing them is: 2
$

Очевидно, что в этом сценарии командного интерпретатора вызываемые функции действовали вполне успешно и при этом не потребовалось ссылаться на файл библиотеки.

450

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 450

26.06.2012 22:20:50

Резюме
Функции сценария командного интерпретатора позволяют определять в одном месте фрагменты кода сценария, которые должны неоднократно повторяться по тексту сценария. Вместо
того чтобы неоднократно вводить один и тот же блок кода, можно создать функцию, содержащую этот блок кода, а затем просто указывать имя функции в сценарии. Командный интерпретатор bash переходит к блоку кода, определенному в функции, каждый раз, когда в сценарии
встречается имя функции.
Предусмотрена возможность создавать даже такие функции сценария, которые возвращают
значения. Благодаря этому появляется возможность определять функции, которые взаимодействуют со сценарием и возвращают числовые или символьные данные. Функции сценария могут возвращать числовые данные с использованием статуса выхода последней команды в функции или с помощью команды return. Команда return позволяет задавать программным путем конкретное значение статуса выхода функции с учетом результата выполнения функции.
В функциях можно также возвращать значения с помощью стандартной инструкции echo.
Предусмотрена возможность с использованием символа обратной одинарной кавычки перехватывать выходные данные, как и при работе с любой другой командой командного интерпретатора. Это позволяет возвращать из функции данные любого типа, включая строки и числа
с плавающей запятой.
В функциях можно использовать переменные командного интерпретатора, присваивая значения переменным и получая значения из существующих переменных. Благодаря этому появляется возможность передавать в функции сценариев и из функций данные любого типа,
осуществляя тем самым обмен данными с основной частью программы сценария. Функции
позволяют также определять локальные переменные, которые доступны только в блоке кода
самой функции. Локальные переменные дают возможность создавать автономные функции,
в ходе работы которых исключено взаимодействие с какими-либо переменными или процессами в основном сценарии командного интерпретатора.
Функции могут также вызывать другие функции, включая самих себя. Вызов в функции
самой этой функции называется рекурсией. В рекурсивных функциях часто предусматривается
применение базового значения, которое является конечным значением в функции. Рекурсивная
функция продолжает вызывать саму себя, уменьшая каждый раз значение некоторого параметра, до тех пор, пока не достигается базовое значение.
Если пользователю в своих сценариях командного интерпретатора часто приходится применять одни и те же определенные функции, то можно создать файлы библиотек для функций
сценариев. Для включения файлов библиотек в любой файл сценария командного интерпретатора можно применять команду source или ее псевдоним, оператор точки. Эту операцию
принято называть заданием ссылки на файл библиотеки. При этом командный интерпретатор
не выполняет файл библиотеки, а обеспечивает доступ к функциям в том сценарии командного интерпретатора, который выполняется в настоящее время. Тот же способ организации
работы можно использовать для создания функций, которые становятся применимыми в обычной командной строке командного интерпретатора. Предусмотрена возможность определять
функции непосредственно в командной строке или добавлять определения функций в файл
.bashrc, после чего эти функции становятся доступными в каждом вновь открытом сеансе
командного интерпретатора. Это — удобный способ создания вспомогательных программ, которые могут использоваться независимо от того, обеспечен ли к ним доступ с помощью переменной среды PATH.

Глава 16. Создание функций

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 451

451

26.06.2012 22:20:50

В следующей главе рассматривается применение текстовой графики в сценариях. В наши
дни, когда находят все более широкое распространение современные графические интерфейсы, обычный текстовый интерфейс иногда рассматривается как неприемлемый. Командный
интерпретатор bash предоставляет некоторые удобные способы включения простых графических средств в сценарии, что способствует существенному улучшению работы.

452

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 452

26.06.2012 22:20:50

Написание
сценариев
для графических
рабочих столов

ГЛАВА

17
В этой главе...
Создание текстовых меню
Организация работы по такому
же принципу, как в Windows
Применение графического
режима
Резюме

Ê

огда-то сценарии командного интерпретатора представляли собой один из наиболее распространенных
способов организации работы в системе, но со временем
они стали восприниматься как унылые и скучные. Но так не
должно быть, если сценарий предназначен для выполнения
в графической среде. Предусмотрен широкий спектр возможностей обеспечения взаимодействия с пользователем
сценария, не основанных исключительно на инструкциях
read и echo. В настоящей главе рассматриваются несколько способов, которые можно использовать для придания
привлекательности интерактивным сценариям, чтобы они
не выглядели столь старомодными.

Создание текстовых
меню
Наиболее распространенный способ создания интерактивного сценария командного интерпретатора состоит в использовании меню. Меню открывает перед пользователем
список возможных опций, изучая который пользователи
могут точно определить, что позволяет сделать сценарий.
После вызова на выполнение сценариев с помощью
меню обычно происходит очистка области отображения, а затем развертывается перечень доступных опций.

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 453

26.06.2012 22:20:50

Пользователь может выбирать опции, нажимая клавиши с буквами или цифрами, назначенными каждой опции. Пример компоновки типичного меню показан на рис. 17.1.

Рис. 17.1. Отображение меню с помощью сценария командного интерпретатора

В основе организации работы меню сценария командного интерпретатора лежит команда
case (см. главу 11), которая обеспечивает выполнение конкретных команд в зависимости от
того, какой символ выбран пользователем в меню.
В следующих разделах описаны шаги, которые должны быть выполнены для создания сценария командного интерпретатора на основе меню.

Создание компоновки меню
Безусловно, первый шаг в создании меню состоит в том, чтобы определить, какие элементы
должны отображаться в меню, и расположить их на экране намеченным способом.
Перед развертыванием меню обычно следует очищать экран монитора. Это позволяет отобразить меню "с чистого листа", на экране, на котором нет постороннего текста.
Для удаления всего текста, имеющегося на экране, служит команда clear, в которой используются данные terminfo текущего терминального сеанса (см. главу 2). После выполнения команды clear можно приступать к использованию команды echo для отображения элементов меню.
По умолчанию команда echo позволяет отображать только такие текстовые символы, которые могут быть выведены на печать. Но при создании элементов меню часто возникает необходимость использовать непечатаемые элементы, такие как знаки табуляции и символы обозначения конца строки. Чтобы иметь возможность включать эти символы в команду echo, следует
использовать опцию -e. Таким образом, команда
echo -e "1.\tDisplay disk space"

приводит к получению следующей выходной строки:
1.

454

Display disk space

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 454

26.06.2012 22:20:50

Итак, указанная опция значительно облегчает формирование компоновки элементов меню. Меню, которое выглядит вполне достойно, можно создать с помощью лишь нескольких
команд echo:
clear
echo
echo -e "\t\t\tSys Admin Menu\n"
echo -e "\t1. Display disk space"
echo -e "\t2. Display logged on users"
echo -e "\t3. Display memory usage"
echo -e "\t0. Exit menu\n\n"
echo –en "\t\tEnter option: "

Опция -en в последней инструкции формирования меню сценария указывает, что после
вывода текстовой строки не нужно добавлять символ обозначения конца строки. Это позволяет придать меню более профессиональный внешний вид, поскольку курсор останется в конце
строки, указывая, что должен последовать ввод символа пользователем.
Последней частью процесса создания меню является обеспечение получения ввода от
пользователя. Для этого служит команда read (см. главу 13). Предполагается, что для выбора
элемента меню должен быть введен только один символ, поэтому целесообразно задать в команде read опцию -n, которая указывает, что после нажатия единственного символа ввод прекращается. Это дает возможность пользователю вводить обозначение элемента меню, не нажимая клавишу :
read -n 1 option

После этого необходимо создать функции меню.

Создание функций меню
Опции меню сценария командного интерпретатора проще создавать как группу отдельных
функций. Это позволяет организовать работу с меню, используя простую, краткую команду
case, проверка правильности которой не создает сложности.
Для этого необходимо подготовить отдельные функции командного интерпретатора для
каждой опции меню. Первый шаг в создании сценария командного интерпретатора для поддержки меню состоит в определении того, какие функции должен выполнять сценарий. После
этого необходимо отдельно оформить каждую функцию в коде сценария.
Обычно принято создавать функции-заглушки вместо тех функций, которые еще не реализованы. Функция-заглушка представляет собой функцию, которая не содержит никаких команд
или включает лишь инструкцию echo, указывающую, что в конечном итоге должна выполнять
данная опция:
function diskspace {
clear
echo "This is where the diskspace commands will go"
}

Это позволяет обеспечить бесперебойную работу меню и продолжать заниматься разработкой нереализованных функций. Иными словами, функции-заглушки дают возможность передать сценарий формирования меню в эксплуатацию, даже если он еще не совсем закончен.
Следует отметить, что код определения функции начинается с команды clear. Это позволяет
начать выполнение функции на чистом экране монитора, на котором уже не показано меню.

Глава 17. Написание сценариев для графических рабочих столов

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 455

455

26.06.2012 22:20:50

Разработка сценария командного интерпретатора на основе меню может быть дополнительно упрощена путем создания самой компоновки меню с помощью функции:
function menu {
clear
echo
echo -e "\t\t\tSys Admin Menu\n"
echo -e "\t1. Display disk space"
echo -e "\t2. Display logged on users"
echo -e "\t3. Display memory usage"
echo -e "\t0. Exit program\n\n"
echo -en "\t\tEnter option: "
read -n 1 option
}

Это позволяет упростить развертывание меню на экране и в первый раз, и после выполнения любой команды, поскольку достаточно лишь вызвать функцию menu.

Добавление средств организации работы меню
После создания компоновки меню и функций, относящихся к отдельным опциям, остается
лишь ввести в действие средства организации работы меню, чтобы привязать функции к компоновке. Как уже было сказано, для этого применяется команда case.
Команда case должна вызывать соответствующую функцию после выбора в меню символа, которым обозначается эта функция. Рекомендуется всегда использовать для перехвата всех
неверно заданных опций меню предусмотренный по умолчанию в команде case специальный
символ (звездочку).
Пример применения команды case в типичном меню показан в следующем коде:
menu
case $option in
0)
break ;;
1)
diskspace ;;
2)
whoseon ;;
3)
memusage ;;
*)
clear
echo "Sorry, wrong selection";;
esac

В этом коде прежде всего используется функция menu для очистки экрана монитора и отображения меню. Команда read в функции menu приостанавливает выполнение сценария до тех
пор, пока пользователь не нажмет какой-то символ на клавиатуре. Сразу после этого вступает
в действие команда case, которая вызывает соответствующую функцию с учетом полученного
символа. После выполнения функции осуществляется выход из команды case.

456

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 456

26.06.2012 22:20:50

Соединение описанных компонентов
в одном сценарии
В предыдущих разделах было описано, из каких частей состоит сценарий командного интерпретатора на основе меню, а в данном разделе показано, как соединить эти части, а также
описано их взаимодействие. Ниже приведен законченный пример сценария с меню.
$ cat menu1
#!/bin/bash
# простое меню сценария
function diskspace {
clear
df -k
}
function whoseon {
clear
who
}
function memusage {
clear
cat /proc/meminfo
}
function menu {
clear
echo
echo -e "\t\t\tSys Admin Menu\n"
echo -e "\t1. Display disk space"
echo -e "\t2. Display logged on users"
echo -e "\t3. Display memory usage"
echo -e "\t0. Exit program\n\n"
echo -en "\t\tEnter option: "
read -n 1 option
}
while [ 1 ]
do
menu
case $option in
0)
break ;;
1)
diskspace ;;
2)
whoseon ;;
3)
memusage ;;
*)
clear

Глава 17. Написание сценариев для графических рабочих столов

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 457

457

26.06.2012 22:20:51

echo "Sorry, wrong selection";;
esac
echo -en "\n\n\t\t\tHit any key to continue"
read -n 1 line
done
clear
$

В этом меню применяются три функции для получения административной информации
об использовании системы Linux, для чего служат обычные команды. В сценарии используется цикл while, в котором снова и снова вызывается меню, до тех пор, пока пользователь
не выберет опцию 0. Выбор данной опции приводит к вызову команды break для выхода из
цикла while.
Аналогичный шаблон может использоваться для создания любого интерфейса меню с помощью сценария командного интерпретатора. А с помощью меню часто можно значительно
упростить работу пользователей.

Использование команды select
Читатель мог заметить, что трудности при создании текстового меню наполовину определяются необходимостью просто создать компоновку меню и получить ответ, введенный пользователем. В командном интерпретаторе bash предусмотрена небольшая, но очень удобная
вспомогательная программа, которая позволяет организовать всю эту работу автоматически.
Команда select дает возможность создавать меню с применением единственной командной строки, а затем получать введенный ответ и автоматически его обрабатывать. Команда
select имеет следующий формат:
select variable in list
do
commands
done

Параметр list представляет собой разделенный запятыми список текстовых элементов
list, из которых должно состоять меню. Команда select отображает каждый элемент в списке как нумерованную опцию, а затем выводит специальное приглашение к выбору элемента
variable, определяемое переменной среды PS3.
Ниже приведен простой пример команды select в действии.
$ cat smenu1
#!/bin/bash
# использование функции select в меню
function diskspace {
clear
df -k
}
function whoseon {
clear
who
}
function memusage {

458

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 458

26.06.2012 22:20:51

clear
cat /proc/meminfo
}
PS3="Enter option: "
select option in "Display disk space" "Display logged on users"
"Display memory usage" "Exit program"
do
case $option in
"Exit program")
break ;;
"Display disk space")
diskspace ;;
"Display logged on users")
whoseon ;;
"Display memory usage")
memusage ;;
*)
clear
echo "Sorry, wrong selection";;
esac
done
clear
$

После вызова на выполнение этой программы автоматически формируется следующее
меню:
$ ./smenu1
1) Display disk space
2) Display logged on users
Enter option:

3) Display memory usage
4) Exit program

При использовании команды select следует помнить, что результирующее значение, сохраняемое в переменной, представляет собой всю текстовую строку содержимого элемента
меню, а не только число, связанное с этим элементом. Поэтому в инструкциях case необходимо предусмотреть сравнение строковых значений.

Организация работы по такому же
принципу, как в Windows
Переход к использованию текстовых меню в интерактивных сценариях представляет собой
шаг в правильном направлении, но условия взаимодействия с пользователем все еще требуют значительного улучшения, особенно если эти условия приходится сравнивать с теми, что
предоставляет мир графики Windows. К счастью, к нам на выручку пришли некоторые очень
находчивые люди, которые посвящают свою деятельность созданию программ с открытым исходным кодом.
К числу таких программ относится пакет dialog — изящный небольшой инструмент,
первоначально созданный Савио Ламом (Savio Lam) и в настоящее время поддерживаемый
Томасом Э. Дики (Thomas E. Dickey). Этот пакет позволяет создавать стандартные диалоговые

Глава 17. Написание сценариев для графических рабочих столов

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 459

459

26.06.2012 22:20:51

окна Windows в текстовой среде с использованием экранирующих управляющих кодов ANSI.
Такие диалоговые окна можно легко включить в сценарии командного интерпретатора для организации взаимодействия с пользователями сценария. В данном разделе описан пакет dialog
и показано, как использовать его в сценариях командного интерпретатора.
На заметку

Пакет dialog не во всех дистрибутивах Linux устанавливается по умолчанию. Но даже
если этот пакет не установлен по умолчанию, то его почти всегда можно найти в репозитарии программного обеспечения для конкретного дистрибутива, поскольку он является
весьма популярным. Просмотрите документацию к используемому дистрибутиву Linux,
чтобы узнать, как загрузить пакет dialog. Следующая команда командной строки позволяет установить указанный пакет для дистрибутива Ubuntu Linux:
sudo apt-get install dialog
Эта команда устанавливает сам пакет dialog и все необходимые библиотеки для конкретной системы.

Пакет dialog
В команде dialog используются параметры командной строки для определения того, какой графический элемент Windows должен быть сформирован. Термин графический элемент
(widget) применяется в пакете dialog для обозначения графического объекта, примерно соответствующего одному из объектов Windows. Пакет dialog в настоящее время поддерживает
типы графических элементов, которые приведены в табл. 17.1.

Таблица 17.1. Графические элементы пакета dialog
Графический элемент Описание
calendar
Предоставляет календарь, в котором может быть выбрана дата
checklist
Отображает несколько элементов и позволяет указывать, какие из этих элементов должны быть включены или выключены
form
Позволяет построить форму с надписями и текстовыми полями, предназначенными для
заполнения
fselect
Предоставляет окно выбора файла, с помощью которого можно перейти к месту нахождения файла и выбрать его
gauge
Отображает измерительную шкалу, показывающую процентную долю выполнения
infobox

Отображает сообщение, на которое не требуется ответ

inputbox

Отображает отдельное текстовое поле формы для ввода текста

inputmenu

Предоставляет редактируемое меню

menu

Отображает список с вариантами, предназначенными для выбора

msgbox

Отображает сообщение и требует, чтобы пользователь щелкнул на кнопке OK

pause

Отображает измерительную шкалу и показывает статус прохождения указанного периода
паузы

passwordbox

Отображает отдельное текстовое поле, в котором введенный текст становится скрытым

passwordform

Отображает форму с надписями и полями скрытого текста

radiolist

Предоставляет группу элементов меню, среди которых может быть выбран только один
элемент

tailbox

Отображает текст из файла в окне прокрутки с использованием команды tail

tailboxbg

То же, что и tailbox, но работает в фоновом режиме

460

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 460

26.06.2012 22:20:51

Окончание табл. 17.1
Графический элемент Описание
textbox

Отображает содержимое файла в окне прокрутки

timebox

Предоставляет окно для выбора часов, минут и секунд

yesno

Выводит простое сообщение с кнопками Да и Нет

Как показано в табл. 17.1, выбор различных графических элементов является довольно широким. Благодаря этому появляется возможность создавать сценарии, имеющие более профессиональный вид, не прилагая значительных усилий.
Чтобы указать конкретный графический элемент в командной строке, необходимо использовать формат с двойным тире:
dialog --widget parameters

где widget — имя графического элемента из числа тех, что показаны в табл. 17.1,
а parameters — размер окна графического элемента и текст, которым должен сопровождаться
графический элемент.
Каждый графический элемент dialog предоставляет вывод в двух формах:
■ с использованием потока STDERR;
■ с помощью статуса кода завершения.
Статус кода завершения команды dialog определяет, какая кнопка выбрана пользователем.
Если выбрана кнопка ОК или Да, команда dialog возвращает статус выхода 0. Если выбрана
кнопка Отмена или Нет, в команде dialog происходит возврат статуса выхода 1. Предусмотрена возможность использовать стандартную переменную $? для определения того, какая
кнопка была выбрана в графическом элементе dialog.
Если графический элемент возвращает какие-либо данные, например, относящиеся к выбору в меню, команда dialog отправляет данные в поток STDERR. Для перенаправления вывода STDERR в другой файл или дескриптор файла можно использовать стандартный способ,
предусмотренный в командном интерпретаторе bash:
dialog --inputbox "Enter your age:" 10 20 2>age.txt

Эта команда перенаправляет текст, введенный в текстовом поле, в файл age.txt.
В следующих разделах рассматриваются некоторые примеры применения более сложных
графических элементов пакета dialog в сценариях командного интерпретатора.

Графический элемент msgbox
Графический элемент msgbox представляет собой наиболее широко применяемый тип
диалогового окна. Этот элемент отображает в окне простое текстовое сообщение и ожидает
щелчка пользователем на кнопке ОК, после чего исчезает. Для использования графического
элемента msgbox должен быть задан следующий формат:
dialog --msgbox text height width

В качестве параметра text может быть задана любая текстовая строка, которая должна
быть выведена в окне. Команда dialog обеспечивает автоматический перенос текста на следующую строку, чтобы не происходил выход за пределы размеров созданного окна, для обозначения которых служат параметры height и width. Если появится необходимость поместить
название в верхней части окна, то можно также воспользоваться параметром --title, с по-

Глава 17. Написание сценариев для графических рабочих столов

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 461

461

26.06.2012 22:20:51

мощью которого задается текст названия. Ниже приведен пример использования графического
элемента msgbox.
$ dialog --title Testing --msgbox "This is a test" 10 20

После ввода этой команды в используемом сеансе эмулятора терминала на экране появится
окно сообщения, показанное на рис. 17.2.

Рис. 17.2. Использование графического элемента msgbox в команде dialog

Если применяемый эмулятор терминала поддерживает мышь, то появляется дополнительная возможность щелкать на кнопке ОК для закрытия диалогового окна. Для моделирования
щелчка можно также использовать команды клавиатуры; в данном случае достаточно нажать
клавишу .

Графический элемент yesno
Графический элемент yesno представляет собой более сложный вариант графического элемента msgbox, который позволяет пользователю ответить на вопрос, отображенный в окне,
положительно или отрицательно. Этот элемент создает в нижней части окна две кнопки, на
одной из которых имеется надпись "Да", а на другой — "Нет". Пользователь может переходить
от одной кнопки к другой с помощью мыши, клавиши табуляции или клавиш со стрелками.
Чтобы выбрать кнопку, пользователь может нажать клавишу пробела или .
Ниже приведен пример использования графического элемента yesno.
$ dialog --title "Please answer" --yesno "Is this thing on?" 10 20
$ echo $?
1
$

В этом коде формируется графический элемент, который показан на рис. 17.3.
Статус выхода команды dialog устанавливается в зависимости от того, какую кнопку выбрал пользователь. Если выбрана кнопка No (Нет), статусом выхода является 1, а если выбрана
кнопка Yes (Да), статус выхода принимает значение 0.

462

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 462

26.06.2012 22:20:51

Рис. 17.3. Использование графического элемента yesno в команде dialog

Графический элемент inputbox
Графический элемент inputbox создает простую область с текстовым полем, в котором
пользователь может ввести текстовую строку. Команда dialog отправляет значение введенной
текстовой строки в поток STDERR. Чтобы получить ответ, это значение необходимо перенаправить. На рис. 17.4 показано, как выглядит графический элемент inputbox.

Рис. 17.4. Графический элемент inputbox

Глава 17. Написание сценариев для графических рабочих столов

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 463

463

26.06.2012 22:20:51

Как показано на рис. 17.4, графический элемент inputbox создает две кнопки — ОК
и Cancel Отмена. Если выбрана кнопка Отмена, то статусом выхода команды является 1;
в противном случае статус выхода будет равен 0:
$ dialog --inputbox "Enter your age:" 10 20 2>age.txt
$ echo $?
0
$ cat age.txt
12$

Следует отметить, что если для отображения содержимого текстового файла используется
команда cat, то после вывода на экран соответствующего текстового значения не формируется символ обозначения конца строки. Это позволяет легко перенаправить содержимое файла
в переменную в сценарии командного интерпретатора, чтобы извлечь строку, введенную пользователем.

Графический элемент textbox
Графический элемент textbox предоставляет превосходный способ отображения в окне
большого объема информации. С его помощью создается прокручиваемое окно, которое содержит текст из файла, указанного в параметрах:
$ dialog --textbox /etc/passwd 15 45

Например, на рис. 17.5 показано, что в прокручиваемое текстовое окно выведено содержимое файла /etc/passwd.

Рис. 17.5. Графический элемент textbox

Для прокрутки в текстовом файле влево и вправо, а также вверх и вниз можно использовать
клавиши со стрелками. В нижней строке окна показано, какая процентная доля файла находится выше того места, в котором в данный момент происходит просмотр. Графический элемент
textbox содержит единственную кнопку, EXIT Выход, на которой необходимо щелкнуть,
чтобы закрыть окно.

464

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 464

26.06.2012 22:20:51

Графический элемент menu
Графический элемент menu позволяет создать еще один вариант окна с текстовым меню,
в дополнение к тому, которое было создано ранее в этой главе. Для использования данного
графического элемента достаточно лишь указать дескриптор выбора и предоставить текст для
каждого элемента:
$ dialog --menu "Sys Admin Menu" 20 30 10 1 "Display disk space"
2 "Display users" 3 "Display memory usage" 4 "Exit" 2> test.txt

Первый параметр определяет название меню. Следующие два параметра задают высоту
и ширину окна меню, а еще один параметр определяет количество элементов меню, отображаемых в окне одновременно. Если фактическое количество элементов меню превышает это
значение, то предоставляется возможность выполнять прокрутку в окне меню с использованием клавиш со стрелками.
Вслед за этими параметрами необходимо добавить пары, определяющие элементы меню.
Первым элементом пары является дескриптор, предназначенный для выбора элемента меню.
Каждый дескриптор, определяющий элемент меню, должен быть уникальным, а его выбор
должен быть сделан возможным путем нажатия соответствующей клавиши. Вторым элементом пары является текст, используемый для обозначения элемента меню. На рис. 17.6 показано
меню, формируемое с помощью команды, приведенной в качестве примера.

Рис. 17.6. Графический элемент menu с элементами меню

После выбора пользователем элемента меню путем нажатия клавиши, соответствующей
дескриптору, происходит выделение этого элемента меню подсветкой, но не его выбор. Выбор не выполняется до щелчка на кнопке ОК с использованием либо мыши, либо клавиши
. Команда dialog передает выбранный текст элемента меню в поток STDERR, который
можно перенаправить по месту назначения.

Глава 17. Написание сценариев для графических рабочих столов

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 465

465

26.06.2012 22:20:51

Графический элемент fselect
Команда dialog позволяет воспользоваться еще несколькими привлекательными встроенными графическими элементами. При работе с именами файлов чрезвычайно удобным является графический элемент fselect. Графический элемент fselect позволяет избавиться от
необходимости вводить имена используемых файлов, поскольку с его помощью можно перейти непосредственно к тому каталогу, где находится файл, и произвести его выбор (рис. 17.7).

Рис. 17.7. Графический элемент fselect

Графический элемент fselect имеет примерно такой формат вызова:
$ dialog --title "Select a file" --fselect $HOME/ 10 50 2>file.txt

Первый параметр после опции fselect задает местоположение каталога, с которого начинается переход по каталогам в окне. Окно графического элемента fselect содержит листинг каталогов, находящийся слева, листинг файлов, который представлен справа, и простое
текстовое поле с именем выбранного в настоящее время файла или каталога. Предусмотрена
возможность вручную ввести имя файла в этом текстовом поле или использовать для выбора
файла листинги каталогов и файлов.

Параметры команды dialog
Кроме определения стандартных графических элементов, с помощью команды dialog
можно также настраивать много разных параметров. В частности, выше в данной главе уже
был показан параметр --title в действии. Этот параметр позволяет задать текстовое обозначение для графического элемента, которое появляется в верхней части окна.
Предусмотрено также большое количество других опций, которые позволяют осуществлять полную настройку и внешнего вида, и поведения окон. В табл. 17.2 перечислены опции,
предназначенные для работы с командой dialog.

466

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 466

26.06.2012 22:20:51

Таблица 17.2. Опции команды dialog
Параметр
--add-widget

Описание

--aspect ratio

Задать соотношение размеров окна — ширины и высоты

--backtitle title

Указать название, которое должно отображаться на общем фоне в верхней части
экрана

--begin x y

Указать начальное местоположение верхнего левого угла окна

--cancel-label label
--clear

Задать альтернативную надпись для кнопки EXIT (Отмена)

--colors

Предусмотреть возможность использования цветовых кодов ANSI в тексте графического элемента dialog

--cr-wrap

Разрешить применение символов обозначения конца строки в тексте графического элемента dialog и принудительно выполнять перенос по строкам

--create-rc file
--defaultno

Вывести образец файла конфигурации в указанный файл

Переходить к следующему диалоговому окну, если не нажата кнопка Esc или
Cancel (Отмена)

Очистить дисплей, оставив фоновое изображение в цвете, применяемом по
умолчанию для диалоговых окон

Задать Нет в качестве выбора по умолчанию в диалоговом окне с кнопками Yes
(Да) и No (Нет)

--default-item string

Определить заданный по умолчанию элемент в диалоговом окне со списком выбора, формой или меню

--exit-label label
--extra-button

Задать альтернативную надпись для кнопки Exit (Выход)

--extra-label label
--help

Задать альтернативную надпись для дополнительной кнопки, вместо Extra

--help-button

Отобразить кнопку Help (Справка) после кнопок ОК и EXIT (Отмена)

--help-label label
--help-status

Задать альтернативную надпись для кнопки Help (Справка)

--ignore

Игнорировать опции, не распознанные командой dialog

--input-fd fd
--insecure

Задать альтернативный дескриптор файла, отличный от STDIN

--item-help

Добавить столбец справки по дескриптору в нижней части экрана для каждого
дескриптора в списке выбора, списке переключателей или меню

--keep-window

Не удалять с экрана выведенные ранее графические элементы

--max-input size

Указать максимальный размер строки ввода. По умолчанию применяется значение 2048

--nocancel

Подавить вывод кнопки EXIT (Отмена)

--no-collapse

Не выводить пробелы вместо знаков табуляции в тексте графического элемента
dialog

--no-kill

Перевести диалоговое окно tailboxbg в фоновый режим и отключить сигнал
SIGHUP для процесса

--no-label label

Задать альтернативную надпись для кнопки No (Нет)

Отобразить дополнительную кнопку между кнопками ОК и Cancel (Отмена)
Отобразить справочное сообщение команды dialog

Вывести информацию о списке выбора, списке переключателей или форме после справочной информации, выбранной с помощью кнопки Help (Справка)

Внести изменения в графический элемент password, чтобы в нем при вводе отображались звездочки

Глава 17. Написание сценариев для графических рабочих столов

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 467

467

26.06.2012 22:20:51

Окончание табл. 17.2
Параметр

Описание

--no-shadow

Не отображать тень вокруг диалоговых окон

--ok-label label

Задать альтернативную надпись для кнопки ОК

--output-fd fd
--print-maxsize

Задать альтернативный дескриптор файла вывода, отличный от STDERR

--print-size

Вывести на устройство вывода размер каждого диалогового окна

--print-version

Вывести на устройство вывода версию команды dialog

--separate-output

Каждый раз выводить результат использования графического элемента checklist
в виде одной строки без кавычек

--separator string

Задать строку, которая разделяет результаты вывода для каждого графического
элемента

Вывести на устройство вывода значение максимального размера диалоговых окон

--separate-widget string Задать строку, которая разделяет результаты вывода для каждого графического
элемента
--shadow
Показывать тень справа и снизу от каждого окна
--single-quoted

По мере необходимости в выводе данных списка выбора использовать одинарные кавычки

--sleep sec

Устанавливать паузу на заданное количество секунд после обработки диалогового окна

--stderr

Отправлять выходные данные в поток STDERR (это - поведение по умолчанию)

--stdout

Отправлять выходные данные в поток STDOUT

--tab-correct

Заменять знаки табуляции пробелами

--tab-len n

Задать количество пробелов, заменяющих знаки табуляции (по умолчанию применяется значение 8)

--timeout sec

Задать количество секунд, по истечении которых осуществляется выход с ошибкой при отсутствии ввода от пользователя

--title title
--trim

Указать название диалогового окна

--visit-items

Изменять количество знаков табуляции в диалоговом окне с учетом наличия списка элементов

--yes-label label

Задать альтернативную надпись для кнопки Yes (Да)

Удалять ведущие пробелы и символы обозначения конца строки из текста графического элемента dialog

Опция --backtitle предоставляет удобный способ создания общего названия для меню,
применяемого во всем сценарии. Если название задано таким образом для каждого диалогового окна, то остается неизменным во всем приложении, поэтому результаты выполнения сценария выглядят более профессионально.
Как показывает табл. 17.2, предусмотрена возможность заменять надписи на всех кнопках
в диалоговом окне. Благодаря этому появляется возможность создавать окна, соответствующие
практически любым условиям применения.

Использование команды dialog в сценарии
Команда dialog является очень удобной для использования в сценариях. При этом необходимо лишь учитывать два требования:

468

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 468

26.06.2012 22:20:51

■ проверять статус выхода команды dialog, если применяется кнопки Отмена или Нет;
■ перенаправлять поток STDERR для получения выходного значения.
Соблюдая эти два правила, можно легко создать интерактивный сценарий профессионального уровня с минимальными затратами времени. Ниже приведен пример использования графических элементов dialog для получения иным способом такого же меню системного администратора, которое было создано ранее в данной главе.
$ cat menu3
#!/bin/bash
# использование команды dialog для создания меню
temp=‛mktemp -t test.XXXXXX‛
temp2=‛mktemp -t test2.XXXXXX‛
function diskspace {
df -k > $temp
dialog --textbox $temp 20 60
}
function whoseon {
who > $temp
dialog --textbox $temp 20 50
}
function memusage {
cat /proc/meminfo > $temp
dialog --textbox $temp 20 50
}
while [ 1 ]
do
dialog --menu "Sys Admin Menu" 20 30 10 1 "Display disk space" 2
"Display users" 3 "Display memory usage" 0 "Exit" 2> $temp2
if [ $? -eq 1 ]
then
break
fi
selection=‛cat $temp2‛
case $selection in
1)
diskspace ;;
2)
whoseon ;;
3)
memusage ;;
0)
break ;;
*)
dialog --msgbox "Sorry, invalid selection" 10 30
esac
done

Глава 17. Написание сценариев для графических рабочих столов

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 469

469

26.06.2012 22:20:52

rm -f $temp 2> /dev/null
rm -f $temp2 2> /dev/null
$

В сценарии используется цикл while со значением константы true для создания бесконечного цикла, в котором отображается диалоговое окно меню. Это означает, что после выполнения каждой функции в сценарии снова воспроизводится меню.
Диалоговое окно menu включает кнопку Отмена, поэтому в сценарии проверяется статус
выхода команды dialog на тот случай, если пользователь щелкнул на кнопке Отмена для завершения работы. Поскольку команды развертывания меню находятся в цикле while, для выхода из цикла и перехода к выполнению инструкций, которые следуют за инструкцией while,
достаточно вызвать команду break.
В сценарии используется команда mktemp для создания двух временных файлов, предназначенных для хранения данных, которые применяются в команде dialog. Первый файл, $temp,
предназначен для сохранения вывода команд df и meminfo в целях последующего отображения этого вывода в диалоговом окне textbox (рис. 17.8). Второй временный файл, $temp2,
служит для сохранения значения выбора, сделанного в диалоговом окне главного меню.
Наконец-то наш сценарий начинает напоминать настоящее приложение, которое не стыдно
показать другим людям!

Рис. 17.8. Вывод команды meminfo отображается с использованием опции
диалогового окна textbox

Применение графического режима
Дополнительную привлекательность интерактивным сценариям может придать более широкое применение графических средств, для чего необходимо пройти на шаг дальше. В вариантах среды рабочего стола KDE и GNOME (см. главу 1) замысел команды dialog был в еще
большей степени усовершенствован и включены команды, с помощью которых формируются
графические элементы X Window для соответствующей среды.

470

Часть III.Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 470

26.06.2012 22:20:52

В настоящем разделе описаны пакеты kdialog и zenity, с помощью которых создаются графические элементы окна для рабочих столов KDE и GNOME соответственно.

Среда KDE
Графическая среда KDE включает по умолчанию пакет kdialog. В пакете kdialog используется команда kdialog для формирования в приложениях для рабочего стола KDE стандартных
окон, аналогичных графическим элементам в стиле команды dialog. Но эти окна имеют такую
особенность, что не выглядят как инородное тело, а безукоризненно сочетаются с остальными
окнами приложения KDE! Это позволяет создавать пользовательские интерфейсы, не уступающие по качеству интерфейсам приложений Windows, непосредственно в сценариях командного
интерпретатора!
На заметку

Однако следует помнить, что применение в дистрибутиве Linux рабочего стола KDE не
означает, что пакет kdialog обязательно устанавливается по умолчанию. Может потребоваться установить этот пакет вручную, получив его из репозитария конкретного дистрибутива.

Графические элементы kdialog
По аналогии с командой dialog, команда kdialog предусматривает задание опций командной строки для указания на то, какой графический элемент окна должен использоваться.
Команда kdialog имеет следующий формат:
kdialog display-options window-options arguments

Опции window-options позволяют определять предназначенный для использования графический элемент окна. Опции, предусмотренные в этой команде, приведены в табл. 17.3.

Таблица 17.3. Опции окна kdialog
Параметр

Описание

--checklist title [tag item status] Компонент меню в виде списка выбора, в котором параметр status
указывает, отмечен элемент списка или нет
--error text

Поле сообщения об ошибке

--inputbox text [init]

Текстовое поле ввода. Предусмотрена возможность задать текстовую строку, отображаемую в поле text по умолчанию, с помощью
значения init

--menu title [tag item]

Заголовок окна меню в виде списка выбора и список элементов,
обозначенных дескрипторами

--msgbox text

Простое окно сообщения с указанным текстом

--password text

Текстовое поле ввода пароля, которое скрывает ввод данных пользователем

--radiolist title [tag item status] Меню в виде списка переключателей, где параметр status указывает,
выбран элемент или нет
--separate-output
Команда возвращает элементы меню со списками выбора и списками переключателей в отдельных строках
--sorry text

Окно сообщения "sorry" (сожалеем)

--textbox file [width] [height]

Текстовое поле, отображающее содержимое файла file, для
которого дополнительно можно указать ширину и высоту, width
и height

Глава 17. Написание сценариев для графических рабочих столов

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 471

471

26.06.2012 22:20:52

Окончание табл. 17.3
Параметр

Описание

--title title

Задает название для области TitleBar диалогового окна

--warningyesno text

Окно с предупреждающим сообщением, в котором предусмотрены
кнопки Yes (Да) и (Нет)

--warningcontinuecancel text

Окно с предупреждающим сообщением, в котором предусмотрены
кнопки Continue (Продолжить) и Cancel (Отмена)

--warningyesnocancel text

Окно с предупреждающим сообщением, в котором предусмотрены
кнопки Yes (Да), No (Нет), Cancel (Отмена)

--yesno text

Поле с вопросом, в котором предусмотрены кнопки Yes (Да)
и No (Нет)

--yesnocancel text

Поле с вопросом, в котором предусмотрены кнопки Yes (Да),
No (Нет), Cancel (Отмена)

Как показывает табл. 17.3, представлены все стандартные типы диалоговых окон. Но если
используется графический элемент окна kdialog, то отображается на рабочем столе KDE как
отдельное окно, а не как окно в сеансе эмулятора терминала!
Графические элементы checklist и radiolist позволяют определять отдельные элементы в списках выбора и списках переключателей и указывать, являются ли они выбранными по
умолчанию:
$kdialog --checklist "Items I need" 1 "Toothbrush" on 2 "Toothpaste"
off 3 "Hair brush" on 4 "Deodorant" off 5 "Slippers" off

Полученное в итоге окно со списком выбора показано на
рис. 17.9.
Элементы, обозначенные как отмеченные ("on"), выделяются в списке выбора подсветкой. Чтобы выбрать или отменить выбор элемента в списке выбора, достаточно щелкнуть
на нем. После щелчка на кнопке ОК команда kdialog отправляет значения дескрипторов в поток STDOUT:
"1" "3" "5"
$

Рис. 17.9. Диалоговое окно kdialog со списком выбора

После нажатия клавиши отображается поле kdialog с выбранными элементами.
После щелчка на кнопке ОК или Отмена команда kdialog передает содержимое каждого
дескриптора в виде строкового значения в поток STDOUT (это — значения "1", "3" и "5", которые показаны в выводе). В сценарии необходимо предусмотреть синтаксический анализ результирующих значений и согласование их с первоначальными значениями.

Использование команды kdialog
Графические элементы окна kdialog можно использовать в сценариях командного интерпретатора по аналогии с тем, как используются графические элементы dialog. Существенным
различием является то, что графические элементы окна kdialog передают выходные значения
в поток STDOUT, а не в поток STDERR.

472

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 472

26.06.2012 22:20:52

Ниже приведен сценарий, который позволяет преобразовать приведенное выше меню системного администратора в приложение KDE.
$ cat menu4
#!/bin/bash
# использование команды kdialog для создания меню
temp=‛mktemp -t temp.XXXXXX‛
temp2=‛mktemp -t temp2.XXXXXX‛
function diskspace {
df -k > $temp
kdialog --textbox $temp 1000 10
}
function whoseon {
who > $temp
kdialog --textbox $temp 500 10
}
function memusage {
cat /proc/meminfo > $temp
kdialog --textbox $temp 300 500
}
while [ 1 ]
do
kdialog --menu "Sys Admin Menu" "1" "Display diskspace" "2" "Display
users" "3" "Display memory usage" "0" "Exit" > $temp2
if [ $? -eq 1 ]
then
break
fi
selection=‛cat $temp2‛
case $selection in
1)
diskspace ;;
2)
whoseon ;;
3)
memusage ;;
0)
break ;;
*)
kdialog --msgbox "Sorry, invalid selection"
esac
done
$

Очевидно, что этот сценарий не потребовал значительных изменений после перехода от использования команды dialog к команде kdialog. Сформированное в конечном итоге главное
меню показано на рис. 17.10.

Глава 17. Написание сценариев для графических рабочих столов

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 473

473

26.06.2012 22:20:52

Очевидно, что теперь простые сценарии командного интерпретатора позволяют получить такие же результаты, как
настоящее приложение KDE! Теперь не существует пределов для творческих возможностей, открывающихся при использовании интерактивных сценариев!

Рис. 17.10. Результаты применения сценария меню системного администратора, в котором используется команда kdialog

Среда GNOME
Графическая среда GNOME поддерживает следующие два популярных пакета, позволяющих формировать стандартные окна:
■ gdialog;
■ zenity.
По сравнению с gdialog пакет zenity является намного более распространенным и предусмотрен в большинстве дистрибутивов Linux с рабочим столом GNOME (в частности, он устанавливается по умолчанию в дистрибутивах Ubuntu и Fedora). В настоящем разделе описаны
средства zenity и показано, как их использовать в сценариях командного интерпретатора.

Графические элементы zenity
Как и следовало ожидать, команда zenity позволяет создавать различные графические элементы окон с использованием опций командной строки. В табл. 17.4 перечислены различные
графические элементы, которые могут быть сформированы с помощью команды zenity.

Таблица 17.4. Графические элементы окон, формируемые с помощью команды zenity
Параметр

Описание

--calendar

Отобразить полный календарь на месяц

--entry

Показать диалоговое окно ввода текста

--error

Показать диалоговое окно сообщения об ошибке

--file-selection

Отобразить диалоговое окно с полным именем пути и именем файла

--info

Отобразить информационное диалоговое окно

--list

Вывести диалоговое окно со списком выбора или списком переключателей

--notification

Отобразить значок уведомления

--progress

Вывести диалоговое окно с индикатором хода работы

--question

Вывести диалоговое окно с вопросом и кнопками Yes (Да) и No (Нет)

--scale

Отобразить диалоговое окно определения масштаба

--text-info

Отобразить текстовое поле, содержащее текст

--warning

Отобразить диалоговое окно с предупреждением

474

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 474

26.06.2012 22:20:52

Программы для командной строки с командой zenity действуют немного иначе по сравнению с программами на основе kdialog и dialog. В частности, многие типы графических
элементов определяются с использованием дополнительных опций в командной строке, а не
задаются путем включения их параметров опций.
Некоторые диалоговые окна, создаваемые с помощью команды zenity, являются действительно привлекательными и совершенными. Например, опция calendar позволяет сформировать календарь на полный месяц, как показано на рис. 17.11.

Рис. 17.11. Диалоговое окно zenity с календарем

После выбора в календаре конкретной даты команда zenity возвращает полученное значение в поток STDOUT точно так же, как команда kdialog:
$ zenity --calendar
12/25/2011
$

Еще одним довольно привлекательным окном, формируемым с помощью zenity, является
окно, для создания которого служит опция выбора файла (рис. 17.12).
Это диалоговое окно можно использовать для перехода к местоположению любого каталога в системе (при наличии прав доступа для просмотра каталога) и выбора файла. После
выбора файла команда zenity возвращает полное имя файла и имя пути:
$ zenity --file-selection
/home/ubuntu/menu5
$

Таким образом, в распоряжении разработчика имеются возможности, открывающие безграничные перспективы создания сценариев командного интерпретатора!

Использование команды zenity в сценариях
Как и можно было предположить, команда zenity очень хорошо проявляет себя в сценариях
командного интерпретатора. Но, к сожалению, разработчики пакета zenity отказались от со-

Глава 17. Написание сценариев для графических рабочих столов

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 475

475

26.06.2012 22:20:52

блюдения соглашений по выбору опций, используемых в пакетах dialog и kdialog, поэтому
при преобразовании любых существующих интерактивных сценариев в сценарии для команды
zenity могут возникать сложности.

Рис. 17.12. Диалоговое окно выбора файла команды zenity

В частности, авторы настоящей книги, занимаясь преобразованием меню системного администратора с переходом от kdialog к zenity, обнаружили, что с определениями графических
элементов приходится выполнять довольно много манипуляций:
$cat menu5
#!/bin/bash
# использование команды zenity для создания меню
temp=‛mktemp -t temp.XXXXXX‛
temp2=‛mktemp -t temp2.XXXXXX‛
function diskspace {
df -k > $temp
zenity --text-info --title "Disk space" --filename=$temp
--width 750 --height 10
}
function whoseon {
who > $temp
zenity --text-info --title "Logged in users" --filename=$temp

476

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 476

26.06.2012 22:20:52

--width 500 --height 10
}
function memusage {
cat /proc/meminfo > $temp
zenity --text-info --title "Memory usage" --filename=$temp
--width 300 --height 500
}
while [ 1 ]
do
zenity --list --radiolist --title "Sys Admin Menu" --column "Select"
--column "Menu Item" FALSE "Display diskspace" FALSE "Display users"
FALSE "Display memory usage" FALSE "Exit" > $temp2
if [ $? -eq 1 ]
then
break
fi
selection=‛cat $temp2‛
case $selection in
"Display disk space")
diskspace ;;
"Display users")
whoseon ;;
"Display memory usage")
memusage ;;
Exit)
break ;;
*)
zenity --info "Sorry, invalid selection"
esac
done
$

Команда zenity не поддерживает диалоговое окно меню, поэтому для главного меню пришлось использовать окно меню, действующее по принципу списка переключателей, как показано на рис. 17.13.
В списке переключателей применяются два столбца, для каждого из которых предусмотрен заголовок столбца. Первый столбец содержит переключатели, предназначенные для выбора. Во втором столбце приведен текст элементов. Список переключателей отличается также
тем, что в нем не используются дескрипторы для элементов. После выбора элемента в поток
STDOUT передается полный текст элемента. В связи с этим при использовании команды case
приходится выполнять некоторую дополнительную работу. В частности, в опциях case должна предусматриваться проверка полного текста каждого элемента. Если в тексте имеются пробелы, то необходимо заключить текст в кавычки.
С помощью пакета zenity можно добиться того, что предложения для рабочего стола
GNOME, сформированные с помощью интерактивных сценариев командного интерпретатора,
будут выглядеть как приложения Windows.

Глава 17. Написание сценариев для графических рабочих столов

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 477

477

26.06.2012 22:20:52

Рис. 17.13. Меню системного администратора, сформированное
с использованием команды zenity

Резюме
Сложилось мнение, что приложения, создаваемые с помощью интерактивных сценариев командного интерпретатора, неизбежно остаются примитивными и неинтересными. Это
мнение можно опровергнуть, используя некоторые разнообразные средства и инструменты,
предусмотренные в большинстве систем Linux. Прежде всего, можно создавать системы меню
для интерактивных сценариев с помощью команды case и функций сценариев командного
интерпретатора.
Команда case позволяет формировать меню с использованием стандартной команды echo
и читать ответ от пользователя с помощью команды read. Затем команда case выбирает соответствующую функцию сценария командного интерпретатора с учетом введенного значения.
Программа dialog предоставляет несколько предварительно сформированных текстовых
графических элементов для создания графических объектов, подобных тем, что применяются
в системе Windows, в алфавитно-цифровом эмуляторе терминала. Предусмотрена возможность
создавать диалоговые окна для отображения текста, вводить текст, выбирать файлы и указывать даты с использованием диалоговой программы. Это позволяет еще больше повысить привлекательность сценария командного интерпретатора.
Если же сценарии командного интерпретатора применяются в графической среде X Window,
то появляется возможность использовать в интерактивных сценариях еще больше средств. Для
рабочего стола KDE предусмотрена программа kdialog, предоставляющая простые команды
создания графических элементов окон для всех основных функций окон. Для рабочего стола
GNOME предусмотрены программы gdialog и zenity. Каждая из этих программ предоставляет возможность воспользоваться графическими элементами окон, которые безукоризненно
встраиваются в среду рабочего стола GNOME, поэтому создает приложение, не уступающее
по привлекательности типичному приложению Windows.

478

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 478

26.06.2012 22:20:52

В следующей главе мы перейдем к рассмотрению темы редактирования и манипулирования файлами с текстовыми данными. Одной из важнейших областей применения сценариев
командного интерпретатора часто становится синтаксический анализ и отображение данных,
содержащихся в текстовых файлах, таких как журналы и файлы с сообщениями об ошибках. В среде Linux для работы с текстовыми данными в сценариях командного интерпретатора предусмотрены два чрезвычайно полезных инструмента, sed и gawk. Эти инструменты
и основные сведения об их использовании рассматриваются в следующей главе.

Глава 17. Написание сценариев для графических рабочих столов

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 479

479

26.06.2012 22:20:52

ГЛАВА

18

Общие сведения
о редакторах sed
и gawk

В этой главе...
Работа с текстом
Основные сведения
о редакторе sed
Резюме

Á

езусловно, одной из функций, для выполнения которых используются сценарии командного интерпретатора, является работа с текстовыми файлами. Сценарии
командного интерпретатора могут помочь не только при
исследовании файлов журналов, чтении файлов конфигурации и обработке элементов данных, но и при автоматизации
трудоемких задач манипулирования данными любого типа,
содержащимися в текстовых файлах. Тем не менее попытки манипулировать содержимым текстовых файлов с использованием только команд сценария командного интерпретатора могут потребовать слишком много трудозатрат.
Тем пользователям, которым приходится выполнять любые
виды манипулирования данными в сценариях командного
интерпретатора, необходимо ознакомиться с инструментами sed и gawk, предусмотренными в Linux. Эти инструменты позволяют существенно упростить любые задачи обработки данных, которые только потребуются.

Работа с текстом
В главе 9 было показано, как редактировать текстовые
файлы с использованием различных программ редакторов,
предусмотренных в среде Linux. Эти редакторы позволяют
легко манипулировать текстом, содержащемся в текстовом
файле, с использованием простых команд или щелчков
кнопкой мыши.
Но иногда возникает необходимость в проведении манипуляций с текстом в текстовом файле динамически, без

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 480

26.06.2012 22:20:52

привлечения полнофункционального интерактивного текстового редактора. В этих ситуациях
было бы удобно иметь простой редактор с интерфейсом командной строки, позволяющий легко форматировать, вставлять, изменять или удалять текстовые элементы автоматически.
В системе Linux предусмотрены два инструмента, которые находят очень широкое распространение и предназначены для решения именно этих задач. В настоящем разделе рассматриваются эти два наиболее широко применяемых редактора с интерфейсом командной строки,
которые распространены в мире Linux, sed и gawk.

Редактор sed
Редактор sed относится к категории потоковых редакторов, в отличие от обычного интерактивного текстового редактора. В интерактивном текстовом редакторе, таком как vim, применяются клавиатурные команды, которые позволяют вставлять, удалять или заменять текст
в данных в интерактивном режиме. С другой стороны, потоковый редактор вносит изменения
в поток данных на основе ряда правил, установленных заранее, до начала обработки данных
редактором.
Редактор sed позволяет манипулировать данными в потоке данных с учетом команд, заданных в командной строке или сохраненных в текстовом файле с командами. Этот редактор
считывает с устройства ввода одновременно по одной строке данных, согласовывает содержимое строки с данными, представленными в командах редактора, вносит в данные изменения
в режиме потоковой обработки согласно указаниям команд, а затем выводит вновь сформированные данные в поток STDOUT. После того как потоковый редактор сопоставляет все команды
со строкой данных, происходит переход к следующей строке данных и процесс повторяется.
По завершении обработки потоковым редактором всех строк данных в потоке происходит выход из программы редактора.
Поскольку команды применяются к данным последовательно, строка за строкой, редактор
sed должен осуществлять только один проход через поток данных для внесения всех изменений. Благодаря этому редактор sed выполняет свою работу намного быстрее по сравнению
с интерактивным редактором и позволяет быстро, динамически вносить изменения в данные
в файле данных.
Команда sed имеет следующий формат:
sed options script file

Опции options, для которых предусмотрены параметры, позволяют настраивать поведение команды sed. К ним относятся опции, показанные в табл. 18.1.

Таблица 18.1. Опции команды sed
Параметр

Описание

-e script

Добавить команды, указанные в сценарии script, к командам, выполняемым при обработке входных данных

-f file

Добавить команды, приведенные в файле file, к командам, выполняемым при обработке входных
данных

-n

Не вырабатывать выходные данные после выполнения каждой команды, а ожидать команду print

Параметр script указывает отдельную команду, применяемую к потоковым данным. Если
требуется больше одной команды, то следует воспользоваться либо опцией -e для задания
команд в командной строке, либо опцией -f для определения их в отдельном файле. Для манипулирования данными предусмотрены многочисленные команды. Некоторые из основных

Глава 18. Общие сведения о редакторах sed и gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 481

481

26.06.2012 22:20:52

команд, используемых в редакторе sed, рассматриваются ниже в этой главе, а другие, более
сложные команды будут описаны в главе 20.

Определение одной команды редактора в командной строке
По умолчанию редактор sed применяет заданную при его вызове команду к входному потоку STDIN. Это позволяет передавать данные по каналу для обработки непосредственно в редактор sed. Ниже приведен краткий пример, который показывает, как выполняется подобная
операция.
$ echo "This is a test" | sed 's/test/big test/'
This is a big test
$

В этом примере используется команда s редактора sed. Команда s обеспечивает подстановку второй текстовой строки вместо первой текстовой строки, заданной с помощью шаблона
между символами косой черты. В этом примере происходит подстановка слов big test вместо слова test.
После запуска этого примера на выполнение результаты должны отобразиться почти мгновенно. В этом быстродействии состоит одно из преимуществ редактора sed. Он позволяет
произвести несколько операций внесения изменений в данные примерно за такое же время,
в которое некоторые из интерактивных редакторов могут лишь осуществить свой запуск.
Безусловно, в этом простом примере изменена только одна строка данных. Но столь же
быстро результаты формируются и при изменении крупных файлов с данными:
$ cat data1
The quick brown fox jumps
The quick brown fox jumps
The quick brown fox jumps
The quick brown fox jumps
$
$ sed 's/dog/cat/' data1
The quick brown fox jumps
The quick brown fox jumps
The quick brown fox jumps
The quick brown fox jumps
$

over
over
over
over

the
the
the
the

lazy
lazy
lazy
lazy

dog.
dog.
dog.
dog.

over
over
over
over

the
the
the
the

lazy
lazy
lazy
lazy

cat.
cat.
cat.
cat.

Команда sed выполняет свою работу и возвращает данные почти мгновенно. Результаты
отображаются после обработки каждой строки данных. Таким образом, просмотр полученных
данных может начаться еще до того, как редактор sed завершит обработку всего файла.
Важно учитывать, что редактор sed не изменяет данные в самом текстовом файле. Он лишь
передает измененный текст в поток STDOUT. Просмотр исходного текстового файла позволяет
убедиться в том, что в нем по-прежнему содержатся те же данные:
$ cat data1
The quick brown
The quick brown
The quick brown
The quick brown
$

482

fox
fox
fox
fox

jumps
jumps
jumps
jumps

over
over
over
over

the
the
the
the

lazy
lazy
lazy
lazy

dog.
dog.
dog.
dog.

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 482

26.06.2012 22:20:52

Использование нескольких команд
редактора в командной строке
Чтобы вызвать на выполнение больше чем одну команду из командной строки sed, достаточно воспользоваться опцией -e:
$ sed -e 's/brown/green/;
The quick green fox jumps
The quick green fox jumps
The quick green fox jumps
The quick green fox jumps
$

s/dog/cat/' data1
over the lazy cat.
over the lazy cat.
over the lazy cat.
over the lazy cat.

Обе команды применяются к каждой строке данных в файле. Команды должны быть разделены точками с запятой, а между концом команды и точкой с запятой не должно быть никаких
пробелов.
Вместо использования точек с запятой для разделения команды можно вызвать вторичное
приглашение к вводу информации в командном интерпретаторе bash. Для этого достаточно
ввести первую, открывающую одинарную кавычку, чтобы открыть сценарий, после чего командный интерпретатор bash продолжит запрашивать ввод следующих команд, пока не будет
введена закрывающая кавычка:
$ sed -e '
> s/brown/green/
> s/fox/elephant/
> s/dog/cat/' data1
The quick green elephant
The quick green elephant
The quick green elephant
The quick green elephant
$

jumps
jumps
jumps
jumps

over
over
over
over

the
the
the
the

lazy
lazy
lazy
lazy

cat.
cat.
cat.
cat.

Нельзя забывать, что команда должна быть завершена на той же строке, в которой имеется
закрывающая одинарная кавычка. После того как командный интерпретатор bash обнаруживает закрывающую кавычку, начинается выполнение самой команды. После запуска команда sed
применяет каждую заданную команду к каждой строке данных в текстовом файле.

Чтение команд редактора из файла
Наконец, если требуется обеспечить применение к данным большого количества команд sed,
проще сохранить их в отдельном файле. Для указания файла в команде sed применяется опция -f:
$ cat script1
s/brown/green/
s/fox/elephant/
s/dog/cat/
$
$ sed -f script1 data1
The quick green elephant
The quick green elephant
The quick green elephant
The quick green elephant
$

jumps
jumps
jumps
jumps

over
over
over
over

the
the
the
the

lazy
lazy
lazy
lazy

cat.
cat.
cat.
cat.

Глава 18. Общие сведения о редакторах sed и gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 483

483

26.06.2012 22:20:53

В таком случае не требуется помещать точку с запятой после каждой команды. Редактор
sed исходит из того, что в каждой строке файла с командами содержится отдельная команда.
Как и при вводе команд в командной строке, редактор sed считывает команды из указанного
файла и применяет их к каждой строке в файле данных.
Некоторые другие команды редактора sed, которые могут потребоваться при манипулировании данными, приведены в разделе “Основные сведения о редакторе sed”. Но вначале
вкратце рассмотрим еще один редактор данных Linux.

Программа gawk
Несмотря на то что редактор sed представляет собой весьма удобный инструмент для
оперативного внесения изменений в текстовые файлы, он имеет свои ограничения. Часто для
манипулирования данными в файле требуется более развитый инструмент, такой, который способен предоставить среду, подобную среде обычного языка программирования, позволяющую
модифицировать и реорганизовывать данные в файле. Именно в таких обстоятельствах может
применяться редактор gawk.
Программа gawk представляет собой версию GNU исходной программы awk, предусмотренной в Unix. Программа gawk позволяет поднять на новый уровень сложность выполняемых задач по сравнению с редактором sed, поскольку в ней вместо простых команд редактора
применяются целые сценарии на отдельном языке программирования. Язык программирования gawk позволяет выполнять следующее:
■ определять переменные для хранения данных;
■ использовать арифметические и строковые операции для обработки данных;
■ задавать структурированные программные конструкции наподобие инструкций if-then
и циклов для обеспечения обработки данных с помощью средств проверки условий;
■ создавать отформатированные отчеты, извлекая элементы данных из файла данных,
а затем комбинируя эти данные по-другому, с изменением последовательности расположения или формата.
Возможности формирования отчетов программы gawk часто используются для извлечения
элементов данных из больших текстовых файлов и представления данных в виде отчета, удобного для чтения. Идеальным примером решения этой задачи может служить форматирование
файлов журналов. Задача поиска причин нарушения в работе путем изучения сообщений об
ошибках в файле журнала может оказаться сложной. Программа gawk позволяет выбрать из
файла журнала с помощью фильтра только те элементы данных, которые представляют интерес, а затем отформатировать их таким образом, чтобы чтение важных данных стало проще.

Формат команды gawk
Программа gawk имеет следующий основной формат:
gawk options program file

В табл. 18.2 приведены опции options, поддерживаемые программой gawk.
Опции командной строки предоставляют простой способ настройки средств, применяемых
в программе gawk. Эти средства будут описаны более подробно в разделе, в котором рассматривается программа gawk.
Основное преимущество программы gawk заключается в том, что она позволяет использовать программные сценарии. Предусмотрена возможность написания сценариев для чтения
данных в текстовой строке, а затем отображения данных и манипулирования ими в целях создания выходного отчета любого типа.

484

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 484

26.06.2012 22:20:53

Таблица 18.2. Опции gawk
Параметр
-F fs

Описание

-f file

Указать имя файла, из которого должна быть считана программа

-v var=value

Определить переменную var и значение по умолчанию value для использования в программе gawk

-mf N

Задать максимальное количество полей, подлежащих обработке в файле данных

-mr N

Задать максимальный размер записи в файле данных

-W keyword

Указать режим совместимости или уровень предупреждения для программы gawk

Задать для файла разделитель, который служит для разграничения полей данных в строке

Чтение программного сценария из командной строки
Сценарий программы gawk заключен в открывающие и закрывающие фигурные скобки.
Между этими двумя фигурными скобками должны быть помещены команды сценария. Поскольку предполагается, что в командной строке gawk весь сценарий представлен в виде одной
текстовой строки, необходимо также заключить сценарий в одинарные кавычки. Ниже приведен пример простого сценария программы gawk, заданного в командной строке.
$ gawk '{print "Hello John!"}'

В этом программном сценарии определена единственная команда — print. Команда print
выполняет действие, соответствующее ее названию: выводит текст в поток STDOUT. При попытке непосредственно выполнить эту команду можно испытать определенное разочарование,
поскольку сразу же после ее ввода ничего не происходит. Дело в том, что в этой командной
строке не задано имя файла, поэтому программа gawk приступает к приему данных из потока
STDIN. После запуска программы на выполнение просто происходит переход в режим ожидания поступления текста через STDIN.
После ввода строки текста и нажатия клавиши программа gawk обрабатывает
текст с помощью программного сценария:
$ gawk '{print "Hello John!"}'
This is a test
Hello John!
hello
Hello John!
This is another test
Hello John!
$

Полностью аналогично редактору sed, программа gawk выполняет программный сценарий
применительно к каждой строке текста, имеющейся в потоке данных. Данный программный
сценарий настроен на отображение постоянно заданной текстовой строки, поэтому независимо
от текста, введенного в поток данных, отображаются одни и те же текстовые выходные данные.
Для завершения работы программы gawk необходимо подать сигнал об окончании потока
данных. В командном интерпретаторе bash предусмотрена комбинация клавиш для формирования символа конца файла (End-of-File — EOF). Символ, представляющий собой признак конца файла EOF, в командном интерпретаторе bash формируется с помощью комбинации клавиш
. После ввода этой комбинации клавиш работа программы gawk оканчивается и происходит возврат к приглашению интерфейса командной строки.

Глава 18. Общие сведения о редакторах sed и gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 485

485

26.06.2012 22:20:53

Использование переменных с обозначением полей данных
Одна из наиболее важных возможностей программы gawk состоит в том, что она позволяет манипулировать данными в текстовом файле. Для этого в программе предусмотрено автоматическое назначение переменной каждому элементу данных в строке. По умолчанию gawk
назначает следующие переменные различным полям данных, обнаруженным в строке текста:
■ $0 представляет всю строку текста;
■ $1 представляет первое поле данных в строке текста;
■ $2 представляет второе поле данных в строке текста;
■ $n представляет n-е поле данных в строке текста.
Для разграничения полей данных в текстовой строке применяется символ разделения полей.
После считывания программой gawk строки текста происходит разбиение полученного текста
на поля данных с использованием заданного символа разделения полей. По умолчанию в программе gawk в качестве символов разделения полей рассматриваются все пробельные символы
(такие как знаки табуляции и пробелы).
Ниже приведен пример программы gawk, которая считывает текстовый файл и отображает
только первое значение поля данных:
$ cat data3
One line of test text.
Two lines of test text.
Three lines of test text.
$
$ gawk '{print $1}' data3
One
Two
Three
$

В этой программе используется переменная поля $1 для отображения только первого поля
данных из каждой строки текста.
Если считывается файл, в котором используется другой символ разделения полей, таковой
можно указать с помощью опции -F:
$ gawk -F: '{print $1}' /etc/passwd
root
daemon
bin
sys
sync
games
man
lp
mail
...

Эта короткая программа отображает первое поле данных в файле паролей системы. В файле /etc/passwd для разделения полей данных служит двоеточие, поэтому, чтобы отделить
друг от друга различные элементы данных, необходимо указать двоеточие в качестве символа
разделения полей в опциях gawk.

486

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 486

26.06.2012 22:20:53

Использование нескольких команд в программном сценарии
Язык программирования был бы слишком маловыразительным, если с его помощью можно
было задавать в программе только одну команду. Поэтому и в языке программирования gawk
предусмотрена возможность комбинировать команды, создавая полноценную программу. Чтобы воспользоваться несколькими командами в программном сценарии, заданном в командной
строке, достаточно разграничить команды точками с запятой:
$ echo "My name is Rich" | gawk '{$4="Christine"; print $0}'
My name is Christine
$

Первая команда присваивает значение переменной поля $4. Затем вторая команда выводит
содержимое всего этого поля данных. Заслуживает внимания то, что в выводе программы gawk
четвертое поле данных заменено в исходном тексте новым значением.
Для ввода команд программного сценария по одной строке одновременно можно также использовать вторичное приглашение командного интерпретатора:
$ gawk '{
> $4="testing"
> print $0 }'
This is not a good test.
This is not testing good test.
$

После задания открывающей одинарной кавычки командный интерпретатор bash предоставляет вторичное приглашение к вводу информации, запрашивая продолжение ввода данных. Предусмотрена возможность добавлять команды по одной в каждой строке, пока не будет введена закрывающая одинарная кавычка. Чтобы выйти из программы, достаточно нажать
комбинацию клавиш для указания на то, что на этом данные заканчиваются.

Чтение программы из файла
Как и в случае редактора sed, редактор gawk позволяет сохранять программы в файле и вызывать их из командной строки:
$ cat script2
{ print $1 "'s home directory is " $6 }
$
$ gawk -F: -f script2 /etc/passwd
root's home directory is /root
daemon's home directory is /usr/sbin
...
Samantha's home directory is /home/Samantha
Timothy's home directory is /home/Timothy
Christine's home directory is /home/Christine
$

В программном сценарии script2 снова используется команда print для вывода содержимого поля с данными об исходном каталоге в файле /etc/passwd (переменная поля $6)
и поле с данными об идентификаторе пользователя (переменная поля $1).
Предусмотрена возможность задавать в программном файле несколько команд. Для этого
достаточно поместить каждую команду на отдельной строке. Точки с запятой использовать не
требуется:

Глава 18. Общие сведения о редакторах sed и gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 487

487

26.06.2012 22:20:53

$
$ cat script3
{
text = "'s home directory is "
print $1 text $6
}
$
$ gawk -F: -f script3 /etc/passwd
root's home directory is /root
daemon's home directory is /usr/sbin
...
Samantha's home directory is /home/Samantha
Timothy's home directory is /home/Timothy
Christine's home directory is /home/Christine
$

В программном сценарии script3 определена переменная, предназначенная для хранения
текстовой строки, используемой в команде print. Заслуживает внимания то, что, в отличие от
сценария командного интерпретатора, в программе gawk для ссылки на значение переменной
не используется знак доллара.

Выполнение сценариев перед обработкой данных
Программа gawk позволяет также указывать, когда должен быть выполнен программный
сценарий. По умолчанию программа gawk считывает строку текста из входного потока, а затем
выполняет программный сценарий применительно к данным в строке текста. Иногда может
потребоваться выполнить сценарий перед обработкой данных, например, чтобы создать раздел
с заголовком для отчета. Для этой цели используется ключевое слово BEGIN. Команда BEGIN
вынуждает программу gawk выполнить фрагмент программного сценария, заданный после
ключевого слова BEGIN, и лишь затем наступает этап чтения данных программой gawk:
$ gawk 'BEGIN {print "Hello World!"}'
Hello World!
$

На этот раз команда print отображает текст перед чтением любых данных. Однако непосредственно после отображения текста сразу же происходит выход из программы без ожидания
каких-либо данных.
Причина этого состоит в том, что ключевое слово BEGIN требует лишь выполнения заданного фрагмента сценария до начала обработки данных. Если требуется произвести обработку
данных с помощью обычного программного сценария, то необходимо определить для этого
соответствующую программу с помощью еще одного раздела сценария:
$
$ cat data4
Line 1
Line 2
Line 3
$
$ gawk 'BEGIN { print "The data4 File Contents:" } { print $0 }' data4
The data4 File Contents:
Line 1
Line 2

488

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 488

26.06.2012 22:20:53

Line 3
$

Теперь после выполнения сценария BEGIN программой gawk происходит переход к использованию второго сценария для обработки всех необходимых данных из файла. Применяя подобные программы, необходимо соблюдать осторожность, поскольку все разделы сценария попрежнему должны быть заданы в виде одной текстовой строки в командной строке вызова программы gawk. Соответствующим образом должны быть также размещены одинарные кавычки.

Выполнение сценариев после обработки данных
Как и ключевое слово BEGIN, ключевое слово END позволяет задать фрагмент программного сценария, выполняемого программой gawk после чтения данных:
$
$ gawk 'BEGIN { print "The data4 File Contents:" } { print $0 }
END { print "End of File" }' data4
The data4 File Contents:
Line 1
Line 2
Line 3
End of File
$

Вслед за тем как программа gawk завершает вывод обработанного содержимого файла, начинается выполнение команд во фрагменте сценария END. В этом состоит замечательная возможность добавления данных нижнего колонтитула к отчетам после завершения обработки
всех текущих данных.
Указанные элементы сценария могут быть собраны воедино как отдельный, удобный в использовании файл программного сценария, предназначенного для создания полного отчета из
простого файла данных:
$ cat script4
BEGIN {
print "The latest list of users and shells"
print " Userid
Shell"
print "--------------"
FS=":"
}
{
print $1 "
}

" $7"

END {
print "This concludes the listing"
}
$

В этом сценарии используется раздел BEGIN для создания раздела заголовка отчета. В нем
также определена специальная переменная FS. В этом состоит еще один способ определения
символа разделения полей. Благодаря этому исключается зависимость от того, будет ли поль-

Глава 18. Общие сведения о редакторах sed и gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 489

489

26.06.2012 22:20:53

зователь сценария учитывать требование по определению символа разделения полей в опциях
командной строки.
Ниже приведен немного сокращенный пример вывода, полученный при выполнении этого
сценария программы gawk:
$ gawk -f script4 /etc/passwd
The latest list of users and shells
Userid
Shell
-------------root
/bin/bash
daemon
/bin/sh
bin
/bin/sh
...
Samantha
/bin/bash
Timothy
/bin/sh
Christine
/bin/sh
This concludes the listing
$

Как и следовало ожидать, раздел BEGIN создает текст заголовка, программный сценарий
обрабатывает информацию из указанного файла данных (файла /etc/passwd), а раздел END
выводит текст нижнего колонтитула.
Изучая этот сценарий, читатель может хоть в какой-то степени ощутить, какие возможности открываются при использовании даже самых простых сценариев gawk. В главе 21 рассматриваются некоторые другие основные программные конструкции, которые могут применяться в сценариях gawk, а также описаны более сложные концепции программирования, применимые в программных сценариях gawk, с помощью которых можно создавать превосходно
отформатированные отчеты исходя из самых сложных по структуре файлов данных.

Основные сведения о редакторе sed
Ключом к успешному использованию редактора sed является то, что при работе с ним необходимо правильно задавать команды и форматы, предназначенные для настройки процесса
редактирования текста, количество которых весьма велико. В настоящем разделе приведено
описание некоторых из основных команд и средств, которые можно включить в сценарий для
начала использования редактора sed.

Более подробное описание опций подстановки
Выше в данной главе уже было показано, как использовать команду s (сокращение от
substitute) для подстановки нового текста вместо существующего в строке. Но в команде
substitute можно задавать несколько дополнительных опций, позволяющих упростить обработку текста.

Флаги подстановки
Применяя команду substitute для подстановки нового текста вместо существующего
текста, сопоставляемого с шаблонами в текстовой строке, необходимо соблюдать осторожность. Рассмотрим, что происходит в следующем примере:

490

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 490

26.06.2012 22:20:53

$ cat data5
This is a test of the test script.
This is the second test of the test script.
$
$ sed 's/test/trial/' data5
This is a trial of the test script.
This is the second trial of the test script.
$

Команда substitute превосходно справляется с заменой текста в нескольких строках, но
по умолчанию она заменяет только первое вхождение в каждой строке. Чтобы обеспечить обработку с помощью команды substitute нескольких вхождений текста, необходимо задать
флаг подстановки. Флаг подстановки задается после строк команды подстановки:
s/pattern/replacement/flags

Предусмотрены флаги подстановки четырех указанных ниже типов.
■ Число. Указывает, к какому от начала строки вхождению шаблона должна быть применена операция подстановки нового текста вместо старого.
■ g. Указывает, что новый текст необходимо подставить вместо всех вхождений существующего текста.
■ p. Указывает, что необходимо вывести содержимое исходной строки.
■ w file. Предусматривает запись результатов подстановки в файл.
При подстановке первого типа можно указать, вместо какого вхождения шаблона сопоставления редактор sed должен подставить новый текст:
$ sed 's/test/trial/2' data5
This is a test of the trial script.
This is the second test of the trial script.
$

Если в качестве флага подстановки будет задано число 2, редактор sed заменит текст, определяемый шаблоном, новым текстом, только во втором вхождении шаблона в каждой строке.
Флаг подстановки g позволяет выполнить замену для всех вхождений шаблона в тексте:
$ sed 's/test/trial/g' data5
This is a trial of the trial script.
This is the second trial of the trial script.
$

Флаг подстановки p выводит строку,содержащую шаблон сопоставления, который задан
в команде substitute. Этот флаг чаще всего применяется в сочетании с опцией -n редактора
sed:
$ cat data6
This is a test line.
This is a different line.
$
$ sed -n 's/test/trial/p' data5
This is a trial line.
$

Опция -n подавляет вывод из редактора sed. Тем не менее флаг подстановки p выводит все строки, которые были изменены. Применение сочетания этих двух флагов приводит

Глава 18. Общие сведения о редакторах sed и gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 491

491

26.06.2012 22:20:53

к формированию таких результатов, в которых показаны только строки, измененные командой
substitute.
Флаг подстановки w предусматривает формирование такого же вывода, но полученные данные сохраняются в указанном файле:
$ sed 's/test/trial/w test' data6
This is a trial line.
This is a different line.
$
$ cat test
This is a trial line.
$

Обычные выходные данные редактора sed поступают в поток STDOUT, но только строки,
которые включают шаблон сопоставления, сохраняются в указанном выходном файле.

Замена символов
Иногда приходится сталкиваться с тем, что в текстовых строках имеются символы, которые
невозможно задать в непосредственном виде в шаблоне подстановки. В мире Linux одним из
характерных примеров подобных символов является косая черта.
Каждый из таких символов необходимо сопроводить экранирующим символом, в результате, например, для замены имен путей в файлах приходится применять чрезмерно сложные
конструкции. В частности, предположим, что в файле /etc/passwd вместо командного интерпретатора bash необходимо указать командный интерпретатор C. Для этого можно выполнить
следующую команду:
$ sed 's/\/bin\/bash/\/bin\/csh/' /etc/passwd

Отметим, что косая черта используется в качестве разграничителя строк, но этот символ
невозможно задать непосредственно в тексте шаблона, поэтому каждому символу косой черты
должен предшествовать символ обратной косой черты, который выполняет роль экранирующего символа. Это часто приводит к путанице и ошибкам.
Чтобы можно было проще решить эту проблему, в редакторе sed предусмотрена возможность выбрать в команде substitute другой символ в качестве разграничителя полей строки:
$ sed 's!/bin/bash!/bin/csh!' /etc/passwd

В данном примере разграничителем полей строки служит восклицательный знак, поэтому
задача чтения и анализа имен путей значительно упрощается.

Использование адресов
По умолчанию команды, заданные для выполнения в редакторе sed, применяются ко всем
строкам текстовых данных. Но иногда требуется применить команду только к конкретной строке или группе строк, для чего предназначена построчная адресация.
В редакторе sed предусмотрены две формы построчной адресации:
■ задание диапазона номеров строк;
■ применение текстового шаблона, позволяющего отфильтровывать нужные строки.
В обеих формах для указания адреса address используется одинаковый формат:
[address]command

492

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 492

26.06.2012 22:20:53

Предусмотрена также возможность собрать в группу несколько команд для применения
к строкам с конкретным адресом:
address {
command1
command2
command3
}

Редактор sed проводит обработку с помощью заданных команд только тех строк, которые
согласуются с указанным адресом.
В настоящем разделе демонстрируется использование обоих этих методов адресования
в сценариях редактора sed.

Числовая построчная адресация
Если используется числовая построчная адресация, то для ссылки на строки служат данные
об их положении в текстовом потоке. Редактор sed присваивает первой строке в текстовом потоке номер один, затем последовательно наращивает номера строк после обработки каждого
символа перевода на новую строку.
Адрес, указанный в команде, может представлять собой номер единственной строки или
диапазон номеров строк, который задан как номер начальной строки, запятая и номер конечной
строки. Ниже приведен пример определения номера строки, к которой должна применяться
команда sed.
$ sed '2s/dog/cat/'
The quick brown fox
The quick brown fox
The quick brown fox
The quick brown fox
$

data1
jumps
jumps
jumps
jumps

over
over
over
over

the
the
the
the

lazy
lazy
lazy
lazy

dog
cat
dog
dog

Изменения текста внесены редактором sed только по указанному адресу, в двух строках,
начиная со строки два. Ниже приведен еще один пример, но на этот раз с использованием диапазона адресов строк.
$ sed '2,3s/dog/cat/' data1
The quick brown fox jumps over
The quick brown fox jumps over
The quick brown fox jumps over
The quick brown fox jumps over
$

the
the
the
the

lazy
lazy
lazy
lazy

dog
cat
cat
dog

Если команду необходимо применить к группе строк, начинающейся с некоторой позиции
в тексте и продолжающейся до конца текста, можно задать специальный адрес, знак доллара:
$ sed '2,$s/dog/cat/' data1
The quick brown fox jumps over
The quick brown fox jumps over
The quick brown fox jumps over
The quick brown fox jumps over
$

the
the
the
the

lazy
lazy
lazy
lazy

dog
cat
cat
cat

Дело в том, что не всегда известно заранее, каково количество строк данных в тексте, поэтому знак доллара является очень удобным.

Глава 18. Общие сведения о редакторах sed и gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 493

493

26.06.2012 22:20:53

Использование фильтров в виде текстовых шаблонов
Предусмотрен еще один метод сокращенного обозначения строк, к которым применяется
команда, но он немного сложнее. Редактор sed позволяет задавать текстовый шаблон, используемый для фильтрации строк, которые предназначены для обработки с помощью команды.
Для этого применяется следующий формат:
/pattern/command

Параметр pattern (шаблон) должен быть задан между символами косой черты. Редактор
sed будет применять команду только к строкам, в которых содержится указанный текстовый
шаблон.
Например, если требуется сменить применяемый по умолчанию командный интерпретатор
только для пользователя Samantha, можно использовать команду sed:
$
$ grep Samantha /etc/passwd
Samantha:x:1001:1002:Samantha,4,,:/home/Samantha:/bin/bash
$
$ sed '/Samantha/s/bash/csh/' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
...
Samantha:x:1001:1002:Samantha,4,,:/home/Samantha:/bin/csh
Timothy:x:1002:1005::/home/Timothy:/bin/sh
Christine:x:1003:1006::/home/Christine:/bin/sh
$

Очевидно, что команда была применена лишь к строке, которая содержит сопоставляемый
текстовый шаблон. Безусловно, применение шаблона в виде строки с неизменным значением в некоторых случаях является вполне удовлетворительным, как в приведенном примере
с идентификатором пользователя, userid, но возможности такой конструкции несколько ограничены. Редактор sed позволяет использовать в текстовых шаблонах средство, называемое
регулярными выражениями, благодаря чему появляется возможность создавать достаточно
сложные шаблоны.
С помощью регулярных выражений можно создавать усовершенствованные текстовые шаблоны, представляющие собой фактически формулы сопоставления с данными любых типов.
В подобных формулах применяются в сочетании ряды подстановочных знаков, специальных
символов и фиксированных текстовых символов для формирования четкого шаблона, который
может быть правильно подобран с учетом практически любой ситуации обработки текста. При
работе с регулярными выражениями приходится сталкиваться с одной из наиболее сложных
частей программирования сценариев командного интерпретатора, и в главе 19 приведено их
более подробное описание.

Группирование команд
Если требуется выполнить несколько команд, приведенных в одной строке, то следует
сгруппировать эти команды с использованием фигурных скобок. Редактор sed будет обрабатывать каждую команду, перечисленную в строках адреса:
$
>
>
>

sed '2{
s/fox/elephant/
s/dog/cat/
}' data1

494

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 494

26.06.2012 22:20:53

The
The
The
The
$

quick
quick
quick
quick

brown
brown
brown
brown

fox jumps over
elephant jumps
fox jumps over
fox jumps over

the lazy
over the
the lazy
the lazy

dog.
lazy cat.
dog.
dog.

Обе команды выполняются применительно к данному адресу. Кроме того, безусловно, можно также указывать диапазон адресов перед сгруппированными командами:
$ sed '3,${
> s/brown/green/
> s/lazy/active/
> }' data1
The quick brown fox
The quick brown fox
The quick green fox
The quick green fox
$

jumps
jumps
jumps
jumps

over
over
over
over

the
the
the
the

lazy dog.
lazy dog.
active dog.
active dog.

Редактор sed применяет все эти команды ко всем строкам в диапазоне адресов.

Удаление строк
Команды, предусмотренные в редакторе sed, не ограничиваются лишь командой подстановки одних текстовых строк вместо других. На тот случай, что придется удалить конкретные
строки текста в потоке текста, имеется команда delete.
Действие, выполняемое командой delete (сокращенно d), в основном соответствует ее
названию. Эта команда удаляет все текстовые строки, сопоставляемые с заданной схемой адресации. При использовании команды delete необходимо соблюдать осторожность, поскольку,
если не будет задана схема адресации, произойдет удаление всех строк из потока:
$ cat data1
The quick brown
The quick brown
The quick brown
The quick brown
$ sed 'd' data1
$

fox
fox
fox
fox

jumps
jumps
jumps
jumps

over
over
over
over

the
the
the
the

lazy
lazy
lazy
lazy

dog
dog
dog
dog

Очевидно, что команда delete становится наиболее удобной при использовании в сочетании с указанным адресом. С ее помощью можно удалять конкретные строки текста из потока
данных либо по номеру строки:
$ sed '3d' data7
This is line number 1.
This is line number 2.
This is line number 4.
$

либо с указанием конкретного диапазона строк:
$ sed '2,3d' data7
This is line number 1.
This is line number 4.
$

Глава 18. Общие сведения о редакторах sed и gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 495

495

26.06.2012 22:20:53

либо с использованием специального символа конца файла:
$ sed '3,$d' data7
This is line number 1.
This is line number 2.
$

В команде delete может применяться и средство сопоставления с шаблонами редактора
sed:
$ sed '/number 1/d'
This is line number
This is line number
This is line number
$

data7
2.
3.
4.

Редактор sed удаляет строку, содержащую текст, который сопоставляется с указанным шаблоном.
На заметку

Напомним, что редактор sed не затрагивает исходный файл. Все удаленные строки исчезают только в выходных данных редактора sed. Исходный файл по-прежнему содержит строки, которые пользователь может считать уже "удаленными".

Предусмотрена также возможность удаления диапазона строк с использованием двух текстовых шаблонов, но при этом необходимо соблюдать осторожность. Первый заданный шаблон “включает” удаление строк, а второй “выключает” удаление строк. Редактор sed удаляет
все строки, находящиеся между двумя указанными строками (в том числе и сами указанные
строки):
$ sed '/1/,/3/d' data6
This is line number 4.
$

Кроме того, необходимо соблюдать осторожность и в связи с тем, что это средство удаления
“включается” при каждом обнаружении редактором sed начального шаблона в потоке данных.
Это может привести к получению непредвиденных результатов:
$ cat data8
This is line number 1.
This is line number 2.
This is line number 3.
This is line number 4.
This is line number 1 again.
This is text you want to keep.
This is the last line in the file.
$
$ sed '/1/,/3/d' data7
This is line number 4.
$

Обнаружение второго вхождения строки, в которой содержится цифра 1, привело к повторному вызову команды delete и удалению остальной части строк в потоке данных, поскольку
конечный шаблон не был обнаружен. Безусловно, еще одна очевидная проблема возникает,
если задан такой конечный шаблон, который так и не обнаруживается в тексте:

496

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 496

26.06.2012 22:20:53

$ sed '/1/,/5/d' data8
$

В данном случае средства удаления были “включены” при первом обнаружении начального сопоставления с шаблоном, а конечное сопоставление с шаблоном так и не было найдено,
поэтому произошло удаление всего остального потока данных.

Вставка и добавление текста
Как и следовало ожидать, редактор sed, подобно любому другому редактору, позволяет
вставлять текстовые строки в поток данных и присоединять к концу потока данных дополнительные строки. Изучая различия между этими двумя действиями, необходимо учитывать
следующее, чтобы избежать путаницы:
■ команда insert (сокращенно i) добавляет символ перевода на новую строку перед указанной строкой;
■ команда append (сокращенно a) добавляет символ перевода на новую строку после указанной строки.
Причиной возможной путаницы при работе с этими двумя командами являются их форматы. Задавая команду вставки или добавления, нельзя приводить саму команду и ее данные
в одной командной строке. Строку, подлежащую вставке или добавлению, необходимо задавать отдельно, на отдельной строке. Для этого применяется следующий формат:
sed '[address]command\
new line'

Текст, приведенный в строке new line, появляется в выходных данных редактора sed
в том месте, которое указано в команде. Напомним, что при использовании команды insert
текст появляется перед текстовым содержимым потока данных:
$ echo "Test Line 2" | sed 'i\Test Line 1'
Test Line 1
Test Line 2
$

А при использовании команды append добавляемая строка появляется после указанного
текста в потоке данных:
$ echo "Test Line 2" | sed 'a\Test Line 1'
Test Line 2
Test Line 1
$

Если работа с редактором sed выполняется в приглашении интерфейса командной строки,
то появляется вторичное приглашение к вводу информации, в котором должна быть введена
вставляемая (или добавляемая) строка. После ввода новой строки в этом приглашении необходимо также ввести последнюю часть команды редактора sed. Вслед за тем, как вводится закрывающая одинарная кавычка, командный интерпретатор bash приступает к обработке команды:
$ echo "Test Line 2" | sed 'i\
> Test Line 1'
Test Line 1
Test Line 2
$

Глава 18. Общие сведения о редакторах sed и gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 497

497

26.06.2012 22:20:53

Такой формат команды позволяет легко добавить текст до или после всего заданного текста
в потоке данных, но иногда возникает необходимость добавления текста в потоке данных.
Чтобы вставить или добавить данные между строками в потоке данных, необходимо использовать адресование, чтобы указать редактору sed, где должны появиться данные. При использовании описанных выше команд каждый раз можно указывать адрес только одной строки. Для сопоставления с конкретной строкой можно применять либо числовой номер строки,
либо текстовый шаблон, но возможность использования диапазона адресов не предусмотрена.
И это ограничение вполне оправдано, поскольку нельзя представить себе, как можно произвести вставку или добавление, ориентируясь на диапазон строк, а не на отдельную строку.
Ниже приведен пример вставки новой строки перед строкой 3 в потоке данных.
$ sed '3i\
> This is an inserted line.' data7
This is line number 1.
This is line number 2.
This is an inserted line.
This is line number 3.
This is line number 4.
$

А в следующем примере новая строка добавляется после строки 3 в потоке данных:
$ sed '3a\
>This is an appended line.' data7
This is line number 1.
This is line number 2.
This is line number 3.
This is an appended line.
This is line number 4.
$

При этом осуществляется такой же процесс, как и во время работы команды insert; различие заключается лишь в том, что вставка новой текстовой строки происходит не до, а после
строки с указанным номером. Если поток данных включает много строк и требуется присоединить новую строку текста к концу потока данных, то достаточно задать знак доллара, $, который представляет последнюю строку данных:
$ sed '$a\
> This is a new line of text.' data7
This is line number 1.
This is line number 2.
This is line number 3.
This is line number 4.
This is a new line of text.
$

Тот же принцип применяется, если возникает необходимость добавить новую строку до начала потока данных. Для этого достаточно предусмотреть вставку новой строки перед строкой
с номером один.
Чтобы вставить или добавить несколько строк текста, необходимо вводить обратную косую
черту после каждой строки вновь задаваемого текста, пока не будет достигнута последняя текстовая строка в том месте, где требуется вставить или добавить текст:

498

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 498

26.06.2012 22:20:53

$ sed '1i\
> This is one line of new text.\
> This is another line of new text.' data7
This is one line of new text.
This is another line of new text.
This is line number 1.
This is line number 2.
This is line number 3.
This is line number 4.
$

Обе заданные строки добавляются к потоку данных.

Внесение изменений в строки
Команда change позволяет изменить содержимое всей строки текста в потоке данных. Эта
команда имеет формат, аналогичный формату команд insert и append, поскольку в ней вновь
вводимая строка также должна быть задана отдельно от остальной части команды sed:
$ sed '3c\
> This is a changed line of text.' data7
This is line number 1.
This is line number 2.
This is a changed line of text.
This is line number 4.
$

В этом примере редактор sed изменяет текст в строке с номером 3. Для адресования строки
можно также использовать текстовый шаблон:
$ sed '/number 3/c\
> This is a changed line of text.' data7
This is line number 1.
This is line number 2.
This is a changed line of text.
This is line number 4.
$

Команда change с этим текстовым шаблоном вносит изменения во все строки текста в потоке данных, сопоставление с которыми оканчивается успешно.
$ sed '/number 1/c\
> This is a changed line of text.' data8
This is a changed line of text.
This is line number 2.
This is line number 3.
This is line number 4.
This is a changed line of text.
This is yet another line.
This is the last line in the file.
$

Глава 18. Общие сведения о редакторах sed и gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 499

499

26.06.2012 22:20:54

В команде change допускается применение диапазона адресов, но полученные при этом
результаты могут оказаться не такими, как ожидается:
$ sed '2,3c\
> This is a new line of text.' data7
This is line number 1.
This is a new line of text.
This is line number 4.
$

Вместо изменения обеих строк с заданным текстом редактор sed применил одну и ту же
заданную строку текста для замены и той и другой строки.

Команда transform
Команда transform (сокращенно y) — это единственная команда редактора sed, действие
которой распространяется на отдельные символы. В команде transform используется следующий формат:
[address]y/inchars/outchars/

Команда transform выполняет взаимно однозначное отображение значений символов
inchars в значения символов outchars. Первый символ из inchars преобразуется в первый
символ из outchars. Второй символ из inchars преобразуется во второй символ из outchars.
Такое отображение указанных символов продолжается по всей длине заданных строк inchars
и outchars. Если строки inchars и outchars не имеют одинаковую длину, то редактор sed
формирует сообщение об ошибке.
Ниже приведен простой пример использования команды transform.
$ sed 'y/123/789/' data8
This is line number 7.
This is line number 8.
This is line number 9.
This is line number 4.
This is line number 7 again.
This is yet another line.
This is the last line in the file.
$

Как показывают результаты выполнения этой команды, каждый экземпляр из числа символов, указанных в шаблоне inchars, был заменен символом из той же позиции в шаблоне
outchars.
Команда transform — это глобальная команда; иными словами, с ее помощью автоматически выполняется преобразование всех символов, обнаруженных в текстовой строке, не
учитывая того, в какой позиции находится само вхождение того или иного символа:
$ echo "This 1 is a test of 1 try." | sed 'y/123/456/'
This 4 is a test of 4 try.
$

Редактор sed преобразовал в текстовой строке оба экземпляра символа 1, сопоставленного с шаблоном. Возможность ограничивать преобразование лишь конкретными вхождениями
символов отсутствует.

500

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 500

26.06.2012 22:20:54

Дополнительные сведения
о формировании выходных данных
В разделе “Более подробное описание опций подстановки” было показано, как использовать с командой подстановки флаг p для отображения строк, измененных редактором sed. Для
вывода информации, поступающей из потока данных, могут также использоваться следующие
команды:
■ команда p (строчная буква P), предназначенная для вывода текстовых строк;
■ команда = (знак равенства), с помощью которой можно показать номера строк;
■ команда l (строчная буква L), предназначенная для вывода строк с произвольным содержимым.
В следующих разделах описано, как каждая из этих трех команд применяется для вывода
данных в редакторе sed.

Вывод строк
Подобно тому, как действует флаг p в команде substitution, команда p отправляет строку в выходной поток редактора sed. Отдельно взятая, эта команда не выполняет каких-либо
сложных действий:
$ echo "this is a test" | sed 'p'
this is a test
this is a test
$

Все результаты ее применения сводятся к тому, что в выходной поток поступают текстовые
данные, в отношении которых и без того известно, что они должны присутствовать в выводе.
Гораздо чаще команда print (сокращенно p) применяется для вывода строк, которые содержат
текст, сопоставленный с текстовым шаблоном:
$ sed -n '/number 3/p' data7
This is line number 3.
$

Используя в командной строке опцию -n, можно подавить вывод всех прочих строк и включить в состав результатов только такие строки, которые содержат текст, сопоставленный с текстовым шаблоном.
Команду в таком формате можно также использовать как удобный способ вывода в поток
данных определенного подмножества строк:
$ sed -n '2,3p' data7
This is line number 2.
This is line number 3.
$

Команду print можно также использовать, если необходимо видеть содержимое строки до
внесения в нее изменения, например, с помощью команды substitution или change. Сценарий, в котором отображается строка до ее изменения, можно составить следующим образом:
$ sed -n '/3/{
p
s/line/test/p

Глава 18. Общие сведения о редакторах sed и gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 501

501

26.06.2012 22:20:54

}' data7
This is line number 3.
This is test number 3.
$

В этой команде редактора sed происходит поиск строки, содержащей цифру 3, а затем выполняются две команды. Прежде всего, в сценарии используется команда p для вывода исходной версии строки; затем в нем для замены текста выполняется команда s наряду с флагом p для вывода результирующего текста. В выводе команды отображаются и исходный текст
строки, и новый текст строки.

Вывод номеров строк
Команда = (знак равенства) выводит номер текущей строки в потоке данных. Номера строк
увеличиваются после обнаружения каждого очередного символа обозначения конца строки
в потоке данных. Каждый раз, когда в потоке данных обнаруживается символ обозначения
конца строки, редактор sed обрабатывает этот символ как признак завершения строки текста:
$ sed '='
1
The quick
2
The quick
3
The quick
4
The quick
$

data1
brown fox jumps over the lazy dog.
brown fox jumps over the lazy dog.
brown fox jumps over the lazy dog.
brown fox jumps over the lazy dog.

Редактор sed выводит номер строки перед самим текстовым содержимым строки. Команда = может применяться при поиске конкретного текстового шаблона в потоке данных:
$ sed -n '/number 4/{
=
p
}' data7
4
This is line number 4.
$

Путем задания опции -n можно обеспечить, чтобы редактор sed отображал только те строки, которые содержат текст, сопоставленный с шаблоном, а также указывал их номера строк.

Вывод строк с произвольным содержимым
Команда list (сокращенно l) позволяет выводить в поток данных и текстовые символы,
и непечатаемые символы ASCII. Все непечатаемые символы отображаются с использованием
либо их восьмеричных значений, которым предшествует обратная косая черта, либо стандартных обозначений широко применяемых непечатаемых символов в стиле языка C, таких как
обозначение \t для знаков табуляции:
$ cat data9
This
line
contains
$
$ sed -n 'l' data9

502

tabs.

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 502

26.06.2012 22:20:54

This\tline\tcontains\ttabs.$
$

Если знаки табуляции служат для форматирования текста, то в соответствующих им позициях также приводится обозначение \t. Знак доллара в конце строки указывает символ
обозначения конца строки. Если в потоке данных содержатся экранирующие символы, то при
использовании команды list отображение этих символов также происходит с применением
восьмеричного кода:
$ cat data10
This line contains an escape character
$
$ sed -n 'l' data10
This line contains an escape character \033[44m$
$

В текстовом файле data10 содержатся экранирующие управляющие коды (см. главу 17),
предназначенные для изменения цвета дисплея. Если этот текстовый файл выводится с использованием команды cat, то такие экранирующие управляющие коды не отображаются, но происходит их обработка и, соответственно, изменяется цвет на мониторе.
А с помощью команды list можно ознакомиться с тем, какие экранирующие управляющие коды фактически заданы в файле. Например, \033 — это восьмеричное значение кода
ASCII для клавиши .

Использование файлов при
работе с редактором sed
Команда substitution поддерживает флаги, позволяющие работать с файлами. В этих
целях могут применяться и другие команды редактора sed, которые не связаны с необходимостью предусматривать замену текста.

Запись в файл
Для записи строк в файл предназначена команда w, которая имеет следующий формат:
[address]w filename

Значение имени файла filename может быть задано с указанием относительного или полного имени пути, но в любом случае пользователь редактора sed должен иметь разрешение на
запись в файл. Для обозначения адреса может применяться метод адресования любого типа,
используемый в редакторе sed, будь то метод, основанный на указании единственного номера
строки, текстового шаблона, диапазона номеров строк или текстовых шаблонов.
Ниже приведен пример, в котором происходит вывод в текстовый файл только первых двух
строк из потока данных.
$ sed '1,2w test' data7
This is line number 1.
This is line number 2.
This is line number 3.
This is line number 4.
$
$ cat test
This is line number 1.

Глава 18. Общие сведения о редакторах sed и gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 503

503

26.06.2012 22:20:54

This is line number 2.
$

Разумеется, это не исключает возможность использовать опцию -n команды sed, чтобы
предотвратить вывод строк в поток STDOUT.
Это — превосходный инструмент, который может применяться, если необходимо создать
файл данных из основного файла на основе общих текстовых значений, наподобие тех, что содержатся в списке рассылки:
$ cat data11
Blum, Katie
Chicago, IL
Mullen, Riley
West Lafayette, IN
Snell, Haley
Ft. Wayne, IN
Woenker, Matthew
Springfield, IL
Wisecarver, Emma
Grant Park, IL
$
$ sed -n '/IN/w INcustomers' data11
$
$ cat INcustomers
Mullen, Riley
West Lafayette, IN
Snell, Haley
Ft. Wayne, IN
$

Редактор sed записывает в целевой файл только строки данных, которые содержат текстовый шаблон.

Чтение данных из файла
Выше уже было описано, как вставлять данные и добавлять текст к потоку данных из командной строки sed. Команда read (сокращенно r) позволяет вставлять данные, содержащиеся в отдельном файле.
Команда read имеет следующий формат:
[address]r filename

Параметр filename указывает абсолютное или относительное имя пути для файла, который содержит данные. При использовании команды read не предусмотрена возможность
задавать диапазон адресов. Разрешается задавать только единственный номер строки или адрес
в виде текстового шаблона. Редактор sed вставляет текст из файла после строки, указанной
этим адресом.
$ cat data12
This is an added line.
This is the second added line.
$
$ sed '3r data12' data7
This is line number 1.
This is line number 2.
This is line number 3.
This is an added line.
This is the second added line.
This is line number 4.
$

504

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 504

26.06.2012 22:20:54

При этом редактор sed вставляет в поток данных все текстовые строки из файла данных.
Такое же действие осуществляется при использовании адреса, заданного текстовым шаблоном:
$ sed '/number 2/r data12' data7
This is line number 1.
This is line number 2.
This is an added line.
This is the second added line.
This is line number 3.
This is line number 4.
$

Если текст должен быть добавлен к концу потока данных, достаточно лишь воспользоваться в качестве символического обозначения адреса знаком доллара:
$ sed '$r data12' data7
This is line number 1.
This is line number 2.
This is line number 3.
This is line number 4.
This is an added line.
This is the second added line.
$

Превосходным приложением команды read является ее использование в сочетании с командой delete для замены местозаполнителя в файле данными из другого файла. Например,
предположим, что в текстовом файле хранится образец письма, который выглядит примерно
таким образом:
$ cat letter
Would the following people:
LIST
please report to the office.
$

В этом образце письма используется общий местозаполнитель LIST вместо списка адресатов. Чтобы вставить действительный список адресатов после местозаполнителя, остается
лишь воспользоваться командой read. Но при этом в выходных данных по-прежнему остается
заполняющий текст. Чтобы удалить его, достаточно применить команду delete. Результат выглядит следующим образом:
$ sed '/LIST/{
> r data11
> d
> }' letter
Would the following people:
Blum, Katie
Chicago, IL
Mullen, Riley
West Lafayette, IN
Snell, Haley
Ft. Wayne, IN
Woenker, Matthew
Springfield, IL
Wisecarver, Emma
Grant Park, IL
please report to the office.
$

Итак, заполняющий текст заменен списком адресатов из файла данных.

Глава 18. Общие сведения о редакторах sed и gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 505

505

26.06.2012 22:20:54

Резюме
Очевидно, что с помощью лишь одних сценариев командного интерпретатора можно выполнять большой объем работы, но если приходится применять только команды командного
интерпретатора, то задача манипулирования данными становится затруднительной. В системе
Linux предусмотрены две удобные программы, с помощью которых можно значительно упростить обработку текстовых данных. Одной из них является редактор sed — потоковый редактор, который быстро, динамически обрабатывает данные в процессе их считывания. Перед
вызовом редактора sed необходимо подготовить список команд редактирования, применяемых
им к данным.
Вторая программа — это программа gawk, разработанная организацией GNU, которая повторяет и расширяет функциональные возможности программы awk системы Unix. Программа
gawk поддерживает встроенный язык программирования, который может использоваться для
написания сценариев манипулирования данными и обработки данных. Программу gawk можно
использовать для извлечения элементов данных из крупных файлов данных и последующего
вывода результатов почти в любом желаемом формате. В результате существенно упрощается
обработка файлов большого объема, например, журналов, а также появляется возможность
легко создавать определяемые пользователем отчеты по данным из файлов данных.
При использовании обеих программ, sed и gawk, крайне важно знать, как действуют регулярные выражения. Регулярные выражения являются ключом к созданию специализированных фильтров, которые служат для извлечения данных и манипулирования ими в текстовых
файлах. В следующей главе раскрывается мир регулярных выражений, изучение которого часто связано со значительными затруднениями, а также показано, как формировать регулярные
выражения для манипулирования данными любых типов.

506

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 506

26.06.2012 22:20:54

Регулярные
выражения

ГЛАВА

19
В этой главе...
Общее определение понятия
регулярного выражения
Определение шаблонов BRE

Ê

лючом к успешному применению редактора sed и программы gawk в сценариях командного интерпретатора
является полное овладение принципами работы с регулярными выражениями. Использование регулярных выражений — не всегда простая задача, поэтому для обеспечения
фильтрации данных из большой совокупности данных могут потребоваться значительные трудозатраты. В настоящей главе описано, как создавать регулярные выражения
для редактора sed и программы gawk, чтобы иметь возможность отфильтровывать только нужные данные.

Расширенные регулярные
выражения
Регулярные выражения
в действии
Резюме

Общее определение
понятия регулярного
выражения
Первый шаг к пониманию того, что такое регулярные
выражения, состоит в точном определении понятия регулярного выражения. В данном разделе приведено описание
того, чем является регулярное выражение, и показано, как
используются регулярные выражения в системе Linux.

Определение
Регулярное выражение — это заданный особым образом шаблон, который используется в программе Linux для
фильтрации текста. В программе Linux (такой как редактор
sed или программа gawk) шаблон регулярного выражения сопоставляется с данными по мере поступления данных в программу. Если данные успешно сопоставляются

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 507

26.06.2012 22:20:54

Рис. 19.1. Сопоставление данных с шаблоном регулярного выражения

с шаблоном, то принимаются для обработки. При отсутствии сопоставления данных с шаблоном эти данные отвергаются. Иллюстрация к этому описанию приведена на рис. 19.1.
В шаблоне регулярного выражения используются подстановочные знаки для представления
одного или нескольких символов в потоке данных. При работе в системе Linux возможность
задавать подстановочные знаки для представления данных, о которых нет полных сведений,
используется очень часто. В настоящей книге уже был приведен пример применения подстановочных знаков с командой ls системы Linux для формирования листинга файлов и каталогов
(см. главу 3).
Подстановочный знак звездочки позволяет включить в список только те файлы, которые
соответствуют определенным критериям. Например:
$ ls -al da*
-rw-r--r--rw-r--r--rw-r--r--rw-r--r--rw-r--r--rw-r--r--rw-r--r-$

1
1
1
1
1
1
1

rich
rich
rich
rich
rich
rich
rich

rich
rich
rich
rich
rich
rich
rich

45
25
180
45
73
79
187

Nov
Dec
Nov
Nov
Nov
Nov
Dec

26
4
26
26
27
28
4

12:42
12:40
12:42
12:44
12:31
14:01
09:45

data
data.tst
data1
data2
data3
data4
datatest

Параметр da* служит для команды ls указанием, что в выходных данных должны быть
перечислены только те файлы, имена которых начинаются с подстроки da. При этом в имени
файла после da может присутствовать любое количество символов (включая нулевое количество). В ходе выполнения команды ls осуществляется считывание информации об именах всех
файлов в каталоге, но отображаются только те имена, которые сопоставляются с выражением,
содержащим подстановочный знак.
Аналогичным образом действуют подстановочные знаки в шаблонах регулярных выражений. Шаблон регулярного выражения содержит текст и (или) специальные символы, определяющие образец для редактора sed и программы gawk, которому необходимо следовать при
сопоставлении данных с шаблоном. Предусмотрен целый ряд специальных символов, которые
могут использоваться в регулярном выражении в целях определения конкретного шаблона для
фильтрации данных.

508

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 508

26.06.2012 22:20:54

Типы регулярных выражений
Наибольшая сложность при использовании регулярных выражений заключается в том,
что отсутствует единый подход к их формированию. В среде Linux в различных приложениях
используются регулярные выражения разных типов. К ним относятся такие разнообразные
приложения, как языки программирования (Java, Perl и Python), программы Linux (наподобие
редактора sed, программы gawk и программы grep), а также целые программные системы (например, серверы баз данных MySQL и PostgreSQL).
Регулярное выражение вводится в действие с использованием обработчика регулярных выражений. Обработчик регулярных выражений — это основополагающее программное обеспечение, которое интерпретирует шаблоны регулярных выражений и использует эти шаблоны
для сопоставления с текстом.
В мире Linux широко применяются следующие два обработчика регулярных выражений:
■ обработчик базовых регулярных выражений (Basic Regular Expression — BRE) по стандарту POSIX;
■ обработчик расширенных регулярных выражений (Extended Regular Expression — ERE)
по стандарту POSIX.
Большинство программ Linux как минимум соответствует спецификации обработчика BRE
POSIX, обеспечивая распознавание всех символов шаблона, определенных в этой спецификации. Но, к сожалению, некоторые программы (в частности, редактор sed) поддерживают только
подмножество спецификации обработчика BRE. Это обусловлено необходимостью соблюдать
ограничения по быстродействию, поскольку редактор sed предназначен для максимально быстрой обработки текста в потоке данных.
Обработчик POSIX ERE часто применяется в языках программирования, в которых для
фильтрации текста предусмотрено использование регулярных выражений. Обработчик POSIX
ERE поддерживает дополнительные символы шаблона наряду с теми специальными символами, которые применяются в обычных шаблонах, например, для согласования с цифрами,
отдельными словами и алфавитно-цифровыми символами. В программе gawk для обработки
шаблонов регулярных выражений применяется обработчик ERE.
Для решения одной и той же задачи фильтрации можно применить очень много разных способов реализации регулярных выражений, поэтому нелегко составить общее краткое описание
для всех возможных регулярных выражений. В следующих разделах рассматриваются наиболее широко применяемые регулярные выражения и показано, как их использовать в редакторе
sed и программе gawk.

Определение шаблонов BRE
Наиболее простыми являются такие шаблоны BRE, которые служат для сопоставления
с текстовыми символами в потоке данных. В настоящем разделе показано, как задать текст
в шаблоне регулярного выражения и чего следует ожидать в качестве результатов.

Обычный текст
В главе 18 было показано, как использовать обычные текстовые строки в редакторе sed
и программе gawk для фильтрации данных. Ниже приведен пример, позволяющий освежить
эти сведения в памяти.

Глава 19. Регулярные выражения

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 509

509

26.06.2012 22:20:54

$ echo "This is
This is a test
$ echo "This is
$
$ echo "This is
This is a test
$ echo "This is
$

a test" | sed -n '/test/p'
a test" | sed -n '/trial/p'
a test" | gawk '/test/{print $0}'
a test" | gawk '/trial/{print $0}'

Первый шаблон определяет отдельное слово, test. В сценариях редактора sed и программы gawk используются разные версии команды print, которая предназначена для вывода всех
строк, сопоставленных с шаблоном регулярного выражения. В данном случае в текстовой
строке, которая выводится с помощью инструкции echo, присутствует слово "test", поэтому
текст в потоке данных успешно сопоставляется с данным конкретным шаблоном регулярного
выражения, и редактор sed отображает строку.
Второй шаблон также определяет только отдельное слово, на сей раз слово "trial". Но
текстовая строка в инструкции echo не содержит это слово, поэтому не происходит успешное
сопоставление с шаблоном регулярного выражения, и вывод строки не происходит ни в редакторе sed, ни в программе gawk.
Читатель мог уже заметить, что для регулярного выражения такого типа не имеет значения,
в каком месте в потоке данных обнаруживается шаблон. Не имеет также значения то, сколько
раз встречается шаблон. При условии, что обработчику регулярных выражений удается сопоставить шаблон с любой подстрокой текстовой строки, происходит передача строки в программу Linux, использующую данный обработчик.
Ключом к успешному использованию регулярных выражений является обеспечение сопоставления шаблонов регулярных выражений с текстом в потоке данных. Важно помнить, что
успешное функционирование обработчика регулярных выражений при сопоставлении с шаблоном полностью зависит от того, правильно ли составлено регулярное выражение. Первое
правило, о котором всегда следует помнить, состоит в том, что в шаблонах регулярных выражений учитывается регистр. Это означает, что сопоставление происходит успешно только с теми
шаблонами, в которых регистр символов задан должным образом:
$ echo "This is a test" | sed -n '/this/p'
$
$ echo "This is a test" | sed -n '/This/p'
This is a test
$

Первая попытка сопоставления окончилась неудачей, поскольку слово "this" со всеми
строковыми буквами в данной текстовой строке отсутствует, а вторая попытка, в которой применяется шаблон с прописной буквой в нужном месте, оказалась вполне успешной.
Задавая шаблоны регулярных выражений, не обязательно использовать в тексте лишь целые слова. Если определенный в шаблоне текст обнаружится в любом месте в потоке данных,
то произойдет сопоставление с регулярным выражением следующим образом:
$ echo "The books are expensive" | sed -n '/book/p'
The books are expensive
$

Несмотря на то что в тексте в потоке данных содержится подстрока books, учитывается
то, что эта подстрока успешно сопоставляется с включенным в регулярное выражение текстом
book, поэтому сопоставление шаблона регулярного выражения с данными рассматривается

510

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 510

26.06.2012 22:20:54

как успешное. Безусловно, при попытке поменять местами эти две подстроки в потоке данных
и в регулярном выражении сопоставление окончится неудачей:
$ echo "The book is expensive" | sed -n '/books/p'
$

Полный текст регулярного выражения не появляется в потоке данных, поэтому не удается
выполнить сопоставление и редактор sed не отображает текст.
Кроме того, при формировании регулярных выражений можно не ограничиваться применением отдельных слов текста. Предусмотрена возможность включать также в текстовые строки
пробелы и цифры:
$ echo "This is line number 1" | sed -n '/ber 1/p'
This is line number 1
$

Пробелы рассматриваются в регулярном выражении наравне с любыми другими символами:
$ echo "This is line number1" | sed -n '/ber 1/p'
$

Но если в регулярном выражении определен пробел, то он должен появиться и в потоке
данных. Могут быть созданы даже такие шаблоны регулярных выражений, которые сопоставляются с несколькими смежными пробелами:
$ cat data1
This is a normal line of text.
This is a line with too many spaces.
$ sed -n '/ /p' data1
This is a line with too many spaces.
$

В данном случае с шаблоном регулярного выражения сопоставляется строка с двумя пробелами между словами. Это — превосходный способ обнаружения нарушений форматирования
в текстовых файлах, которые связаны с неправильным применением пробелов!

Специальные символы
При использовании текстовых строк в шаблонах регулярных выражений необходимо учитывать некоторые нюансы. Задавая текстовые символы в регулярном выражении, следует учитывать несколько исключений. Дело в том, что некоторые символы в шаблонах регулярных
выражений трактуются особым образом. При попытке непосредственно использовать эти символы в текстовом шаблоне результат окажется далеким от ожидаемого.
Специальные символы, распознаваемые в регулярных выражениях, приведены ниже.
.*[]^${}\+?|()

В следующих разделах будет описано, как именно используются эти специальные символы
в регулярных выражениях. А на данный момент достаточно запомнить, что эти символы нельзя
использовать в непосредственном виде в текстовом шаблоне.
Если же один из специальных символов потребуется применить в качестве текстового символа, то его необходимо вначале экранировать.Экранирование специальных символов представляет собой добавление перед ними специального символа, который служит для обработчика регулярных выражений указанием, что следующий символ должен интерпретироваться

Глава 19. Регулярные выражения

ch19.indd 511

511

29.06.2012 11:36:16

как обычный текстовый символ. Специальным символом, предназначенным для этой цели,
является символ обратной косой черты (\).
Например, если в тексте требуется найти знак доллара, то в шаблоне, предназначенном для
поиска, достаточно задать перед знаком доллара символ обратной косой черты:
$ cat data2
The cost is $4.00
$ sed -n '/\$/p' data2
The cost is $4.00
$

Сам символ обратной косой черты является специальным символом, поэтому, если возникает необходимость использовать его в шаблоне регулярного выражения, экранирование должно
быть применено и к нему самому, что приводит к получению двойной обратной косой черты:
$ echo "\ is a special character" | sed -n '/\\/p'
\ is a special character
$

Наконец, отметим, что при попытке непосредственного использования косой черты в шаблоне регулярного выражения в редакторе sed или программе gawk также возникает ошибка,
несмотря на то, что косая черта не относится к категории специальных символов для регулярного выражения:
$ echo "3 / 2" | sed -n '///p'
sed: -e expression #1, char 2: No previous regular expression
$

Чтобы включить символ косой черты в регулярное выражение, его также необходимо экранировать:
$ echo "3 / 2" | sed -n '/\//p'
3 / 2
$

Теперь редактор sed получает возможность должным образом интерпретировать шаблон
регулярного выражения и сопоставление оканчивается успешно.

Символы обозначения точек привязки
Как показано в разделе “Обычный текст”, по умолчанию при использовании шаблона регулярного выражения сопоставление происходит успешно, независимо от того, в каком месте
потока данных обнаруживается шаблон. Но иногда возникает необходимость учесть расположение шаблона по отношению к началу или к концу строк в потоке данных, для чего используются два специальных символа.

Поиск с начала строки
Для определения шаблона, который сопоставляется с началом строки текста в потоке данных, служит знак вставки (^). Если шаблон обнаруживается в любом другом месте, кроме начала строки текста, то сопоставление с этим шаблоном регулярного выражения оканчивается
неудачей.
Чтобы воспользоваться знаком вставки, необходимо поместить его перед шаблоном, заданным в регулярном выражении:

512

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 512

26.06.2012 22:20:54

$ echo "The book store" | sed -n '/^book/p'
$
$ echo "Books are great" | sed -n '/^Book/p'
Books are great
$

Символ точки привязки в виде знака вставки применяется для проверки того, представлен
ли данный шаблон в начале каждой новой строки данных, с учетом того, что переход на новую
строку происходит вслед за обнаружением символа обозначения конца предыдущей строки:
$ cat data3
This is a test line.
this is another test line.
A line that tests this feature.
Yet more testing of this
$ sed -n '/^this/p' data3
this is another test line.
$

При условии, что шаблон обнаруживается в начале новой строки, происходит фиксация его
наличия с помощью точки привязки, заданной знаком вставки.
Если знак вставки представлен в любом другом месте, отличном от начала шаблона, то он
рассматривается как обычный, а не специальный символ:
$ echo "This ^ is a test" | sed -n '/s ^/p'
This ^ is a test
$

В данном случае знак вставки приведен в шаблоне регулярного выражения не на первом месте, поэтому в редакторе sed этот символ используется для сопоставления как обычный символ.
На заметку

Если требуется задать шаблон регулярного выражения, в котором знак вставки обозначает сам себя, то не требуется его экранировать с помощью обратной косой черты. Но
если знак вставки, за которым следует дополнительный текст в шаблоне, должен быть
показан на первом месте, то необходимо ввести экранирующий символ перед знаком
вставки.

Поиск конца строки
Задачей, противоположной поиску шаблона в начале строки, является его поиск в конце
строки. Конечная точка привязки определяется с помощью специального символа — знака
доллара ($). Этот специальный символ должен быть добавлен после текстового шаблона для
указания на то, что этим текстовым шаблоном должна заканчиваться строка данных:
$ echo "This is a good book" | sed -n '/book$/p'
This is a good book
$ echo "This book is good" | sed -n '/book$/p'
$

С использованием конечного текстового шаблона связаны определенные сложности, заключающиеся в том, что при его определении необходимо тщательно проверять правильность
задания искомой строки:
$ echo "There are a lot of good books" | sed -n '/book$/p'
$

Глава 19. Регулярные выражения

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 513

513

26.06.2012 22:20:54

В данном случае слово "book" задано в конце строки во множественном числе, а это означает,
что больше не произойдет сопоставление с шаблоном регулярного выражения, несмотря на то,
что само слово "book" присутствует в потоке данных. Текстовый шаблон обязательно должен
стоять на последнем месте в строке, чтобы сопоставление с шаблоном было выполнено успешно.

Совместное применение разных точек привязки
В процессе обработки данных обнаруживается ряд обычных ситуаций, в которых может
оказаться удобным объединение и начальной, и конечной точек привязки в одной и той же
строке. Первая из этих ситуаций такова. Предположим, необходимо найти строку данных, в которой не содержится ничего, кроме какого-то конкретного текстового шаблона:
$ cat data4
this is a test of using both anchors
I said this is a test
this is a test
I'm sure this is a test.
$ sed -n '/^this is a test$/p' data4
this is a test
$

Редактор sed пропускает строки, которые включают другой текст в дополнение к указанному тексту.
Вторая ситуация на первый взгляд может показаться немного надуманной, но решение по
выходу из нее является чрезвычайно полезным. Применяя в сочетании обе точки привязки
в шаблоне, не содержащем текста, можно отфильтровать пустые строки из потока данных. Рассмотрим следующий пример:
$ cat data5
This is one test line.
This is another test line.
$ sed '/^$/d' data5
This is one test line.
This is another test line.
$

Шаблон регулярного выражения, который определен в данном случае, обеспечивает поиск
строк, в которых нет ничего между началом и концом. Вообще говоря, пустыми являются те
строки, в которых нет никакого текста между двумя символами обозначения конца строки,
поэтому происходит их сопоставление с данным шаблоном регулярного выражения. В редакторе sed используется команда delete (сокращенно d) для удаления строк, сопоставленных
с шаблоном регулярного выражения, таким образом, происходит удаление всех пустых строк
из текста. Это — эффективный способ очистки документов от пустых строк.

Символ точки
Специальный символ точки предназначен для сопоставления с любым отдельным символом, кроме символа обозначения конца строки. Однако, чтобы произошло сопоставление
с символом точки, в соответствующем месте текста должен присутствовать хотя бы какой-то
символ; если нет такого символа, который мог бы быть сопоставлен с точкой, то применение
шаблона оканчивается неудачей.

514

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 514

26.06.2012 22:20:54

Рассмотрим несколько примеров использования символа точки в шаблоне регулярного выражения:
$ cat data6
This is a test of a line.
The cat is sleeping.
That is a very nice hat.
This test is at line four.
at ten o'clock we'll go home.
$ sed -n '/.at/p' data6
The cat is sleeping.
That is a very nice hat.
This test is at line four.
$

Читатель должен сам попытаться определить, почему обработка первой строки окончилась
неудачей, а вторая и третья строки прошли сопоставление успешно. Что касается четвертой
строки, то ситуация немного сложнее. Заметим, что подстрока at должна быть сопоставлена
успешно, но перед ней отсутствует какой-либо символ, который можно было бы сопоставить
с символом точки. Да, но есть нечто другое! В регулярных выражениях пробелы рассматриваются как символы, поэтому благодаря наличию пробела перед подстрокой at сопоставление
с шаблоном происходит успешно. Это утверждение можно проверить по пятой строке, в которой подстрока at находится в самом начале, поэтому сопоставление с шаблоном оканчивается
неудачей.

Классы символов
Специальный символ точки превосходно подходит для сопоставления символьной позиции
с любым символом, но иногда приходится ограничивать состав символов, с которыми должно
быть выполнено сопоставление. Для этого в регулярных выражениях применяются так называемые классы символов.
Предусмотрены широкие возможности определения классов символов, предназначенных
для сопоставления с определенной позицией в текстовом шаблоне. Если один из символов,
принадлежащих к классу символов, обнаруживается в потоке данных, то происходит его
успешное сопоставление с шаблоном.
Для определения класса символов используются квадратные скобки, в которых должны
быть заданы все символы, предназначенные для включения в класс. Затем весь класс символов в шаблоне может быть задан полностью аналогично тому, как применяется любой другой
подстановочный знак. На первых порах бывает сложно привыкнуть к использованию классов
символов, но после их освоения можно добиться весьма полезных результатов.
Ниже приведен пример создания класса символов.
$ sed -n '/[ch]at/p' data6
The cat is sleeping.
That is a very nice hat.
$

При использовании того же файла данных, что и в примере со специальным символом точки, был получен совсем другой результат. На сей раз мы сумели отфильтровать строку, которая
содержала только слово at. С этим шаблоном были сопоставлены только строки, в которых
содержится слово cat или hat. Следует также отметить, что не произошло и сопоставление

Глава 19. Регулярные выражения

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 515

515

26.06.2012 22:20:54

строки, которая начинается с подстроки at. Это связано с тем, что в строке должен присутствовать символ из класса символов, который сопоставляется с соответствующей позицией.
Классы символов становятся удобными и в тех случаях, если заранее не известно, в каком
регистре будет представлен некоторый буквенный символ:
$ echo "Yes" | sed -n '/[Yy]es/p'
Yes
$ echo "yes" | sed -n '/[Yy]es/p'
yes
$

Предусмотрена возможность использовать в одном выражении несколько классов символов:
$ echo "Yes" | sed -n '/[Yy][Ee][Ss]/p'
Yes
$ echo "yEs" | sed -n '/[Yy][Ee][Ss]/p'
yEs
$ echo "yeS" | sed -n '/[Yy][Ee][Ss]/p'
yeS
$

В этом регулярном выражении применяются три класса символов, соответствующие прописным и строчным буквам данного слова во всех трех символьных позициях.
Классы символов не обязательно должны содержать только буквенные символы; в них могут быть также представлены цифры:
$ cat data7
This line doesn't contain a number.
This line has 1 number on it.
This line a number 2 on it.
This line has a number 4 on it.
$ sed -n '/[0123]/p' data7
This line has 1 number on it.
This line a number 2 on it.
$

Данный шаблон регулярного выражения сопоставляется с любыми строками, которые содержат цифры 0, 1, 2 или 3. Строки с любыми другими цифрами, а также строки вообще без
цифр пропускаются.
Классы символов можно объединять для проверки того, отформатированы ли должным образом такие строки с цифрами, как номера телефонов и почтовые индексы. Но при попытке
обеспечить сопоставление с конкретным форматом необходимо соблюдать осторожность. Ниже
приведен пример того, как может возникнуть ошибка при сопоставлении с почтовым индексом.
$ cat data8
60633
46201
223001
4353
22203
$ sed -n '
>/[0123456789][0123456789][0123456789][0123456789][0123456789]/p
>' data8
60633

516

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 516

26.06.2012 22:20:55

46201
223001
22203
$

По-видимому, этот результат далек от ожидаемого. Регулярное выражение успешно выполняет задачу отфильтровывания чисел, количество цифр в которых слишком мало по сравнению
с форматом почтового индекса, поскольку при обработке коротких чисел не происходит сопоставление с последними классами символов. Однако регулярное выражение не позволяет исключить шестизначное число, несмотря на то, что в нем определено только пять классов символов.
Напомним, что для успешного сопоставления с шаблоном регулярного выражения достаточно того, чтобы этот шаблон был обнаружен в любом месте строки текста в потоке данных.
Иначе говоря, приведенный выше шаблон не исключает возможность наличия дополнительных символов, кроме тех, что заданы в шаблоне сопоставления. Чтобы обеспечить успешное
сопоставление только с теми числами, которые состоят исключительно из пяти цифр, необходимо выделить такие числа тем или иным образом из потока данных, например, с помощью
пробелов или, как в данном случае, разместить в отдельной строке и применить привязки к началу и концу строки:
$ sed -n '
> /^[0123456789][0123456789][0123456789][0123456789][0123456789]$/p
> ' data8
60633
46201
22203
$

Теперь полученный результат много лучше! Ниже в главе будет показано, как еще больше
упростить это решение.
Классы символов весьма широко используются для выполнения еще одной задачи — интерпретации слов, которые могут быть введены с орфографическими ошибками, наподобие
данных, введенных пользователем в форме. Можно легко создать регулярные выражения, позволяющие успешно справляться с такими ситуациями, когда в данных могут иметь место распространенные орфографические ошибки:
$ cat data9
I need to have some maintenence done on my car.
I'll pay that in a seperate invoice.
After I pay for the maintenance my car will be as good as new.
$ sed -n '
/maint[ea]n[ae]nce/p
/sep[ea]r[ea]te/p
' data9
I need to have some maintenence done on my car.
I'll pay that in a seperate invoice.
After I pay for the maintenance my car will be as good as new.
$

В двух командах print редактора sed в данном примере используются классы символов регулярного выражения, чтобы можно было распознать в тексте слова maintenance и separate
с обычными орфографическими ошибками. Тот же шаблон регулярного выражения успешно
сопоставляется и с правильно написанным словом "maintenance".

Глава 19. Регулярные выражения

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 517

517

26.06.2012 22:20:55

Обращение классов символов
В шаблонах регулярного выражения можно также обеспечить сопоставление с символами, не входящими в классы символов. В таком случае вместо поиска символа, содержащегося
в классе, происходит поиск символа, который не относится к классу. Для этого достаточно поместить знак вставки перед определением диапазона в классе символов:
$ sed -n '/[^ch]at/p' data6
This test is at line two.
$

Такая операция называется обращением класса символов. В данном случае шаблон регулярного выражения, в котором также задана текстовая строка, сопоставляется с любым символом, отличным от c и от h. К категории символов, отличных от указанных, относится также
пробел, поэтому и этот символ обеспечивает успешное сопоставление с шаблоном. Но даже
после обращения класс символов должен сопоставляться с конкретным символом, поэтому
проверка строки, начинающейся с подстроки at, также оканчивается неудачей.

Использование диапазонов
Читатель мог заметить, что приведенный выше пример проверки кода почтового индекса — довольно громоздкий, поскольку в нем для каждой позиции перечисляются все возможные цифры в каждом классе символов. К счастью, предусмотрена возможность воспользоваться определенным сокращением и обойтись без таких перечислений.
В классе символов можно задавать диапазоны символов с помощью дефиса. Достаточно
указать первый символ в диапазоне (дефис), а затем последний символ. Регулярное выражение
включит все символы, находящиеся в пределах указанного диапазона, с учетом кодировки символов, применяемой в системе Linux (см. главу 2).
Теперь можем упростить пример с почтовым индексом, указывая диапазоны цифр:
$ sed -n '/^[0-9][0-9][0-9][0-9][0-9]$/p' data8
60633
46201
45902
$

Очевидно, что при этом объем кода значительно сокращается! Каждый из этих классов
символов сопоставляется с любой цифрой от 0 до 9. Сопоставление с шаблоном окончится
неудачей, если в любом месте в данных будет присутствовать буква:
$ echo "a8392" | sed -n '/^[0-9][0-9][0-9][0-9][0-9]$/p'
$
$ echo "1839a" | sed -n '/^[0-9][0-9][0-9][0-9][0-9]$/p'
$
$ echo "18a92" | sed -n '/^[0-9][0-9][0-9][0-9][0-9]$/p'
$

Тот же метод применим и по отношению к буквенным символам:
$ sed -n '/[c-h]at/p' data6
The cat is sleeping.
That is a very nice hat.
$

518

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 518

26.06.2012 22:20:55

Новый шаблон [c-h]at сопоставляется со словами, первой буквой которых может быть
любая буква от c до h. В данном случае не удается сопоставить с шаблоном только строку,
в которой подстрока at находится в самом начале.
В одном классе символов можно также задать несколько несмежных диапазонов:
$ sed -n '/[a-ch-m]at/p' data6
The cat is sleeping.
That is a very nice hat.
$

Данный класс символов допускает появление любой буквы из диапазонов от a до c и от h
до m перед подстрокой at. Этот диапазон отвергает любые символы от d до g:
$ echo "I'm getting too fat." | sed -n '/[a-ch-m]at/p'
$

В данном случае окончилась неудачей проверка с помощью шаблона строки со словом fat,
поскольку первая буква слова не находится в указанном диапазоне.

Специальные классы символов
Спецификация BRE не только позволяет определять собственные классы символов, но
и содержит специальные классы символов, которые могут использоваться для сопоставления
с конкретными типами символов. В табл. 19.1 описаны специальные символы BRE, которые
могут использоваться в регулярных выражениях.

Таблица 19.1. Специальные классы символов BRE
Класс

Описание

[[:alpha:]]

Обеспечивает сопоставление с любым буквенным символом, прописным или строчным

[[:alnum:]]

Сопоставляется с любым алфавитно-цифровым символом: 0–9, A–Z или a–z

[[:blank:]]

Сопоставляется с пробелом или знаком табуляции

[[:digit:]]

Сопоставляется с цифрой от 0 до 9

[[:lower:]]

Сопоставляется с любым строчным алфавитным символом от a до z

[[:print:]]

Сопоставляется с любым печатаемым символом

[[:punct:]]

Сопоставляется со знаком пунктуации

[[:space:]]

Сопоставляется с любым пробельным символом: пробела, табуляции, перевода на новую строку
(NL), прогона формы (FF), вертикальной табуляции (VT), возврата каретки (CR)

[[:upper:]]

Сопоставляется с любым прописным алфавитным символом от A до Z

Специальные классы символов можно использоваться в шаблонах регулярных выражений
так же, как обычные классы символов:
$ echo "abc" | sed -n '/[[:digit:]]/p'
$
$ echo "abc" | sed -n '/[[:alpha:]]/p'
abc
$ echo "abc123" | sed -n '/[[:digit:]]/p'
abc123
$ echo "This is, a test" | sed -n '/[[:punct:]]/p'
This is, a test

Глава 19. Регулярные выражения

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 519

519

26.06.2012 22:20:55

$ echo "This is a test" | sed -n '/[[:punct:]]/p'
$

Специальные классы символов позволяют проще определять диапазоны. Вместо того чтобы использовать диапазон [0–9], можно просто указать [[:digit:]].

Звездочка
Чтобы указать, что некоторый символ должен появиться в тексте нуль или большее количество раз для сопоставления с шаблоном, можно поместить после символа звездочку:
$ echo
ik
$ echo
iek
$ echo
ieek
$ echo
ieeek
$ echo
ieeeek
$

"ik" | sed -n '/ie*k/p'
"iek" | sed -n '/ie*k/p'
"ieek" | sed -n '/ie*k/p'
"ieeek" | sed -n '/ie*k/p'
"ieeeek" | sed -n '/ie*k/p'

Этот символ шаблона широко используется для обработки слов, в которых встречаются
распространенные орфографические ошибки или которые имеют разные варианты написания
в различных диалектах языка. Например, если необходимо написать сценарий, предназначенный для использования и в американском, и в британском диалекте английского языка, то можно применить следующую конструкцию:
$ echo "I'm
I'm getting
$ echo "I'm
I'm getting
$

getting a color TV" | sed -n '/colou*r/p'
a color TV
getting a colour TV" | sed -n '/colou*r/p'
a colour TV

Подстрока u* в шаблоне указывает, что буква u может либо присутствовать, либо отсутствовать в тексте, сопоставляемом с шаблоном. Аналогичным образом, если известно, что некоторое слово часто бывает написано c орфографическими ошибками, то к этому можно заранее подготовиться с помощью шаблона со звездочками:
$
I
$
I
$

echo "I ate a potatoe with my lunch." | sed -n '/potatoe*/p'
ate a potatoe with my lunch.
echo "I ate a potato with my lunch." | sed -n '/potatoe*/p'
ate a potato with my lunch.

Размещение звездочки вслед за возможной лишней буквой позволит успешно распознавать
слова с орфографической ошибкой.
Еще одна удобная возможность состоит в совместном применении специального символа
точки со специальным символом звездочки. С помощью такой комбинации можно составить
шаблон, сопоставимый с любым количеством любых символов. Необходимость в этом часто
возникает, если в потоке данных две текстовые строки могут стоять рядом или быть отделены
друг от друга:

520

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 520

26.06.2012 22:20:55

$ echo "this is a regular pattern expression" | sed -n '
> /regular.*expression/p'
this is a regular pattern expression
$

С использованием этого шаблона можно легко обеспечить поиск нескольких слов, которые
могут появляться в любом месте строки текста в потоке данных.
Звездочку можно применять не только к отдельному символу, но и к классу символов. Это
позволяет задавать группы или диапазоны символов, которые могут неоднократно появляться
в тексте:
$ echo "bt" | sed -n '/b[ae]*t/p'
bt
$ echo "bat" | sed -n '/b[ae]*t/p'
bat
$ echo "bet" | sed -n '/b[ae]*t/p'
bet
$ echo "btt" | sed -n '/b[ae]*t/p'
btt
$
$ echo "baat" | sed -n '/b[ae]*t/p'
baat
$ echo "baaeeet" | sed -n '/b[ae]*t/p'
baaeeet
$ echo "baeeaeeat" | sed -n '/b[ae]*t/p'
baeeaeeat
$ echo "baakeeet" | sed -n '/b[ae]*t/p'
$

Сопоставление с данным шаблоном осуществляется успешно при условии, что символы a
и e появляются в любых сочетаниях между символами b и t (включая тот случай, когда они
вообще не появляются). При обнаружении любого другого символа, не относящегося к этому
заданному классу символов, сопоставление с шаблоном оканчивается неудачей.

Расширенные регулярные выражения
Шаблоны POSIX ERE включают несколько дополнительных символов, которые используются в определенных приложениях и программах Linux. Программа gawk распознает шаблоны
ERE, но редактор sed этого не обеспечивает.
Внимание!

Важно помнить, что в редакторе sed и программе gawk применяются разные обработчики регулярных выражений. В программе gawk допускается использование большинства символов шаблонов расширенных регулярных выражений, поэтому эта программа
предоставляет определенные дополнительные возможности фильтрации, которые не
предусмотрены в редакторе sed. Но это влечет за собой то, что программа gawk часто
функционирует медленнее при обработке потоков данных.

В настоящем разделе описаны наиболее широко используемые символы шаблонов ERE,
которые могут быть включены в конкретные сценарии программы gawk.

Глава 19. Регулярные выражения

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 521

521

26.06.2012 22:20:55

Вопросительный знак
Вопросительный знак по своему назначению аналогичен звездочке, но имеет небольшое
отличие. Вопросительный знак указывает, что предыдущий символ может повторяться нуль
или один раз, но не больше. С помощью вопросительного знака нельзя обеспечить сопоставление с большим количеством вхождений символа:
$ echo
bt
$ echo
bet
$ echo
$
$ echo
$

"bt" | gawk '/be?t/{print $0}'
"bet" | gawk '/be?t/{print $0}'
"beet" | gawk '/be?t/{print $0}'
"beeet" | gawk '/be?t/{print $0}'

Если символ e отсутствует в тексте или появляется в нем только один раз, сопоставление
с шаблоном оканчивается успешно.
Так же, как и звездочку, вопросительный знак можно задавать и применительно к классу
символов:
$ echo
bt
$ echo
bat
$ echo
$
$ echo
bet
$ echo
$
$ echo
$
$ echo
$

"bt" | gawk '/b[ae]?t/{print $0}'
"bat" | gawk '/b[ae]?t/{print $0}'
"bot" | gawk '/b[ae]?t/{print $0}'
"bet" | gawk '/b[ae]?t/{print $0}'
"baet" | gawk '/b[ae]?t/{print $0}'
"beat" | gawk '/b[ae]?t/{print $0}'
"beet" | gawk '/b[ae]?t/{print $0}'

При обнаружении символа из класса символов в количестве нуль или один сопоставление
с шаблоном оканчивается успешно. Но если появляются подряд два символа из класса символов или один символ обнаруживается дважды, то сопоставление с шаблоном оканчивается
неудачей.

Знак “плюс”
Знак “плюс” — еще один символ шаблона, аналогичный звездочке, но также действует
иначе по сравнению с вопросительным знаком (хотя и не так, как звездочка). Знак “плюс” указывает, что предшествующий ему символ может появляться один или несколько раз, но должен
присутствовать в тексте не меньше, чем в одном экземпляре. Сопоставление с этим шаблоном
не происходит, если указанный символ отсутствует в тексте:
$ echo "beeet" | gawk '/be+t/{print $0}'
beeet
$ echo "beet" | gawk '/be+t/{print $0}'
beet

522

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 522

26.06.2012 22:20:55

$ echo "bet" | gawk '/be+t/{print $0}'
bet
$ echo "bt" | gawk '/be+t/{print $0}'
$

Если символ e не обнаруживается в тексте, то сопоставление с шаблоном оканчивается
неудачей. Знак “плюс”, как и другие знаки повтора, может применяться с классами символов,
по такому же принципу, как звездочка и вопросительный знак:
$ echo
$
$ echo
bat
$ echo
bet
$ echo
beat
$ echo
beet
$ echo
beeat
$

"bt" | gawk '/b[ae]+t/{print $0}'
"bat" | gawk '/b[ae]+t/{print $0}'
"bet" | gawk '/b[ae]+t/{print $0}'
"beat" | gawk '/b[ae]+t/{print $0}'
"beet" | gawk '/b[ae]+t/{print $0}'
"beeat" | gawk '/b[ae]+t/{print $0}'

На сей раз текст сопоставляется с указанным шаблоном, если обнаруживается любой символ, определенный в классе символов.

Использование фигурных скобок
В спецификации ERE предусмотрено использование фигурных скобок, которые позволяют определять пределы повторения предшествующих символов в регулярном выражении. Такие пределы повторения часто именуются интервалами. Интервал может быть представлен
в одном из двух указанных ниже форматов.
■ m. Регулярное выражение появляется точно m раз.
■ m,n. Регулярное выражение появляется по меньшей мере m раз, но не больше чем n раз.
Это средство позволяет выполнять точную настройку того, сколько раз допускается появление символа (или класса символов) в шаблоне.
Внимание!

По умолчанию программа gawk не распознает интервалы в регулярных выражениях. Чтобы обеспечить распознавание программой gawk интервалов регулярных выражений, необходимо задать при ее вызове опцию командной строки --re-interval.

Ниже приведен пример использования простого интервала с единичным значением.
$ echo "bt" | gawk --re-interval '/be{1}t/{print $0}'
$
$ echo "bet" | gawk --re-interval '/be{1}t/{print $0}'
bet
$ echo "beet" | gawk --re-interval '/be{1}t/{print $0}'
$

Глава 19. Регулярные выражения

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 523

523

26.06.2012 22:20:55

Задавая интервал, равный единице, можно точно указать, в каком количестве символ может
присутствовать в строке, чтобы обеспечить ее сопоставление с шаблоном. Если символ появляется больше одного раза, то сопоставление с шаблоном оканчивается неудачей.
Кроме того, часто возникают ситуации, в которых требуется определить и нижний, и верхний пределы:
$ echo
$
$ echo
bet
$ echo
beet
$ echo
$

"bt" | gawk --re-interval '/be{1,2}t/{print $0}'
"bet" | gawk --re-interval '/be{1,2}t/{print $0}'
"beet" | gawk --re-interval '/be{1,2}t/{print $0}'
"beeet" | gawk --re-interval '/be{1,2}t/{print $0}'

В данном примере символ e может появляться один или два раза, чтобы сопоставление
с шаблоном оказалось успешным; в противном случае сопоставление оканчивается неудачей.
Шаблоны сопоставления с интервалами могут также применяться к классам символов:
$ echo
$
$ echo
bat
$ echo
bet
$ echo
beat
$ echo
beet
$ echo
$
$ echo
$
$ echo
$

"bt" | gawk --re-interval '/b[ae]{1,2}t/{print $0}'
"bat" | gawk --re-interval '/b[ae]{1,2}t/{print $0}'
"bet" | gawk --re-interval '/b[ae]{1,2}t/{print $0}'
"beat" | gawk --re-interval '/b[ae]{1,2}t/{print $0}'
"beet" | gawk --re-interval '/b[ae]{1,2}t/{print $0}'
"beeat" | gawk --re-interval '/b[ae]{1,2}t/{print $0}'
"baeet" | gawk --re-interval '/b[ae]{1,2}t/{print $0}'
"baeaet" | gawk --re-interval '/b[ae]{1,2}t/{print $0}'

Сопоставление этого шаблона регулярного выражения происходит успешно, если в текстовой строке имеются точно одно или два вхождения буквы a или e, но оканчивается неудачей,
если присутствует любая другая комбинация этих букв.

Символ канала
Символ канала позволяет задавать два или несколько шаблонов, применяемых обработчиком регулярных выражений в соответствии с логической операцией OR при исследовании потока данных. Если с текстом в потоке данных сопоставляется любой из шаблонов, соединенных
символом канала, то текст успешно проходит проверку. Если же не удается согласовать ни один
из шаблонов, то проверка текста в потоке данных по регулярному выражению оканчивается
неудачей.
Регулярное выражение с символом канала имеет следующий формат:
expr1|expr2|...

524

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 524

26.06.2012 22:20:55

Ниже приведен пример применения такого регулярного выражения.
$ echo "The cat is asleep" | gawk '/cat|dog/{print $0}'
The cat is asleep
$ echo "The dog is asleep" | gawk '/cat|dog/{print $0}'
The dog is asleep
$ echo "The sheep is asleep" | gawk '/cat|dog/{print $0}'
$

В этом примере осуществляется проверка наличия подстроки cat или dog в потоке данных. При использовании символа канала в регулярных выражениях нельзя вводить какие-либо
пробелы, поскольку при обнаружении пробелов происходит их добавление к шаблону регулярного выражения.
Регулярные выражения по обе стороны от символа канала могут использоваться в любом
шаблоне регулярного выражения, включая классы символов, для определения текста:
$ echo "He has a hat." | gawk '/[ch]at|dog/{print $0}'
He has a hat.
$

В этом примере обеспечивается сопоставление с данными в потоке текстовых данных любой подстроки — cat, hat или dog.

Выражения группирования
Шаблоны регулярных выражений можно также группировать с использованием круглых
скобок. После группирования шаблона регулярного выражения вся полученная группа рассматривается как один обычный символ. К группе можно применять специальные символы по
такому же принципу, как и к отдельным символам. Например:
$ echo "Sat" | gawk '/Sat(urday)?/{print $0}'
Sat
$ echo "Saturday" | gawk '/Sat(urday)?/{print $0}'
Saturday
$

Формирование группы из окончания "urday" и применения вопросительного знака позволяет обеспечить сопоставление с шаблоном полного названия дня недели Saturday и сокращенного названия Sat.
Широко принято использовать группирование наряду с символом канала для создания
групп возможных сопоставлений с шаблоном:
$ echo
cat
$ echo
cab
$ echo
bat
$ echo
bab
$ echo
$
$ echo
$

"cat" | gawk '/(c|b)a(b|t)/{print $0}'
"cab" | gawk '/(c|b)a(b|t)/{print $0}'
"bat" | gawk '/(c|b)a(b|t)/{print $0}'
"bab" | gawk '/(c|b)a(b|t)/{print $0}'
"tab" | gawk '/(c|b)a(b|t)/{print $0}'
"tac" | gawk '/(c|b)a(b|t)/{print $0}'

Глава 19. Регулярные выражения

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 525

525

26.06.2012 22:20:55

Шаблон (c|b)a(b|t) сопоставляется с любым вариантом выбора символов из первой
группы наряду с любым вариантом выбора из второй группы.

Регулярные выражения в действии
Выше описаны правила использования шаблонов регулярных выражений и приведено несколько простых примеров, а теперь мы можем применить полученные знания на деле. В следующих разделах рассматриваются некоторые более практически значимые примеры использования регулярных выражений в сценариях командного интерпретатора.

Подсчет количества файлов в каталоге
Для начала рассмотрим сценарий командного интерпретатора, с помощью которого можно
подсчитать количество исполняемых файлов, присутствующих в каталогах, которые определены в переменной среды PATH. Для этого необходимо провести синтаксический анализ переменной PATH для получения отдельных имен каталогов. В главе 5 было показано, как отобразить содержимое переменной среды PATH:
$ echo $PATH
/usr/local/bin:/bin:/usr/bin:/usr/X11R6/bin:/usr/games:/usr/java/
j2sdk1.4.1_01/bin
$

В разных системах Linux переменная среды PATH имеет различные значения, в зависимости от того, какие приложения развернуты в системе. Ключом к решению задачи распознавания
отдельных каталогов в переменной PATH является то, что каталоги разделены двоеточиями.
Чтобы получить перечень каталогов, которые могут использоваться в сценарии, достаточно
заменить каждое двоеточие пробелом, поскольку в самих именах каталогов пробелы отсутствуют. Читатель уже знает, что в редакторе sed эту задачу можно решить с использованием
простого регулярного выражения:
$ echo $PATH | sed 's/:/ /g'
/usr/local/bin /bin /usr/bin /usr/X11R6/bin /usr/games /usr/java/
j2sdk1.4.1_01/bin
$

А после того как каталоги будут разделены, можно применить содержащую их строку стандартной инструкции for (см. главу 12) для формирования цикла с итерацией по каждому каталогу:
mypath=‛echo $PATH | sed 's/:/ /g'‛
for directory in $mypath
do
...
done

После получения сведений о каждом каталоге можно воспользоваться командой ls для получения листингов всех файлов во всех каталогах и ввести в действие еще одну инструкцию
for, чтобы провести итерацию по каждому файлу, наращивая при этом счетчик.
Окончательная версия сценария выглядит следующим образом:
$ cat countfiles
#!/bin/bash
# подсчет количества файлов в пути PATH

526

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 526

26.06.2012 22:20:55

mypath=‛echo $PATH | sed 's/:/ /g'‛
count=0
for directory in $mypath
do
check=‛ls $directory‛
for item in $check
do
count=$[ $count + 1 ]
done
echo "$directory - $count"
count=0
done
$ ./countfiles
/usr/local/bin - 79
/bin - 86
/usr/bin - 1502
/usr/X11R6/bin - 175
/usr/games - 2
/usr/java/j2sdk1.4.1_01/bin - 27
$

Очевидно, что теперь становится ясно, какими возможностями обладают регулярные выражения!

Проверка правильности номера телефона
В предыдущем примере было показано, как обеспечить совместное применение простого
регулярного выражения и редактора sed для замены символов в потоке данных в целях последующей обработки данных. Регулярные выражения часто используются также для проверки
данных и предоставления гарантий того, что данные заданы в надлежащем формате, приемлемом для некоторого сценария.
Одним из широко используемых приложений проверки данных является определение правильности формата номеров телефонов. Задание номеров телефонов предусмотрено во многих
формах ввода данных, но пользователи часто ошибаются, когда первый раз пытаются ввести
правильно отформатированный номер телефона. В Соединенных Штатах предусмотрено несколько общепринятых способов представления номера телефона:
(123)456-7890
(123) 456-7890
123-456-7890
123.456.7890

Это означает, что пользователи могут вводить номера телефонов в форме одним из четырех способов. Регулярное выражение должно быть достаточно надежным, чтобы справляться
с любой из этих ситуаций.
При формировании регулярного выражения лучше всего начинать слева, а затем постепенно наращивать шаблон для обеспечения сопоставления со всеми возможными символами,
которые могут встретиться в дальнейшем. В данном примере начнем с того, что в номере телефона может присутствовать или отсутствовать левая круглая скобка. Для сопоставления с этим
символом можно применить следующий шаблон:
^\(?

Глава 19. Регулярные выражения

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 527

527

26.06.2012 22:20:55

Знак вставки используется для указания на то, что данные с номером телефона начинаются
с новой строки. Но левая круглая скобка — специальный символ, поэтому его необходимо
экранировать, чтобы иметь возможность использовать как обычный символ. Вопросительный
знак указывает на то, что левая круглая скобка может присутствовать или отсутствовать в данных, но при этом сопоставление должно происходить успешно.
За этим следует трехзначный код города. В Соединенных Штатах коды городов начинаются
с цифры 2 (ни один код города не начинается с цифр 0 или 1), т.е. первой цифрой кода может
быть любая цифра от 2 до 9. Для сопоставления с кодом города необходимо использовать следующий шаблон:
[2-9][0-9]{2}

Этот шаблон требует, чтобы первым символом кода была цифра от 2 до 9 включительно,
а за ней могут следовать любые две цифры. После кода города может быть задана или не задана
закрывающая, правая круглая скобка:
\)?

За кодом города может присутствовать или отсутствовать пробел либо находиться дефис
или точка. Выражения, задающие эти условия, можно сгруппировать с использованием групп
символов, соединенных символами канала:
(| |-|\.)

Самый первый символ канала появляется сразу после левой круглой скобки и применяется
для сопоставления при том условии, что пробел отсутствует. Для точки необходимо использовать экранирующий символ; в противном случае она будет интерпретироваться как сопоставляемая с любым символом.
Далее следует трехзначный дополнительный номер телефона. В этом случае не требуется
учитывать какие-то особые условия:
[0-9]{3}

После дополнительного номера телефона необходимо обеспечить сопоставление с пробелом, дефисом или точкой (на сей раз можно не беспокоиться в связи необходимостью сопоставления при отсутствии пробела, поскольку должен быть задан по крайней мере пробел между
дополнительным номером телефона и остальной частью номера):
( |-|\.)

Затем, чтобы завершить формирование регулярного выражения, необходимо обеспечить сопоставление четырехзначного локального дополнительного номера телефона в конце строки:
[0-9]{4}$

Соединив указанные части в общий шаблон, получим следующее:
^\(?[2-9][0-9]{2}\)?(| |-|\.)[0-9]{3}( |-|\.)[0-9]{4}$

Этот шаблон регулярного выражения можно использовать в программе gawk для исключения неправильно заданных номеров телефонов. Осталось только ознакомиться с тем, как создать простой сценарий в программе gawk с применением регулярного выражения и обработать
список телефонов с помощью сценария. Напомним, что при использовании интервалов регулярного выражения в программе gawk необходимо задавать опцию командной строки --reinterval, так как в противном случае будут получены не правильные результаты.
Указанный сценарий приведен ниже.
$ cat isphone
#!/bin/bash

528

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 528

26.06.2012 22:20:55

# сценарий отфильтровывания неправильных номеров телефонов
gawk --re-interval '/^\(?[2-9][0-9]{2}\)?(| |-|\.)
[0-9]{3}( |-|\.)[0-9]{4}/{print $0}'
$

Данный листинг не позволяет убедиться в этой особенности, но команда gawk приведена
на одной строке в сценарии командного интерпретатора. После этого появляется возможность
перенаправлять номера телефонов в сценарий для обработки:
$ echo "317-555-1234" | ./isphone
317-555-1234
$ echo "000-555-1234" | ./isphone
$

Еще один вариант состоит в том, что можно перенаправить целый файл со списком номеров
телефонов, чтобы отфильтровать неправильные номера:
$ cat phonelist
000-000-0000
123-456-7890
212-555-1234
(317)555-1234
(202) 555-9876
33523
1234567890
234.123.4567
$ cat phonelist | ./isphone
212-555-1234
(317)555-1234
(202) 555-9876
234.123.4567
$

В выводе будут присутствовать только допустимые номера телефонов, которые успешно
сопоставлены с шаблоном регулярного выражения.

Синтаксический анализ адреса электронной почты
В наши дни информационный обмен по электронной почте с применением адресов электронной почты стал одной из наиболее важных форм связи. Но разработчики сценариев, в которых должна осуществляться проверка адресов электронной почты, сталкиваются со значительными сложностями, поскольку предусмотрено много разных способов формирования
такого адреса. Адрес электронной почты имеет следующую основную форму:
username@hostname

В значении username может использоваться любой алфавитно-цифровой символ наряду
с некоторыми специальными символами:
■
■
■
■

точка;
дефис;
знак “плюс”;
знак подчеркивания.

Глава 19. Регулярные выражения

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 529

529

26.06.2012 22:20:55

Идентификатор пользователя электронной почты, в котором эти символы появляются в любой комбинации, остается допустимым. Часть hostname адреса электронной почты состоит из
одного или нескольких имен доменов и имени сервера. Имя сервера и имена доменов также
должны следовать строгим правилам именования, поскольку в них разрешается использовать
только алфавитно-цифровые символы, а также некоторые специальные символы:
■ точка;
■ знак подчеркивания.
Все элементы адреса, представляющие собой имя сервера и имена доменов, должны быть
разделены точками, причем имя сервера присутствует в самом начале, за ним следуют имена
поддоменов, а в конечном итоге появляется имя домена верхнего уровня без заключительной
точки.
В свое время количество имен доменов верхнего уровня было довольно ограниченным,
и разработчики шаблонов регулярных выражений стремились задать все эти имена в шаблонах
для проверки допустимости. К сожалению, по мере развития Интернета произошло также увеличение количества применимых доменов верхнего уровня. Поэтому указанный выше метод
проверки больше не является осуществимым.
Начнем формирование шаблона регулярного выражения с левой части. Известно, что ряд
символов является допустимым в имени пользователя. Таким образом, проверка имени пользователя должна быть довольно несложной:
^([a-zA-Z0-9_\-\.\+]+)@

В этом группировании показаны допустимые символы в имени пользователя, а знак “плюс”
указывает, что должен быть представлен по крайней мере один символ. Очевидно, что следующим символом должен быть символ @, поэтому создание данной части шаблона не вызывает
затруднений.
В шаблоне имени хоста используется такой же способ сопоставления с именем сервера
и именами поддоменов:
([a-zA-Z0-9_\-\.]+)

Данный шаблон сопоставляется с текстом:
server
server.subdomain
server.subdomain.subdomain

Что касается доменов верхнего уровня, то их имена подчиняются специальным правилам.
В доменах верхнего уровня могут быть заданы только алфавитные символы, а их длина должна быть не меньше двух символов (которые используются в кодах страны) и не больше пяти.
Ниже приведен шаблон регулярного выражения для домена верхнего уровня.
\.([a-zA-Z]{2,5})$

Соединение всех частей шаблона приводит к получению следующего результата:
^([a-zA-Z0-9_\-\.\+]+)@([a-zA-Z0-9_\-\.]+)\.([a-zA-Z]{2,5})$

Этот шаблон позволяет исключить неправильно отформатированные адреса электронной
почты из списка адресов. Теперь мы можем приступить к созданию сценария для реализации
регулярного выражения:
$ echo "rich@here.now" | ./isemail
rich@here.now
$ echo "rich@here.now." | ./isemail

530

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 530

26.06.2012 22:20:55

$
$ echo "rich@here.n" | ./isemail
$
$ echo "rich@here-now" | ./isemail
$
$ echo "rich.blum@here.now" | ./isemail
rich.blum@here.now
$ echo "rich_blum@here.now" | ./isemail
rich_blum@here.now
$ echo "rich/blum@here.now" | ./isemail
$
$ echo "rich#blum@here.now" | ./isemail
$
$ echo "rich*blum@here.now" | ./isemail
$

Резюме
Чтобы успешно решать задачу манипулирования данными в файлах данных с помощью
сценариев командного интерпретатора, необходимо освоитьработу с регулярными выражениями. Регулярные выражения вводятся в действие в программах Linux, языках программирования и приложениях с помощью обработчиков регулярных выражений. В мире Linux предусмотрено несколько разных обработчиков регулярных выражений. Двумя наиболее широко
применяемыми из них являются обработчик базовых регулярных выражений (Basic Regular
Expression — BRE) POSIX и обработчик расширенных регулярных выражений (Extended
Regular Expression — ERE) POSIX. Редактор sed соответствует главным образом требованиям
обработчика BRE, а в программе gawk используется большинство средств, предусмотренных
в обработчике ERE.
Регулярное выражение определяет образец шаблона, применяемого для фильтрации текста
в потоке данных. Шаблон состоит из комбинации стандартных текстовых символов и специальных символов. Специальные символы используются обработчиком регулярных выражений
для сопоставления с последовательностями из одного или нескольких символов по аналогии
с тем, как действуют подстановочные знаки в других приложениях.
Применяя в сочетании обычные и специальные символы, можно определять шаблоны для
сопоставления с данными почти любого типа. Затем можно воспользоваться редактором sed
или программой gawk, чтобы отфильтровать конкретные данные из более крупного потока данных или проверить допустимость данных, полученных из приложений ввода данных.
В следующей главе более подробно рассматривается тема использования редактора sed
для выполнения более сложных манипуляций с текстом. Редактор sed поддерживает широкий
набор дополнительных функций, благодаря чему он становится применимым для обработки
больших потоков данных и отфильтровывания из них только требуемых данных.

Глава 19. Регулярные выражения

ch19.indd 531

531

29.06.2012 11:34:38

ГЛАВА

20

Дополнительные
сведения
о редакторе sed

В этой главе...
Многострочные команды
Пространство хранения
Обращение команды
Изменение потока управления
Замена шаблона
Использование редактора sed
в сценариях
Создание программ sed
Резюме

Â

главе 18 было показано, как использовать основные
возможности редактора sed для управления текстом
в потоках данных. Основные команды редактора sed способны обеспечивать выполнение большинства повседневных требований по редактированию текста. А в настоящей
главе рассматриваются более сложные функции, которые
могут осуществляться с помощью редактора sed. К ним относятся такие средства, которые не требуются слишком часто, но если возникает необходимость в их использовании,
то важно знать о существовании этих средств и о том, как
с ними работать.

Многострочные команды
Знакомясь с работой основных команд редактора sed,
читатель мог заметить одно ограничение. Все ранее описанные команды редактора sed выполняют функции применительно к одной строке данных. По мере того как редактор
sed считывает поток данных, происходит разбиение данных
на строки по признаку наличия символов обозначения конца строки. Редактор sed обрабатывает одновременно одну
строку данных, применяет к строке текста команды, которые определены в сценарии, а затем переходит к следующей строке текста и повторяет процесс.
Но иногда возникает необходимость выполнять те или
иные действия по отношению к данным, которые занимают
больше одной строки. Особенно часто это происходит при
осуществлении попыток поиска или замены целой фразы.

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 532

26.06.2012 22:20:55

Например, если происходит поиск в данных фразы Linux System Administrators
Group, то весьма велика вероятность того, что эта фраза может быть разбита на две строки,
причем разбиение может произойти между любыми парами слов во фразе. При осуществлении
обработки данного текста с помощью обычных команд редактора sed невозможно определить,
каким образом была разбита фраза.
К счастью, разработчики редактора sed предвидели возникновение подобных ситуаций
и предложили решение. В редакторе sed предусмотрены три специальные команды, которые
могут использоваться для обработки многострочного текста, описанные ниже.
■ N. Добавление следующей строки из потока данных для создания многострочной группы в целях последующей обработки.
■ D. Удаление отдельной строки в многострочной группе.
■ P. Вывод отдельной строки в многострочной группе.
В следующих разделах эти многострочные команды рассматриваются более подробно и показано, как их можно использовать в конкретных сценариях.

Команда next
Прежде чем перейти к описанию многострочной команды next, необходимо в первую очередь рассмотреть, как работает однострочная версия команды next. После того как станет известно, для чего предназначена эта команда, будет проще понять, как действует многострочная
версия команды next.

Однострочная команда next
Команда n, задаваемая в нижнем регистре, указывает редактору sed, что необходимо перейти к следующей строке текста в потоке данных, не возвращаясь к началу списка команд. Напомним, что обычно редактор sed применяет к строке все определенные для него команды,
прежде чем перейти к следующей строке текста в потоке данных. Однострочная команда next
служит для изменения этого потока управления.
На первых порах бывает трудно понять, что при этом происходит, а иногда осуществляемые
действия становятся почти непостижимыми. В рассматриваемом примере осуществляется обработка файла данных, состоящего из пяти строк, причем две строки — пустые. Задача состоит
в том, чтобы удалить пустую строку после строки заголовка, но оставить пустую строку перед
последней строкой нетронутой. Если предусмотреть в сценарии sed просто удаление пустых
строк, то произойдет удаление обеих пустых строк:
$ cat data1
This is the header line.
This is a data line.
This is the last line.
$
$ sed '/^$/d' data1
This is the header line.
This is a data line.
This is the last line.
$

Глава 20. Дополнительные сведения о редакторе sed

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 533

533

26.06.2012 22:20:55

Причем строка, которую требуется удалить по условию задачи, пуста, поэтому отсутствует
какой-либо текст, который можно было бы задать в критерии поиска для однозначного определения строки. Решение состоит в использовании команды n. В следующем примере сценария
происходит поиск уникальной строки, которая содержит слово header. После обнаружения
в сценарии этой строки команда n переводит редактор sed на следующую строку текста, которая является пустой.
$ sed '/header/{n ; d}' data1
This is the header line.
This is a data line.
This is the last line.
$

С этого момента редактор sed продолжает обработку списка команд, в котором предусмотрена команда d, предназначенная для удаления пустой строки. После достижения редактором
sed конца командного сценария происходит считывание следующей строки текста из потока
данных и запуск команд на обработку с начала командного сценария. Редактор sed не обнаруживает еще одну строку со словом header, поэтому больше не происходит удаление какихлибо строк.

Объединение строк текста
Теперь, после ознакомления с описанием однострочной команды next, можно перейти
к рассмотрению многострочной версии. Однострочная команда next фактически обеспечивает перемещение следующей строки текста из потока данных в пространство обработки (называемое пространством шаблонов) редактора sed. Многострочная версия команды next (для
обозначения которой служит прописная буква N) добавляет следующую строку текста к тому
тексту, который уже находится в пространстве шаблонов.
Результатом данного действия становится то, что две строки текста из потока данных объединяются в одном и том же пространстве шаблонов. Эти строки текста по-прежнему разделены символом обозначения конца строки, но теперь редактор sed может рассматривать обе
строки текста как одну строку.
Ниже приведен пример того, как работает команда N.
$ cat data2
This is the header line.
This is the first data line.
This is the second data line.
This is the last line.
$
$ sed '/first/{ N ; s/\n/ / }' data2
This is the header line.
This is the first data line. This is the second data line.
This is the last line.
$

В данном сценарии редактора sed происходит поиск строки текста, в которой содержится
слово "first". После обнаружения этой строки используется команда N для объединения с ней
следующей строки. Затем применяется команда substitution (сокращенно s) для замены
символа обозначения конца строки пробелом. Результатом становится то, что в выводе редактора sed эти две строки из текстового файла преобразуются в одну строку.

534

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 534

26.06.2012 22:20:56

Такой образец сценария может найти практическое применение, если ведется поиск текстовой фразы, которая может быть разбита между двумя строками в файле данных. Соответствующий пример приведен ниже.
$ cat data3
The first meeting of the Linux System
Administrator's group will be held on Tuesday.
All System Administrators should attend this meeting.
Thank you for your attendance.
$
$ sed 's/System Administrator/Desktop User/' data3
The first meeting of the Linux System
Administrator's group will be held on Tuesday.
All Desktop Users should attend this meeting.
Thank you for your attendance.
$

Команда substitution применяется для поиска в текстовом файле конкретной фразы
System Administrator, состоящей из двух слов. Если вся фраза обнаруживается в одной
строке, то дела обстоят проще всего; достаточно воспользоваться командой substitution
для замены текста. Но в такой ситуации, в которой эта фраза разбита между двумя строками,
команда substitution не распознает шаблон сопоставления.
Для решения этой проблемы можно применить команду N:
$ sed 'N ; s/System.Administrator/Desktop User/' data3
The first meeting of the Linux Desktop User's group will be
ªheld on Tuesday.
All Desktop Users should attend this meeting.
Thank you for your attendance.
$

Применение команды N для объединения следующей строки с той строкой, в которой обнаружено первое слово фразы, позволяет выполнить задание и в той ситуации, когда фраза
разбита на две строки.
Следует отметить, что в применяемой команде substitution задан шаблон с подстановочным знаком (.) между словами "System" и "Administration", чтобы сопоставление можно
было успешно выполнить и при наличии пробела, и при наличии символа обозначения конца
строки. Но после сопоставления с символом обозначения конца строки этот символ удаляется
из строки, что приводит к объединению двух строк в одну строку. Возможно, такой побочный
эффект является нежелательным.
Чтобы решить эту проблему, можно воспользоваться двумя командами substitution
в сценарии редактора sed; одна команда должна выполняться при сопоставлении с многострочным вхождением и еще одна — при обнаружении однострочного вхождения:
$ sed '
> N
> s/System\nAdministrator/Desktop\nUser/
> s/System Administrator/Desktop User/
> ' data3
The first meeting of the Linux Desktop
User's group will be held on Tuesday.
All Desktop Users should attend this meeting.

Глава 20. Дополнительные сведения о редакторе sed

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 535

535

26.06.2012 22:20:56

Thank you for your attendance.
$

В первой команде substitution специально заданы поиск символа обозначения конца
строки между двумя искомыми словами и включение этого символа в строку замены. Это позволяет добавить символ обозначения конца строки в новом тексте в том же месте.
Тем не менее этот сценарий имеет еще один трудноуловимый недостаток. В нем всегда происходит считывание следующей строки текста в пространство шаблонов перед выполнением
команды редактора sed. А после достижения последней строки текста больше не обнаруживается следующая строка текста, которую можно было бы прочитать, поэтому команда N вынуждает редактор sed остановиться. Если сопоставляемый текст будет находиться в последней
строке в потоке данных, то команды данного сценария не смогут перехватить сопоставляемые
данные:
$ cat data4
The first meeting of the Linux System
Administrator's group will be held on Tuesday.
All System Administrators should attend this meeting.
$
$ sed '
> N
> s/System\nAdministrator/Desktop\nUser/
> s/System Administrator/Desktop User/
> ' data4
The first meeting of the Linux Desktop
User's group will be held on Tuesday.
All System Administrators should attend this meeting.
$

В данном случае текст System Administrator появляется в последней строке в потоке данных, поэтому команда N его пропускает, в связи с тем, что больше нет другой строки, которую
можно было бы считать в пространство шаблонов для объединения. Эту проблему можно легко
решить. Для этого достаточно поместить однострочные команды перед командой N и предусмотреть появление после команды N только многострочных команд следующим образом:
$ sed '
> s/System Administrator/Desktop User/
> N
> s/System\nAdministrator/Desktop\nUser/
> ' data4
The first meeting of the Linux Desktop
User's group will be held on Tuesday.
All Desktop Users should attend this meeting.
$

Теперь команда substitution, предназначенная для поиска фразы в одной строке, успешно справляется с последней строкой в потоке данных, а многострочная команда substitution
применяется к вхождениям, обнаруживаемым в середине потока данных.

Многострочная команда delete
В главе 18 было приведено вводное описание однострочной команды delete (сокращенно d). В редакторе sed эта команда используется для удаления текущей строки в пространстве

536

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 536

26.06.2012 22:20:56

шаблонов. Однако в процессе работы с командой N необходимо соблюдать осторожность, используя однострочную команду delete:
$ sed 'N ; /System\nAdministrator/d' data4
All System Administrators should attend this meeting.
$

При использовании этой команды delete осуществляется поиск слов System и
Administrator в отдельных строках, а затем удаление обеих строк в пространстве шаблонов.
Это может соответствовать или не соответствовать замыслу разработчика сценария.
В редакторе sed предусмотрена многострочная команда delete (обозначаемая как D), которая удаляет только первую строку в пространстве шаблонов. С помощью этой команды удаляются все символы указанной строки, включая символ обозначения конца строки:
$ sed 'N ; /System\nAdministrator/d' data4
Administrator's group will be held on Tuesday.
All System Administrators should attend this meeting.
$

Вторая строка текста, добавленная в пространство шаблонов командой N, остается нетронутой. Необходимость в использовании такой программной конструкции может возникнуть,
если требуется удалить строку текста, появляющуюся перед строкой, в которой обнаруживается искомая строка данных.
Ниже приведен пример удаления пустой строки, которая появляется перед первой строкой
в потоке данных.
$ cat data5
This is the header line.
This is a data line.
This is the last line.
$
$ sed '/^$/{N ; /header/D}' data5This is the header line.
This is a data line.
This is the last line.
$

В этом сценарии редактора sed происходит поиск пустой строки, а затем используется команда N для добавления следующей строки текста в пространство шаблонов. Если новое содержимое пространства шаблонов содержит слово header, команда D удаляет первую строку
в пространстве шаблонов. Без использования такой комбинации команд N и D было бы невозможно удалить первую пустую строку, не удаляя все прочие пустые строки.

Многострочная команда print
К этому моменту читателю должно быть ясно, в чем состоят различия между однострочными и многострочными версиями команд. Функционирование многострочной команды print
(обозначается как P) происходит по такому же принципу. Эта команда осуществляет вывод
только первой строки из многострочного пространства шаблонов. В состав вывода входят все
символы в пространстве шаблонов вплоть до символа обозначения конца строки. Многострочная команда вывода применяется во многом аналогично однострочной команде p, для отображения текста в той ситуации, когда для подавления вывода из сценария используется опция -n.

Глава 20. Дополнительные сведения о редакторе sed

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 537

537

26.06.2012 22:20:56

$ sed -n 'N ; /System\nAdministrator/P' data3
The first meeting of the Linux System
$

Если происходит многострочное сопоставление, то команда P выводит только первую строку из пространства шаблонов. Но все возможности многострочной команды P обнаруживаются
только при ее использовании в сочетании с многострочными командами N и D.
Команда D обладает уникальной особенностью — она вынуждает редактор sed возвратиться к началу сценария и повторно выполнить команды применительно к тому же пространству
шаблонов, что и перед этим (она не считывает символ перевода на новую строку текста из
потока данных). Путем включения команды N в командный сценарий можно по существу обеспечить одноразовое прохождение через пространство шаблонов, сопоставляя одновременно
несколько строк.
После этого с помощью команды P можно вывести первую строку, а затем воспользоваться
командой D, а это равносильно удалению первой строки и переходу по циклу в начало сценария. После того как происходит возврат в начало сценария, команда N считывает следующую
строку текста и опять запускает процесс; это происходит снова и снова. Такой цикл продолжается до достижения конца потока данных.

Пространство хранения
Пространство шаблонов — это активная область буферов, в которой хранится текст, просматриваемый редактором sed в ходе обработки команд. Но это не единственное пространство,
предусмотренное в редакторе sed для хранения текста.
В редакторе sed может использоваться еще одна область буферов, называемая пространством хранения. Пространство хранения можно применять для сохранения на время одних
строк текста в ходе работы над другими строками в пространстве шаблонов. Для работы с пространством хранения предусмотрены пять команд, которые приведены в табл. 20.1.

Таблица 20.1. Команды для работы с пространством хранения редактора sed
Команда
h

Описание

H

Присоединить пространство шаблонов к пространству хранения

g

Скопировать пространство хранения в пространство шаблонов

G

Присоединить пространство хранения к пространству шаблонов

x

Осуществить обмен содержимым между пространством шаблонов и пространством хранения

Скопировать пространство шаблонов в пространство хранения

Эти команды позволяют выполнять различные операции копирования текста из пространства шаблонов в пространство хранения. Это позволяет освободить пространство шаблонов,
чтобы загрузить еще одну строку для обработки.
Обычно после использования команды h или H для перемещения строки в пространство
хранения в конечном итоге приходится применять команду g, G или x для обратного перемещения хранимой строки в пространство шаблонов (в противном случае не нужно было бы,
прежде всего, заботиться о ее сохранении).
В связи с наличием двух областей буферов попытка определить, какая строка текста находится в той или иной области буферов, иногда может стать затруднительной. Ниже приведен

538

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 538

26.06.2012 22:20:56

небольшой пример, который показывает, как использовать команды h и g для прямого и обратного перемещения данных между пространствами буферов редактора sed.
$ cat data2
This is the header line.
This is the first data line.
This is the second data line.
This is the last line.
$
$ sed -n '/first/{
> h
> p
> n
> p
> g
> p
> }' data2
This is the first data line.
This is the second data line.
This is the first data line.
$

Рассмотрим этот пример кода шаг за шагом.
1. В сценарии sed используется регулярное выражение в адресе для фильтрации строки,
содержащей слово first.
2. При обнаружении строки со словом first команда h помещает ее в пространство хранения.
3. Команда p выводит содержимое пространства шаблонов, в котором все еще находится
первая строка данных.
4. Команда n осуществляет выборку следующей строки в потоке данных (строки This is
the second data line) и помещает ее в пространство шаблонов.
5. Команда p выводит содержимое пространства шаблонов, в котором теперь находится
вторая строка данных.
6. Команда g помещает содержимое пространства хранения (строку This is the first
data line) обратно в пространство шаблонов, заменяя текущий текст.
7. Команда p выводит текущее содержимое пространства шаблонов, в которое теперь возвращена первая строка данных.
Таким образом, происходит обмен местами текстовых строк с использованием пространства хранения, что позволяет принудительно обеспечить появление в выводе первой строки
данных после второй строки данных. Если просто опустить первую команду p, то можно вывести эти две строки в обратном порядке:
$
>
>
>
>
>
>

sed -n '/first/{
h
n
p
g
p
}' data2

Глава 20. Дополнительные сведения о редакторе sed

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 539

539

26.06.2012 22:20:56

This is the second data line.
This is the first data line.
$

Итак, вырисовываются контуры создания действительно полезных приложений. Например,
эту методику можно использовать для создания сценария sed, который производит обращение
(размещение всех строк в обратном порядке) всего файла с текстовыми строками! Но для этого
прежде всего необходимо ознакомиться со средствами обращения команд редактора sed, описанию которых полностью посвящен следующий раздел.

Обращение команды
В главе 18 было показано, что редактор sed применяет команды либо к каждой текстовой
строке в потоке данных, либо к строкам, определенно указанным с помощью отдельного адреса или диапазона адресов. Можно также выполнить настройку команды таким образом, чтобы
она производила обратное действие — не применялась к конкретному адресу или диапазону
адресов в потоке данных.
Для такого обращения команды применяется команда восклицательного знака (!). Обращение команды означает, что в ситуациях, в которых команда обычно активизируется, этого не
происходит. Ниже приведен пример, демонстрирующий данное средство.
$ sed -n '/header/!p' data2
This is the first data line.
This is the second data line.
This is the last line.
$

В обычных обстоятельствах команда p вывела бы только ту строку из файла data2, которая
содержит слово header. Но после добавления восклицательного знака выводятся все строки
в файле, кроме строки, содержащей текст, на который ссылается адрес.
Применение восклицательного знака становится необходимым в целом ряде приложений.
Напомним, что выше в этой главе, в разделе “Команды next”, была показана ситуация, в которой команду редактора sed в сценарии нельзя было применить к последней строке текста в потоке данных, поскольку за ней не следовала еще одна строка. Чтобы исправить этот недостаток
сценария, можно воспользоваться восклицательным знаком:
$ sed 'N; s/System.Administrator/Desktop User/' data4
The first meeting of the Linux Desktop User's group will be held
ª on Tuesday
All System Administrators should attend this meeting.
$
$ sed '$!N; s/System.Administrator/Desktop User/' data4
The first meeting of the Linux Desktop User's group will be held
ª on Tuesday
All Desktop Users should attend this meeting.
$

В этом примере показано использование восклицательного знака в сочетании с командой N,
а также со специальным адресом в виде знака доллара. Знак доллара представляет последнюю
строку текста в потоке данных, поэтому после достижения редактором sed последней строки
команда N больше не выполняется. Но для всех прочих строк данная команда выполняется.

540

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 540

26.06.2012 22:20:56

С использованием этого подхода можно изменить последовательность текстовых строк
в потоке данных на противоположную. Чтобы расположить строки в порядке, обратном тому,
в котором они появляются в потоке текстовых строк (отобразить в начале последнюю строку,
а в конце — первую), необходимо выполнить некоторые сложные манипуляции с пространством хранения.
Шаблон, необходимый для работы в этой ситуации, выглядит примерно так:
1.
2.
3.
4.
5.
6–9.

Поместить строку в пространство шаблонов.
Переместить строку из пространства шаблонов в пространство хранения.
Поместить следующую строку текста в пространство шаблонов.
Присоединить пространство хранения к пространству шаблонов.
Поместить все содержимое пространства шаблонов в пространство хранения.
Повторять шаги 3–5 до тех пор, пока все строки не будут представлены в обратном
порядке в пространстве хранения.
10. Осуществить выборку строк и вывести эти строки.

На рис. 20.1 описанный порядок действий показан схематически более подробно.

Рис. 20.1. Обращение порядка следования строк в текстовом файле с помощью пространства
хранения

При использовании данного метода следует избегать вывода строк в ходе их обработки.
Это означает, что для редактора sed должна использоваться опция командной строки -n. Затем необходимо определить, как обеспечить присоединение текста из пространства хранения
к тексту в пространстве шаблонов. Для этого используется команда G. Единственная проблема
состоит в том, что нужно предотвратить присоединение содержимого пространства хранения

Глава 20. Дополнительные сведения о редакторе sed

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 541

541

26.06.2012 22:20:56

к первой строке обработанного текста. Эту проблему можно легко решить с использованием
команды восклицательного знака:
1!G

Следующий шаг состоит в перемещении нового пространства шаблонов (текстовой строки
с добавленными обращенными строками) в пространство хранения. Это достаточно просто;
следует лишь воспользоваться командой h.
После того как весь поток данных будет представлен в пространстве шаблонов в обратном
порядке, остается только вывести полученные результаты. Узнавать о том, что весь поток данных уже находится в пространстве шаблонов, можно по тому признаку, достигнута ли последняя строка в потоке данных. Чтобы вывести результаты, остается воспользоваться следующей
командой:
$p

Выше описаны фрагменты, необходимые для создания сценария обращения последовательности строк для редактора sed. Теперь проведем испытание этого сценария в тестовом прогоне:
$ cat data2
This is the header line.
This is the first data line.
This is the second data line.
This is the last line.
$
$ sed -n '{1!G ; h ; $p }' data2
This is the last line.
This is the second data line.
This is the first data line.
This is the header line.
$

Очевидно, что этот сценарий редактора sed действует в соответствии с ожидаемым. В выводе этого сценария происходит обращение порядка исходных строк в текстовом файле. Данный
сценарий наглядно демонстрирует широкие возможности использования пространства хранения в сценариях sed. Пространство хранения предоставляет удобный способ управления расположением строк в выводе сценария.
На заметку

Любознательный читатель может узнать, что есть команда Linux, специально предназначенная для выполнения функции обращения текстового файла. Таковой является команда tac, которая отображает строки текстового файла в обратном порядке. Читатель мог
заметить, насколько остроумно выбрано имя для этой команды, поскольку она выполняет функцию, обратную по отношению к команде cat.

Изменение потока управления
В обычных обстоятельствах редактор sed последовательно обрабатывает команды сценария от начала и до конца (исключением является команда D, которая вынуждает редактор sed
возвратиться в верхнюю часть сценария, не читая в тексте символ перевода на новую строку).
Но, кроме этого, в редакторе sed предусмотрен способ изменения потока команд командного
сценария, в результате чего достигается эффект, аналогичный применению среды структурного программирования.

542

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 542

26.06.2012 22:20:56

Выполнение перехода
В предыдущем разделе было показано, что команда восклицательного знака позволяет достичь эффекта, обратного по отношению к обычному результату применения команды к строке текста. В редакторе sed предусмотрен способ обращения целого раздела команд с учетом
отдельного адреса, шаблона адреса или диапазона адресов. Это позволяет выполнять группу
команд по отношению лишь к конкретному подмножеству строк в потоке строк данных.
Команда перехода branch имеет следующий формат:
[address]b [label]

Параметр адреса address определяет, какая строка (или строки) данных вызывает команду branch. Параметр метки label определяет местоположение, в которое должен быть выполнен переход. Если параметр label отсутствует, то команда branch выполняет переход
к концу сценария.
$ sed '{2,3b ; s/This is/Is this/;s/line./test?/}' data2
Is this the header test?
This is the first data line.
This is the second data line.
Is this the last test?
$

Команда branch обеспечивает пропуск двух команд substitution применительно ко второй и третьим строкам в потоке данных.
Вместо перехода в конец сценария можно предусмотреть метку для команды branch, к которой должен быть выполнен переход. Метки начинаются с двоеточия и могут иметь длину до
семи символов:
:label2

Для задания метки достаточно добавить ее после команды b. Использование меток позволяет пропускать команды, которые сопоставляются с адресом branch, но по-прежнему обрабатывать другие команды в сценарии:
$ sed '{/first/b jump1 ; s/This is the/No jump on/
> :jump1
> s/This is the/Jump here on/}' data2
No jump on header line
Jump here on first data line
No jump on second data line
No jump on last line
$

Команда branch указывает, что в программе должен быть выполнен переход к строке
сценария с меткой jump1, если в строке обнаруживается сопоставляемый текст "first". Если
сопоставление с шаблоном команды branch не происходит, то редактор sed продолжает обрабатывать команды в сценарии, включая команду после метки branch. (Таким образом, все
три команды substitution выполняются по отношению к строкам, не сопоставляемым с шаблоном branch.)
Если же строка сопоставляется с шаблоном branch, то редактор sed переходит к строке
с меткой branch. Таким образом, выполняется только последняя команда substitution.

Глава 20. Дополнительные сведения о редакторе sed

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 543

543

26.06.2012 22:20:56

В этом примере показано выполнение перехода к метке, расположенной еще дальше в сценарии sed. Можно также применить команду branch для перехода к метке, которая появляется
выше в сценарии, создавая тем самым эффект, аналогичный организации циклов:
$ echo "This, is, a, test, to, remove, commas. " | sed -n '{
> :start
> s/,//1p
> b start
> }'
This is, a, test, to, remove, commas.
This is a, test, to, remove, commas.
This is a test, to, remove, commas.
This is a test to, remove, commas.
This is a test to remove, commas.
This is a test to remove commas.

В каждой итерации в этом сценарии происходит удаление первого вхождения запятой из
текстовой строки и вывод строки. Но этот сценарий имеет один недостаток: он никогда не заканчивается. В этой ситуации создается бесконечный цикл поиска запятых, который повторяется до тех пор, пока сценарий не будет оставлен вручную путем отправки сигнала с помощью
комбинации клавиш .
Для предотвращения возникновения подобной проблемы необходимо указывать для команды branch шаблон адреса, с помощью которого должен осуществляться поиск. Если такой
шаблон отсутствует, то выполнение перехода должно прекратиться:
$ echo "This, is, a, test, to, remove, commas. " | sed -n '{
> :start
> s/,//1p
> /,/b start
> }'
This is, a, test, to, remove, commas.
This is a, test, to, remove, commas.
This is a test, to, remove, commas.
This is a test to, remove, commas.
This is a test to remove, commas.
This is a test to remove commas.
$

Теперь команда branch выполняет переход, только если в строке есть запятая. После удаления последней запятой выполнение команды branch прекращается, что позволяет завершить
работу сценария должным образом.

Проверка
Аналогично команде branch, для изменения потока управления в сценарии редактора sed
может также использоваться команда test (сокращенно t). Но вместо перехода к метке с учетом адреса команда test переходит к метке с учетом результата команды substitution.
Если команда substitution успешно выполняет сопоставление и подстановку шаблона,
то команда test осуществляет переход к указанной метке. Если же в команде substitution
указанный шаблон не сопоставляется, то не происходит переход с помощью команды test.
В команде test используется такой же формат, как и в команде branch:
[address]t [label]

544

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 544

26.06.2012 22:20:56

Аналогично команде branch, если метка не указана, редактор sed осуществляет переход
к концу сценария в случае успешного выполнения проверки командой test.
Команда test позволяет проще всего реализовать базовую инструкцию if-then, действие
которой основано на проверке текста в потоке данных. Например, если нужно предотвратить
выполнение подстановки после того, как уже была сделана другая подстановка, на помощь
придет команда test:
$ sed '{
> s/first/matched/
> t
> s/This is the/No match on/
> }' data2
No match on header line
This is the matched data line
No match on second data line
No match on last line
$

Первая команда substitution применяется для поиска текста шаблона first. Если
происходит сопоставление с шаблоном в строке, то выполняется подстановка текста, и команда test обеспечивает пропуск следующей команды substitution. Если же первая
команда substitution не сопоставляется с шаблоном, то обрабатывается вторая команда
substitution.
С использованием команды test можно упростить организацию цикла, который мы пытались создать перед этим с помощью команды branch:
$ echo "This, is, a, test, to, remove, commas. " | sed -n '{
> :start
> s/,//1p
> t start
> }'
This is, a, test, to, remove, commas.
This is a, test, to, remove, commas.
This is a test, to, remove, commas.
This is a test to, remove, commas.
This is a test to remove, commas.
This is a test to remove commas.
$

Если больше не обнаруживаются подстановки, подлежащие выполнению, то команда test
не осуществляет переход, поэтому продолжается работа с остальной частью сценария.

Замена шаблона
Выше было показано, как использовать шаблоны в командах sed для замены текста в потоке
данных. Но при использовании подстановочных знаков нелегко определить, какой текст сопоставляется с шаблоном.
Например, предположим, что требуется поместить двойные кавычки вокруг слова, которое
сопоставлено с шаблоном в строке. Это достаточно просто, если в шаблоне задано только одно
слово, подлежащее сопоставлению:

Глава 20. Дополнительные сведения о редакторе sed

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 545

545

26.06.2012 22:20:56

$ echo "The cat sleeps in his hat. " | sed 's/cat/"cat"/'
The "cat" sleeps in his hat.
$

Но могут быть и такие ситуации, в которых, допустим, в шаблоне используется подстановочный знак (.) для сопоставления больше чем с одним словом.
$ echo "The cat sleeps in his hat. " | sed 's/.at/".at"/g'
The ".at" sleeps in his ".at".
$

В этой строке подстановки использовался подстановочный знак точки для сопоставления
с вхождением любой буквы, за которым следует подстрока "at". К сожалению, заменяющая
строка выглядит иначе, чем сопоставленное слово с буквально присутствующим в нем подстановочным знаком.

Амперсанд
В редакторе sed предусмотрено решение этой проблемы. Для представления шаблона сопоставления в команде substitution может применяться символ амперсанда (&). При каждом сопоставлении текста с определенным шаблоном можно использовать символ амперсанда
для восстановления содержимого данного текста в шаблоне замены. Это позволяет управлять
дальнейшими действиями с учетом того, какое слово сопоставлено с определенным шаблоном:
$ echo "The cat sleeps in his hat. " | sed 's/.at/"&"/g'
The "cat" sleeps in his "hat".
$

Если с шаблоном сопоставлено слово cat, то в заменяющем слове появляется "cat". Если
же произошло сопоставление со словом hat, то в заменяющем слове появляется "hat".

Замена отдельных слов
Применение символа амперсанда приводит к получению всей строки, которая сопоставлена с шаблоном, заданным в команде substitution. Но иногда возникает необходимость
произвести выборку лишь подстроки этой строки. Предусмотрена и такая возможность, но при
этом приходится выполнять более сложные действия.
В редакторе sed для определения составляющих подстрок в пределах шаблона подстановки
используются круглые скобки. Если с помощью круглых скобок определены составляющие
подстроки, то на каждую из них можно ссылаться в шаблоне замены с помощью специального
символа — символа замены. Символ замены состоит из обратной косой черты и числа. Число
указывает порядковый номер составляющей подстроки. Редактор sed присваивает первой составляющей подстроке символ замены \1, второй — символ замены \2 и т.д.
Внимание!

При использовании круглых скобок в команде substitution необходимо задавать
экранирующие символы для указания на то, что эти круглые скобки являются символами
группирования, а не обычными круглыми скобками. Это действие противоположно тому,
которое осуществляется при экранировании других специальных символов.

Рассмотрим пример применения этого средства в сценарии редактора sed:
$ echo "The System Administrator manual" | sed '
> s/\(System\) Administrator/\1 User/'

546

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 546

26.06.2012 22:20:56

The System User manual
$

В этой команде substitution используется пара круглых скобок вокруг слова "System"
для его обозначения как составляющей подстроки. Затем в шаблоне замены используется символ замены \1 для восстановления значения первой заданной составляющей подстроки. В данном случае мы фактически не вышли за рамки обычных подстановок, но когда происходит применение шаблонов с подстановочными знаками, раскрываются реальные возможности этого
метода.
Если, скажем, требуется заменить фразу только отдельным словом, то достаточно задать
необходимую подстроку для этой фразы, но иногда для определения подстроки приходится
использовать подстановочные знаки; в этом случае составляющие подстроки действительно
могут прийти на помощь:
$ echo "That furry cat is pretty" | sed 's/furry \(.at\)/\1/'
That cat is pretty
$ echo "That furry hat is pretty" | sed 's/furry \(.at\)/\1/'
That hat is pretty
$

В данной ситуации нельзя использовать символ амперсанда, поскольку он предназначен
для замены всего шаблона сопоставления. Для решения задачи можно использовать составляющие подстроки, которые позволяют выбрать только определенную часть шаблона для применения в качестве шаблона замены.
Это средство может стать особенно полезным, если возникает необходимость вставить
текст между двумя или несколькими составляющими подстроками. Ниже приведен сценарий,
в котором составляющие подстроки применяются для вставки запятых в числа, состоящие из
большого количества цифр:
$ echo "1234567" | sed '{
> :start
> s/\(.*[0-9]\)\([0-9]\{3\}\)/\1,\2/
> t start
> }'
1,234,567
$

В этом сценарии шаблон сопоставления подразделяется на две составляющие подстроки:
.*[0-9]
[0-9]{3}

Данный шаблон обеспечивает поиск двух подстрок. Первая определяет любое количество
символов, заканчивающихся цифрой. Вторая подстрока задает ряд из трех цифр (о том, как
использовать фигурные скобки в регулярном выражении, см. в главе 19). При обнаружении
этого шаблона в тексте замещающий текст применяется для ввода запятой между двумя составляющими подстроками, каждая из которых определяется своим символом замены. В этом
сценарии используется команда test для итерационной обработки числа, которая происходит
до тех пор, пока не будут расставлены все запятые.

Глава 20. Дополнительные сведения о редакторе sed

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 547

547

26.06.2012 22:20:56

Использование редактора sed
в сценариях
Выше были описаны разнообразные направления использования редактора sed, а теперь
мы можем собрать эти сведения воедино и применить их в сценариях командного интерпретатора. В данном разделе демонстрируются определенные средства, о которых следует знать при
использовании редактор sed в сценариях командного интерпретатора bash.

Использование оболочек
Читатель мог заметить, что попытка задать действующий сценарий редактора sed для практического использования может оказаться трудоемкой, особенно если сценарий должен состоять из большого количества команд. Предусмотрена возможность не вводить заново весь
сценарий каждый раз, когда возникает необходимость в его использовании, а поместить соответствующие команды редактор sed в оболочку сценария командного интерпретатора. Оболочка действует как посредник между сценарием редактора sed и командной строкой.
При этом после перехода в сценарии командного интерпретатора можно использовать
обычные переменные и параметры командного интерпретатора в сценарии редактора sed.
Ниже приведен пример применения переменной параметра командной строки в качестве входных данных для сценария sed.
$ cat reverse
#!/bin/bash
# оболочка командного интерпретатора для сценария редактора sed,
# обеспечивающего обращение строк
sed -n '{
1!G
h
$p
}' $1
$

В этом сценарии командного интерпретатора, называемом reverse, используется сценарий редактора sed для обращения текстовых строк в потоке данных. В нем используется параметр командного интерпретатора $1 для получения первого параметра из командной строки,
который должен задавать имя файла, подлежащего обращению:
$ ./reverse
This is the
This is the
This is the
This is the
$

data2
last line.
second data line.
first data line.
header line.

Таким образом, появляется возможность легко применять сценарии редактора sed для обработки любых файлов, не задавая каждый раз весь текст сценария в командной строке.

548

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 548

26.06.2012 22:20:56

Перенаправление вывода sed
По умолчанию редактор sed выводит результаты выполнения сценария в поток STDOUT.
В сценариях командного интерпретатора можно использовать все стандартные методы перенаправления вывода редактора sed.
Например, можно использовать обратные одинарные кавычки для перенаправления вывода
команды редактора sed в переменную для дальнейшего применения в сценарии. Ниже приведен
пример использования сценария sed для добавления запятых к результату числового расчета.
$ cat fact
#!/bin/bash
# вставка запятых в числовой результат вычисления факториала
factorial=1
counter=1
number=$1
while [ $counter -le $number ]
do
factorial=$[ $factorial * $counter ]
counter=$[ $counter + 1 ]
done
result=‛echo $factorial | sed '{
:start
s/\(.*[0-9]\)\([0-9]\{3\}\)/\1,\2/
t start
}'‛
echo "The result is $result"
$
$ ./fact 20
The result is 2,432,902,008,176,640,000
$

После вызова на выполнение обычного сценария вычисления факториала полученный
в этом сценарии результат используется в качестве входных данных для сценария редактора
sed, предназначенного для добавления запятых. Затем это значение используется в инструкции
echo для вывода результата.

Создание программ sed
Даже краткие примеры, приведенные выше, показывают, что с помощью редактора sed
можно получить весьма привлекательные результаты в области форматирования данных. В настоящем разделе приведено несколько удобных и широко известных сценариев редактора sed,
предназначенных для выполнения распространенных функций обработки данных.

Строки с двойными интервалами
Для начала рассмотрим простой сценарий sed, предназначенный для вставки пустой строки
между строками в текстовом файле:

Глава 20. Дополнительные сведения о редакторе sed

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 549

549

26.06.2012 22:20:56

$ sed 'G' data2
This is the header line.
This is thefirst data line.
This is the second data line.
This is the last line.
$

Очевидно, что это весьма несложно! Весь секрет применяемого при этом приема состоит
в использовании значения пространства хранения по умолчанию. Напомним, что команда G
просто присоединяет содержимое пространства хранения к текущему содержимому пространства шаблонов. Сразу после запуска редактора sed пространство хранения содержит пустую
строку. Добавление ее к существующей строке приводит к созданию пустой строки после существующей строки.
Можно заметить, что при работе этого сценария происходит также добавление пустой строки к последней строке в потоке данных, а это приводит к появлению пустой строки в конце
файла. Если необходимо обойтись без этого, то можно воспользоваться символом обращения
и символом обозначения последней строки, чтобы сценарий не добавлял пустую строку к последней строке в потоке данных:
$ sed '$!G' data2
This is the header line.
This is the first data line.
This is the second data line.
This is the last line.
$

Теперь полученный результат выглядит немного лучше. При условии, что строка не является последней, команда G присоединяет к ней содержимое пространства хранения. А после
перехода редактора sed к последней строке происходит пропуск команды G.

Файлы с двойными интервалами, которые
могут уже содержать пустые строки
Продолжим тему обработки файлов с двойными интервалами и рассмотрим вариант,
в котором текстовый файл уже содержит несколько пустых строк, а теперь необходимо задать двойной интервал между всеми строками. В случае непосредственного использования
предыдущего сценария в некоторых частях файла появляется слишком много пустых строк,
поскольку удваивается также каждая существующая пустая строка:
$ cat data6
This is line one.
This is line two.
This is line three.
This is line four.
$
$ sed '$!G' data6

550

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 550

26.06.2012 22:20:57

This is line one.
This is line two.
This is line three.
This is line four.
$

Теперь имеются три пустые строки там, где вначале находилась исходная пустая строка.
Одним из решений этой проблемы может стать, прежде всего, удаление всех пустых строк из
потока данных, а затем применение команды G для вставки новых пустых строк после каждой
из существующих строк. Для удаления всех имеющихся пустых строк достаточно лишь воспользоваться командой d с шаблоном, который сопоставляется с пустой строкой:
/^$/d

В этом шаблоне используются дескриптор начала строки (знак вставки) и дескриптор конца
строки (знак доллара). Добавление этого шаблона к сценарию приводит к получению требуемых результатов:
$ sed '/^$/d;$!G' data6
This is line one.
This is line two.
This is line three.
This is line four.
$

Это как раз то, что требуется!

Нумерация строк в файле
В главе 18 было показано, как использовать знак равенства для отображения номеров строк
в потоке данных:
$ sed '=' data2
1
This is the header line.
2
This is the first data line.
3
This is the second data line.
4
This is the last line.
$

Полученный результат не совсем удобен для чтения, поскольку номера строк располагаются на одну строку выше каждой из нумеруемых строк в потоке данных. Лучшее решение
состоит в том, чтобы номера строк размещались на одной строке с текстом.
Мы уже знакомы с тем, как объединить строки с помощью команды N, поэтому не должны
возникать слишком большие затруднения при использовании этой информации для создания
необходимого сценария редактора sed. Однако при реализации данного замысла возникает

Глава 20. Дополнительные сведения о редакторе sed

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 551

551

26.06.2012 22:20:57

сложность, заключающаяся в том, что нельзя объединить две команды, которые обеспечивают
нумерацию и объединение строк, в одном и том же сценарии.
Поэтому после получения вывода команды знака равенства можно перенаправить этот вывод по каналу в другой сценарий редактора sed, в котором используется команда N для объединения строки с номером и строки с текстом. Необходимо также воспользоваться командой
substitution для замены символа обозначения конца строки пробелом или знаком табуляции. Ниже показано, как может выглядеть окончательное решение.
$
1
2
3
4
$

sed '='
This is
This is
This is
This is

data2 | sed 'N; s/\n/ /'
the header line.
the first data line.
the second data line.
the last line.

Теперь полученный результат намного лучше! По существу, создана небольшая, но полезная программа, которую удобно иметь под рукой, выполняя работу по программированию, допустим, если потребуется найти строку кода по номеру, указанному в сообщении об ошибке.

Вывод последних строк
До сих пор в настоящей книге речь шла о том, как использовать команду p для вывода всех
строк в потоке данных или только тех строк, которые сопоставляются с конкретным шаблоном.
Но иногда возникает необходимость обрабатывать только последние несколько строк длинного
листинга, такого как файл журнала.
Вывести лишь последнюю строку в потоке данных несложно, поскольку на появление последней строки указывает знак доллара:
$ sed -n '$p' data2
This is the last line.
$

Но можно ли использовать символ знака доллара для отображения заданного количества
строк в конце потока данных? Ответ заключается в том, что необходимо создать скользящее окно.
Скользящее окно широко применяется для исследования блоков текстовых строк в пространстве шаблонов, созданных путем объединения строк с помощью команды N. Команда N
присоединяет следующую строку текста к тому тексту, который уже находится в пространстве
шаблонов. После накопления в пространстве шаблонов блока, скажем, из 10 текстовых строк,
можно проверить, достигнут ли конец потока данных, с помощью знака доллара. Если это не
последние строки, можно продолжить вводить дополнительные строки в пространство шаблонов, удаляя наряду с этим исходные строки (напомним, что команда D удаляет первую строку
в пространстве шаблонов).
Организовав цикл, содержащий команды N и D, можно продолжить добавление новых строк
к блоку строк в пространстве шаблонов и удаление старых строк. Для такого цикла идеально
подходит команда branch. Чтобы завершить работу цикла, достаточно лишь определить наличие в блоке последней строки файла и вызвать команду q для выхода из цикла.
Ниже показан общий вид окончательного варианта сценария редактора sed такого типа.
$
>
>
>

sed '{
:start
$q
N

552

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 552

26.06.2012 22:20:57

> 11,$D
> b start
> }' /etc/passwd
user:x:1000:1000:user,,,:/home/user:/bin/bash
polkituser:x:113:121:PolicyKit,,,:/var/run/PolicyKit:/bin/false
sshd:x:114:65534::/var/run/sshd:/usr/sbin/nologin
Samantha:x:1001:1002:Samantha,4,,:/home/Samantha:/bin/bash
Debian-exim:x:115:124::/var/spool/exim4:/bin/false
usbmux:x:116:46:usbmux daemon,,,:/home/usbmux:/bin/false
rtkit:x:117:125:RealtimeKit,,,:/proc:/bin/false
Timothy:x:1002:1005::/home/Timothy:/bin/sh
Christine:x:1003:1006::/home/Christine:/bin/sh
kdm:x:118:65534::/home/kdm:/bin/false
$

В сценарии прежде всего проверяется, не является ли текущая строка последней строкой
в потоке данных. В случае положительного ответа вызывается команда quit, которая останавливает цикл. Команда N присоединяет следующую строку к текущей строке в пространстве
шаблонов. Команда 11,$D удаляет первую строку в пространстве шаблонов, если текущая
строка следует за строкой 10. В результате этого по существу создается подвижное окно в пространстве шаблонов.

Удаление строк
Еще одной программой для редактора sed, которая может оказаться полезной, является программа удаления нежелательных пустых строк в потоке данных. Задача удаления всех пустых
строк из потока данных решается просто, но если потребуется удалять пустые строки выборочно, то необходимо будет проявить некоторую изобретательность. В настоящем разделе показано несколько несложных сценариев редактора sed, которыми можно воспользоваться, если
потребуется удалить нежелательные пустые строки из данных.

Удаление подряд идущих пустых строк
Ситуация, в которой в файлах данных обнаруживаются дополнительные пустые строки,
может оказаться трудно разрешимой. Часто приходится сталкиваться с файлами данных, которые должны содержать пустые строки, но иногда обнаруживается, что в одних местах требуемые пустые строки данных пропущены, а в других находится слишком много пустых строк
(как в приведенном выше примере вывода через два интервала).
Наиболее простой способ удаления подряд идущих пустых строк состоит в том, чтобы проводить проверку потока данных с использованием диапазона адресов. В главе 18 показано,
как использовать диапазоны адресов, в том числе, как включать шаблоны в диапазон адресов.
Редактор sed выполняет команду для всех строк, сопоставляемых в пределах указанного диапазона адресов.
Ключом к решению задачи удаления подряд идущих пустых строк становится создание
диапазона адресов, который включает непустую строку и пустую строку. При обнаружении
редактором sed такого диапазона пустая строка не должна удаляться. Если же встречаются несколько строк, не сопоставляемых с этим диапазоном (в которых находятся две или большее
количество подряд идущих пустых строк), пустые строки должны быть удалены.
Ниже приведен сценарий, позволяющий воплотить эту идею.
/./,/^$/!d

Глава 20. Дополнительные сведения о редакторе sed

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 553

553

26.06.2012 22:20:57

Диапазон охватывает строки от /./ до /^$/. Начальный адрес в этом диапазоне сопоставляется с любой строкой, которая содержит по крайней мере один символ. Конечный адрес в диапазоне сопоставляется с пустой строкой. Строки в пределах такого диапазона не удаляются.
Ниже показано, как действует этот сценарий.
$ cat data6
This is the first line.
This is the second line.
This is the third line.
This is the fourth line.
$
$ sed '/./,/^$/!d' data6
This is the first line.
This is the second line.
This is the third line.
This is the fourth line.
$

Независимо от того, сколько пустых строк появляется между строками данных в файле,
в выводе между строками находится лишь по одной пустой строке.

Удаление пустых строк в начале файла
Нарушением формата файла может стать также наличие пустых строк в начале файла данных. Часто происходит так, что при попытке импортировать данные из текстового файла в базу
данных на основе пустых строк создаются нулевые записи, поэтому работа алгоритмов вычисления на основе данных в базе данных нарушается.
Задача удаления пустых строк в начале потока данных является несложной. Сценарий, который выполняет эту функцию, приведен ниже.
/./,$!d

В данном сценарии используется диапазон адресов для определения того, какие строки
удалены. Диапазон начинается со строки, которая содержит любой символ, и продолжается
до конца потока данных. Любая строка в пределах этого диапазона не удаляется из вывода.
Это означает, что удаляются все строки, находящиеся перед первой строкой, которая содержит
символ.
Рассмотрим этот простой сценарий в действии:
$ cat data7
This is the first line.
This is the second line.
$
$ sed '/./,$!d' data7
This is the first line.
This is the second line.
$

554

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 554

26.06.2012 22:20:57

В файле test перед строками данных содержатся две пустые строки. Сценарий успешно
удаляет обе ведущие пустые строки, оставляя пустые строки в остальном массиве данных нетронутыми.

Удаление заключительных пустых строк
К сожалению, задача удаления заключительных пустых строк не столь проста, как удаление ведущих пустых строк. Аналогично тому, как обеспечивается вывод конца потока данных,
для удаления пустых строк в конце потока данных требуются определенная изобретательность
и применение циклов.
Прежде чем начать обсуждение этой темы, рассмотрим, как может выглядеть сценарий,
применимый в качестве решения:
sed '{
:start
/^\n*$/{$d; N; b start }
}'

На первых порах трудно представить себе, как действует этот сценарий. Обратите внимание на то, что в обычных фигурных скобках, которые обозначают сценарий, находятся и другие
фигурные скобки. В данном случае вложенные фигурные скобки служат для группирования
части команд, которые входят в состав общего командного сценария. Эта группа команд применяется к указанному шаблону адреса. Шаблон адреса сопоставляется с любой строкой, которая
содержит только символ обозначения конца строки. При обнаружении такой строки для ее удаления вызывается команда delete, если это — последняя строка. Если обнаруженная строка
не является последней, команда N присоединяет к ней следующую строку, а команда branch
обеспечивает переход в начало цикла.
Ниже показано, как действует этот сценарий.
$ cat data8
This is the first line.
This is the second line.
$
$ sed '{
:start
/^\n *$/{$d ; N; b start }
}' data8
This is the first line.
This is the second line.
$

Очевидно, что сценарий успешно удалил пустые строки в конце текстового файла.

Удаление дескрипторов HTML
В наше время часто приходится загружать текст с веб-сайта для его сохранения или использования в качестве данных в приложении. Но иногда в тексте, загруженном с веб-сайта, встречаются дескрипторы HTML, применяемые для форматирования данных. Если же требуются
только данные, то возникает необходимость в удалении этих дескрипторов.

Глава 20. Дополнительные сведения о редакторе sed

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 555

555

26.06.2012 22:20:57

Стандартная веб-страница HTML содержит несколько разных типов дескрипторов HTML,
представляющих различные средства форматирования, которые применяются для отображения
информации страницы должным образом. Ниже приведен пример того, как выглядит файл HTML.
$ cat data9


This is the page title



This is the first line in the Web page. This should provide
some useful information for us to use in our shell script.


$

Дескрипторы HTML обозначаются знаками “меньше” и “больше”. Большинство дескрипторов HTML являются парными. Один дескриптор инициирует процесс форматирования (например, дескриптор служит для выделения полужирным шрифтом), а другой останавливает процесс форматирования (например, дескриптор предназначен для отмены выделения
полужирным шрифтом).
Однако при удалении дескрипторов HTML необходимо соблюдать осторожность, поскольку в противном случае может возникнуть проблема. На первый взгляд можно подумать, что для
удаления дескрипторов HTML достаточно обеспечить поиск текстовой строки, начинающейся
со знака “меньше” () и содержащей данные между
этими знаками:
s///g

К сожалению, применение этой команды приводит к возникновению некоторых непредвиденных последствий:
$ sed 's///g' data9
This is the line in the Web page. This should provide
some information for us to use in our shell script.
$

Обратите внимание на то, что пропущен сам текст заголовка, а также текст, выделенный
полужирным шрифтом и курсивом. Редактор sed интерпретирует этот сценарий буквально, как
требующий удаления всего текста между знаками “меньше” и “больше”, включая все прочие
знаки “меньше” и “больше”! Каждый раз при обнаружении текста, включенного в дескрипторы HTML (такие как first), сценарий sed удалял весь текст.
Решение этой проблемы состоит в обеспечении того, чтобы редактор sed пропускал все
внутренние знаки “больше” между исходными дескрипторами. Для этого можно создать класс
символов, который представляет собой обращение знака “больше”. Сценарий, исправленный
с учетом этого изменения, может выглядеть так:
s/]*>//g

Теперь сценарий работает должным образом и извлекает только те данные из кода HTML
веб-страницы, которые представляют интерес:

556

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 556

26.06.2012 22:20:57

$ sed 's/]*>//g' data9
This is the page title
This is the first line in the Web page. This should provide
some useful information for us to use in our shell script.
$

Полученный результат стал более удобным для использования. Чтобы обеспечить дополнительную очистку данных, можно добавить команду delete для удаления пустых строк, которые создают лишь помехи в работе:
$ sed 's/]*>//g;/^$/d' data9
This is the page title
This is the first line in the Web page. This should provide
some useful information for us to use in our shell script.
$

Теперь полученные данные представлены намного более компактно; в них нет ничего
лишнего.

Резюме
В редакторе sed предусмотрены некоторые усовершенствованные средства, которые позволяют работать с текстовыми шаблонами, охватывающими несколько строк. В настоящей главе
показано, как использовать команду next для выборки следующей строки в потоке данных
и размещения ее в пространстве шаблонов. После переноса данных в пространство шаблонов
появляется возможность применять к данным сложные команды substitution, например,
для замены фраз, разбитых на несколько строк текста.
Многострочная команда delete позволяет удалить первую строку, если пространство шаблонов содержит две или несколько строк. В этом состоит удобный способ обработки в цикле сразу нескольких строк из потока данных. Аналогичным образом многострочная команда
print позволяет вывести только первую строку, если в пространстве шаблонов содержатся две
или большее количество строк текста. Применение многострочных команд в сочетании позволяет выполнять итерации в потоке данных и создавать системы многострочной подстановки
текста.
Далее в настоящей главе описано пространство хранения, которое позволяет “отложить
в сторону” строку текста, продолжая обработку других строк текста. К содержимому пространства хранения можно снова обратиться в любое время, заменяя им текст в пространстве шаблонов или присоединяя это содержимое пространства хранения к тексту в пространстве шаблонов. Применение пространства хранения позволяет выполнять сортировку данных в потоке
данных или изменять на противоположный порядок текстовых строк, появляющихся в данных.
В этой главе приведено также обсуждение команд управления ходом выполнения редактора sed. Команда branch предоставляет возможность изменения обычного хода выполнения
команд редактора sed в сценарии, создания циклов или пропуска команд при определенных
условиях. Команда test выполняет в командных сценариях редактора sed задачу, аналогичную
инструкции if-then. Команда test выполняет переход, только если замена текста в строке
с помощью предшествующей ей команды substitution прошла успешно.

Глава 20. Дополнительные сведения о редакторе sed

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 557

557

26.06.2012 22:20:57

В завершении настоящей главы приведено обсуждение того, как использовать сценарии sed
в сценариях командного интерпретатора. Если сценарий sed состоит из большого количества
команд, то обычно принято помещать его в оболочку командного интерпретатора. Предусмотрена возможность использовать в сценарии sed переменные параметров командной строки
для передачи значений из командной строки командного интерпретатора. Таким образом, реализуется простой способ вызова сценариев редактора sed непосредственно из командной строки или даже из других сценариев командного интерпретатора.
В следующей главе более подробно рассматривается программа gawk, которая поддерживает много средств, характерных для высокоуровневых языков программирования. С помощью
одной лишь программы gawk можно создавать некоторые довольно сложные программы манипулирования данными и формирования отчетов. В следующей главе будут описаны различные
средства программирования и показано, как их использовать для формирования собственных
отчетов с привлекательным оформлением из простых данных.

558

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 558

26.06.2012 22:20:57

Дополнительные
сведения
о редакторе gawk

ГЛАВА

21
В этой главе...
Использование переменных
Работа с массивами
Использование шаблонов
Структурированные команды
Форматированный вывод

Â

главе 18 приведены вводные сведения о программе gawk и показаны основы ее использования для
создания отформатированных отчетов по данным из файлов с данными, требующими дополнительной обработки.
А в настоящей главе более подробно рассматривается настройка gawk в целях формирования отчетов. Программа
gawk поддерживает полнофункциональный язык программирования и предоставляет средства, позволяющие разрабатывать сложные программы управления данными. Разработчики, владеющие другим языком программирования,
которые впервые вступают в мир сценариев командного
интерпретатора, почувствуют себя в знакомой обстановке,
приобщившись к работе с программой gawk. В этой главе
будет показано, как использовать язык программирования
gawk для написания программ, позволяющих решать почти
любые задачи форматирования данных, с которыми приходится сталкиваться.

Встроенные функции
Определяемые пользователем
функции
Резюме

Использование
переменных
Одним из важных средств любого языка программирования является способность сохранять и восстанавливать
значения с использованием переменных. Язык программирования gawk поддерживает переменные двух типов:
■ встроенные переменные;
■ переменные, определяемые пользователем.

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 559

26.06.2012 22:20:57

Предусмотрен целый ряд встроенных переменных, предназначенных для использования
в программе gawk. Встроенные переменные содержат информацию, применяемую при обработке полей данных и записей в файле данных. В программах gawk могут также создаваться
пользовательские переменные. В следующих разделах описано, как использовать переменные
в программах gawk.

Встроенные переменные
В программе gawk встроенные переменные используются для ссылки на конкретные средства, применяемые при работе в программе с данными. В настоящем разделе описаны встроенные переменные, доступные для использования в программах gawk, и показано, как с ними
обращаться.

Переменные, применяемые в качестве
разделителей полей и записей
В главе 18 были показаны встроенные переменные одного из типов, предусмотренных
в gawk, — переменные полей данных. Переменные полей данных позволяют ссылаться на отдельные поля данных в записи данных с использованием знака доллара и числового обозначения положения поля данных в записи. Таким образом, для ссылки на первое поле данных в записи используется переменная $1. Чтобы сослаться на второе поле данных, можно применить
переменную $2 и т.д.
Границы между полями данных устанавливаются по символу разделителя полей. По умолчанию в качестве символа разделителя полей применяется любой пробельный символ, такой
как пробел или знак табуляции. В главе 18 было показано, как изменить символ разделителя
полей либо в командной строке с помощью параметра командной строки -F, либо в программе
gawk с использованием специальной встроенной переменной FS.
Встроенная переменная FS относится к группе встроенных переменных, предназначенных
для управления в программе gawk обработкой полей и записей во входных и выходных данных. В табл. 21.1 приведен перечень встроенных переменных, содержащихся в этой группе.

Таблица 21.1. Переменные полей и записей данных программы gawk
Переменная

Описание

FIELDWIDTHS

Разделенный пробелами список чисел, определяющих точную ширину (в пробелах) каждого
поля данных

FS

Символ разделителя полей ввода

RS

Символ разделителя записей ввода

OFS

Символ разделителя полей вывода

ORS

Символ разделителя записей вывода

Переменные FS и OFS определяют, как в программе gawk происходит обработка полей данных в потоке данных. Выше в данной книге уже было показано, как использовать переменную
FS для указания на то, какой символ служит для разделения полей данных в записи. Переменная OFS выполняет ту же функцию, но при выводе с использованием команды print.
По умолчанию в программе gawk в качестве значения переменной OFS задан пробел, поэтому при использовании, например, такой команды:
print $1,$2,$3

560

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 560

26.06.2012 22:20:57

формируется следующий вывод:
field1 field2 field3

В этом можно убедиться на следующем примере:
$ cat data1
data11,data12,data13,data14,data15
data21,data22,data23,data24,data25
data31,data32,data33,data34,data35
$ gawk 'BEGIN{FS=","} {print $1,$2,$3}' data1
data11 data12 data13
data21 data22 data23
data31 data32 data33
$

Команда print автоматически помещает значение переменной OFS между каждым полем
данных в выводе. Задавая переменную OFS, можно указать любую строку, которая должна служить для разделения полей данных в выводе:
$ gawk 'BEGIN{FS=","; OFS="-"} {print $1,$2,$3}' data1
data11-data12-data13
data21-data22-data23
data31-data32-data33
$ gawk 'BEGIN{FS=","; OFS="--"} {print $1,$2,$3}' data1
data11--data12--data13
data21--data22--data23
data31--data32--data33
$ gawk 'BEGIN{FS=","; OFS=""} {print $1,$2,$3}' data1
data11data12data13
data21data22data23
data31data32data33
$

Переменная FIELDWIDTHS позволяет считывать записи без использования символа разделителя полей. В некоторых приложениях не используется символ разделителя полей, а вместо
этого данные располагаются в пределах записи по полям с фиксированной длиной, которые
в совокупности записей образуют столбцы. В этих случаях должна быть задана переменная
FIELDWIDTHS, которая отражает компоновку данных в записях.
Если переменная FIELDWIDTHS задана, программа gawk игнорирует значение FS и извлекает из записей значения данных с учетом указанных размеров полей. Ниже приведен пример
использования полей с фиксированной длиной вместо полей, разграниченных символом разделителя.
$ cat data1b
1005.3247596.37
115-2.349194.00
05810.1298100.1
$ gawk 'BEGIN{FIELDWIDTHS="3 5 2 5"}{print $1,$2,$3,$4}' data1b
100 5.324 75 96.37
115 -2.34 91 94.00
058 10.12 98 100.1
$

Глава 21. Дополнительные сведения о редакторе gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 561

561

26.06.2012 22:20:57

Переменная FIELDWIDTHS определяет четыре поля данных, а программа gawk интерпретирует каждую запись данных соответствующим образом. Разбиение строки чисел в каждой
записи осуществляется с учетом заданных значений длины полей.
Внимание!

Важно помнить, что после задания переменной FIELDWIDTHS указанные в ней значения
должны оставаться постоянными. Этот способ обработки входных данных не может применяться в сочетании с вводом полей данных, имеющих переменную длину.

Переменные RS и ORS определяют, как программа gawk обрабатывает записи в потоке данных. По умолчанию в программе gawk в качестве значений переменных RS и ORS задан символ
обозначения конца строки. Это заданное по умолчанию значение переменной RS указывает,
что за каждым символом перевода на новую строку текста в потоке входных данных следует
новая запись.
Иногда приходится сталкиваться с ситуациями, в которых поля данных разбиты на несколько строк в потоке данных. Классическим примером этого могут служить данные, содержащие
поля с адресом и номером телефона, причем каждое из этих полей задано в отдельной строке:
Riley Mullen
123 Main Street
Chicago, IL 60601
(312)555-1234

При попытке считать эти данные с использованием заданных по умолчанию значений переменных FS и RS программа gawk прочитает каждую строку как отдельную запись, интерпретируя каждый пробел в записи как разделитель полей. Это вряд ли допустимо в данном случае.
Для решения этой проблемы необходимо задать в качестве значения переменной FS символ
обозначения конца строки. Это будет служить указанием, что каждая строка в потоке данных
представляет собой отдельное поле и все данные в строке принадлежат к этому полю данных.
Но в таком случае становится невозможно определить, где начинается новая запись.
Чтобы решить эту проблему, можно задать в качестве значения переменной RS пустую
строку, а затем оставлять пустую строку между записями данных в потоке данных. Программа
gawk будет интерпретировать каждую пустую строку как разделитель записей.
Ниже приведен пример использования такого способа организации входных данных.
$ cat data2
Riley Mullen
123 Main Street
Chicago, IL 60601
(312)555-1234
Frank Williams
456 Oak Street
Indianapolis, IN
(317)555-9876

46201

Haley Snell
4231 Elm Street
Detroit, MI 48201
(313)555-4938
$ gawk 'BEGIN{FS="\n"; RS=""} {print $1,$4}' data2
Riley Mullen (312)555-1234
Frank Williams (317)555-9876

562

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 562

26.06.2012 22:20:57

Haley Snell (313)555-4938
$

Превосходный результат. Программа gawk интерпретировала каждую строку в файле как
поле данных и пустые строки как разделители записей.

Переменные данных
Кроме переменных, которые задают значения разделителей полей и записей, в программе
gawk предусмотрены некоторые другие встроенные переменные, позволяющие определить,
что происходит с данными, и извлечь информацию из среды командного интерпретатора.
В табл. 21.2 приведены дополнительные сведения о таких встроенных переменных gawk.

Таблица 21.2. Дополнительные сведения о встроенных переменных gawk
Переменная
ARGC

Описание

ARGIND

Индекс в ARGV текущего обрабатываемого файла

ARGV

Массив параметров командной строки

CONVFMT

Формат преобразования для чисел (см. инструкцию printf). Значением по умолчанию является %.6 g

ENVIRON

Ассоциативный массив текущих переменных среды командного интерпретатора и их значений

ERRNO

Зафиксированная в системе ошибка, если при чтении или закрытии входных файлов произошла
ошибка

FILENAME

Имя файла данных, используемого для ввода данных в программу gawk

FNR

Текущий номер записи в файле данных

IGNORECASE

Переменная, которая, будучи установленной в ненулевое значение, указывает, что должен игнорироваться регистр символов в строках, используемых в команде gawk

NF

Общее количество полей данных в файле данных

NR

Количество обработанных входных записей

OFMT

Формат вывода для отображения чисел. Значением по умолчанию является %.6 g

RLENGTH

Длина подстроки, сопоставленной в функции match

RSTART

Индекс начала подстроки, сопоставленной в функции match

Количество представленных параметров командной строки

Читатель может заметить, что некоторые из этих переменных уже встречались при изучении программирования сценариев командного интерпретатора. Переменные ARGC и ARGV позволяют определять количество параметров командной строки и осуществлять выборку их
значений из командного интерпретатора. Но иногда при решении этой задачи возникают сложности, поскольку в программе gawk сам программный сценарий не рассматривается как относящийся к параметрам командной строки:
$ gawk 'BEGIN{print ARGC,ARGV[1]}' data1
2 data1
$

Переменная ARGC указывает, что в командной строке имеются два параметра. В число
этих параметров входят команда gawk и параметр data1 (напомним, что сам программный
сценарий не рассматривается как параметр). Массив ARGV начинается с индекса 0, который
представляет команду. Значением элемента массива с индексом 1 является первый параметр
командной строки после команды gawk.

Глава 21. Дополнительные сведения о редакторе gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 563

563

26.06.2012 22:20:57

На заметку

Следует учитывать, что в отличие от переменных командного интерпретатора при ссылке на переменную gawk в сценарии не нужно добавлять знак доллара перед именем переменной.

При первом знакомстве с переменной ENVIRON приходится встречаться с чем-то непривычным. Дело в том, что в этой переменной для представления переменных среды командного
интерпретатора используется ассоциативный массив. В ассоциативном массиве в качестве значений индексов массива вместо числовых значений применяются текстовые значения.
Текстовым значением индекса этого массива является имя переменной среды командного
интерпретатора. Значение массива представляет собой значение переменной среды командного интерпретатора. Ниже приведен пример выполнения указанных действий.
$ gawk '
> BEGIN{
> print ENVIRON["HOME"]
> print ENVIRON["PATH"]
> }'
/home/rich
/usr/local/bin:/bin:/usr/bin:/usr/X11R6/bin
$

Переменная ENVIRON["HOME"] осуществляет выборку значения переменной среды HOME
из командного интерпретатора. Аналогичным образом переменная ENVIRON["PATH"] позволяет получить значение переменной среды PATH. Такой же прием можно использовать для выборки любого значения переменной среды из командного интерпретатора в целях дальнейшего
применения в программах gawk.
Переменные FNR, NF и NR позволяют отслеживать поля данных и записи, обрабатываемые
в программе gawk. Иногда в программе приходится учитывать такие ситуации, когда точно не
известно, сколько полей данных находится в записи. Переменная NF дает возможность указать
на последнее поле данных в записи, не имея сведений о его действительном положении:
$ gawk 'BEGIN{FS=":"; OFS=":"} {print $1,$NF}' /etc/passwd
rich:/bin/bash
testy:/bin/csh
mark:/bin/bash
dan:/bin/bash
mike:/bin/bash
test:/bin/bash
$

Переменная NF содержит числовое значение последнего поля данных в файле данных. Затем это значение можно применить в качестве переменной поля данных, поместив перед ним
знак доллара.
Переменные FNR и NR аналогичны друг другу, но имеют небольшие различия. Переменная
FNR содержит количество записей, обработанных в текущем файле данных. Переменная NR
содержит общее количество обработанных записей. Рассмотрим ряд примеров, позволяющих
понять это различие:
$ gawk
data11
data21
data31

564

'BEGIN{FS=","}{print $1,"FNR="FNR}' data1 data1
FNR=1
FNR=2
FNR=3

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 564

26.06.2012 22:20:57

data11 FNR=1
data21 FNR=2
data31 FNR=3
$

В данном примере в командной строке программы gawk определены два входных файла.
(В этой командной строке один и тот же входной файл указан дважды.) В сценарии происходит
вывод первого значения поля данных и текущего значения переменной FNR. Заслуживает внимания то, что значение FNR снова сбрасывается в 1 с началом обработки в программе gawk
второго файла данных.
Теперь применим дополнительно переменную NR и рассмотрим, к чему это приведет:
$ gawk '
> BEGIN {FS=","}
> {print $1,"FNR="FNR,"NR="NR}
> END{print "There were",NR,"records processed"}' data1 data1
data11 FNR=1 NR=1
data21 FNR=2 NR=2
data31 FNR=3 NR=3
data11 FNR=1 NR=4
data21 FNR=2 NR=5
data31 FNR=3 NR=6
There were 6 records processed
$

Значение переменной FNR было переустановлено после того, как в программе gawk начал
обрабатываться второй файл данных, а переменная NR сохранила свое значение после перехода
к этому второму файлу данных. Из этого следует вывод, что если в качестве входного используется только один файл данных, то значения FNR и NR остаются одинаковыми. Если в качестве
входных используется несколько файлов данных, то значение FNR сбрасывается для каждого
файла данных, а значение NR наращивается с учетом всех файлов данных.
На заметку

При работе с программой gawk часто приходится замечать, что сценарии gawk имеют больший объем по сравнению с другими сценариями командного интерпретатора.
В примерах настоящей главы в целях упрощения сценарии gawk выполняются лишь непосредственно из командной строки с использованием средства многострочного ввода
командного интерпретатора. Если gawk используется в сценарии командного интерпретатора, следует помещать различные команды gawk на отдельных строках. Это позволяет намного упростить чтение и понимание сценария, поскольку не приходится разбираться в его содержимом, полностью размещенном в одной строке в сценарии командного интерпретатора. Кроме того, следует помнить, что если обнаруживается, что один
и тот же сценарий gawk используется в разных сценариях командного интерпретатора,
то можно сохранить его в отдельном файле, а затем ссылаться на этот сценарий с применением параметра –f (см. главу 18).

Пользовательские переменные
Как и любой другой полноценный язык программирования, gawk позволяет определять
собственные переменные для использования в коде программы. Имя определяемой пользователем переменной gawk может состоять из любого количества букв, цифр и знаков подчеркивания, но не может начинаться с цифры. Важно также помнить, что в именах переменных gawk
учитывается регистр.

Глава 21. Дополнительные сведения о редакторе gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 565

565

26.06.2012 22:20:57

Присваивание значений переменным в сценариях
Значения переменным в программах gawk присваиваются так же, как в сценариях командного интерпретатора, с использованием оператора присваивания:
$ gawk '
> BEGIN{
> testing="This is a test"
> print testing
> }'
This is a test
$

Выводом инструкции print является текущее значение переменной testing. Как и переменные сценария командного интерпретатора, переменные gawk могут содержать числовые
или строковые значения:
$ gawk '
> BEGIN{
> testing="This is a test"
> print testing
> testing=45
> print testing
> }'
This is a test
45
$

В данном примере значение переменной testing изменяется, и вместо строкового значения в ней сохраняется числовое значение.
Операторы присваивания могут также включать математические выражения, в которых выполняются операции с числовыми значениями:
$ gawk 'BEGIN{x=4; x= x * 2 + 3; print x}'
11
$

Как показывает этот пример, язык программирования gawk включает стандартные математические операции для работы с числовыми значениями. В число этих операций входят
вычисление остатка от деления (знак операции — %) и возведение в степень (знак операции ^ или **).

Присваивание значений переменным в командной строке
Для присваивания значений переменным в целях применения в программе gawk может
также использоваться командная строка gawk. Это позволяет задавать значения вне обычного
кода, изменяя при этом значения динамически. Ниже приведен пример использования переменной командной строки в целях выбора для отображения конкретного поля данных в файле.
$ cat script1
BEGIN{FS=","}
{print $n}
$ gawk -f script1 n=2 data1
data12
data22

566

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 566

26.06.2012 22:20:57

data32
$ gawk -f script1 n=3 data1
data13
data23
data33
$

Это средство позволяет изменять поведение сценария без необходимости вносить изменения в сам код сценария. В первом примере отображается второе поле данных в файле, а во
втором примере — третье поле данных, при этом изменяется лишь значение переменной n
в командной строке.
Но при использовании параметров командной строки для определения значений переменных следует учитывать наличие определенной проблемы. Дело в том, что при таком задании
переменной ее значение не доступно в разделе BEGIN кода:
$ cat script2
BEGIN{print "The starting value is",n; FS=","}
{print $n}
$ gawk -f script2 n=3 data1
The starting value is
data13
data23
data33
$

Решение этой проблемы состоит в использовании параметра командной строки -v. Этот
параметр позволяет определять переменные, значение которых задается перед разделом кода
BEGIN. Параметр командной строки -v должен быть задан перед кодом сценария в командной
строке:
$ gawk -v n=3 -f script2 data1
The starting value is 3
data13
data23
data33
$

Теперь переменная n содержит значение, которое определено в командной строке перед
разделом кода BEGIN.

Работа с массивами
Понятие массивов как переменных, позволяющих хранить сразу несколько значений, определено во многих языках программирования. В языке программирования gawk предусмотрено
средство работы с массивами в виде ассоциативных массивов.
Ассоциативные массивы отличаются от массивов с числовыми индексами тем, что в них
в качестве значения индекса может быть задана любая строка текста. Для ссылки на элементы данных, содержащиеся в массиве, не обязательно требуется использовать последовательно
возрастающие числа. Вместо этого в качестве ключей ассоциативного массива применяются
произвольные строки, которые служат ссылками на значения в массиве. Каждая строка индекса
должна быть уникальной; индексы однозначно определяют элементы данных, которые сохра-

Глава 21. Дополнительные сведения о редакторе gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 567

567

26.06.2012 22:20:57

нены под этими индексами. Специалисты, знакомые с другими языками программирования,
могут понять, что по своему принципу организации ассоциативные массивы аналогичны хешмассивам, или словарям.
В следующих разделах кратко описано, как переменные ассоциативного массива могут использоваться в программах gawk.

Определение переменных с типом массива
Переменную с типом массива можно определить с помощью стандартного оператора присваивания. Формат присваивания значения переменной с типом массива является следующим:
var[index] = element

где var — имя переменной; index — значение индекса ассоциативного массива; element —
значение элемента данных. Ниже приведены некоторые примеры использования переменных
с типом массива в программе gawk.
capital["Illinois"] = "Springfield"
capital["Indiana"] = "Indianapolis"
capital["Ohio"] = "Columbus"

При ссылке на переменную с типом массива необходимо задавать значение индекса, чтобы
получить соответствующее значение элемента данных:
$ gawk 'BEGIN{
> capital["Illinois"] = "Springfield"
> print capital["Illinois"]
> }'
Springfield
$

Применение ссылки на переменную с типом массива приводит к возврату значения элемента данных. Аналогичная операция является осуществимой и по отношению к числовым
значениям элементов данных:
$ gawk 'BEGIN{
> var[1] = 34
> var[2] = 3
> total = var[1] + var[2]
> print total
> }'
37
$

Как показывает этот пример, переменные с типом массива могут использоваться в программе gawk точно так же, как и переменные любых других типов.

Обработка переменных с типом массива в цикле
При использовании переменных с типом ассоциативного массива возникает проблема,
связанная с тем, что не всегда известны все значения индексов. В отличие от массивов с числовыми индексами, в которых для индексирования значений используются последовательно
возрастающие числа, индексы ассоциативного массива могут иметь произвольные строковые
или числовые значения.

568

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 568

26.06.2012 22:20:58

Если возникает необходимость провести обработку в цикле ассоциативного массива в программе gawk, можно воспользоваться специальным форматом инструкции for:
for (var in array)
{
statements
}

В инструкции for включенные в нее инструкции statements обрабатываются в цикле,
и при этом каждый раз переменной var присваивается следующее значение индекса из ассоциативного массива array. Важно помнить, что значением этой переменной является значение
индекса, а не значение элемента данных. Указанная переменная позволяет легко извлечь значение элемента данных с применением ее в качестве индекса массива:
$ gawk 'BEGIN{
> var["a"] = 1
> var["g"] = 2
> var["m"] = 3
> var["u"] = 4
> for (test in var)
> {
>
print "Index:",test," - Value:",var[test]
> }
> }'
Index: u - Value: 4
Index: m - Value: 3
Index: a - Value: 1
Index: g - Value: 2
$

Следует отметить, что не происходит возвратзначений индексов в каком-то определенном
порядке, но каждый из этих индексов ссылается на соответствующее значение элемента данных. Иногда эту особенность важно учитывать при написании программы, поскольку нельзя
полагаться на то, что возвращаемые значения будут всегда представлены в одном и том же
порядке; неизменным является лишь соответствие значений отдельных индексов и значений
данных, на которые указывают эти индексы.

Удаление переменных с типом массива
Для удаления определенного индекса массива из ассоциативного массива необходимо применять специальную команду:
delete array[index]

Команда delete удаляет из массива array значение индекса ассоциативного массива
index и связанное с ним значение элемента данных:
$
>
>
>
>
>
>

gawk 'BEGIN{
var["a"] = 1
var["g"] = 2
for (test in var)
{
print "Index:",test," - Value:",var[test]
}

Глава 21. Дополнительные сведения о редакторе gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 569

569

26.06.2012 22:20:58

> delete var["g"]
> print "---"
> for (test in var)
>
print "Index:",test," - Value:",var[test]
> }'
Index: a - Value: 1
Index: g - Value: 2
--Index: a - Value: 1
$

Восстановление значения индекса после его удаления из ассоциативного массива невозможно.

Использование шаблонов
В программе gawk поддерживаются шаблоны сопоставления нескольких типов, с помощью
которых можно отфильтровывать записи данных во многом по такому же принципу, как в редакторе sed. В главе 18 уже были показаны в действии два специальных шаблона. К специальным шаблонам относятся ключевые слова BEGIN и END, которые выполняют инструкции
до и после чтения данных из потока данных. Аналогичным образом можно создавать другие
шаблоны для выполнения определенных инструкций при обнаружении сопоставляемых с шаблонами данных в потоке данных.
В настоящем разделе показано, как использовать шаблоны сопоставления в сценариях
gawk для задания ограничений на то, к каким записям применяется программный сценарий.

Регулярные выражения
В главе 19 было показано, как использовать регулярные выражения в качестве шаблонов
сопоставления. Для задания фильтров, определяющих, к каким строкам данных в потоке данных должен применяться программный сценарий, может использоваться формат базовых регулярных выражений (Basic Regular Expression — BRE) или формат расширенных регулярных
выражений (Extended Regular Expression — ERE).
Если используется регулярное выражение, то оно должно быть приведено перед левой фигурной скобкой управляемого им программного сценария:
$ gawk 'BEGIN{FS=","} /11/{print $1}' data1
data11
$

Регулярное выражение /11/ сопоставляется с записями, которые содержат подстроку 11
в любом месте в полях данных. Программа gawk сопоставляет заданное регулярное выражение
со всеми полями данных в записи, включая символ разделителя полей:
$ gawk 'BEGIN{FS=","} /,d/{print $1}' data1
data11
data21
data31
$

570

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 570

26.06.2012 22:20:58

В данном примере в регулярном выражении происходит сопоставление с запятой, используемой в качестве разделителя полей. Это не всегда является приемлемым. Проблемы могут
также возникнуть при попытке сопоставления с данными, которые относятся к какому-то конкретному полю данных, но могут появиться и в другом поле данных. Если необходимо сопоставить регулярное выражение с конкретным экземпляром данных, то следует использовать
оператор сопоставления.

Оператор сопоставления
Оператор сопоставления позволяет ограничить применение регулярного выражения лишь
конкретным полем данных в записях. В качестве оператора сопоставления применяется знак
тильды (~). При этом необходимо задать оператор сопоставления наряду с переменной поля
данных и регулярным выражением, применяемым для сопоставления:
$1 ~ /^data/

Переменная $1 представляет первое поле данных в записи. Это выражение служит для
фильтрации записей, в которых первое поле данных начинается с текстовых данных. Ниже
приведен пример применения оператора сопоставления в сценарии программы gawk.
$ gawk 'BEGIN{FS=","} $2 ~ /^data2/{print $0}' data1
data21,data22,data23,data24,data25
$

В операторе сопоставления второе поле данных сравнивается с регулярным выражением
/^data2/, которое указывает, что строка начинается с текста data2.
Это — мощное инструментальное средство, которое широко используется в программных
сценариях gawk для поиска конкретных элементов данных в файле данных:
$ gawk -F: '$1 ~ /rich/{print $1,$NF}' /etc/passwd
rich /bin/bash
$

В этом примере происходит поиск текста rich в первом поле данных. Если этот шаблон
обнаруживается в записи, то выводятся значения первого и последнего полей данных в записи.
Предусмотрена также возможность обратить сопоставление с регулярным выражением
с помощью символа !:
$1 !~ /expression/

Программный сценарий применяется к данным записи, если строка, соответствующая регулярному выражению, не обнаруживается в записи:
$ gawk –F: '$1 !~ /rich/{print $1,$NF}' /etc/passwd
root /bin/bash
daemon /bin/sh
bin /bin/sh
sys /bin/sh
--- вывод сокращен --$

В данном примере программный сценарий gawk применяется для вывода идентификатора пользователя и имени командного интерпретатора по результатам обработки всех записей
в файле /etc/passwd, не сопоставляемых с идентификатором пользователя rich!

Глава 21. Дополнительные сведения о редакторе gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 571

571

26.06.2012 22:20:58

Математические выражения
В шаблоне сопоставления могут применяться не только регулярные, но и математические выражения. Данное средство становится применимым, если возникает необходимость
обеспечить сопоставление с числовыми значениями в полях данных. Например, предположим, что необходимо вывести сведения обо всех пользователях системы, принадлежащих
к группе пользователей root (к группе с номером 0). Для этого может использоваться следующий сценарий:
$ gawk -F: '$4 == 0{print $1}' /etc/passwd
root
sync
shutdown
halt
operator
$

В этом сценарии осуществляется проверка на наличие записей, в которых четвертое поле
данных содержит значение 0. В рассматриваемой системе Linux имеются пять учетных записей пользователей, которые принадлежат к группе пользователей root.
Предусмотрена возможность использовать в сравнениях любые из следующих обычных
математических выражений:
■
■
■
■
■

x
x
x
x
x

== y. Значение x равно y.
= y. Значение x больше или равно y.
> y. Значение x больше y.

Можно также использовать выражения с текстовыми данными, но при этом необходимо
соблюдать осторожность. В отличие от регулярных выражений, в таких выражениях должно
обеспечиваться точное соответствие. Данные должны точно сопоставляться с шаблоном:
$ gawk -F, '$1 == "data"{print $1}' data1
$
$ gawk -F, '$1 == "data11"{print $1}' data1
data11
$

В первой проверке не происходит сопоставление никаких записей, поскольку значение
первого поля данных не содержит каких-либо данных любой из записей. Вторая проверка приводит к сопоставлению с одной записью со значением data11.

Структурированные команды
Язык программирования gawk поддерживает обычный набор команд структурированного
программирования. В настоящем разделе описана каждая из этих команд и показано, как их
использовать в среде программирования gawk.

572

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 572

26.06.2012 22:20:58

Оператор if
В языке программирования gawk поддерживается стандартный формат if-then-else инструкции if. Для инструкции if необходимо определить проверяемое условие condition,
задавая его в круглых скобках. Если проверка условия приводит к получению значения TRUE,
то выполняется инструкция statement, которая непосредственно следует за инструкцией if.
Если значением условия является FALSE, то следующая инструкция пропускается. При этом
может использоваться такой формат:
if (condition)
statement1

Этот код может быть также размещен на одной строке, примерно так:
if (condition) statement1

Ниже приведен простой пример, демонстрирующий этот формат.
$ cat data4
10
5
13
50
34
$ gawk '{if ($1 > 20) print $1}' data4
50
34
$

Очевидно, что в этом нет ничего сложного. Если по условию инструкции if необходимо
выполнить несколько инструкций, то их следует заключить в фигурные скобки:
$ gawk '{
> if ($1 > 20)
> {
>
x = $1 * 2
>
print x
> }
> }' data4
100
68
$

Необходимо учитывать, что фигурные скобки инструкции if не следует путать с фигурными скобками, используемыми для обозначения начала и конца программного сценария. Программа gawk может обнаружить пропущенные фигурные скобки и выдать сообщение об ошибке, если в сценарии расстановка скобок выполнена неправильно:
$ gawk '{
> if ($1 > 20)
> {
>
x = $1 * 2
>
print x
> }' data4
gawk: cmd. line:7: (END OF FILE)

Глава 21. Дополнительные сведения о редакторе gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 573

573

26.06.2012 22:20:58

gawk: cmd. line:7: parse error
$

Инструкция if языка gawk также поддерживает предложение else, что позволяет выполнить одну или несколько инструкций, если условие инструкции if примет ложное значение.
Ниже приведен пример использования предложения else.
$ gawk '{
> if ($1 > 20)
> {
>
x = $1 * 2
>
print x
> } else
> {
>
x = $1 / 2
>
print x
> }}' data4
5
2.5
6.5
100
68
$

Предложение else может быть задано в одной строке, но тогда после раздела с инструкцией if необходимо вводить точку с запятой:
if (condition) statement1; else statement2

Ниже приведен такой же пример, в котором используется формат с одной строкой.
$ gawk '{if ($1 > 20) print $1 * 2; else print $1 / 2}' data4
5
2.5
6.5
100
68
$

Применение этого формата приводит к получению меньшего объема кода, однако изучение
такого кода может стать более затруднительным.

Инструкция while
Инструкция while представляет собой основное средство организации циклов в программе gawk. Формат инструкции while приведен ниже.
while (condition)
{
statements
}

Цикл while позволяет проводить итерацию по набору данных, проверяя условие condition,
которое может привести к прекращению работы цикла. Такая организация работы становится
удобной, если в каждой записи имеется несколько значений данных, которые необходимо использовать в вычислениях:

574

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 574

26.06.2012 22:20:58

$ cat data5
130 120 135
160 113 140
145 170 215
$ gawk '{
> total = 0
> i = 1
> while (i < 4)
> {
>
total += $i
>
i++
> }
> avg = total / 3
> print "Average:",avg
> }' data5
Average: 128.333
Average: 137.667
Average: 176.667
$

С помощью инструкции while проводится итерация по полям данных в записи, каждое
значение складывается со значением итоговой переменной, а затем происходит увеличение
значения переменной счетчика, i. После того как значение счетчика становится равным 4,
условие while принимает значение FALSE и работа цикла прекращается, вслед за чем происходит переход к следующей инструкции в сценарии. В этой инструкции вычисляется среднее
значение; затем среднее значение выводится. Этот процесс повторяется для каждой записи
в файле данных.
Язык программирования gawk поддерживает использование инструкций break и continue
в циклах while, что позволяет в случае необходимости прекратить выполнение цикла:
$ gawk '{
> total = 0
> i = 1
> while (i < 4)
> {
>
total += $i
>
if (i == 2)
>
break
>
i++
> }
> avg = total / 2
> print "The average of the first
> }' data5
The average of the first two data
The average of the first two data
The average of the first two data
$

two data elements is:",avg
elements is: 125
elements is: 136.5
elements is: 157.5

В данном случае инструкция break используется для выхода из цикла while, если значение переменной i становится равным 2.

Глава 21. Дополнительные сведения о редакторе gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 575

575

26.06.2012 22:20:58

Инструкция do-while
Инструкция do-while аналогична инструкции while, но предусматривает выполнение содержащихся в ней инструкций перед проверкой условия. Формат инструкции do-while приведен ниже.
do
{
statements
} while (condition)

Данный формат обеспечивает выполнение инструкций по меньшей мере один раз до проверки условия. Такая организация работы является удобной, если необходимо выполнить
какие-либо инструкции и лишь затем проверить условие:
$ gawk '{
> total = 0
> i = 1
> do
> {
>
total += $i
>
i++
> } while (total < 150)
> print total }' data5
250
160
315
$

В этом сценарии считываются поля данных в каждой записи и их сумма вычисляется до
тех пор, пока совокупное значение не достигнет 150. Даже если значение первого поля данных
превышает 150 (как показано во второй записи), гарантируется, что в сценарии по крайней
мере произойдет чтение первого поля данных и лишь затем будет выполнена проверка условия.

Инструкция for
Инструкция for применяется для организации циклов во многих языках программирования. Язык программирования gawk поддерживает циклы for в стиле C:
for( variable assignment; condition; iteration process)

Благодаря этому создание цикла становится проще в связи с тем, что с помощью одной
инструкции решается сразу несколько задач:
$ gawk '{
> total = 0
> for (i = 1; i < 4; i++)
> {
>
total += $i
> }
> avg = total / 3
> print "Average:",avg
> }' data5
Average: 128.333

576

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 576

26.06.2012 22:20:58

Average: 137.667
Average: 176.667
$

Поскольку счетчик итераций определен в цикле for, не приходится заботиться о том, чтобы наращивать его самому, как при использовании инструкции while.

Форматированный вывод
Читатель мог заметить, что оператор print не позволяет получить достаточно большой
контроль над тем, как происходит вывод данных в программе gawk. Возможности управления выводом почти полностью ограничиваются применением символа-разделителя выходных
полей (OFS). Но при создании подробных отчетов часто возникает необходимость размещать
данные в определенных форматах и задавать местоположение данных.
Решением в этой ситуации становится применение команды форматирования вывода, называемой printf. Для специалистов, знакомых с программированием на языке C, можно указать,
что команда printf в программе gawk действует аналогичным образом, позволяя задавать
подробные указания, касающиеся того, как должны быть отображены данные.
Формат команды printf приведен ниже.
printf "format string", var1, var2 . . .

Ключом к получению форматированного вывода является строка формата, format string.
Строка формата точно задает, как должен выглядеть форматированный вывод, для чего применяются текстовые элементы и так называемые спецификаторы формата. Спецификатор формата — это специальный код, который указывает, к какому типу относится выводимое значение
переменной и как вывести это значение. В программе gawk каждый спецификатор формата
используется в качестве местозаполнителя для соответствующих переменных, перечисленных
в команде. Первый спецификатор формата сопоставляется с первой переменной в списке, второй спецификатор — со второй переменной и т.д.
Для задания спецификаторов формата используется следующий формат:
%[modifier]control-letter

где control-letter — односимвольный код, который указывает, какое значение данных должно
быть отображено, а значение modifier определяет необязательное средство форматирования.
В табл. 21.3 перечислены символы управления, которые могут использоваться в спецификаторе формата.

Таблица 21.3. Символы управления спецификатора формата
Символ управления Описание
c
Отображает число в виде символа ASCII
d
Отображает целочисленное значение
i

Отображает целочисленное значение (то же, что и d)

e

Отображает число в экспоненциальном представлении чисел

f

Отображает значение с плавающей точкой

g

Отображает число в экспоненциальном представлении чисел или число с плавающей точкой, в зависимости от того, какое представление короче

o

Отображает восьмеричное значение

Глава 21. Дополнительные сведения о редакторе gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 577

577

26.06.2012 22:20:58

Окончание табл. 21.3
Символ управления Описание
s

Отображает текстовую строку

x

Отображает шестнадцатеричное значение

X

Отображает шестнадцатеричное значение, но с использованием прописных букв от A до F

Таким образом, чтобы отобразить строковую переменную, следует использовать спецификатор формата %s. Если необходимо отобразить целочисленную переменную, можно воспользоваться спецификатором формата %d или %i (%d — спецификатор формата для десятичных
чисел в стиле языка C). Чтобы отобразить большое значение с использованием экспоненциального представления чисел, следует применить спецификатор формата %e:
$ gawk 'BEGIN{
> x = 10 * 100
> printf "The answer is: %e\n", x
> }'
The answer is: 1.000000e+03
$

Кроме этих символов управления спецификатором формата, можно использовать три модификатора, которые позволяют добиться еще большего контроля над выводом.
■ width. Числовое значение, которое указывает минимальную ширину выходного поля.
Если выводимое значение короче, команда printf вводит дополнительные пробелы,
используя для текста выравнивание вправо. Если выводимое значение имеет представление с длиной больше указанной, то значение width переопределяется.
■ prec. Числовое значение, которое указывает количество цифр справа от десятичной
точки в числах с плавающей точкой или максимальное количество символов, отображаемых в текстовой строке.
■ - (знак “минус”). Указывает, что вместо выравнивания вправо должно применяться выравнивание влево при помещении данных в пространство форматирования.
Применение инструкции printf позволяет получить полный контроль над тем, какой формат будут иметь выводимые данные. В качестве примера отметим, что в разделе “Встроенные
переменные” для отображения полей данных из указанных записей использовалась команда
print:
$ gawk 'BEGIN{FS="\n"; RS=""} {print $1,$4}' data2
Riley Mullen (312)555-1234
Frank Williams (317)555-9876
Haley Snell (313)555-4938
$

Для форматирования вывода, чтобы он выглядел лучше, может использоваться команда
printf. Прежде всего просто заменим команду print командой printf, чтобы определить,
в чем различие между этими командами:
$ gawk 'BEGIN{FS="\n"; RS=""} {printf "%s %s\n", $1, $4}' data 2
Riley Mullen (312)555-1234
Frank Williams (317)555-9876
Haley Snell (313)555-4938
$

578

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 578

26.06.2012 22:20:58

В данном случае формируется такой же вывод, как и с помощью команды print. В команде
printf используется спецификатор формата %s в качестве местозаполнителя для этих двух
строковых значений.
Следует отметить, что нам пришлось вручную добавить символ обозначения конца строки
в конце команды printf, чтобы обеспечить переход на новую строку после вывода текущей
строки. Без этого в команде printf продолжала бы использоваться для вывода одна и та же
строка во всех последующих операциях вывода.
Этот вариант также может применяться, если необходимо вывести несколько элементов
данных в одной и той же строке, но с использованием отдельных команд printf:
$ gawk 'BEGIN{FS=","} {printf "%s ", $1} END{printf "\n"}' data1
data11 data21 data31
$

Все элементы данных, выведенные командой printf, появляются в одной строке. Чтобы
можно было завершить строку, в разделе END выводится отдельный символ обозначения конца
строки.
Теперь рассмотрим, как использовать модификатор для форматирования первого строкового значения:
$ gawk 'BEGIN{FS="\n"; RS=""} {printf "%16s
Riley Mullen (312)555-1234
Frank Williams (317)555-9876
Haley Snell (313)555-4938
$

%s\n", $1, $4}' data2

Добавление модификатора со значением 16 приводит к тому, что для вывода первой строки
используется поле с шириной 16 пробелов. По умолчанию в команде printf используется
выравнивание вправо при размещении данных в пространстве, предусмотренном в формате.
Чтобы обеспечить выравнивание значения влево, достаточно только добавить к модификатору
знак “минус”:
$ gawk 'BEGIN{FS="\n"; RS=""} {printf "%-16s
Riley Mullen
(312)555-1234
Frank Williams
(317)555-9876
Haley Snell
(313)555-4938
$

%s\n", $1, $4}' data2

Очевидно, что теперь вывод выглядит намного профессиональнее!
С помощью команды printf можно также легко обеспечить вывод значений с плавающей
точкой. Определив формат для переменной, можно добиться формирования более единообразного вывода:
$ gawk '{
> total = 0
> for (i = 1; i < 4; i++)
> {
>
total += $i
> }
> avg = total / 3
> printf "Average: %5.1f\n",avg
> }' data5
Average: 128.3
Average: 137.7

Глава 21. Дополнительные сведения о редакторе gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 579

579

26.06.2012 22:20:58

Average: 176.7
$

С использованием спецификатора формата %5.1f можно обеспечить применение команды
printf для округления значения с плавающей точкой до одной десятичной позиции.

Встроенные функции
В языке программирования gawk предусмотрено довольно много встроенных функций,
которые предназначены для выполнения математических вычислений, действий со строками
и даже операций со значениями времени. Эти функции можно непосредственно использовать
в программах gawk вместо того, чтобы выполнять предусмотренные ими действия с помощью
кода сценариев. В настоящем разделе описаны различные встроенные функции, которые поддерживаются в программе gawk.

Математические функции
Специалисты, которые когда-либо занимались программированием на другом языке любого типа, скорее всего, знакомы с тем, как использовать встроенные функции в коде для выполнения обычных математических вычислений. Язык программирования gawk не разочарует
даже тех, кому приходится использовать довольно развитые математические средства.
В табл. 21.4 приведены встроенные математические функции, предусмотренные в языке
gawk.

Таблица 21.4. Математические функции, применяемые в языке gawk
Функция
atan2(x, y)

Описание
Арктангенс отношения x / y, в котором величины x и y заданы в радианах

cos(x)

Косинус x, в котором величина x задана в радианах

exp(x)

Экспонента значения x

int(x)

Целочисленная часть значения x, усеченная в сторону 0

log(x)

Натуральный логарифм значения x

rand()

Случайное число с плавающей точкой со значением больше 0 и меньше 1

sin(x)

Синус x, в котором величина x задана в радианах

sqrt(x)

Квадратный корень величины x

srand(x)

Начальное значение для вычисления случайных чисел

Перечень математических функций, применимых в программе gawk, не слишком велик, но
в языке gawk предусмотрены некоторые основные элементы, необходимые для осуществления
типичных математических вычислений. Функция int() служит для получения целочисленной
части значения, но округление при этом не происходит. По своему действию эта функция во
многом напоминает функцию floor, применяемую в других языках программирования. Эта
функция позволяет получить целое число между 0 и значением аргумента, ближайшее к этому
значению.
Это означает, что применение функции int() к значению 5.6 приведет к получению числа
5, а вызов функции int() с аргументом -5.6 приведет к получению числа -5.

580

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 580

26.06.2012 22:20:58

Функция rand() великолепно подходит для выработки случайных чисел, но необходимо
проводить определенную подготовку для получения значений в требуемом диапазоне. Дело
в том, что случайные числа, возвращаемые функцией rand(), находятся в диапазоне только от
0 до 1 (не включая 0 или 1). Для получения чисел с большими значениями необходимо масштабировать возвращаемые значения.
Общепринятый метод получения более крупных целочисленных случайных значений состоит в применении алгоритма, в котором используется функция rand() наряду с функцией
int():
x = int(10 * rand())

При этом происходит возврат случайных целочисленных значений от 0 до 9 включительно.
Достаточно лишь подставить число 10 в уравнение с верхним значением предела для приложения, и генератор случайных чисел готов к использованию.
Но при использовании некоторых математических функций необходимо соблюдать осторожность, поскольку в языке программирования gawk диапазон числовых значений, с которыми можно работать, является ограниченным. Выход за пределы этого диапазона приводит
к получению сообщения об ошибке:
$ gawk 'BEGIN{x=exp(100); print x}'
26881171418161356094253400435962903554686976
$ gawk 'BEGIN{x=exp(1000); print x}'
gawk: warning: exp argument 1000 is out of range
inf
$

В первом примере вычисляется результат возведения в степень числа 100, который действительно очень велик, но не выходит за пределы допустимого диапазона в системе. Во втором примере предпринимается попытка вычислить результат возведения в степень числа 1000,
что приводит к выходу за пределы допустимого диапазона числовых значений в системе и формированию сообщения об ошибке.
Кроме стандартных математических функций, в языке gawk предусмотрено также несколько функций для манипулирования с двоичными представлениями данных.
■ and(v1, v2). Выполняет побитовую операцию AND применительно к значениям v1 и v2.
■ compl(val). Выполняет операцию побитового дополнения значения val.
■ lshift(val, count). Смещает битовое представление значения val влево на количество битов, указанное параметром count.
■ or(v1, v2). Выполняет побитовую операцию OR применительно к значениям v1 и v2.
■ rshift(val, count). Смещает битовое представление значения val вправо на количество битов, указанное параметром count.
■ xor(v1, v2). Выполняет побитовую операцию XOR применительно к значениям v1 и v2.
Функции побитовой обработки предназначены для работы с двоичными представлениями
данных.

Строковые функции
Как показано в табл. 21.5, в языке программирования gawk представлено также несколько
функций, которые можно использовать для манипулирования строковыми значениями.

Глава 21. Дополнительные сведения о редакторе gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 581

581

26.06.2012 22:20:58

Таблица 21.5. Строковые функции языка gawk
Функция

Описание

asort(s [,d])

Обеспечивает сортировку массива s с учетом значений элементов данных. Значения
индекса заменяются последовательно возрастающими числами, обозначающими новый порядок сортировки. Еще один вариант состоит в том, что новый отсортированный
массив может быть сохранен в массиве d, если он задан

asorti(s [,d])

Обеспечивает сортировку массива s с учетом значений элементов индекса. Результирующий массив содержит значения индекса в качестве значений элементов данных,
а последовательно возрастающие индексы указывают порядок сортировки. Еще один
вариант состоит в том, что новый отсортированный массив может быть сохранен в массиве d, если он задан

gensub(r, s, h [, t]) Обеспечивает поиск сопоставлений с регулярным выражением r либо в переменной
$0, либо в целевой строке t, если она задана. Если h — строка, начинающаяся либо
с g, либо с G, заменяет текст сопоставления s. Если h — число, оно используется как
указание на то, какое вхождение r необходимо заменить
gsub(r, s [,t])

Обеспечивает поиск сопоставлений с регулярным выражением r либо в переменной
$0, либо в целевой строке t, если она задана. Если поиск окажется успешным, производит глобальную замену строки s

index(s, t)
length([s])

Возвращает индекс строки t в строке s или 0, если поиск окончится неудачей

match(s, r [,a])

Возвращает индекс строки s, в которой обнаруживается шаблон регулярного выражения r. Если задан массив a, он содержит часть s, сопоставленную с регулярным
выражением

split(s, a [,r])

Выполняет разбиение строки s на элементы массива a с использованием либо символа
FS, либо регулярного выражения r, если оно задано. Возвращает количество полей

sprintf(format,
variables)

Возвращает строку, аналогичную той, вывод которой осуществляется с помощью функции printf, для чего используются заданные параметры format и variables

sub(r, s [,t])

Обеспечивает поиск сопоставлений с регулярным выражением r либо в переменной
$0, либо в целевой строке t. Если поиск окажется успешным, производит подстановку
строки s вместо первого вхождения

substr(s, i [,n])

Возвращает подстроку строки s с длиной n символов, начиная с индекса i. Если значение n не задано, используется остальная часть s

tolower(s)

Преобразовывает все символы в строке s в нижний регистр

toupper(s)

Преобразовывает все символы в строке s в верхний регистр

Возвращает длину строки s, если же эта строка не указана, возвращает длину $0

Очевидно, что часть этих строковых функций не требует особых пояснений:
$ gawk 'BEGIN{x = "testing"; print toupper(x); print length(x) }'
TESTING
7
$

Но при работе с некоторыми другими строковыми функциями могут возникать затруднения. Функции asort и asorti — это новые функции языка gawk, которые позволяют сортировать переменные типа массива с учетом либо значений элементов данных (asort), либо значений индекса (asorti). Ниже приведен пример использования функции asort.
$ gawk 'BEGIN{
> var["a"] = 1

582

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 582

26.06.2012 22:20:58

> var["g"] = 2
> var["m"] = 3
> var["u"] = 4
> asort(var, test)
> for (i in test)
>
print "Index:",i," - value:",test[i]
> }'
Index: 4 - value: 4
Index: 1 - value: 1
Index: 2 - value: 2
Index: 3 - value: 3
$

Новый массив, test, содержит вновь отсортированные элементы данных первоначального
массива, но значения индекса теперь преобразованы в числовые значения, указывающие надлежащий порядок сортировки.
Функция split предоставляет великолепный способ преобразования полей данных в элементы массива для дальнейшей обработки:
$ gawk 'BEGIN{ FS=","}{
> split($0, var)
> print var[1], var[5]
> }' data1
data11 data15
data21 data25
data31 data35
$

В новом массиве в качестве индексов используются последовательно возрастающие числа,
начиная со значения индекса 1, содержащего первое поле данных.

Функции работы со временем
Язык программирования gawk содержит несколько функций, с помощью которых можно
проводить различные манипулирования со значениями времени, как показано в табл. 21.6.

Таблица 21.6. Функции работы со временем языка gawk
Функция
mktime(datespec)

Описание
Преобразует дату, заданную в формате YYYY MM DD HH MM SS [DST],
в значение отметки времени

strftime(format [, timestamp]) Форматирует либо текущее время из отметки времени дня, либо время из
представленной отметки времени timestamp для получения значений
дня и времени, для чего используется формат format функции командного интерпретатора date()
systime()
Возвращает отметку времени для текущего времени суток

Функции времени часто используются при работе с файлами журнала, содержащими даты,
которые применяются при сравнениях. Сравнение значений дат существенно упрощается после преобразования текстовых представлений дат в значения времени с начала эпохи (в количество секунд, истекшее после полуночи от 1 января 1970 года).
Ниже приведен пример использования функции времени в программе gawk.

Глава 21. Дополнительные сведения о редакторе gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 583

583

26.06.2012 22:20:59

$ gawk 'BEGIN{
> date = systime()
> day = strftime("%A, %B %d, %Y", date)
> print day
> }'
Friday, December 28, 2010
$

В этом примере применяется функция systime для получения текущей отметки времени
от начала эпохи из системы, а затем вызывается функция strftime для преобразования этой
отметки времени в удобный для чтения формат с учетом символов управления форматом даты
для команды командного интерпретатора date.

Определяемые пользователем функции
При работе с программой gawk можно не ограничиваться лишь применением встроенных
функций, предусмотренных в языке gawk. Пользователь может создавать собственные функции для применения в своих программах gawk. В настоящем разделе показано, как определять
и использовать собственные функции в программах gawk.

Определение функции
Для определения функции необходимо использовать ключевое слово function:
function name([variables])
{
statements
}

Имя функции должно однозначно определять назначение создаваемой функции. В функцию можно передать одну или несколько переменных variables из вызывающей программы
gawk:
function printthird()
{
print $3
}

Эта функция выводит третье поле данных в записи.
Для возврата значения из функции может также использоваться инструкция return:
return value

В этой инструкции в качестве значения value можно задать переменную или выражение,
вычисление которого приводит к получению значения:
function myrand(limit)
{
return int(limit * rand())
}

Значение, возвращенное из функции, можно присвоить переменной в программе gawk:
x = myrand(100)

Переменная будет содержать значение, возвращенное из функции.

584

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 584

26.06.2012 22:20:59

Использование собственных функций
Определение функции должно быть приведено отдельно, перед всеми разделами программы (включая раздел BEGIN). На первых порах такая организация программы может показаться
непривычной, но это позволяет отделить код функции от остальной части программы gawk:
$ gawk '
> function myprint()
> {
>
printf "%-16s - %s\n", $1, $4
> }
> BEGIN{FS="\n"; RS=""}
> {
>
myprint()
> }' data2
Riley Mullen
- (312)555-1234
Frank Williams
- (317)555-9876
Haley Snell
- (313)555-4938
$

В данном примере приведено определение функции myprint(), которая форматирует первое и четвертое поля данных в записи, подготавливая их к печати. Затем эта функция используется в программе gawk для отображения данных из файла данных.
После определения функции ее можно вызывать в коде раздела программы столько раз,
сколько потребуется. Это позволяет сэкономить много усилий при разработке кода сложных
алгоритмов.

Создание библиотеки функций
Очевидно, что необходимость снова и снова определять собственные функции gawk каждый раз, когда они потребуются, вряд ли можно назвать оправданной. Тем не менее в языке
gawk предусмотрен способ объединения функций в единый файл библиотеки, который можно
использовать во всех своих проектах программирования на языке gawk.
Прежде всего необходимо создать файл, который содержит все применяемые функции gawk:
$ cat funclib
function myprint()
{
printf "%-16s - %s\n", $1, $4
}
function myrand(limit)
{
return int(limit * rand())
}
function printthird()
{
print $3
}
$

Файл funclib содержит три определения функций. Чтобы воспользоваться этими определениями, необходимо задать параметр командной строки -f. К сожалению, не предусмотрена

Глава 21. Дополнительные сведения о редакторе gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 585

585

26.06.2012 22:20:59

возможность одновременно задавать параметр командной строки -f и вводить встроенный
сценарий gawk, но можно использовать несколько параметров -f в одной и той же командной
строке.
Таким образом, чтобы воспользоваться библиотекой, достаточно создать файл, содержащий программу gawk, и указать в командной строке и файл библиотеки, и файл программы:
$ cat script4
BEGIN{ FS="\n"; RS=""}
{
myprint()
}
$ gawk -f funclib -f script4 data2
Riley Mullen
- (312)555-1234
Frank Williams
- (317)555-9876
Haley Snell
- (313)555-4938
$

Итак, после определения библиотеки достаточно лишь дополнительно указывать файл
funclib в командной строке gawk в каждом случае, когда потребуется использовать одну из
функций, определенных в библиотеке.

Резюме
В настоящей главе описаны более сложные средства языка программирования gawk. Ни
в одном языке программирования нельзя обойтись без использования переменных, и gawk не
является исключением. Язык программирования gawk включает некоторые встроенные переменные, которые можно использовать для ссылки на конкретные значения полей данных и получения информации о количестве полей данных и записей, обработанных в файле данных.
Предусмотрена также возможность создавать собственные переменные для использования
в своих сценариях.
Кроме того, в языке программирования gawk предусмотрены многие стандартные структурированные команды, на наличие которых можно рассчитывать при работе с любым языком программирования. На этом языке можно легко создавать весьма развитые программы
с использованием логических конструкций if-then, а также циклов while, for и do-while.
Каждая из этих команд позволяет изменить поток управления в сценарии на основе программы
gawk для организации циклов по значениям полей данных и создания подробных отчетов по
данным.
Команда printf — это великолепный инструмент, без которого невозможно обойтись во
время настройки вывода отчета. Эта команда позволяет точно задавать формат отображения
данных, выводимых из сценария на основе программы gawk. Пользователь может легко создавать отформатированные отчеты, размещая элементы данных по точно выверенным позициям.
Наконец, в данной главе рассматривались многочисленные встроенные функции, имеющиеся в языке программирования gawk, и показано, как создавать собственные функции.
В языке gawk предусмотрены многие полезные функции, предназначенные для выполнения
математических вычислений, таких как стандартные функции извлечения квадратных корней
и вычисления логарифмов, а также тригонометрические функции. Имеется также несколько
строковых функций, в том числе таких, которые позволяют легко извлекать подстроки из более
крупных строк.

586

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 586

26.06.2012 22:20:59

При разработке программы gawk можно не ограничиваться лишь встроенными функциями.
Работая над приложением, в котором используется много специализированных алгоритмов,
можно создать собственные функции для реализации этих алгоритмов, а затем использовать их
в своем коде. Можно также задать файл библиотеки, содержащий все функции, используемые
в программах gawk, что позволяет дополнительно экономить время и усилия во всей своей
работе по программированию.
В следующей главе тематика немного изменится. В этой главе будут рассматриваться некоторые другие варианты среды командного интерпретатора, с которыми приходится сталкиваться, занимаясь разработкой сценариев для системы Linux. Безусловно, командный интерпретатор bash является наиболее широко применяемым в Linux, но он — не единственный.
Разработчику не помешает немного узнать о некоторых других имеющихся командных интерпретаторах, а также о том, чем они отличаются от командного интерпретатора bash.

Глава 21. Дополнительные сведения о редакторе gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 587

587

26.06.2012 22:20:59

ГЛАВА

22

Работа с другими
командными
интерпретаторами

В этой главе...
Общие сведения о командном
интерпретаторе dash
Средства командного
интерпретатора dash
Сценарная поддержка
в командном интерпретаторе
dash
Командный интерпретатор zsh
Компоненты командного
интерпретатора zsh
Сценарная поддержка
с помощью командного
интерпретатора zsh
Резюме

Á

езусловно, командный интерпретатор bash представляет собой наиболее широко используемый командный интерпретатор в дистрибутивах Linux, но он — не
единственный. В предыдущих главах был описан стандартный командный интерпретатор bash системы Linux и показаны его возможности, а теперь настало время для изучения
некоторых других командных интерпретаторов, применяемых в мире Linux. В настоящей главе описаны еще два командных интерпретатора, с которыми можно столкнуться,
работая с различными дистрибутивами Linux, и показано,
чем они отличаются от командного интерпретатора bash.

Общие сведения
о командном
интерпретаторе dash
Командный интерпретатор dash дистрибутива Debian
имеет интересное прошлое. Он непосредственно происходит от командного интерпретатора ash, который является
упрощенной копией оригинального командного интерпретатора Bourne, применяющегося в системах Unix (см. главу 1). В свое время Кеннет Алмквист (Kenneth Almquist)
создал небольшую версию командного интерпретатора
Bourne для систем Unix и назвал ее командным интерпретатором Almquist; в дальнейшем этот командный интерпретатор стал именоваться ash. Исходная версия командного

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 588

26.06.2012 22:20:59

интерпретатора ash была весьма небольшой и быстродействующей, но в ней отсутствовали
многие дополнительные возможности, такие как средства редактирования командной строки
или ведения хронологии команд, поэтому при использовании этой версии в качестве интерактивного командного интерпретатора возникали сложности.
Командный интерпретатор ash был включен в состав операционной системы NetBSD Unix
и до сих пор используется в ней в качестве командного интерпретатора по умолчанию. Разработчики NetBSD приспособили для своих целей командный интерпретатор ash путем добавления нескольких новых средств, поэтому он стал в большей степени напоминать по своим возможностям командный интерпретатор Bourne. Эти новые средства включают функции
редактирования командной строки с использованием команд редакторов emacs и vi, а также
команду history, позволяющую вести хронологию ранее выполненных команд. Аналогичная
версия командного интерпретатора ash используется также в операционной системе FreeBSD
в качестве командного интерпретатора, применяемого по умолчанию для входа в систему.
Для дистрибутива Debian системы Linux создана собственная версия командного интерпретатора ash (называемая Debian ash, или сокращенно dash) для включения ее в соответствующую версию Linux. Командный интерпретатор dash по большей части дублирует возможности
командного интерпретатора ash для версии NetBSD, но предоставляет дополнительные возможности редактирования командной строки.
Очевидно, что во всех этих версиях командных интерпретаторов можно легко запутаться,
но положение еще больше усложняется тем, что командный интерпретатор dash фактически
не является заданным по умолчанию командным интерпретатором во многих дистрибутивах
Linux на основе Debian. Учитывая то, что командный интерпретатор bash получил в различных
версиях Linux очень широкое распространение, в большинстве дистрибутивов Linux на основе Debian в качестве командного интерпретатора, обычно применяемого для входа в систему,
используется командный интерпретатор bash, а командный интерпретатор dash служит лишь
в качестве командного интерпретатора для быстрого запуска сценариев инсталляции, применяемых для установки файлов дистрибутива.
Исключением из этого правила является широко распространенный дистрибутив Ubuntu.
Описанная ситуация часто становится причиной нарушений в работе программистов, применяющих сценарии для командного интерпретатора, и вызывает множество проблем при выполнении сценариев командного интерпретатора в среде Linux. В дистрибутиве Ubuntu Linux командный интерпретатор bash используется как заданный по умолчанию интерактивный командный
интерпретатор, а командный интерпретатор dash — как заданныйпо умолчанию командный
интерпретатор /bin/sh. Такая, с позволения сказать, “особенность” вносит серьезную путаницу в работу программистов, которые применяют сценарии командного интерпретатора.
Как было показано в главе 10, каждый сценарий командного интерпретатора должен начинаться со строки, которая объявляет командный интерпретатор, используемый для сценария.
В приведенных выше в данной книге сценариях командного интерпретатора bash применялось
следующее объявление:
#!/bin/bash

Эта строка служит для командного интерпретатора указанием, что нужно использовать
программу командного интерпретатора, находящуюся в пути /bin/bash, для выполнения
сценария. В мире Unix заданным по умолчанию командным интерпретатором всегда был /bin
/sh. Многие программисты, применяющие сценарии командного интерпретатора, которые
привыкли работать в среде Unix, просто копируют это объявление в свои сценарии командного интерпретатора для Linux:
#!/bin/sh

Глава 22. Работа с другими командными интерпретаторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 589

589

26.06.2012 22:20:59

В большинстве дистрибутивов Linux файл /bin/sh представляет собой символическую
ссылку (см. главу 3) на программу командного интерпретатора /bin/bash. Благодаря этому
упрощается перенос сценариев командного интерпретатора, разработанных для командного
интерпретатора Bourne системы Unix, в среду Linux, поскольку в сценарии не приходится вносить никаких изменений.
К сожалению, в дистрибутиве Ubuntu Linux /bin/sh представляет собой ссылку на программу командного интерпретатора /bin/dash. Но командный интерпретатор dash поддерживает лишь подмножество команд, доступных в исходном командном интерпретаторе Bourne,
поэтому может случиться (и часто случается), что некоторые сценарии командного интерпретатора не функционируют должным образом.
В следующем разделе приведены основные сведения о командном интерпретаторе dash
и показано, чем он отличается от командного интерпретатора bash. Об этом особенно важно
знать, если возникает необходимость в написании сценариев командного интерпретатора bash,
которые, возможно, будут выполняться в среде Ubuntu.

Средства командного
интерпретатора dash
Несмотря на то что оба эти командные интерпретаторы, bash и dash, разработаны на основе командного интерпретатора Bourne, между ними имеются некоторые различия. В настоящем разделе описаны средства, предусмотренные в командном интерпретаторе dash системы
Debian, что позволяет ознакомиться с тем, как работает командный интерпретатор dash, прежде
чем перейти к изучению средств сценарной поддержки этого командного интерпретатора.

Параметры командной строки
командного интерпретатора dash
Для управления функционированием командного интерпретатора dash используются параметры командной строки. Эти параметры командной строки кратко описаны в табл. 22.1.

Таблица 22.1. Параметры командной строки командного интерпретатора dash
Параметр
-a

Описание

-c

Прочитать команды из указанной строки с командами

-e

Если не применяется интерактивный режим, немедленно завершать работу при неудачном окончании выполнения любой непроверенной команды

-f

Отображать подстановочные знаки в имени пути

-n

Если не применяется интерактивный режим, прочитать команды, но не выполнять их

-u

Вывести в поток STDERR сообщение об ошибке при обнаружении попытки раскрыть переменную,
которая не была задана

-v

Выводить входные данные в поток STDERR по мере их чтения

-x

Выводить каждую команду в поток STDERR по мере выполнения

-I

Если применяется интерактивный режим, игнорировать символы признака конца файла EOF
во входных данных

590

Экспортировать все переменные, значения которым присвоены в командном интерпретаторе

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 590

26.06.2012 22:20:59

Окончание табл. 22.1
Параметр

Описание

-i

Принудительно перевести командный интерпретатор в интерактивный режим

-m

Включить управление заданиями (включается по умолчанию в интерактивном режиме)

-s

Считывать команды из потока STDIN (применяется по умолчанию, если не заданы параметры с указанием файлов)

-E

Разрешить использование редактора командной строки emacs

-V

Разрешить использование редактора командной строки vi

В дистрибутиве Debian к исходному списку параметров командной строки командного интерпретатора ash добавлено лишь несколько дополнительных параметров командной строки.
Параметры командной строки -E и -V обеспечивают использование специальных средств редактирования командной строки командного интерпретатора dash.
Параметр командной строки -E разрешает использовать команды редактора emacs для редактирования текста в командной строке (см. главу 9). Предусмотрена возможность использовать все команды emacs, предназначенные для манипулирования текстом в одной строке,
с помощью комбинаций клавиш на основе клавиш и .
Параметр командной строки -V дает возможность использовать для редактирования текста
в командной строке команды редактора vi (см. также главу 9). Это средство позволяет переключаться в командной строке между обычным режимом и режимом редактора vi с помощью
клавиши . При работе в режиме редактора vi можно использовать все обычные команды
редактора vi (такие как x, для удаления символа, и i, для вставки текста). После завершения
всех операций по редактированию командной строки необходимо снова нажать клавишу
для выхода из режима редактора vi.

Переменные среды командного
интерпретатора dash
По умолчанию командный интерпретатор dash использует весьма значительное количество
переменных среды для отслеживания значений различных параметров; кроме того, пользователь может создавать собственные переменные среды. В настоящем разделе описаны переменные среды и показано, как они обрабатываются в командном интерпретаторе dash.

Переменные среды, применяемые по умолчанию
Переменные среды, применяемые по умолчанию в командном интерпретаторе dash, перечислены в табл. 22.2 и показано, для чего они предназначены.

Таблица 22.2. Переменные среды командного интерпретатора dash
Переменная

Описание

CDPATH

Путь поиска файлов, используемый для команды cd

HISTSIZE

Количество строк, хранимых в файле хронологии команд

HOME
IFS

Заданный по умолчанию начальный каталог пользователя
Символы разделителей полей ввода. По умолчанию применяются значения space (пробел), tab
(знак табуляции) и newline (символ обозначения конца строки)

Глава 22. Работа с другими командными интерпретаторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 591

591

26.06.2012 22:20:59

Окончание табл. 22.2
Переменная

Описание

MAIL

Имя файла почтового ящика пользователя

MAILCHECK
MAILPATH

Частота, с которой должна проводиться проверка файла почтового ящика на наличие новой почты

OLDPWD

Значение предыдущего рабочего каталога

PATH

Заданный по умолчанию путь поиска для исполняемых файлов

PPID

Идентификатор процесса родительского объекта текущего командного интерпретатора

PS1

Строка приглашения первичного интерфейса командной строки командного интерпретатора

PS2

Строка приглашения вторичного интерфейса командной строки командного интерпретатора

PS4

Символ, выводимый в начале каждой строки, если применяется трассировка выполнения

PWD

Значение текущего рабочего каталога

TERM

Терминал, заданный по умолчанию для командного интерпретатора

Разделенный двоеточиями список из нескольких имен файлов почтовых ящиков. Если этот параметр задан, его значение перекрывает значение переменной среды MAIL

Заслуживает внимания то, что переменные среды командного интерпретатора dash весьма
напоминают переменные среды, используемые в командном интерпретаторе bash (см. главу 5).
Это не случайно. Напомним, что оба эти командные интерпретаторы, dash и bash, представляют собой расширения командного интерпретатора Bourne, поэтому и тот и другой включает
многие из его средств. Но основным требованием при разработке командного интерпретатора
dash явилось достижение максимального упрощения, поэтому он поддерживает гораздо меньшее количество переменных среды по сравнению с командным интерпретатором bash. Это необходимо учитывать при создании сценариев командного интерпретатора в среде dash.
В командном интерпретаторе dash для отображения переменных среды используется команда set:
$set
COLORTERM=''
DESKTOP_SESSION='default'
DISPLAY=':0.0'
DM_CONTROL='/var/run/xdmctl'
GS_LIB='/home/atest/.fonts'
HOME='/home/atest'
IFS='
'
KDEROOTHOME='/root/.kde'
KDE_FULL_SESSION='true'
KDE_MULTIHEAD='false'
KONSOLE_DCOP='DCOPRef(konsole-5293,konsole)'
KONSOLE_DCOP_SESSION='DCOPRef(konsole-5293,session-1)'
LANG='en_US'
LANGUAGE='en'
LC_ALL='en_US'
LOGNAME='atest'
OPTIND='1'
PATH='/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin'
PPID='5293'

592

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 592

26.06.2012 22:20:59

PS1='$ '
PS2='> '
PS4='+ '
PWD='/home/atest'
SESSION_MANAGER='local/testbox:/tmp/.ICE-unix/5051'
SHELL='/bin/dash'
SHLVL='1'
TERM='xterm'
USER='atest'
XCURSOR_THEME='default'
_='ash'
$

Читатель должен помнить, что применяемая им по умолчанию среда командного интерпретатора dash, скорее всего, будет отличаться по значениям своих параметров, поскольку в различных дистрибутивах Linux переменным среды при входе в систему присваиваются разные
значения по умолчанию.

Позиционные параметры
Кроме заданных по умолчанию переменных среды, командный интерпретатор dash предусматривает также присваивание значений специальным переменным с учетом того, какие параметры определены в командной строке. Ниже перечислены позиционные переменные параметров, которые могут использоваться в командном интерпретаторе dash.
■ $0. Имя командного интерпретатора.
■ $n. Позиционный параметр в позиции n.
■ $*. Отдельное значение с содержимым всех параметров, разделенных первым символом из переменной среды с определением разделителя внутренних полей или пробелом,
если разделитель внутренних полей не определен.
■ $@. Разворачивается в несколько параметров, в состав которых входят все параметры
командной строки.
■ $#. Количество позиционных параметров.
■ $?. Код завершения самой последней команды.
■ $-. Текущие флаги опций.
■ $$. Идентификатор процесса (Process ID — PID) текущего командного интерпретатора.
■ $!. Идентификатор процесса самой последней команды, выполняемой в фоновом
режиме.
Все позиционные параметры командного интерпретатора dash представляют собой аналоги таких же позиционных параметров, которые предусмотрены в командном интерпретаторе
bash. Каждый из этих позиционных параметров можно использовать в сценариях командного
интерпретатора dash по такому же принципу, как в командном интерпретаторе bash.

Переменные среды, определяемые пользователем
Командный интерпретатор dash также позволяет задавать собственные переменные среды.
Как и при использовании bash, можно определять новые переменные среды в командной строке с помощью инструкции assign:

Глава 22. Работа с другими командными интерпретаторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 593

593

26.06.2012 22:20:59

$ testing=10
$ echo $testing
10
$

По умолчанию переменные среды являются видимыми только в том сеансе командного интерпретатора, в котором они определены. Чтобы обеспечить использование переменных в дочернем командном интерпретаторе или процессе, необходимо задать команду export:
$ testing=10 ; export testing
$ dash
$ echo $testing
10
$

Если команда export не применяется, то определяемые пользователем переменные среды
остаются видимыми только в текущем командном интерпретаторе или процессе.
Внимание!

Между переменными dash и bash есть одно огромное различие. Командный интерпретатор dash не поддерживает массивы переменных. Из-за этой с виду незначительной особенности перед программистами, разрабатывающими достаточно сложные сценарии
командного интерпретатора, возникают определенные проблемы.

Встроенные команды dash
Командный интерпретатор dash, как и командный интерпретатор bash, распознает целый
ряд встроенных команд. Эти команды можно вызывать на выполнение непосредственно в интерфейсе командной строки или включать их в сценарии командного интерпретатора. Встроенные команды командного интерпретатора dash перечислены в табл. 22.3.

Таблица 22.3. Встроенные команды командного интерпретатора dash
Команда

Описание

alias

Создать строку-псевдоним для представления текстовой строки

bg

Продолжить выполнение указанного задания в фоновом режиме

cd

Перейти в указанный каталог

echo

Вывести на внешнее устройство текстовую строку и переменные среды

eval

Соединить все параметры через пробелы

exec

Заменить процесс командного интерпретатора указанной командой

exit
export

Завершить процесс командного интерпретатора

fc

Вывести в виде списка, отредактировать или снова вызвать на выполнение команды, ранее введенные в командной строке

fg

Продолжить указанное задание в режиме переднего плана

getopts

Получить опции и параметры из списка параметров

hash

Сопровождать хеш-таблицу последних по времени команд и определять их местоположение

pwd

Вывести на внешнее устройство значение текущего рабочего каталога

read

Прочитать строку из потока STDIN и присвоить ее значение переменной

594

Экспортировать указанную переменную среды для использования во всех дочерних командных интерпретаторах

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 594

26.06.2012 22:20:59

Окончание табл. 22.3
Команда

Описание

readonly Прочитать строку из потока STDIN в переменную, значение которой не может быть изменено
printf

Вывести на внешнее устройство текст и переменные с использованием строки формата

set
shift

Вывести в виде списка или задать флаги опций и переменные среды

test

Вычислить выражение и возвратить 0, если полученный результат является истинным, или 1, если он
является ложным

times

Вывести на внешнее устройство накопленные значения затрат времени пользовательскими и системными процессами для командного интерпретатора и всех процессов командного интерпретатора

trap

Интерпретировать и выполнить действие при получении командным интерпретатором указанного
сигнала

type

Интерпретировать заданное имя и отобразить результат его разрешения (псевдоним, встроенная команда, обычная команда, ключевое слово)

ulimit

Запросить значения лимитов или задать значения лимитов для процессов

umask

Задать значения применяемых по умолчанию прав доступа к файлам и каталогам

unalias

Удалить указанный псевдоним

unset

Удалить указанную переменную или флаг опции из состава экспортируемых переменных

wait

Ожидать завершения указанного задания и возвратить статус выхода

Сдвинуть позиционные параметры на указанное число позиций

Читатель мог заметить, что все эти встроенные команды предусмотрены и для командного
интерпретатора bash. Очевидно, что командный интерпретатор dash поддерживает во многом
такие же встроенные команды, что и командный интерпретатор bash. Однако следует также отметить, что в нем не предусмотрены какие-либо команды для работы с файлом хронологии команд или со стеком каталогов. Командный интерпретатор dash не поддерживает эти средства.

Сценарная поддержка в командном
интерпретаторе dash
К сожалению, командный интерпретатор dash распознает не все средства сценарной поддержки командного интерпретатора bash. Сценарии командного интерпретатора, написанные
для среды bash, часто оканчиваются неудачей при запуске в командном интерпретаторе dash,
что приводит к многочисленным нарушениям в работе программистов, использующих сценарии командного интерпретатора. В настоящем разделе описаны различия, о которых следует
знать, чтобы обеспечить надлежащее выполнение сценариев командного интерпретатора в среде dash.

Создание сценариев командного
интерпретатора dash
Читатель уже мог заметить, что процесс создания сценариев для командного интерпретатора dash практически не отличается от тех работ, которые осуществляются при разработке
сценариев для командного интерпретатора bash. В сценариях следует всегда указывать, какой

Глава 22. Работа с другими командными интерпретаторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 595

595

26.06.2012 22:20:59

командный интерпретатор должен использоваться, для обеспечения того, чтобы вызов сценария на выполнение происходил под управлением надлежащего командного интерпретатора.
Для такого указания используется первая строка сценария командного интерпретатора:
#!/bin/dash

В этой строке можно также задавать параметры командной строки командного интерпретатора, как было описано выше, в разделе “Параметры командной строки dash”.

Возможные причины возникновения
нарушений в работе
К сожалению, командный интерпретатор dash поддерживает лишь подмножество средств
командного интерпретатора Bourne, поэтому не все возможности сценариев командного интерпретатора bash реализуемы в командном интерпретаторе dash. Особенности, характерные
только для bash, часто называют средствами bash (bashism). В настоящем разделе приведен
краткий перечень средств командного интерпретатора bash, применимых в сценариях командного интерпретатора bash, которые не будут действовать после переноса сценария в среду командного интерпретатора dash.

Использование арифметических вычислений
В главе 10 были показаны три перечисленных ниже способа представления математических выражений в сценарии командного интерпретатора bash.
■
■
■
■
■
■

Использование команды expr.
expr operation
Задание квадратных скобок.
$[ operation ]
Использование двойных круглых скобок.
$(( operation ))

Командный интерпретатор dash поддерживает команду expr и метод с двойными круглыми скобками, но не поддерживает метод с квадратными скобками. Это может стать причиной
проблем, если в сценарии приходится применять большое количество математических выражений, в которых используются квадратные скобки:
$ cat test5
#!/bin/dash
# проверка математических операций
value1=10
value2=15
value3=$[ $value1 * $value2 ]
echo "The answer is $value3"
$ ./test5
./test5: 7: value1: not found
The answer is
$

596

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 596

26.06.2012 22:20:59

Надлежащим форматом для представления математических выражений в сценариях командного интерпретатора dash является формат, основанный на методе с двойными круглыми
скобками:
$ cat test5b
#!/bin/dash
# проверка математических операций
value1=10
value2=15
value3=$(( $value1 * $value2 ))
echo "The answer is $value3"
$ ./test5b
The answer is 150
$

Теперь командный интерпретатор может выполнить вычисления должным образом.

Команда test
Кроме того, хотя в командном интерпретаторе dash поддерживается команда test, необходимо соблюдать осторожность при ее использовании. Версия команды test для командного
интерпретатора bash немного отличается от версии для командного интерпретатора dash.
Команда test для командного интерпретатора bash позволяет использовать двойной знак
равенства (==) для проверки того, равны ли две строки. Эта операция проверки введена дополнительно в интересах программистов, которые привыкли ее использовать в других языках
программирования:
$ cat test6
#!/bin/bash
# проверка оператора сравнения ==
test1=abcdef
test2=abcdef
if [ $test1 == $test2 ]
then
echo "They're the same!"
else
echo "They're different"
fi
$ ./test6
They're the same!
$

Все достаточно просто. Но при попытке выполнить этот сценарий в среде командного интерпретатора dash будет получен отрицательный результат:
$ ./test6
[: ==: unexpected operator
They're different
$

В команде test, предусмотренной в командном интерпретаторе dash, не распознается символ == как знак операции сравнения текстовых строк. Вместо этого в этой команде распозна-

Глава 22. Работа с другими командными интерпретаторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 597

597

26.06.2012 22:20:59

ется только символ =. Тем не менее после замены знака операции сравнения текстовых строк
в виде двойного знака равенства одинарным знаком равенства сценарий становится вполне
приемлемым и для командного интерпретатора dash, и для командного интерпретатора bash:
$ cat test7
#!/bin/dash
# проверка оператора сравнения =
test1=abcdef
test2=abcdef
if [ $test1 = $test2 ]
then
echo "They're the same!"
else
echo "They're different"
fi
$ ./test7
They're the same!
$

Из-за этого с виду незначительного средства bash были бесплодно потеряны в поиске ошибок многие рабочие часы программистов, разрабатывающих сценарии для командного интерпретатора!

Опции инструкции echo
Еще одним источником неприятностей для программистов, работающих с командным интерпретатором dash, является простая инструкция echo. Эта инструкция действует по-разному
в командных интерпретаторах dash и bash.
Если в командном интерпретаторе bash необходимо представить в выводе специальный
символ, то следует задать параметр командной строки -e:
echo -e "This line contains\ta special character"

В приведенной выше инструкции echo задан специальный символ \t для представления
знака табуляции. Если параметр командной строки -e не задан, то версия инструкции echo
для командного интерпретатора bash пропускает специальный символ. Ниже приведены результаты проверки, которые позволяют убедиться в этом на примере сценария для командного
интерпретатора bash.
$ cat test8
#!/bin/bash
# проверка команды echo
echo "This is a normal test"
echo "This test uses a\tspecial character"
echo -e "This test uses a\tspecial character"
echo -n "Does this work: "
read test
echo "This is the end of the test"
$ ./test8
This is a normal test
This test uses a\tspecial character
This test uses a special character

598

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 598

26.06.2012 22:20:59

Does this work: N
This is the end of the test
$

Выполнение инструкции echo, в которой не был задан параметр командной строки -e,
привело к отображению символа \t в виде обычного текста, поэтому для получения знака
табуляции необходимо задать параметр командной строки -e.
При работе с командным интерпретатором dash дело обстоит немного иначе. Инструкция
echo в командном интерпретаторе dash автоматически распознает и отображает специальные
символы. В связи с этим для данного командного интерпретатора не предусмотрен параметр
командной строки -e. При попытке выполнить этот сценарий в среде командного интерпретатора dash формируется следующий вывод:
$ ./test8
This is a simple test
This line uses a
special character
-e This line uses a
special character
Does this work: N
This is the end of the test
$

Как показывает этот вывод, в версии команды echo для командного интерпретатора dash
вполне успешно распознается специальный символ в строке без параметра командной строки -e, а если в командной строке содержится параметр -e, то возникает путаница и -e отображается как обычный текст.
К сожалению, простого решения этой проблемы не найдено. Если приходится писать сценарии, предназначенные для работы и в среде командного интерпретатора bash, и в среде командного интерпретатора dash, то наилучшее решение состоит в использовании для отображения
текста команды printf. Эта команда работает одинаково в обоих вариантах среды командного
интерпретатора и обеспечивает успешное отображение специальных символов.

Команда function
В главе 16 было показано, как определить собственные функции в сценариях командного
интерпретатора. В командном интерпретаторе bash поддерживаются два метода определения
функций. Первый метод предусматривает использование инструкции function:
function name {
commands
}

Атрибут name определяет уникальное имя, присвоенное функции. Каждая функция, определяемая в сценарии, должна получить уникальное имя.
В этом определении commands — это одна или несколько команд командного интерпретатора bash, из которых состоит данная функция. После вызова функции командный интерпретатор bash выполняет каждую из этих команд в том порядке, в котором они присутствуют
в определении функции, точно так же, как и при выполнении обычного кода сценария.
Второй формат определения функций в сценарии командного интерпретатора bash в большей степени напоминает формат, который применяется для определения функций в других
языках программирования:
name() {
commands
}

Глава 22. Работа с другими командными интерпретаторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 599

599

26.06.2012 22:20:59

Пустые круглые скобки после имени функции указывают на то, что далее следует определение функции. На этот формат распространяются такие же правила именования функций, как
и на исходный формат функций сценариев командного интерпретатора.
Командный интерпретатор dash не поддерживает первый метод определения функций (так
как в нем не поддерживается инструкция function). Вместо этого в командном интерпретаторе dash для определения функции необходимо использовать формат, предусматривающий
задание имени функции с круглыми скобками. При попытке вызвать на выполнение функцию,
разработанную для командного интерпретатора bash, в командном интерпретаторе dash будет
получено следующее сообщение об ошибке:
$ cat test9
#!/bin/dash
# проверка функций
function func1() {
echo "This is an example of a function"
}
count=1
while [ $count -le 5 ]
do
func1
count=$(( $count + 1 ))
done
echo "This is the end of the loop"
func1
echo "This is the end of the script"
$ ./test9
./test9: 4: Syntax error: "(" unexpected
$

Вместо включения кода функции в определение функции командный интерпретатор dash
просто выполняет код, заданный в определении функции, а затем указывает на ошибку в формате сценария командного интерпретатора.
Поэтому при написании сценариев командного интерпретатора, которые могут быть вызваны
на выполнение в среде dash, следует всегда использовать второй метод определения функций:
$ cat test10
#!/bin/dash
# проверка функций
func1() {
echo "This is an example of a function"
}
count=1
while [ $count -le 5 ]
do
func1
count=$(( $count + 1 ))
done
echo "This is the end of the loop"
func1
echo "This is the end of the script"

600

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 600

26.06.2012 22:21:00

$ ./test10
This is an example
This is an example
This is an example
This is an example
This is an example
This is the end of
This is an example
This is the end of
$

of a function
of a function
of a function
of a function
of a function
the loop
of a function
the script

Теперь командный интерпретатор dash успешно распознал функцию, определенную в сценарии, и вызвал ее на выполнение в том месте сценария, где это потребовалось.

Командный интерпретатор zsh
Еще одним широко применяемым командным интерпретатором, с которым можно столкнуться в своей работе, является командный интерпретатор Z (сокращенно называемый zsh).
Командный интерпретатор zsh — это командный интерпретатор Unix с открытым исходным
кодом, разработанный Полом Фолстадом (Paul Falstad). При его разработке были изучены возможности всех существующих командных интерпретаторов и добавлены многие уникальные
средства в целях создания полномасштабного развитого командного интерпретатора, предназначенного для использования квалифицированными программистами.
Ниже перечислены определенные особенности командного интерпретатора zsh, благодаря
которым он приобретает уникальные возможности.
■ Улучшенная обработка опций командного интерпретатора.
■ Режимы совместимости командного интерпретатора.
■ Загружаемые модули.
Среди всех этих средств наиболее перспективной особенностью проекта командного интерпретатора zsh являются загружаемые модули. Как было показано при описании командных
интерпретаторов bash и dash, каждый командный интерпретатор поддерживает ряд встроенных
команд, позволяющих выполнять многие функции без привлечения внешних служебных программ. Одним из преимуществ встроенных команд является высокая скорость выполнения.
В командном интерпретаторе не приходится загружать служебную программу в память для
последующего ее выполнения; код встроенных команд уже находится в памяти командного
интерпретатора, готовый для выполнения.
Командный интерпретатор zsh предоставляет для использования основной набор встроенных команд, а также позволяет присоединять дополнительные командные модули. Каждый
командный модуль обеспечивает возможность использовать ряд дополнительных встроенных
команд определенного назначения, таких как команды поддержки сети и развитые математические функции. При этом можно добавлять только те модули, которые, по всей видимости,
могут потребоваться в определенной ситуации.
Такая особенность предоставляет великолепный способ, с одной стороны, ограничения
объема памяти, занимаемого командным интерпретатором zsh в тех ситуациях, в которых требуется командный интерпретатор с небольшими размерами и ограниченным набором команд,
а с другой стороны, расширения количества доступных встроенных команд в тех ситуациях,
когда требуется обеспечить более высокую скорость выполнения.

Глава 22. Работа с другими командными интерпретаторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 601

601

26.06.2012 22:21:00

Компоненты командного
интерпретатора zsh
В настоящем разделе приведены основные сведения о командном интерпретаторе zsh
и описаны встроенные команды, которые непосредственно доступны (или могут быть добавлены путем установки модулей), а также параметры командной строки и переменные среды,
используемые командным интерпретатором zsh.

Опции командного интерпретатора
В большинстве командных интерпретаторов используются параметры командной строки
для определения поведения командного интерпретатора. В командном интерпретаторе zsh применяется значительное количество параметров командной строки для определения того, как
должен действовать командный интерпретатор при выполнении тех или иных операций, но
для настройки поведения этого командного интерпретатора главным образом используются
опции. Опции этого командного интерпретатора можно задавать либо в командной строке, либо
в самом командном интерпретаторе с помощью команды set.
Параметры командной строки, предусмотренные для командного интерпретатора zsh, приведены в табл. 22.4.

Таблица 22.4. Параметры командной строки командного интерпретатора zsh
Параметр
-c

Описание

-i

Запустить в качестве интерактивного командного интерпретатора, предоставляя приглашение
к вводу информации интерфейса командной строки

-s

Вынудить командный интерпретатор считывать команды из устройства STDIN

-o

Задать опции командной строки

Выполнить только указанную команду и выйти

Безусловно, может показаться, что этот набор параметров командной строки весьма невелик, но в действительности параметр -o позволяет сделать очень многое. С его помощью
можно задавать опции командного интерпретатора, которые определяют различные средства,
применимые в самом командном интерпретаторе. В целом можно отметить, что командный интерпретатор zsh относится к числу командных интерпретаторов, предоставляющих наиболее
широкие возможности настройки. В среде этого командного интерпретатора можно вносить
изменения в работу многих его средств. Всевозможные применимые опции подразделяются на
несколько общих категорий, описанных ниже.
■ Смена каталогов. Опции, управляющие тем, как осуществляется смена каталогов с помощью команд cd и dirs.
■ Завершение команд. Опции, которые управляют средствами завершения команд.
■ Развертывание и подстановка имен. Опции, управляющие тем, как происходит раскрытие имен файлов в командах.
■ Журнал. Опции, с помощью которых осуществляется управление вызовом команд из
журнала выполненных команд.

602

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 602

26.06.2012 22:21:00

■ Инициализация. Опции, которые управляют обработкой переменных и файлов запуска
командным интерпретатором в начале его работы.
■ Ввод-вывод. Опции, управляющие обработкой команд.
■ Управление заданиями. Такие опции, с помощью которых можно определить, как ведутся обработка и запуск заданий командным интерпретатором.
■ Отображение приглашений. Опции, определяющие то, как командный интерпретатор
должен работать с приглашениями командной строки.
■ Сценарии и функции. Опции, от которых зависит обработка командным интерпретатором сценариев командного интерпретатора и определение функций командного интерпретатора.
■ Эмуляция командного интерпретатора. Опции, которые позволяют задавать поведение командного интерпретатора zsh как имитацию поведения командных интерпретаторов других типов.
■ Состояние командного интерпретатора. Опции, определяющие тип командного интерпретатора, который должен быть запущен.
■ Редактор zle. Опции, управляющие средствами построчного редактора zsh (zsh line
editor — zle).
■ Опции для определения псевдонимов. Специальные опции, которые могут использоваться в качестве псевдонимов для других имен опций.
Очевидно, что количество различных категорий опций командного интерпретатора весьма велико. Остается только представить себе, сколько всего опций фактически поддерживает
командный интерпретатор zsh. В следующих разделах приведена подборка различных опций
командного интерпретатора zsh, которые можно использовать при настройке среды командного интерпретатора zsh.

Состояние командного интерпретатора
Как описано ниже, предусмотрено шесть опций командного интерпретатора zsh, которые
определяют тип командного интерпретатора, подлежащего запуску.
■ interactive (-i). Предоставляет приглашение интерфейса командной строки для ввода встроенных команд и имен программ.
■ login (-l). Применяемый по умолчанию тип запуска командного интерпретатора zsh,
который обеспечивает обработку файлов запуска командного интерпретатора zsh и предоставляет приглашение интерфейса командной строки.
■ privileged (-p). Применяется по умолчанию, если заданный идентификатор пользователя (User ID — UID) не совпадает с действительным идентификатором пользователя
(в связи с переходом пользователя к использованию учетной записи root). Эта опция не
предусматривает применение пользовательских файлов запуска.
■ restricted (-r). Не позволяет пользователю выходить за пределы указанной структуры каталогов в командном интерпретаторе.
■ shin_stdin (-s). Предусматривает считывание команд из устройства STDIN.
■ single_command (-t). Обеспечивает выполнение одной команды, считанной из устройства STDIN, и выход.

Глава 22. Работа с другими командными интерпретаторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 603

603

26.06.2012 22:21:00

Состояния командного интерпретатора определяют, должен ли он запускаться с приглашением интерфейса командной строки, а также то, к каким объектам пользователь имеет доступ
в ходе работы в командном интерпретаторе.

Эмуляция командного интерпретатора
Опции эмуляции командного интерпретатора позволяют настраивать командный интерпретатор zsh таким образом, чтобы он действовал аналогично командному интерпретатору C
(C shell — csh) или Korn (Korn shell — ksh). Это — еще два командных интерпретатора, широко
применяемых программистами. Указанные опции перечислены ниже.
■ bsd_echo. Обеспечить совместимость инструкции echo с командой echo командного
интерпретатора C.
■ csh_junkie_history. Использовать команду history без спецификатора, чтобы она
всегда ссылалась на предыдущую команду.
■ csh_junkie_loops. Предусмотреть возможность использовать в циклах while и for
команды end, как в командном интерпретаторе C, вместо do и done.
■ csh_junkie_quotes. Изменить правила использования одинарных и двойных кавычек
так, чтобы они соответствовали правилам командного интерпретатора C.
■ csh_nullcmd. Не использовать значения переменных NULLCMD и READNULLCMD во время выполнения перенаправлений при отсутствии команд.
■ ksh_arrays. Использовать массивы в стиле командного интерпретатора Korn, в которых числовые индексы массивов начинаются с 0 и требуется задание фигурных скобок
для ссылки на элементы массива.
■ ksh_autoload. Эмулировать возможности функции автозагрузки командного интерпретатора Korn.
■ ksh_option_print. Эмулировать применяемый в командном интерпретаторе Korn
способ задания параметров печати.
■ ksh_typeset. Изменить способ обработки параметров команды typeset.
■ posix_builtins. Использовать команду builtin для выполнения встроенных команд.
■ sh_file_expansion. Выполнять развертывание имен файлов перед развертыванием любых других параметров.
■ sh_nullcmd. Не использовать переменные NULLCMD и READNULLCMD при выполнении
перенаправления.
■ sh_option_letters. Интерпретировать однобуквенные опции командной строки командного интерпретатора по аналогии с командным интерпретатором Korn.
■ sh_word_split. Производить разбиение поля после развертывания параметров, не заключенных в кавычки.
■ traps_async. Во время ожидания выхода из программы немедленно обрабатывать сигналы и реагировать на прерывания.
Очевидно, что количество опций настройки весьма велико, а это позволяет выборочно задавать подлежащие эмуляции средства командного интерпретатора csh или ksh в командном
интерпретаторе zsh, не эмулируя полностью весь командный интерпретатор csh или ksh.

604

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 604

26.06.2012 22:21:00

Инициализация
Предусмотрен целый ряд опций, предназначенных для работы со средствами запуска командного интерпретатора, которые перечислены ниже.
■ all_export. Все параметры и переменные экспортируются в дочерние процессы командного интерпретатора автоматически.
■ global_export. Параметры, экспортируемые в среду, не определяются как локальные
для функции.
■ global_rcs. Если эта опция не задана, командный интерпретатор zsh не выполняет
глобальные файлы запуска, но выполняет локальные файлы запуска.
■ rcs. Если эта опция не задана, командный интерпретатор zsh выполняет файл запуска /
etc/zshenv, но какие-либо другие файлы запуска не выполняет.
Опции инициализации позволяют указать, какие файлы запуска командного интерпретатора zsh (если таковые имеются) должны быть выполнены в среде командного интерпретатора.
Можно также задать эти значения в самих файлах запуска для определения ограничений на то,
какие именно файлы должен выполнять командный интерпретатор.

Сценарии и функции
Опции работы со сценариями и функциями позволяют настраивать среду сценарной поддержки в командном интерпретаторе zsh. Это — удобный способ определения того, как должны выполняться функции в командном интерпретаторе.
■ c_bases. Определяет отображение шестнадцатеричных чисел в формате языка C
(0xdddd) вместо формата командного интерпретатора (16#dddd).
■ err_exit. Если команда завершается с ненулевым статусом выхода, выполнить команду с помощью прерывания ZERR и выйти.
■ err_return. Если команда имеет ненулевой статус выхода, немедленно произвести
возврат из включающей ее функции.
■ eval_lineno. Если эта опция задана, номера строк выражений, вычисленные с использованием встроенной команды eval, отслеживаются отдельно от остальной части среды командного интерпретатора.
■ exec. Определяет выполнение команд. Если эта опция не задана, команды считываются
и выводятся сообщения об ошибках, но команды не выполняются.
■ function_argzero. Задает в качестве параметра $0 имя функции или сценария.
■ local_options. Если эта опция задана, то после возврата из функции командного интерпретатора восстанавливаются все опции, заданные перед ее вызовом.
■ local_traps. Если эта опция задана, то в случае задания в функции прерывания от
сигнала восстанавливается предыдущее состояние прерывания при выходе из функции.
■ multios. Предусматривает выполнение неявно заданных команд tee или cat при попытке осуществления нескольких перенаправлений.
■ octal_zeroes. Обеспечивает интерпретацию любой целочисленной строки, начинающейся с нуля, как восьмеричного числа.
■ typeset_silent. Если эта опция не задана, то вызов команды typeset с именем параметра приводит к отображению текущего значения параметра.

Глава 22. Работа с другими командными интерпретаторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 605

605

26.06.2012 22:21:00

■ verbose. Предусматривает отображение строк ввода командного интерпретатора в том
виде, в каком они были считаны командным интерпретатором.
■ xtrace. Обеспечивает отображение команд и их параметров по мере выполнения команд командным интерпретатором.
Командный интерпретатор zsh позволяет настраивать многие средства, применяемые при
выходе из функций, которые определены в командном интерпретаторе.

Встроенные команды
Уникальной особенностью командного интерпретатора zsh является то, что он позволяет
развертывать встроенные команды, которые имеются в командном интерпретаторе. Благодаря
этому в распоряжении пользователя оказывается широкий набор удобных программ, предназначенных для работы с многими приложениями.
В настоящем разделе описаны основные встроенные команды, а также различные модули,
которые были доступны ко времени написания данной книги.

Основные встроенные команды
Ядро командного интерпретатора zsh поддерживает такие же основные встроенные команды, с которыми приходится сталкиваться при работе в других командных интерпретаторах.
Основные доступные встроенные команды перечислены в табл. 22.5.

Таблица 22.5. Основные встроенные команды zsh
Команда
alias

Описание

autoload

Обеспечивает предварительную загрузку функции командного интерпретатора в память для ускорения доступа

bg

Выполняет задание в фоновом режиме

bindkey

Связывает клавиатурные комбинации с командами

builtin

Выполняет указанную встроенную команду вместо исполняемого файла с тем же именем

bye

Действует аналогично команде exit

cd

Заменяет текущий рабочий каталог указанным каталогом

chdir

Заменяет текущий рабочий каталог указанным каталогом

command

Выполняет указанную команду command в качестве внешнего файла вместо функции или встроенной команды

declare

Задает тип данных переменной (аналогично команде typeset)

dirs

Отображает содержимое стека каталогов

disable

Отключает на время указанные элементы хеш-таблицы

disown

Удаляет указанное задание из таблицы заданий

echo

Отображает переменные и текст

emulate

Задает zsh как применяемый для эмуляции другого командного интерпретатора, такого как командный интерпретатор Bourne, Korn или C

enable

Включает указанные элементы хеш-таблицы

eval

Выполняетуказанную команду с параметрами в текущем процессе командного интерпретатора

606

Определяет альтернативное имя для команды и параметров

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 606

26.06.2012 22:21:00

Продолжение табл. 22.5
Команда

Описание

exec

Выполняет указанную команду с параметрами, замещая текущий процесс командного интерпретатора

exit

Обеспечивает выход из командного интерпретатора с указанным статусом выхода. Если таковой
не указан, используется статус выхода последней команды

export

Позволяет использовать указанные имена и значения переменных среды в дочерних процессах
командного интерпретатора

false

Возвращает статус выхода 1

fc

Выбирает заданный диапазон команд из списка в журнале команд

fg

Выполняет указанное задание в режиме переднего плана

float

Задает указанную переменную для использования в качестве переменной с плавающей точкой

functions

Задает указанное имя в качестве функции

getln

Считывает следующее значение из стека буферов и размещает его в указанной переменной

getopts

Обеспечивает выборку значения следующей допустимой опции в параметрах командной строки
и размещение его в указанной переменной

hash

Позволяет непосредственно изменить содержимое хеш-таблицы команд

history

Выводит список команд, содержащихся в файле журнала команд

integer

Задает указанную переменную для использования в качестве целочисленного значения

jobs

Выводит информацию об указанном задании или обо всех заданиях, для которых назначен данный
процесс командного интерпретатора

kill

Отправляет сигнал (по умолчанию — SIGTERM) указанному процессу или заданию

let

Вычисляет математическое выражение и присваивает результат переменной

limit

Задает или отображает предельные значения ресурсов

local

Задает средства работы с данными для указанной переменной

log

Отображает данные обо всех пользователях, зарегистрированных в настоящее время в системе,
на работе которых отражается применение параметра watch

logout

То же, что и exit, но применяется, только если командный интерпретатор работает в режиме
login

popd

Удаляет следующую запись из стека каталогов

print

Отображает переменные и текст

printf

Отображает переменные и текст с использованием строк формата в стиле языка C

pushd

Обеспечивает смену текущего рабочего каталога и ввод данных о предыдущем каталоге в стек
каталогов

pushln

Размещает указанные параметры в стеке буферов редактирования

pwd

Отображает полное имя пути текущего рабочего каталога

read

Считывает строку и присваивает значения полей данных указанным переменным с использованием символов IFS

readonly

Присваивает переменной значение, которое не может быть изменено

rehash

Перестраивает хеш-таблицы команд

set

Задает опции или позиционные параметры для командного интерпретатора

setopt

Задает опции для командного интерпретатора

Глава 22. Работа с другими командными интерпретаторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 607

607

26.06.2012 22:21:00

Окончание табл. 22.5
Команда

Описание

shift

Считывает и удаляет первый позиционный параметр, а затем сдвигает оставшиеся параметры
вниз на одну позицию

source

Обеспечивает поиск указанного файла и копирует его содержимое в текущее местоположение

suspend

Приостанавливает выполнение командного интерпретатора до получения им сигнала SIGCONT

test

Возвращает статус выхода 0, если указанное условие имеет значение TRUE

times

Отображает совокупные значения времени пользователя и системы для командного интерпретатора и процессов, выполняемых в командном интерпретаторе

trap

Блокирует указанные сигналы, предотвращая их обработку командным интерпретатором, и выполняет указанные команды при получении сигналов

true

Возвращает нулевой статус выхода

ttyctl

Блокирует и разблокирует дисплей

type

Показывает, как заданная команда должна интерпретироваться командным интерпретатором

typeset

Задает или отображает атрибуты переменных

ulimit

Задает или отображает предельные значения ресурсов командного интерпретатора или процессы, выполняемые в командном интерпретаторе

umask

Задает или отображает разрешения, применяемые по умолчанию при создании файлов
и каталогов

unalias

Удаляет указанный псевдоним команды

unfunction

Удаляет указанную функцию, определенную ранее

unhash

Удаляет указанную команду из хеш-таблицы

unlimit

Удаляет указанный предел ресурса

unset

Удаляет указанный атрибут переменной

unsetopt

Удаляет указанную опцию командного интерпретатора

wait

Ожидает завершение указанного задания или процесса

whence

Показывает, как заданная команда должна интерпретироваться командным интерпретатором

where

Отображает имя пути указанной команды, если она найдена командным интерпретатором

which

Отображает имя пути указанной команды с использованием вывода в стиле csh

zcompile

Компилирует указанную функцию или сценарий для более быстрой автозагрузки

zmodload

Выполняет операции на загружаемых модулях zsh

Очевидно, что перечень встроенных команд командного интерпретатора zsh весьма значителен! Но большинство этих команд должны быть знакомы читателю по их аналогам в командном интерпретаторе bash. Наиболее важным средством работы со встроенными командами
командного интерпретатора zsh являются модули.

Модули надстройки
Список модулей, предоставляющих дополнительные встроенные команды для командного
интерпретатора zsh, весьма велик и продолжает расти, поскольку изобретательные программисты не оставляют своих усилий по созданию новых модулей. В табл. 22.6 приведены модули,
доступные ко времени написания данной книги.
Модули командного интерпретатора zsh охватывают широкий перечень направлений, начиная от предоставления простых средств редактирования командной строки и заканчивая

608

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 608

26.06.2012 22:21:00

сложными функциями для работы в сети. В основе разработки командного интерпретатора zsh
лежит замысел: создание базовой минимальной среды командного интерпретатора и предоставление возможности добавлять все компоненты, необходимые для выполнения конкретной
работы по программированию.

Таблица 22.6. Модули zsh
Модуль

Описание

zsh/cap

Команды совместимости с POSIX

zsh/clone

Команды клонирования выполняемого командного интерпретатора на другом терминале

zsh/compctl

Команды управления завершением команд

zsh/complete

Команды, предназначенные для завершения ввода в командной строке

zsh/complist

Команды, применяемые для дополнения листинга завершения командной строки

zsh/computil

Вспомогательные команды для завершения командной строки

zsh/datetime
zsh/deltochar

Дополнительные команды и переменные для работы со значениями даты и времени

zsh/files

Основные команды для работы с файлами

zsh/mapfile

Команды доступа к внешним файлам с помощью ассоциативных массивов

zsh/mathfunc

Дополнительные функции для научных вычислений

zsh/parameter

Команды доступа к хеш-таблицам команд с помощью ассоциативных массивов

zsh/pcre

Библиотека расширенных регулярных выражений

zsh/sched

Команды планирования для выполнения команд с учетом времени

zsh/net/socket
zsh/stat

Команды поддержки сокетов домена Unix

zsh/system

Интерфейс к различным средствам системы низкого уровня

zsh/net/tcp

Команды доступа к сокетам TCP

Функции строкового редактора, которые повторяют некоторые возможности редактора
emacs

Команды доступа к системному вызову stat для получения статистических данных
системы

zsh/termcap

Интерфейс к базе данных termcap

zsh/terminfo

Интерфейс к базе данных terminfo

zsh/zftp

Специализированные команды клиента FTP

zsh/zle
zsh/zleparameter

Команды строкового редактора zshell

zsh/zprof

Команды, обеспечивающие профилирование функций командного интерпретатора

zsh/zpty

Команды запуска команд в псевдотерминале

zsh/zselect

Команды блокирования и возврата по достижении готовности дескрипторов файлов

zsh/zutil

Различные программы командного интерпретатора

Команды доступа, позволяющие изменять значения переменных с использованием
редактора zle

Просмотр, добавление и удаление модулей
Интерфейсом к модулям zsh является команда zmodload. Эта команда используется для
просмотра, добавления и удаления модулей в сеансе работы с командным интерпретатором zsh.

Глава 22. Работа с другими командными интерпретаторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 609

609

26.06.2012 22:21:00

При вызове команды zmodload без параметров командной строки отображаются модули,
установленные в настоящее время в командном интерпретаторе zsh:
% zmodload
zsh/zutil
zsh/complete
zsh/main
zsh/terminfo
zsh/zle
zsh/parameter
%

В различных реализациях командного интерпретатора zsh по умолчанию включены разные модули. Для добавления нового модуля достаточно указать имя модуля в командной
строке zmodload:
% zmodload zsh/zftp
%

После этого не отображаются какие-либо указания на то, что модуль загружен. Но можно
еще раз вызвать на выполнение команду zmodload, и новый модуль должен появиться в списке
установленных модулей.
После загрузки модуля связанные с ним команды становятся доступными как встроенные
команды:
% zftp open myhost.com rich testing1
Welcome to the myhost FTP server.
% zftp cd test
% zftp dir
01-21-11 11:21PM
120823 test1
01-21-11 11:23PM
118432 test2
% zftp get test1 > test1.txt
% zftp close
%

Команда zftp позволяет полностью провести сеанс работы с FTP-сервером непосредственно из командной строки командного интерпретатора zsh! Команды работы с FTP-сервером
можно включать в сценарии командного интерпретатора zsh для выполнения операций передачи файлов исключительно с помощью сценариев.
Для удаления установленного модуля необходимо задать параметр -u наряду с именем
модуля:
% zmodload -u zsh/zftp
% zftp
zsh: command not found: zftp
%

На заметку

610

Рекомендуется помещать команды zmodload в файл запуска $HOME/.zshrc, чтобы обеспечить автоматическую загрузку своих предпочтительных функций при запуске командного интерпретатора zsh.

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 610

26.06.2012 22:21:00

Сценарная поддержка с помощью
командного интерпретатора zsh
Основное назначение командного интерпретатора zsh состоит в предоставлении развитой
среды программирования для программистов, использующих командный интерпретатор. Зная
об этом, можно не удивляться тому, как много средств командного интерпретатора zsh предусмотрено для упрощения сценарной поддержки командным интерпретатором.

Математические выражения
Как и следовало ожидать, командный интерпретатор zsh позволяет легко выполнять математические вычисления. В прошлом этот путь был проложен создателями командного интерпретатора Korn, которые обеспечили поддержку математических вычислений, предоставив возможность работать с числами с плавающей точкой. А командный интерпретатор zsh
предусматривает полную поддержку чисел с плавающей точкой во всех выполняемых с его
помощью математических вычислениях!

Проведение вычислений
Командный интерпретатор zsh поддерживает два метода выполнения математических операций:
■ команда let;
■ двойные круглые скобки.
При использовании команды let необходимо заключить математическое выражение в двойные кавычки, чтобы применить в нем пробелы:
% let value1=" 4 * 5.1 / 3.2 "
% echo $value1
6.3749999999999991
%

Необходимо отметить, что при использовании чисел с плавающей точкой приходится учитывать проблему точности представления результатов. Для решения этой проблемы рекомендуется всегда использовать для вывода команду printf и задавать количество знаков после
точки в десятичном представлении, которое требуется для правильного отображения ответа:
% printf "%6.3f\n" $value1
6.375
%

Теперь полученный результат намного лучше!
Второй метод состоит в использовании двойных круглых скобок. Этот метод предусматривает применение двух способов определения математического выражения:
% value1=$(( 4 * 5.1 ))
% (( value2 = 4 * 5.1 ))
% printf "%6.3f\n" $value1 $value2
20.400
20.400
%

Глава 22. Работа с другими командными интерпретаторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 611

611

26.06.2012 22:21:00

Следует отметить, что в двойные круглые скобки можно поместить либо одно выражение
(которому предшествует знак доллара), либо весь оператор присваивания. При обоих способах
записи достигаются одинаковые результаты.
Если для заблаговременного объявления типов данных переменных не используется команда typeset, то командный интерпретатор zsh предпринимает попытки определить тип данных
автоматически. Это может привести к непредсказуемым последствиям, если в математическом
выражении должны применяться и целые числа, и числа с плавающей точкой. Рассмотрим
следующий пример:
% value=10
% value2=$(( $value1 / 3 ))
% echo $value2
3
%

При этом может быть получен не такой ответ, который следовало ожидать после выполнения вычисления. Если при определении чисел не задаются дробные десятичные разряды,
командный интерпретатор zsh рассматривает эти числа как целые и проводит с ними целочисленные вычисления. Для того чтобы результатом было число с плавающей точкой, необходимо
задавать числа с дробными десятичными разрядами:
% value=10.
% value2=$(( $value1 / 3. ))
% echo $value2
3.3333333333333335
%

Теперь результат представлен в формате с плавающей точкой.

Математические функции
Работая с командным интерпретатором zsh, приходится учитывать, что должны быть загружены все необходимые встроенные математические функции, так как в противном случае
не удастся провести задуманные вычисления. По умолчанию командный интерпретатор zsh не
включает какие-либо специальные математические функции. Но после установки модуля zsh/
mathfunc количество доступных математических функций увеличивается настолько, что позволяет выполнить практически любые требуемые расчеты:
% value1=$(( sqrt(9) ))
zsh: unknown function: sqrt
% zmodload zsh/mathfunc
% value1=$(( sqrt(9) ))
% echo $value1
3.
%

Очевидно, что это весьма несложно! После загрузки этого модуля в распоряжении программиста оказывается вся библиотека широко применяемых математических функций.
На заметку

612

Командный интерпретатор zsh поддерживает большое количество математических
функций. Полный перечень всех математических функций, предоставляемых модулем
zsh/mathfunc, можно найти в справочном руководстве по команде zshmodules.

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 612

26.06.2012 22:21:00

Структурированные команды
Командный интерпретатор zsh предоставляет обычный набор структурированных команд
для сценариев командного интерпретатора:
■
■
■
■
■
■

инструкции if-then-else;
циклы for (в том числе в стиле C);
циклы while;
циклы until;
инструкции select;
инструкции case.

В командном интерпретаторе zsh используется такой же синтаксис для каждой из этих
структурированных команд, как и в командном интерпретаторе bash. Командный интерпретатор zsh включает также отличную от обычно применяемых структурированную команду
repeat. В команде repeat используется следующий формат:
repeat param
do
commands
done

Параметр param должен представлять собой число или математическое выражение, результатом вычисления которого является число. После получения значения параметра param команда repeat выполняет заданные команды commands такое количество раз, которое определяется этим значением:
% cat test1
#!/bin/zsh
# использование команды repeat
value1=$(( 10 / 2 ))
repeat $value1
do
echo "This is a test"
done
$ ./test1
This is a test
This is a test
This is a test
This is a test
This is a test
%

Данная команда позволяет повторно выполнять команды в разделах кода столько раз, сколько определяется вычисленным значением.

Функции
Командный интерпретатор zsh обеспечивает создание собственных функций с использованием либо команды function, либо определения имени функции с круглыми скобками:

Глава 22. Работа с другими командными интерпретаторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 613

613

26.06.2012 22:21:00

% function functest1 {
> echo "This is the test1 function"
}
% functest2() {
> echo "This is the test2 function"
}
% functest1
This is the test1 function
% functest2
This is the test2 function
%

Как и при работе с функциями командного интерпретатора bash (см. главу 16), можно
определять функции в сценарии командного интерпретатора, а затем использовать глобальные
переменные или передавать в функции параметры. Ниже приведен пример использования глобальной переменной.
% cat test3
#!/bin/zsh
# проверка функций в zsh
dbl() {
value=$(( $value * 2 ))
return $value
}
value=10
dbl
echo The answer is $?
% ./test3
The answer is 20
%

Функции не обязательно нужно задавать в сценариях командного интерпретатора. Командный интерпретатор zsh позволяет определять функции в отдельных файлах, к которым он может получить доступ, пытаясь разрешить имя функции.
При поиске функций командный интерпретатор zsh использует путь, который определен
переменной среды fpath. Предусмотрена возможность сохранять файлы с функциями в любом каталоге, который задан в этом пути. Ниже приведено значение fpath на типичной рабочей станции Linux.
% echo $fpath
/usr/local/share/zsh/site-functions
/usr/share/zsh/4.2.5/functions/Completion
/usr/share/zsh/4.2.5/functions/Completion/AIX
/usr/share/zsh/4.2.5/functions/Completion/BSD
/usr/share/zsh/4.2.5/functions/Completion/Base
/usr/share/zsh/4.2.5/functions/Completion/Cygwin
/usr/share/zsh/4.2.5/functions/Completion/Darwin
/usr/share/zsh/4.2.5/functions/Completion/Debian
/usr/share/zsh/4.2.5/functions/Completion/Linux
/usr/share/zsh/4.2.5/functions/Completion/Mandrake
/usr/share/zsh/4.2.5/functions/Completion/Redhat

614

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 614

26.06.2012 22:21:01

/usr/share/zsh/4.2.5/functions/Completion/Unix
/usr/share/zsh/4.2.5/functions/Completion/X
/usr/share/zsh/4.2.5/functions/Completion/Zsh
/usr/share/zsh/4.2.5/functions/MIME
/usr/share/zsh/4.2.5/functions/Misc
/usr/share/zsh/4.2.5/functions/Prompts
/usr/share/zsh/4.2.5/functions/TCP
/usr/share/zsh/4.2.5/functions/Zftp
/usr/share/zsh/4.2.5/functions/Zle
%

Вполне очевидно, что командный интерпретатор zsh может проводить поиск для разрешения имен функций во многих местах. В этой системе, рассматриваемой в качестве примера, можно разместить собственные функции в каталоге /usr/local/share/zsh/sitefunctions, и командный интерпретатор zsh будет иметь возможность разрешать имена этих
функций.
Но прежде чем командный интерпретатор zsh получит возможность разрешить имя функции, необходимо задать команду autoload. Эта команда загружает функцию в память, чтобы
командный интерпретатор мог получить к ней доступ.
Ниже приведен пример использования отдельной функции.
% cat dbl
#!/bin/zsh
# функция для удваивания значения
dbl() {
value=$(( $1 * 2 ))
return $value
}
% cp dbl /usr/local/share/zsh/site-functions
%

В зависимости от того, как выполнена настройка системы Linux, может потребоваться перейти к учетной записи пользователя root (или применить команду sudo), чтобы скопировать
файлы в каталоги библиотеки zsh. Итак, теперь функция создана в файле и сохранена в одном
из каталогов, который задан в переменной fpath. Но при попытке использовать ее без загрузки
в память будет формироваться сообщение об ошибке:
% dbl 5
zsh: command not found: dbl
% autoload dbl
% dbl 5
% echo $?
10
%

Это также относится к сценариям командного интерпретатора. Если возникает необходимость воспользоваться какой-либо функцией, следует прежде всего применить команду
autoload для обеспечения доступа к этой функции:
% cat test4
#!/bin/zsh
# проверка внешней функции
autoload dbl

Глава 22. Работа с другими командными интерпретаторами

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 615

615

26.06.2012 22:21:01

dbl $1
echo The answer is $?
% ./test4 5
The answer is 10
%

Еще одним интересным средством командного интерпретатора zsh является команда
zcompile, которая обрабатывает файл с функциями и создает “откомпилированную” версию
для командного интерпретатора. В действительности при этом происходит не такая компиляция, которая обычно применяется в других языках программирования. Речь идет о компиляции, которая приводит к преобразованию функции в двоичный формат, что обеспечивает
ускорение загрузки функции командным интерпретатором zsh.
После выполнения команды zcompile создается версия файла с функциями, имеющая расширение .zwc. Команда autoload при ее использовании для поиска команды в пути fpath
обнаруживает версии с расширением .zwc и загружает их вместо текстовых файлов с функциями.

Резюме
В настоящей главе описаны два широко применяемых альтернативных командных интерпретатора Linux, с которыми часто приходится сталкиваться в работе. Командный интерпретатор dash был разработан в составе дистрибутива Debian Linux и применяется главным образом
в дистрибутиве Ubuntu Linux. Это — сокращенная версия командного интерпретатора Bourne,
поэтому в ней не поддерживается столь широкое разнообразие средств, как в командном интерпретаторе bash. Об этом следует помнить при написании сценариев.
Командный интерпретатор zsh часто встречается в различных вариантах среды программирования, поскольку он предоставляет большое количество великолепных средств, востребованных программистами, которые разрабатывают сценарии для командного интерпретатора.
В нем используются загружаемые модули для загрузки отдельных библиотек кода, благодаря
чему применение самых развитых функций становится столь же простым, как вызов на выполнение обычных команд командной строки! Загружаемые модули предусмотрены для поддержки весьма разнообразных наборов функций, начиная от сложных математических вычислений
и заканчивая сетевыми приложениями, такими как FTP и HTTP.
Следующая часть книги посвящена описанию некоторых конкретных приложений со
сценарной поддержкой, с которыми приходится сталкиваться в среде Linux. В следующей
главе будет показано, как включить в сценарии командного интерпретатора поддержку двух
наиболее широко применяемых в мире Linux пакетов для работы с базами данных, MySQL
и PostgreSQL, для обеспечения обработки данных.

616

Часть III. Усовершенствованные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 616

26.06.2012 22:21:01

Дальнейшее
расширение
средств работы
со сценариями

ЧАСТЬ

IV
В этой части...
Глава 23
Работа с базами данных

Глава 24
Работа в Интернете

Глава 25
Использование
электронной почты

Глава 26
Написание программ на
основе сценариев

Глава 27
Более сложные
сценарии командного
интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 617

26.06.2012 22:21:01

ГЛАВА

23

Работа с базами
данных

В этой главе...
База данных MySQL
База данных PostgreSQL
Работа с таблицами
Использование базы данных
в сценарии
Резюме

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 618

Î

дна из проблем, возникающих при использовании
сценариев командного интерпретатора, состоит в
обеспечении работы с постоянно хранимыми данными.
Например, в ходе выполнения сценария командного интерпретатора можно хранить всю необходимую информацию
в переменных, но после выхода из сценария переменные
просто уничтожаются. Но иногда требуется обеспечить сохранение данных в сценарии, чтобы иметь возможность использовать их в дальнейшем. В свое время для сохранения
и получения данных в сценарии командного интерпретатора предусматривалась лишь возможность создания файла,
чтения данных из файла, интерпретация данных, а затем сохранение данных снова в файле. Для поиска данных в файле необходимо было считать каждую строку в файле для
выявления нужных данных. А в наши дни получили весьма широкое распространение базы данных, поэтому стало
совсем несложно связать сценарий командного интерпретатора с интерфейсом базы данных с открытым исходным
кодом, разработанной на профессиональном уровне. Двумя базами данных с открытым исходным кодом, наиболее
широко применяемыми в мире Linux, являются MySQL
и PostgreSQL. В настоящей главе показано, как обеспечить
функционирование этих баз данных в конкретной системе
Linux, а затем несколько слов посвящено описанию работы
с базами данных из командной строки. После этого будет
описано, как организовать взаимодействие с той и другой
базой данных с помощью обычных сценариев командного
интерпретатора bash.

26.06.2012 22:21:01

База данных MySQL
Безусловно, базой данных, наиболее широко применяемой в среде Linux, является база данных MySQL. Наибольшим стимулом к ее распространению стало создание и развитие серверной среды Linux-Apache-MySQL-PHP (LAMP), которая используется на многих веб-серверах
Интернета для размещения сетевых хранилищ данных, блогов и приложений.
В настоящем разделе описано, как установить базу данных MySQL в среде Linux и создать
объекты базы данных, необходимые для использования в сценариях командного интерпретатора.

Установка MySQL
В свое время при установке MySQL в системе Linux возникали определенные сложности,
но в наши дни в дистрибутивах Linux нередко предусмотрены автоматизированные программы
установки программного обеспечения, в том числе MySQL (см. главу 8). Эти программы позволяют не только легко загружать и устанавливать новое программное обеспечение из сетевых
репозитариев, но и автоматически проверять наличие обновлений для установленных пакетов
программ, а также устанавливать их.
На рис. 23.1 демонстрируется использование средства Add Software (Добавление программного обеспечения) в дистрибутиве Ubuntu Linux.

Рис. 23.1. Установка MySQL в системе Ubuntu Linux

Достаточно лишь выбрать опцию для приложения mysql-server, и программа диспетчера
пакетов Synaptic Package Manager загрузит и установит полный комплект серверного (и клиентского) программного обеспечения MySQL. Трудно представить себе что-то более простое!
В дистрибутиве openSUSE Linux используется также усовершенствованная система управления программным обеспечением. На рис. 23.2 показано окно Software Management, в котором можно выбирать пакеты, расположенные по категориям программного обеспечения, или
искать конкретные пакеты.

Глава 23. Работа с базами данных

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 619

619

26.06.2012 22:21:01

Рис. 23.2. Установка MySQL в системе openSUSE Linux

И в этом случае можно выбрать опцию загрузки программного обеспечения MySQL и установки необходимых пакетов программ.
Если используется дистрибутив Linux, который не поддерживает автоматическую загрузку
программного обеспечения, или просто требуется установить последнюю и самую лучшую
версию сервера MySQL, то можно загрузить инсталляционный файл непосредственно с вебсайта MySQL (www.mysql.com) и установить его самостоятельно.
На веб-сайте MySQL имеются и предварительно созданные двоичные пакеты для конкретных дистрибутивов Linux (в которых применяется либо формат пакетов RPM для Red Hat,
либо формат пакетов DEB для Debian) и пакеты с исходным кодом. Предварительно созданные
двоичные пакеты проще для установки, поэтому, если они предусмотрены для вашей системы
Linux, попытайтесь применить их в первую очередь. Возвратитесь к главе 8, если вам потребуется помощь при установке двоичного пакета или пакета с исходным кодом для определенного
дистрибутива Linux.
На заметку

620

Если вы предпочитаете вручную загрузить и установить MySQL (либо в виде предварительно построенного двоичного пакета, либо в виде загрузки исходного кода), то вам
потребуется произвести некоторую дополнительную настройку для подготовки сервера MySQL к работе, тогда как установочный пакет для дистрибутива Linux обеспечивает
осуществление установки с предварительной настройкой, не требуя или почти не требуя
никаких усилий с вашей стороны!

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 620

26.06.2012 22:21:01

Клиентский интерфейс MySQL
Порталом, применяемым для работы с базой данных MySQL, служит программа интерфейса командной строки mysql. В настоящем разделе описана клиентская программа mysql
и показано, как ее использовать для взаимодействия с базой данных.

Подключение к серверу
Клиентская программа mysql позволяет подключиться к любому серверу базы данных
MySQL, находящемуся в любом месте в сети, с использованием любой учетной записи пользователя и пароля. По умолчанию, если вызов программы mysql на выполнение произведен в командной строке без указания каких-либо параметров, эта программа предпринимает попытку
подключиться к серверу MySQL, эксплуатируемому в той же системе Linux, с использованием
того регистрационного имени, с которым пользователь вошел в систему Linux.
Но чаще всего необходимо предусмотреть другие условия подключения к базе данных.
Предусмотрено большое количество параметров командной строки, которые позволяют не
только управлять тем, к какому серверу MySQL должно быть выполнено подключение, но
и указывать, как должен действовать интерфейс mysql. В табл. 23.1 приведены параметры
командной строки, которые можно использовать с программой mysql.

Таблица 23.1. Параметры командной строки mysql
Параметр Описание
-A
Запретить автоматическое повторное хеширование
-b
Запретить выдачу звукового сигнала после ошибки
-B

Не использовать файл журнала команд

-C

Обеспечивать сжатие всей информации, передаваемой между клиентом и сервером

-D

Указать используемую базу данных

-e

Выполнить указанную инструкцию и выйти

-E

Отображать выходные данные запроса по вертикали, по одному полю данных в строке

-f

Продолжать работу при возникновении ошибки SQL

-G

Разрешить использование именованных команд mysql

-h

Указать имя хоста сервера MySQL (по умолчанию применяется имя localhost)

-H

Отображать выходные данные запроса в коде HTML

-i

Пропускать пробелы после имен функций

-N

Не отображать имена столбцов в результатах

-o

Пропускать все инструкции, кроме тех, которые относятся к применяемой по умолчанию базе данных,
указанной в командной строке

-p

Выводить приглашение для указания пароля учетной записи пользователя

-P

Задать номер порта TCP, используемого для сетевого подключения

-q

Не кешировать результаты каждого запроса

-r

Отображать значения столбцов без преобразования с применением управляющих кодов

-s

Использовать режим без вывода сообщений

-S

Определить сокет для соединения с хостом localhost

-t

Отображать вывод в форме таблицы

Глава 23. Работа с базами данных

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 621

621

26.06.2012 22:21:01

Окончание табл. 23.1
Параметр Описание
-T

Показывать отладочную информацию, а также статистические данные об использовании памяти процессором при выходе из программы

-u

Задать учетную запись пользователя, в которой должна быть выполнена регистрация

-U

Разрешить использование только таких инструкций UPDATE и DELETE, в которых указаны значения
ключей

-v

Использовать режим подробных сообщений

-w

Если соединение не может быть установлено, ожидать в течение определенного времени и повторить
попытку

-X

Отображать выходные данные запроса в коде XHTML

Вполне очевидно, что количество параметров командной строки, определяющих то, как
должна быть выполнена регистрация на сервере MySQL, весьма велико.
По умолчанию в клиентской программе mysql предпринимается попытка зарегистрироваться на сервере MySQL с использованием имени, с которым пользователь вошел в систему
Linux. Если это имя не задано в конфигурации MySQL в качестве учетной записи пользователя,
то необходимо задавать параметр -u для указания имени, с которым должна производиться
регистрация на сервере MySQL:
$ mysql -u root -p
Enter password:
Welcome to the MySQL monitor. Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 39
Server version: 5.1.49-1ubuntu8.1 (Ubuntu)
Copyright (c) 2000, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights
ª reserved.
This software comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY. This is free software,
and you are welcome to modify and redistribute it under the GPL v2
ª license
Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input
ª statement.
mysql>

Параметр -p служит для программы mysql указанием, что должно быть выведено приглашение к вводу пароля, который должен использоваться с данной учетной записью пользователя для регистрации. После регистрации на сервере можно приступать к вводу команд.

Команды mysql
В программе mysql используются команды двух типов:
■ специальные команды mysql;
■ стандартные инструкции SQL.
В программе mysql предусмотрен собственный набор команд, которые позволяют легко управлять средой и получать информацию о сервере MySQL. Эти команды приведены
в табл. 23.2.

622

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 622

26.06.2012 22:21:01

Таблица 23.2. Команды mysql
Команда
?
clear

Сокращенное
Описание
обозначение
\?
Вывести справку
\c
Очистить командную строку

connect

\r

Подключиться к базе данных и серверу

delimiter

\d

Задать разграничитель инструкций SQL

edit

\e

Отредактировать команду с помощью редактора командной строки

ego

\G

Отправить команду на сервер MySQL и отобразить результаты, расположив их по
вертикали

exit

\q

Выйти из программы mysql

go

\g

Отправить команду на сервер MySQL

help

\h

Вывести справку

nopager

\n

Отменить разбивку вывода на страницы и отправить выходные данные на устройство STDOUT

note

\t

Не отправлять вывод в выходной файл

pager

\P

Задать в качестве команды разбивки на страницы указанную программу (по умолчанию используется more)

print

\p

Вывести текущую команду

prompt

\R

Изменить приглашение командной строки mysql

quit

\q

Выйти из программы mysql (то же, что и exit)

rehash

\#

Перестроить хеш-таблицу завершения команд

source

\

Выполнить сценарий SQL в указанном файле

status

\s

Получить информацию о состоянии сервера MySQL

system

\!

Выполнить команду оболочки в системе

tee

\T

Присоединить весь вывод к указанному файлу

use

\u

Использовать другую базу данных

charset

\C

Перейти на другую кодировку

warnings

\W

Выводить предупреждения после каждой инструкции

nowarning

\w

Не показывать предупреждения после каждой инструкции

Предусмотрена возможность задавать команды в полной или сокращенной форме непосредственно в командной строке mysql:
mysql> \s
-------------mysql Ver 14.12 Distrib 5.0.45, for redhat-linux-gnu (i386) using
readline 5.0
Connection id:
Current database:
Current user:
SSL:
Current pager:
Using outfile:

10
root@localhost
Not in use
stdout
''

Глава 23. Работа с базами данных

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 623

623

26.06.2012 22:21:01

Using delimiter:
Server version:
Protocol version:
Connection:
Server characterset:
Db
characterset:
Client characterset:
Conn. characterset:
UNIX socket:
Uptime:

;
5.1.49-1ubuntu8.1 (Ubuntu)
10
Localhost via UNIX socket
latin1
latin1
latin1
latin1
/var/lib/mysql/mysql.sock
4 hours 15 min 24 sec

Threads: 1 Questions: 53 Slow queries: 0 Opens: 23
1 Open tables: 17 Queries per second avg: 0.003
-------------mysql>

Flush tables:

Программа mysql реализует все стандартные команды SQL (Structured Query Language),
поддерживаемые сервером MySQL. Дополнительные сведения об этом приведены ниже, в разделе “Создание объектов базы данных MySQL”.
Одной из редко применяемых команд SQL, реализованных в программе mysql, является
команда SHOW. Используя ее, можно извлечь информацию о сервере MySQL, в частности, о созданных базах данных и таблицах:
mysql> SHOW DATABASES;
+--------------------+
| Database
|
+--------------------+
| information_schema |
| mysql
|
+--------------------+
2 rows in set (0.04 sec)
mysql> USE mysql;
Database changed
mysql> SHOW TABLES;
+---------------------------+
| Tables_in_mysql
|
+---------------------------+
| columns_priv
|
| db
|
| func
|
| help_category
|
| help_keyword
|
| help_relation
|
| help_topic
|
| host
|
| proc
|
| procs_priv
|
| tables_priv
|
| time_zone
|
| time_zone_leap_second
|
| time_zone_name
|

624

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 624

26.06.2012 22:21:01

| time_zone_transition
|
| time_zone_transition_type |
| user
|
+---------------------------+
17 rows in set (0.00 sec)
mysql>

В этом примере команда SHOW языка SQL использовалась для отображения баз данных,
заданных в настоящее время на сервере MySQL, а затем с помощью команды USE языка SQL
было выполнено подключение к отдельной базе данных. С помощью сеанса mysql можно подключаться одновременно только к одной базе данных.
Заслуживает внимания то, что в приведенном выше примере после каждой команды проставлена точка с запятой. Точка с запятой в программе mysql указывает конец команды. Если
в каком-то месте точка с запятой не введена, то программа mysql отображает запрос для продолжения ввода данных:
mysql> SHOW
-> DATABASES;
+--------------------+
| Database
|
+--------------------+
| information_schema |
| mysql
|
+--------------------+
2 rows in set (0.00 sec)
mysql>

Такое средство может потребоваться при работе с командами, имеющими большую длину.
Это означает, что можно ввести часть команды в одной строке, нажать клавишу , а затем продолжить набирать команду в следующей строке. Подобный ввод может продолжаться
с разбивкой команды на такое количество строк, какое потребуется, после чего нужно будет
ввести точку с запятой, чтобы указать конец команды.
На заметку

Во всей этой главе для представления команд SQL используются прописные буквы. Такой способ написания команд SQL стал общепринятым, но программа mysql позволяет
задавать команды SQL и в верхнем, и в нижнем регистре.

Создание объектов базы данных MySQL
Прежде чем можно будет приступить к написанию сценариев командного интерпретатора
для взаимодействия с базой данных, необходимо создать несколько применяемых для этого
объектов базы данных. Необходимо, как минимум, иметь следующие объекты:
■ базу данных с уникальным именем для хранения данных прикладной программы;
■ уникальную учетную запись пользователя, предназначенную для получения доступа
к базе данных из сценариев;
■ одну или несколько таблиц данных для хранения данных.
Для создания всех этих объектов используется программа mysql, взаимодействующая непосредственно с сервером MySQL, а команды SQL используются для создания и изменения
каждого из объектов.

Глава 23. Работа с базами данных

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 625

625

26.06.2012 22:21:01

С помощью программы mysql можно передавать на сервер MySQL команды SQL любого
типа. В настоящем разделе кратко описаны различные инструкции SQL, необходимые для
создания основных объектов базы данных, предназначенных для работы с ними в сценариях
командного интерпретатора.

Создание базы данных
На сервере MySQL доступ к данным организован с применением баз данных. Каждая база
данных обычно хранит данные отдельного приложения, что позволяет представлять эти данные независимо от других приложений, которые работают с тем же сервером базы данных.
Если для каждого приложения для работы со сценариями командного интерпретатора создается отдельная база данных, то появляется возможность устранить путаницу и неопределенность
в отношении того, к чему относятся данные.
Для создания новой базы данных необходимо ввести примерно такую инструкцию SQL:
CREATE DATABASE name;

Очевидно, что здесь нет ничего сложного. Безусловно, пользователь для создания новых
баз данных на сервере MySQL обязан обладать надлежащими правами доступа. Проще всего
можно решить задачу создания новой базы данных, зарегистрировавшись с помощью учетной
записи пользователя root:
$ mysql -u root -p
Enter password:
Welcome to the MySQL monitor. Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 39
Server version: 5.1.49-1ubuntu8.1 (Ubuntu)
Copyright (c) 2000, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights
ª reserved.
This software comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY. This is free software,
and you are welcome to modify and redistribute it under the GPL v2
ª license
Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input
ª statement.
mysql> CREATE DATABASE test;
Query OK, 1 row affected (0.02 sec)
mysql>

Затем, чтобы определить, успешно ли создана новая база данных, можно воспользоваться
командой SHOW:
mysql> SHOW DATABASES;
+--------------------+
| Database
|
+--------------------+
| information_schema |
| mysql
|
| test
|
+--------------------+
3 rows in set (0.01 sec)
mysql>

626

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 626

26.06.2012 22:21:01

Полученные результаты указывают на то, что база данных была успешно создана. После
этого должна появиться возможность подключения к новой базе данных:
mysql> USE test;
Database changed;
mysql> SHOW TABLES;
Empty set (0.00 sec)
mysql>

Команда SHOW TABLES позволяет определить, созданы ли в базе данных какие-либо таблицы. Результат “Empty set” указывает, что пока еще в базе данных нет таблиц, с которыми
можно было бы работать. Но прежде чем приступать к созданию таблиц, необходимо решить
еще одну задачу.

Создание учетной записи пользователя
Выше в главе было показано, как подключиться к серверу MySQL с использованием учетной записи администратора root. Эта учетная запись предоставляет полный контроль над всеми объектами сервера MySQL (во многом аналогично тому, как учетная запись root системы
Linux позволяет полностью управлять этой системой).
Но использовать учетную запись root базы данных MySQL при эксплуатации обычных
приложений чрезвычайно опасно. Если существует угроза нарушения безопасности и кто-то
выяснит пароль для учетной записи пользователя root, то в работе системы могут произойти
очень многие нарушения (в том числе в составе данных).
Для предотвращения этого рекомендуется создавать в системе MySQL отдельные учетные
записи пользователей, предоставляющие права доступа только к тем базам данных, которые
используются в приложениях соответствующих пользователей. Для этого предназначена инструкция GRANT языка SQL:
mysql> GRANT SELECT,INSERT,DELETE,UPDATE ON test.* TO test IDENTIFIED
by 'test';
Query OK, 0 rows affected (0.35 sec)
mysql>

Эта команда имеет действительно широкий набор опций. Ниже последовательно рассматривается каждая опция и показано, для чего она предназначена.
В первом разделе инструкции определяются права доступа, которые имеет учетная запись
пользователя применительно к той или иной базе данных. Эта инструкция позволяет с помощью учетной записи пользователя выполнять запросы к данным базы данных (право доступа
для выборки), вставлять новые записи данных, удалять существующие записи данных и обновлять существующие записи данных.
Запись test.* определяет базу данных и таблицы, к которым относятся эти права доступа.
Для указания этих сведений применяется следующий формат:
database.table

Как показывает данный пример, при указании базы данных database и таблиц table разрешается использовать подстановочные символы. В этом случае указано, что перечисленные
права доступа применяются ковсем таблицам, содержащимся в базе данных с именем test.
Наконец, указаны учетные записи пользователей, к которым относятся права доступа.
Удобной особенностью команды grant является то, что если учетная запись пользователя не
существует, то она создается. В части identified by разрешается задавать применяемый по
умолчанию пароль для новой учетной записи пользователя.

Глава 23. Работа с базами данных

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 627

627

26.06.2012 22:21:01

Проверить результаты создания новой учетной записи пользователя можно непосредственно из программы mysql:
$ mysql test -u test -p
Enter password:
Welcome to the MySQL monitor. Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 40
Server version: 5.1.49-1ubuntu8.1 (Ubuntu)
Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the buffer.
mysql>

Первый параметр задает применяемую по умолчанию базу данных (в данном случае test),
и, как уже было сказано, параметр -u определяет учетную запись пользователя, с помощью
которой проводится регистрация, а параметр -p указывает, что должно быть выведено приглашение для задания пароля. После ввода пароля, назначенного учетной записи пользователя
test, происходит подключение к серверу.
Теперь, после того как в нашем распоряжении появились база данных и учетная запись
пользователя, можно приступить к созданию некоторых таблиц для данных. Но вначале рассмотрим еще один сервер базы данных, который можно использовать.

База данных PostgreSQL
Разработка базы данных PostgreSQL была начата в рамках исследовательского проекта,
предназначенного для демонстрации того, как дополнить сервер базы данных с обычными
функциями, предусмотрев в нем более усовершенствованные способы работы с базами данных. Со временем эволюция базы данных PostgreSQL привела к созданию одного из наиболее
развитых серверов базы данных с открытым исходным кодом в числе тех, что могут применяться в среде Linux.
В настоящем разделе описано, как установить и эксплуатировать сервер базы данных
PostgreSQL, а затем показана подготовка к работе учетной записи пользователя и базы данных
в целях их применения в сценариях командного интерпретатора.

Установка PostgreSQL
Как и MySQL, пакет сервера базы данных PostgreSQL можно установить либо с использованием автоматизированной системы установки программного обеспечения конкретного
дистрибутива, либо вручную путем загрузки этого пакета с веб-сайта PostgreSQL (www.postgresql.org).
Для использования автоматизированной системы установки программного обеспечения
в применяемом дистрибутиве Linux выполните такие же действия, которые вкратце были описаны выше, в разделе “Установка MySQL”. По аналогии с MySQL, область загрузки PostgreSQL
на веб-сайте этой базы данных содержит и предварительно построенные пакеты для нескольких дистрибутивов Linux, и пакет исходного кода. Снова рекомендуем обратиться к главе 8 для
определения того, используется ли в вашем дистрибутиве Linux система управления пакетами,
поддерживающая двоичный пакет PostgreSQL. В случае отрицательного ответа потребуется
загрузить пакет исходного кода для PostgreSQL и вручную откомпилировать его в конкретной
системе Linux. В ходе осуществления такого проекта может потребоваться решить нетривиальные задачи.

628

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 628

26.06.2012 22:21:01

На заметку

Для компиляции пакета исходного кода необходимо иметь пакет разработки программного обеспечения C, загруженный в систему Linux. В наши дни такие действия нередко
приходится выполнять при подготовке к работе серверных компьютеров, но если используется дистрибутив Linux для рабочего стола, то пакет исходного кода может оказаться
еще не загруженным. Для ознакомления с тем, как должна осуществляться компиляция
программного обеспечения и какие пакеты программ необходимы для компиляции проектов с исходным кодом на языке C, обратитесь к документации по применяемому дистрибутиву Linux.

После установки сервера базы данных PostgreSQL можно приступать к регистрации на
сервере PostgreSQL, но при этом обнаруживаются некоторые различия по сравнению с сервером MySQL. Напомним, что сервер MySQL поддерживает собственную внутреннюю базу
данных пользователей, которым может быть предоставлен доступ к объектам базы данных.
Такая же возможность предусмотрена и в сервере PostgreSQL, но в большинстве реализаций
PostgreSQL (включая применяемую по умолчанию установку с помощью исходного кода) для
проверки пользователей PostgreSQL служат существующие учетные записи пользователей системы Linux.
Безусловно, иногда при этом возникает путаница, но в целом такая система регистрации
пользователей предоставляет прозрачный и удобный способ управления учетными записями
пользователей в базе данных PostgreSQL. Необходимо лишь проследить за тем, чтобы каждый
пользователь PostgreSQL имел действительную учетную запись в системе Linux, и не брать на
себя заботу о сопровождении целого отдельного набора учетных записей пользователей.
Еще одним значительным различием, которое обнаруживается при работе с базами данных PostgreSQL, является то, что учетная запись администратора в PostgreSQL носит имя
postgres, а не root. В связи с наличием этой особенности перед установкой базы данных
PostgreSQL в системе Linux необходимо заранее определить учетную запись пользователя
Linux под именем postgres.
В следующем разделе показано, как использовать учетную запись postgres для получения
доступа к серверу PostgreSQL.

Интерфейс команд PostgreSQL
Клиентская программа PostgreSQL для работы с командной строкой носит имя psql. Эта
программа предоставляет полный доступ к объектам базы данных, конфигурация которых
определена на сервере PostgreSQL. В настоящем разделе описана команда psql и показано,
как с ее помощью можно взаимодействовать с сервером PostgreSQL.

Подключение к серверу
Клиентская программа psql предоставляет интерфейс командной строки для работы с сервером PostgreSQL. Как и следовало ожидать, для вызова этой программы предназначены параметры командной строки, управляющие тем, какие средства разрешены в клиентском интерфейсе. Для каждой опции предусмотрен длинный или короткий формат имени. В табл. 23.3
перечислены имеющиеся параметры командной строки.
Как было указано в предыдущем разделе, учетная запись администратора для PostgreSQL
носит имя postgres. В связи с тем, что в базе данных PostgreSQL для проверки пользователей применяются учетные записи пользователей Linux, для получения доступа к серверу
PostgreSQL в качестве пользователя postgres необходимо регистрироваться в системе Linux
с помощью учетной записи postgres.

Глава 23. Работа с базами данных

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 629

629

26.06.2012 22:21:01

Таблица 23.3. Параметры командной строки psql
Имя в коротком Имя в длинном
формате
формате
-a
--echo-all

Описание
Отобразить в выводе все обработанные строки SQL из файла сценария

-A

--no-align

Задать формат вывода в режиме без выравнивания. Данные не отображаются в виде отформатированной таблицы

-c

--command

Выполнить указанную инструкцию SQL и выйти

-d

--dbname

Указать базу данных, к которой необходимо подключиться

-e

--echo-queries

Производить эхо-повтор всех запросов на экране

-E

--echo-hidden

Производить эхо-повтор скрытых метакоманд psql на экране

-f

--file

-h

Выполнить команды SQL из указанного файла и выйти
--field-separator Задать символ, используемый для разделения данных столбцов в режиме без выравнивания. Значением по умолчанию является запятая
--host
Указать IP-адрес или имя хоста удаленного сервера PostgreSQL

-l

--list

Вывести список имеющихся баз данных на сервере и выйти

-o

--output

Перенаправить выходные данные запроса в указанный файл

-p

--post

Указать порт TCP сервера PostgreSQL, к которому должно быть выполнено подключение

-P

--pset

Задать указанное значение указанного параметра вывода таблицы

-q

--quiet

Определить режим без вывода сообщений, в котором не отображаются
выходные сообщения

-R

-T

--record-separator Использовать указанный символ в качестве разделителя записей. Значением по умолчанию является символ обозначения конца строки
--single-step
Выводить приглашение, в котором можно указать, продолжать ли работу или отменить задание, после каждого запроса SQL
--single-line
Указать, что конец ввода запроса SQL определяется путем нажатия
клавиши , а не задания точки с запятой
--tuples-only
Запретить отображение заголовков столбцов и нижних колонтитулов
в выводе таблицы
--table-attr
Использовать указанный тег таблицы HTML в режиме HTML

-U

--username

Использовать указанное имя пользователя для подключения к серверу
PostgreSQL

-v

--variable

Задать указанное значение указанной переменной

-V

--version

Отобразить номер версии psql и выйти

-W

--password

Принудительно обеспечить вывод приглашения для задания пароля

-x

--expanded

Разрешить применение расширенного вывода таблицы для отображения дополнительных сведений, относящихся к записям

-X

--nopsqlrc

Не обрабатывать файл запуска psql

-?

--help

Отобразить справку по параметрам командной строки psql и выйти

-F

-s
-S
-t

Чтобы было проще решить эту проблему, можно использовать команду sudo для вызова на
выполнение программы командной строки psql в качестве пользователя с учетной записью
postgres.

630

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 630

26.06.2012 22:21:02

$ sudo -u postgres psql
[sudo password for rich]:
psql (8.4.5)
Type "help" for help.
postgres=#

Применяемое по умолчанию приглашение psql указывает, к какой базе данных подключен пользователь. Знак диеза (#) в приглашении свидетельствует о том, что регистрация была
выполнена в учетной записи пользователя, имеющей права администратора. Теперь мы можем приступить к вводу некоторых команд, предназначенных для взаимодействия с сервером
PostgreSQL.

Команды psql
Как и программа mysql, программа psql предусматривает использование команд двух различных типов, описанных ниже.
■ Стандартные инструкции SQL.
■ Метакоманды PostgreSQL.
Метакоманды PostgreSQL позволяют легко получить информацию о среде базы данных,
а также задать свойства сеанса psql. Для обозначения метакоманд служит обратная косая черта. В связи с большим количеством различных настроек и средств предусмотрено много разных метакоманд PostgreSQL, но пока мы можем заняться изучением лишь некоторых из них.
Обычно применяемые команды перечислены ниже.
■
■
■
■
■
■
■
■

\l. Предназначена для получения перечня имеющихся баз данных.
\c. Обеспечивает подключение к базе данных.
\dt. Предназначена для получения перечня таблиц в базе данных.
\du. Предназначена для получения перечня пользователей PostgreSQL.
\z. Служит для вывода перечня прав доступа к таблице.
\?. Предназначена для получения перечня всех имеющихся метакоманд.
\h. Позволяет получить перечень всех имеющихся команд SQL.
\q. Предназначена для выхода из программы работы с базой данных.

Чтобы узнать о том, какие метакоманды являются доступными, достаточно ввести метакоманду \?. Появится список всех имеющихся метакоманд, а также их описание.
Для проверки того, как работают метакоманды, воспользуемся метакомандой \l для получения перечня имеющихся баз данных:
postgres=# \l
List of databases
Name
| Owner
| Encoding| Collation |
Ctype
|
Access
-----------+----------+---------+------------+------------+---------postgres | postgres | UTF8
| en_US.utf8 | en_US.utf8 |
template0 | postgres | UTF8
| en_US.utf8 | en_US.utf8 | =c/postgres
template1 | postgres | UTF8
| en_US.utf8 | en_US.utf8 | =c/postgres
(3 rows)
postgres=#

Глава 23. Работа с базами данных

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 631

631

26.06.2012 22:21:02

Полученный листинг показывает базы данных, имеющиеся на сервере, наряду с предусмотренными в них средствами (авторы исключили элементы столбца Access, чтобы вывод команды можно было удобно разместить на странице книги). В этом списке фигурируют применяемые по умолчанию базы данных, предоставляемые сервером PostgreSQL. База данных
postgres служит для сопровождения всех системных данных, относящихся к серверу. Базы
данных template0 и template1 содержат применяемые по умолчанию шаблоны баз данных,
которые пользователь может копировать, создавая новую базу данных.
Теперь мы можем приступить к работе с собственными данными в PostgreSQL.

Создание объектов базы данных PostgreSQL
В настоящем разделе рассматривается процесс создания конкретной базы данных и учетной записи пользователя, предназначенной для получения доступа к этой базе данных. В нем
будет показано, что определенная часть работы в PostgreSQL осуществляется полностью аналогично работе в базе данных MySQL, но есть и такие действия, которые характерны исключительно для PostgreSQL.

Создание объекта базы данных
Создание базы данных представляет собой одно из тех действий, которое является одинаковым и в PostgreSQL, и в MySQL. Еще раз напомним, что для создания новой базы данных
необходимо зарегистрироваться в учетной записи администратора postgres:
$ sudo –u postgres psql
psql (8.4.5)
Type "help" for help.
postgres=# CREATE DATABASE test;
CREATE DATABASE
postgres=#

После создания базы данных можно воспользоваться метакомандой \l, чтобы ознакомиться с тем, присутствуют ли сведения об этой базе данных в листинге, а затем ввести метакоманду \c, чтобы подключиться к этой базе данных:
postgres=# \l
List of databases
Name
| Owner
| Encoding Collation |
Ctype
|
Access
-----------+----------+---------+------------+------------+---------postgres | postgres | UTF8
en_US.utf8 | en_US.utf8 |
template0 | postgres | UTF8
en_US.utf8 | en_US.utf8 | =c/postgres
template1 | postgres | UTF8
en_US.utf8 | en_US.utf8 | =c/postgres
test
| postgres | UTF8
en_US.utf8 | en_US.utf8 |
(4 rows)
postgres=# \c test
psql (8.4.5)
You are now connected to database "test".
test=#

После того как вы подключитесь к базе данных test, приглашение программы psql изменится, указывая новое имя базы данных. Это — очень удобное напоминание о том, какая среда
базы данных используется, благодаря чему при создании объектов можно легко определить,
где вы находитесь в системе.

632

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 632

26.06.2012 22:21:02

На заметку

В программе PostgreSQL предусмотрена возможность введения дополнительного уровня управления к базе данных, называемого схемой. База данных может содержать несколько схем, а в каждой схеме может содержаться несколько таблиц. Это позволяет
подразделять базу данных с учетом конкретных приложений или пользователей.

По умолчанию каждая база данных содержит только одну схему, public. Если в намерения пользователя входит применение базы данных только для одного приложения, то он вполне может ограничиться работой лишь со схемой public. Но если возникнет необходимость
усложнить структуру базы данных, то можно создать новые схемы. В этом примере для работы
с таблицами применяется только схема public.

Создание учетных записей пользователей
После создания новой базы данных следующим шагом должно стать создание учетной записи пользователя, которая будет получать доступ к ней из сценария командного интерпретатора. Как уже было сказано, учетные записи пользователей в PostgreSQL значительно отличаются от применяемых в базе данных MySQL.
Учетные записи пользователей в PostgreSQL именуются ролями регистрации. Сервер
PostgreSQL согласовывает роли регистрации с учетными записями пользователей системы
Linux. В связи с этим предусмотрены два общепринятых подхода к созданию ролей регистрации, которые предназначены для выполнения сценариев командного интерпретатора, получающих доступ к базе данных PostgreSQL:
■ создание специальной учетной записи Linux и соответствующей роли регистрации
PostgreSQL, предназначенной для выполнения всех сценариев командного интерпретатора;
■ создание учетных записей пользователей PostgreSQL для каждой учетной записи пользователя Linux, которая должна применяться в сценариях командного интерпретатора
для получения доступа к базе данных.
Для данного примера выберем второй метод и создадим учетную запись PostgreSQL, согласованную с учетной записью в системе Linux. Это позволяет вызывать на выполнение сценарии командного интерпретатора, которые обеспечивают доступ к базе данных PostgreSQL
непосредственно из учетной записи пользователя Linux.
Прежде всего необходимо создать роль регистрации:
test=# CREATE ROLE rich login;
CREATE ROLE
test=#

Очевидно, что это достаточно просто. Если не применяется параметр login, то роли не
предоставляется разрешение регистрироваться на сервере PostgreSQL, но ей могут быть назначены права доступа. Роль такого типа именуется ролью группы. Роли группы великолепно
подходят для тех условий, когда работа осуществляется в крупной производственной среде
с большим количеством пользователей и таблиц. Вместо того чтобы брать на себя обязанности
следить за тем, какие пользователи имеют те или иные права доступа к тем или иным таблицам, достаточно лишь создать роли группы для конкретных типов доступа к таблицам, а затем
назначить роли регистрации соответствующим ролям группы.
Но для упрощения работы со сценариями командного интерпретатора вам, скорее всего, не
следует заниматься созданием ролей группы, а лишь только назначить права доступа непосредственно ролям регистрации. Именно такой подход применяется в рассматриваемом примере.

Глава 23. Работа с базами данных

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 633

633

26.06.2012 22:21:02

Но в базе данных PostgreSQL права доступа трактуются немного иначе по сравнению
с MySQL. PostgreSQL не позволяет предоставлять полные права доступа на все объекты базы
данных, распространяющиеся вплоть до уровня таблиц. Вместо этого необходимо обеспечивать предоставление прав доступа для каждой отдельной создаваемой таблицы. Безусловно,
это требует определенных дополнительных усилий, но способствует введению в действие достаточно строгих политик безопасности. Работу по назначению прав доступа необходимо отложить до тех пор, пока не будет создана таблица. В этом состоит следующий шаг рассматриваемого процесса.

Работа с таблицами
Итак, после запуска сервера MySQL или PostgreSQL, а также создания новой базы данных
и учетной записи пользователя для получения к ней доступа мы можем приступить к работе
с данными! К счастью, в обеих программах, mysql и psql, используются стандартные инструкции SQL для создания таблиц данных и управления ими. В настоящем разделе кратко
описаны команды SQL, необходимые для создания таблиц, вставки и удаления данных, а также
запрос существующих данных в обеих средах.

Создание таблицы
И серверы MySQL, и серверы PostgreSQL относятся к категории серверов реляционных
баз данных. Особенностью реляционной базы данных является то, что данные организованы
с применением полей данных, строк и таблиц. Поле данных — это отдельный фрагмент информации, такой как фамилия сотрудника или оклад. Строка — это совокупность взаимосвязанных полей данных, таких как идентификационный номер сотрудника, фамилия, имя, адрес
и оклад. Каждая строка представляет собой отдельный набор полей данных.
Таблица содержит все строки, в которых хранятся взаимосвязанные данные. Таким образом, может быть предусмотрена, допустим, таблица Employees, в которой хранятся все строки, относящиеся к каждому из сотрудников.
Для создания новой таблицы в базе данных необходимо воспользоваться командой CREATE
TABLE языка SQL:
$ mysql test -u root -p
Enter password:
mysql> CREATE TABLE employees (
-> empid int not null,
-> lastname varchar(30),
-> firstname varchar(30),
-> salary float,
-> primary key (empid));
Query OK, 0 rows affected (0.14 sec)
mysql>

Прежде всего следует отметить, что для создания новой таблицы нам потребовалось зарегистрироваться на сервере MySQL с помощью учетной записи пользователя root, поскольку
пользователь test не имеет прав доступа для создания новой таблицы. Кроме того, следует
указать, что база данных test задана в командной строке программы mysql. Если бы это не
было сделано, то пришлось бы воспользоваться командой USE языка SQL для подключения
к базе данных test.

634

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 634

26.06.2012 22:21:02

Внимание!

Крайне важно каждый раз проверять, действительно ли произошло подключение к требуемой базе данных, перед созданием новой таблицы. Кроме того, следует обязательно регистрироваться в базе данных, используя учетную запись администратора (root
в MySQL и postgres в PostgreSQL), чтобы создать таблицу.

При определении каждого поля данных в таблице должен быть указан тип данных для этого
поля. Базы данных MySQL и PostgreSQL поддерживают много типов данных. В табл. 23.4 показаны некоторые из наиболее широко применяемых типов данных, которые могут потребоваться в работе каждого программиста.

Таблица 23.4. Типы данных MySQL и PostgreSQL
Тип данных
char

Описание
Строковое значение фиксированной длины

varchar

Строковое значение переменной длины

int

Целочисленное значение

float

Значение с плавающей точкой

Boolean

Логическое значение true или false

Date

Значение даты в формате YYYY-MM-DD

Time

Значение времени в формате HH:mm:ss

Timestamp

Значения даты и времени, заданные вместе

Text

Строковое значение большой длины

BLOB

Двоичное значение большой длины, такое как изображение или видеозапись

По отношению к полю данных empid задано также ограничение данных. Ограничение данных лимитирует то, данные какого типа могут быть введены для создания допустимой строки.
Ограничение данных not null указывает, что значение empid должно быть приведено в каждой строке.
Наконец, ключевое слово primary key определяет поле данных, которое однозначно задает каждую отдельную строку. Это означает, что в каждой записи данных в таблице должно
присутствовать уникальное значение empid.
После создания новой таблицы можно воспользоваться соответствующей командой, чтобы
убедиться в том, что операция создания выполнена успешно. В программе mysql в этих целях
применяется команда show tables:
mysql> show tables;
+----------------+
| Tables_in_test |
+----------------+
| employees
|
+----------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql>

А в программе psql таковой является метакоманда \dt:
test=# \dt
List of relations
Schema |
Name
| Type | Owner
--------+-----------+-------+----------

Глава 23. Работа с базами данных

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 635

635

26.06.2012 22:21:02

public | employees | table | postgres
(1 row)
test=#

Напомним, что в разделе “Создание объектов базы данных PostgreSQL” было сказано, что
в базе данных PostgreSQL должны быть назначены права доступа на уровне таблицы. Теперь,
после создания таблицы, необходимо предоставить к ней доступ на уровне роли регистрации:
$ sudo -u postgres psql
psql (8.4.5)
Type "help" for help.
postgres=# \c test
psql (8.4.5)
You are now connected to database "test".
test=# GRANT SELECT, INSERT, DELETE, UPDATE ON public.employees
ª TO rich;
GRANT
test=#

Формат задания таблицы должен включить имя схемы, которым по умолчанию является
public. Кроме того, следует помнить, что эта команда должна выполняться в роли регистрации postgres, а подключение следует произвести к базе данных test.
После создания таблицы можно приступать к выполнению некоторых операций сохранения данных. О том, как это сделать, речь пойдет в следующем разделе.

Вставка и удаление данных
Не удивительно, что для вставки новых записей данных в таблицу используется команда
INSERT языка SQL. В каждой команде INSERT необходимо задать значения полей данных, поскольку, если это не будет сделано, сервер MySQL или PostgreSQL не примет строку для обработки.
Команда INSERT языка SQL имеет следующий формат:
INSERT INTO table VALUES (...)

Значения VALUES должны быть заданы в виде разделенного запятыми списка значений данных, предусмотренных для каждого поля данных:
$ mysql test -u test -p
Enter password:
mysql> INSERT INTO employees VALUES (1, 'Blum', 'Rich', 25000.00);
Query OK, 1 row affected (0.35 sec)

В базе данных PostgreSQL эта команда выглядит так:
$ psql test
psql (8.4.5)
Type "help" for help.
test=> INSERT INTO employees VALUES (1, 'Blum', 'Rich', 25000.00);
INSERT 0 1
test=>

636

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 636

26.06.2012 22:21:02

В примере для MySQL используется приглашение командной строки –u для регистрации в учетной записи пользователя test, которая была создана в MySQL. А в примере для
PostgreSQL используется текущая учетная запись пользователя Linux, поэтому в этом примере
просто ведется работа в заранее созданной учетной записи пользователя rich.
Команда INSERT вставляет заданные значения данных в поля данных таблицы. При попытке добавления еще одной строки, в которой значение поля данных empid дублируется, вырабатывается сообщение об ошибке:
mysql> INSERT INTO employees VALUES (1, 'Blum', 'Barbara', 45000.00);
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '1' for key 1

Но, если значение empid будет изменено так, что станет уникальным, операция вставки
завершится успешно:
mysql> INSERT INTO employees VALUES (2, 'Blum', 'Barbara', 45000.00);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

Теперь в таблице должны присутствовать две записи данных.
Для удаления данных из таблицы служит команда DELETE языка SQL. Однако при использовании этой команды необходимо соблюдать предельную осторожность.
Команда DELETE имеет следующий основной формат:
DELETE FROM table;

где параметр table указывает таблицу, из которой должны быть удалены строки. Тем не
менее приведенная выше команда имеет один небольшой недостаток: очевидно, что при ее
выполнении были удалены все строки в таблице.
Чтобы указать для удаления лишь единственную строку или группу строк, необходимо применить конструкцию WHERE. Конструкция WHERE позволяет создать фильтр, который указывает
записи, предназначенные для удаления. Конструкция WHERE применяется примерно так:
DELETE FROM employees WHERE empid = 2;

Тем самым операция удаления ограничивается только теми строками, которые имеют значение empid, равное 2. После выполнения этой команды программа mysql возвращает сообщение, указывающее, какое количество строк соответствовало фильтру:
mysql> DELETE FROM employees WHERE empid = 2;
Query OK, 1 row affected (0.29 sec)

Как и следовало ожидать, фильтру соответствовала и была удалена только одна строка.

Выполнение запросов к данным
После ввода всех необходимых данных в базу данных можно приступать к запуску операций получения отчетов для извлечения информации.
Средством выполнения всех без исключения запросов служит команда SELECT языка SQL.
Она предоставляет весьма широкие возможности, но из-за такой разносторонности при ее использовании возникают сложности.
Инструкция SELECT имеет следующий основной формат:
SELECT datafields FROM table

Параметр datafields представляет собой разделенный запятыми список имен полей данных, значения которых должны быть возвращены запросом. Если требуется получить значения
всех полей данных, то можно воспользоваться звездочкой в качестве подстановочного символа.

Глава 23. Работа с базами данных

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 637

637

26.06.2012 22:21:02

Кроме того, должна быть указана конкретная таблица table, в которой необходимо выполнить поиск данных с помощью запроса. Чтобы полученные результаты имели смысл, необходимо обеспечить согласование полей данных запроса с соответствующей таблицей.
По умолчанию команда SELECT возвращает данные из всех записей данных в указанной
таблице:
mysql> SELECT * FROM employees;
+-------+----------+------------+--------+
| empid | lastname | firstname | salary |
+-------+----------+------------+--------+
|
1 | Blum
| Rich
| 25000 |
|
2 | Blum
| Barbara
| 45000 |
|
3 | Blum
| Katie Jane | 34500 |
|
4 | Blum
| Jessica
| 52340 |
+-------+----------+------------+--------+
4 rows in set (0.00 sec)
mysql>

Предусмотрена возможность использовать один или несколько модификаторов для определения того, как сервер базы данных должен возвращать данные, затребованные в запросе.
Ниже приведен список обычно используемых модификаторов.
■ WHERE. Отображает подмножество строк, соответствующих конкретному условию.
■ ORDER BY. Выводит записи в указанном порядке.
■ LIMIT. Отображает только подмножество строк.
Наиболее широко применяемым модификатором команды SELECT является конструкция
WHERE, которая позволяет задавать условия для выборки данных по условию из результирующего набора. Ниже приведен пример использования конструкции WHERE.
mysql> SELECT * FROM employees WHERE salary > 40000;
+-------+----------+-----------+--------+
| empid | lastname | firstname | salary |
+-------+----------+-----------+--------+
|
2 | Blum
| Barbara
| 45000 |
|
4 | Blum
| Jessica
| 52340 |
+-------+----------+-----------+--------+
2 rows in set (0.01 sec)
mysql>

Итак, теперь в распоряжении читателя имеются все возможности, связанные с внедрением
средств доступа к базе данных в сценарии командного интерпретатора! Эти средства позволяют легко реализовать все потребности управления данными, для чего достаточно лишь задать
несколько команд SQL, применяя программу mysql или psql. В следующем разделе описано,
как включить эти средства в сценарии командного интерпретатора.

Использование базы данных в сценарии
Итак, после описания ввода в действие работоспособной базы данных настало время снова
обратить внимание на использование средств сценарной поддержки. В этом разделе описаны

638

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 638

26.06.2012 22:21:02

действия, необходимые для обеспечения работы с базами данных с использованием сценариев
командного интерпретатора.

Подключение к базе данных
Очевидно, что для подключения к базе данных в сценарии командного интерпретатора необходимо каким-то образом воспользоваться программой mysql или psql. Этот процесс — не
слишком сложный, однако при его осуществлении необходимо учесть несколько обязательных
условий.

Поиск программы
Первое препятствие, которое приходится преодолевать, состоит в том, чтобы выяснить,
в каком каталоге системы Linux находится клиентская программа командной строки mysql
или psql. Одна из сложностей при использовании программного обеспечения Linux состоит
в том, что в разных дистрибутивах Linux установка пакетов программ приводит к их размещению в различных местоположениях.
К счастью, в системе Linux предусмотрена команда which, позволяющая узнать, в каком
каталоге командный интерпретатор может найти команду при попытке вызова ее на выполнение из командной строки:
$ which mysql
/usr/bin/mysql
$ which psql
/usr/bin/psql
$

Чтобы воспользоваться этой информацией, проще всего присвоить полученное значение
переменной среды, а затем задать это значение в сценарии командного интерпретатора, когда
потребуется сослаться на соответствующую программу:
MYSQL=‛which mysql‛
PSQL=‛which psql‛

Итак, переменная $MYSQL указывает на исполняемый файл программы mysql, а переменная $PSQL — на исполняемый файл программы psql.

Регистрация на сервере
После определения местонахождения клиентской программы можно воспользоваться этой
программой в своем сценарии, чтобы получить доступ к серверу базы данных. Что касается
сервера PostgreSQL, то должна быть выполнена следующая простая команда:
$ cat ptest1
#!/bin/bash
# проверка подключения к серверу PostgreSQL
PSQL=‛which psql‛
$PSQL test
$ ./ptest1
psql (8.4.5)
Type "help" for help.
test=>

Глава 23. Работа с базами данных

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 639

639

26.06.2012 22:21:02

Сценарий вызывается на выполнение из учетной записи пользователя Linux, а учетная запись PostgreSQL имеет то же имя, поэтому в командной строке psql достаточно лишь указать
имя базы данных, к которой должно быть выполнено подключение. В сценарии ptest1 произошло подключение к базе данных test, после чего на экране осталось приглашение psql для
работы с этой базой данных.
Что касается MySQL, то если была создана специальная учетная запись пользователя для
применения в сценариях командного интерпретатора, в командной строке mysql необходимо
указать эту учетную запись:
$ cat mtest1
#!/bin/bash
# проверка подключения к серверу MySQL
MYSQL=‛which mysql‛
$MYSQL test -u test -p
$ ./mtest1
Enter password:
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A
Welcome to the MySQL monitor. Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 43
Server version: 5.1.49-1ubuntu8.1 (Ubuntu)
Copyright (c) 2000, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights
ª reserved.
This software comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY. This is free software,
and you are welcome to modify and redistribute it under the GPL v2
ª license
Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input
ª statement.
mysql>

Таким образом, мы уже кое-чего добились, но это не совсем подходит для создания неинтерактивных сценариев. Применение параметра командной строки -p приводит к тому, что
программа mysql приостанавливает свою работу и запрашивает пароль. Чтобы решить эту
проблему, можно задать пароль непосредственно в командной строке:
$MYSQL test -u test -ptest

Однако это — неудачное решение. Любой, кто получит доступ к вашему сценарию, сможет
определить учетную запись пользователя и пароль для вашей базы данных.
Чтобы найти решение этой проблемы, можно воспользоваться специальным файлом конфигурации, применяемым в программе mysql. В программе mysql для чтения специальных
команд запуска и параметров конфигурации применяется файл $HOME/.my.cnf. Одним из
таких параметров конфигурации является применяемый по умолчанию пароль для сеансов
mysql, запущенных в учетной записи пользователя.
Чтобы задать в этом файле пароль, применяемый по умолчанию, достаточно ввести следующую запись:
$ cat .my.cnf
[client]

640

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 640

26.06.2012 22:21:02

password = test
$ chmod 400 .my.cnf
$

Команда chmod используется для задания прав доступа к файлу .my.cnf таким образом,
чтобы его могли видеть только вы. Полученные результаты можно проверить с помощью командной строки:
$ mysql test -u test
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A
Welcome to the MySQL monitor. Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 44
Server version: 5.1.49-1ubuntu8.1 (Ubuntu)
Copyright (c) 2000, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights
ª reserved.
This software comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY. This is free software,
and you are welcome to modify and redistribute it under the GPL v2
ª license
Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input
ª statement.
mysql>

Это как раз то, что требуется! После этого необходимость задавать пароль в командной
строке в сценариях командного интерпретатора отпадает.

Передача команд на сервер
После установления соединения с сервером необходимо обеспечить передачу команд на
сервер для организации взаимодействия с конкретной базой данных. Для этого предусмотрены
два метода:
■ отправка одной команды и выход;
■ отправка нескольких команд.
Чтобы передать на сервер одну команду, необходимо включить ее в состав командной строки psql или mysql.
Что касается команды mysql, то для этого используется параметр -e:
$ cat mtest2
#!/bin/bash
# передача команды на сервер MySQL
MYSQL=‛which mysql‛
$MYSQL test -u test -e 'select * from employees'
$ ./mtest2
+-------+----------+------------+---------+
| empid | lastname | firstname | salary |
+-------+----------+------------+---------+
|
1 | Blum
| Rich
| 25000
|

Глава 23. Работа с базами данных

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 641

641

26.06.2012 22:21:02

|
2 | Blum
| Barbara
| 45000
|
|
3 | Blum
| Katie Jane | 34500
|
|
4 | Blum
| Jessica
| 52340
|
+-------+----------+------------+---------+
$

Для команды psql это действие можно осуществить с помощью параметра -c:
$ cat ptest2
#!/bin/bash
# передача команды на сервер PostgreSQL
PSQL=‛which psql‛
$PSQL test -c 'select * from employees'
$ ./ptest2
empid | lastname | firstname | salary
-------+----------+------------+-------1 | Blum
| Rich
| 25000
2 | Blum
| Barbara
| 45000
3 | Blum
| Katie Jane | 34500
4 | Blum
| Jessica
| 52340
(4 rows)
$

Сервер базы данных возвращает результаты выполнения команд SQL в сценарий командного интерпретатора, в котором эти результаты отображаются с помощью устройства STDOUT.
Если потребуется передать несколько команд SQL, то можно воспользоваться перенаправлением файла (см. главу 14). Чтобы перенаправить строки в сценарий командного интерпретатора, необходимо определить строку с обозначением конца файла. Строка конца файла указывает, где начинаются и где оканчиваются перенаправленные данные.
Ниже приведен пример определения строки конца файла, которая позволяет передать конкретные данные.
$ cat mtest3
#!/bin/bash
# передача нескольких команд в MySQL
MYSQL=‛which mysql‛
$MYSQL test -u test рассматривался как дополнительный признак завершения для двойных кавычек и тегов. По умолчанию установлено значение off

-source

Вывести содержимое первого URL в исходном виде на устройство STDOUT
и выйти

-stack_dump

Отключить обработчик очистки SIGINT. По умолчанию установлено значение off

-startfile_ok

Разрешить применение исходной и начальной страницы в протоколе, отличном от HTTP, в сочетании с параметром -validate. По умолчанию установлено значение off

-stdin

Считывать файл запуска, startfile, из устройства STDIN. По умолчанию
установлено значение off

-tagsoup

Использовать средство синтаксического анализа TagSoup, а не SortaSGML.
По умолчанию установлено значение off

-telnet

Запретить использование сеансов telnet. По умолчанию установлено значение off

-term=term

Указать эмулируемый тип терминала

-tlog

Использовать журнал трассировки Lynx для текущего сеанса. По умолчанию
устанавливается равным on

654

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 654

26.06.2012 22:21:03

Окончание табл. 24.1
Параметр

Описание

-tna

Использовать режим Textfields Need Activation (Текстовые поля требуют
активизации). По умолчанию установлено значение off

-trace

Использовать режим трассировки Lynx. По умолчанию установлено значение off

-trace_mask

Настроить режим трассировки Lynx. По умолчанию применяется значение 0

-traversal

Пройти по всем ссылкам HTTP, полученным из файла startfile

-trim_input_fields

Усекать входные поля text/textarea в формах. По умолчанию установлено
значение off

-underline_links

Использовать атрибут подчеркивания или задания полужирного шрифта для
ссылок. По умолчанию установлено значение off

-underscore

Использовать формат подчеркивания в выходных данных. По умолчанию
установлено значение off

-use_mouse

Включить поддержку мыши. По умолчанию установлено значение off

-useragent=Name

Задать альтернативный заголовок User-Agent программы Lynx

-validate

Принимать только URL http (предназначенные для проверки допустимости),
из чего следует больше ограничений, чем при использовании параметра
-anonymous, но разрешать перенаправление для http и https. По умолчанию установлено значение off

-verbose

Использовать комментарии [LINK], [IMAGE] и [INLINE] с именами
файлов для соответствующих изображений. По умолчанию устанавливается
равным on

-version

Вывести информацию о версии Lynx

-vikeys

Включить режим перемещения курсора по экрану с помощью команд,
аналогичных применяемым в редакторе vi. По умолчанию установлено
значение off

-width=n

Задать ширину экрана, применяемую при форматировании вывода. Значение по умолчанию составляет 80 столбцов

-with_backspaces

Задавать знаки возврата на один символ в выводе, если используется параметр -dump или -crawl. По умолчанию установлено значение off

Вполне очевидно, что параметры командной строки позволяют непосредственно управлять настройками HTTP и HTML почти любого типа. Например, если необходимо вывести
данные в веб-форму с использованием метода POST протокола HTTP, то достаточно включить
собственные данные в параметр -post-data. Если требуется сохранить cookie-файлы, полученные веб-сайтом, в каком-то особом месте, можно воспользоваться параметром -cookie_
save_file.
Многие параметры командной строки определяют средства, от которых зависит функционирование программы Lynx при ее использовании в полноэкранном режиме, что позволяет
настроить Lynx наилучшим образом с точки зрения удобства перехода по веб-страницам.
В обычно применяемой среде просмотра веб-сайтов параметры командной строки часто
задаются не отдельно, а целыми группами. Поэтому в программе Lynx предусмотрена возможность не вводить эти параметры в командной строке каждый раз при вызове этой программы,
а настраивать общий файл конфигурации, который определяет основные режимы поведения
при использовании Lynx. Этот файл конфигурации рассматривается в следующем разделе.

Глава 24. Работа в Интернете

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 655

655

26.06.2012 22:21:03

Файл конфигурации Lynx
Команда lynx считывает многие настройки своих параметров из файла конфигурации. По
умолчанию этот файл имеет имя lynx.cfg и находится в каталоге /usr/local/lib, но во
многих дистрибутивах Linux вместо этого каталога применяется каталог /etc (/etc/lynx.
cfg) (в дистрибутиве Ubuntu файл lynx.cfg находится в каталоге /etc/lynx-curl).
В файле конфигурации lynx.cfg взаимосвязанные параметры сгруппированы по разделам, благодаря чему поиск требуемых параметров становится проще. Файл конфигурации имеет следующий формат записей:
PARAMETER:value

где PARAMETER — полное имя параметра (которое часто, но не всегда, задается прописными
буквами); value — значение, связанное с параметром.
Просматривая этот файл, можно найти много параметров, аналогичных параметрам командной строки, таких как параметр ACCEPT_ALL_COOKIES, определение которого эквивалентно заданию параметра командной строки -accept_all_cookies.
Предусмотрено также несколько параметров конфигурации, которые имеют аналогии среди параметров командной строки, но отличаются по имени. Значение параметра файла конфигурации FORCE_SSL_COOKIES_SECURE может быть переопределено с помощью параметра
командной строки -force_secure.
Но предусмотрено также довольно значительное количество параметров конфигурации, не
имеющих соответствия среди параметров командной строки. Значения таких параметров могут быть заданы только с применением файла конфигурации.
К числу наиболее широко применяемых параметров конфигурации, которые не могут быть
заданы в командной строке, относятся параметры, определяющие работу прокси-серверов.
В некоторых сетях (особенно во внутренних сетях учреждений и организаций) прокси-серверы
используются в качестве посредника между браузером клиента и сервером веб-сайта, для доступа к которому применяется браузер. Вместо передачи HTTP-запросов непосредственно на
удаленный веб-сервер браузеры клиентов должны отправлять свои запросы на прокси-сервер.
Прокси-сервер, в свою очередь, отправляет запросы удаленному веб-серверу, получает результаты и перенаправляет их снова в браузер клиента.
На первый взгляд может показаться, что такая организация работы приводит к излишним
затратам времени, но в действительности с ее помощью осуществляется крайне важная функция защиты клиентов от опасностей, которые кроются в Интернете. Прокси-сервер способен
отфильтровывать неприемлемое содержимое и код, подготовленный со злыми намерениями,
а также может обнаруживать узлы, используемые для реализации схем выуживания данных
в Интернете с помощью фишинга (фишинг — это способ применения фиктивных серверов,
имитирующих настоящие серверы, для перехвата конфиденциальных данных, передаваемых
клиентами). Применение прокси-серверов может также способствовать сокращению использования пропускной способности каналов связи в Интернете, поскольку они кешируют обычно
просматриваемые веб-страницы и возвращают их клиентам, что позволяетизбавиться от необходимости снова и снова загружать одну и ту же исходную страницу.
Параметры конфигурации, используемыми для определения прокси-серверов, приведены
ниже.
http_proxy:http://some.server.dom:port/
https_proxy:http://some.server.dom:port/
ftp_proxy:http://some.server.dom:port/
gopher_proxy:http://some.server.dom:port/

656

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 656

26.06.2012 22:21:03

news_proxy:http://some.server.dom:port/
newspost_proxy:http://some.server.dom:port/
newsreply_proxy:http://some.server.dom:port/
snews_proxy:http://some.server.dom:port/
snewspost_proxy:http://some.server.dom:port/
snewsreply_proxy:http://some.server.dom:port/
nntp_proxy:http://some.server.dom:port/
wais_proxy:http://some.server.dom:port/
finger_proxy:http://some.server.dom:port/
cso_proxy:http://some.server.dom:port/
no_proxy:host.domain.dom

Предусмотрена возможность определять разные прокси-серверы для каждого из сетевых
протоколов, поддерживаемых программой Lynx. Можно также задать разделенный запятыми
список веб-сайтов, к которым целесообразно предоставить непосредственный доступ без использования прокси-сервера. Для этого служит параметр NO_PROXY. В этом списке чаще всего
присутствуют внутренние веб-сайты, которые не требуют фильтрации.

Переменные среды Lynx
Ознакомившись со всем разнообразием опций командной строки и параметров файла конфигурации, можно понять, насколько широкие возможности настройки предусмотрены в программе Lynx. Тем не менее подготовка этой программы к работе не ограничивается настройкой
лишь указанных параметров. Для переопределения значений многих параметров файла конфигурации могут использоваться переменные среды. Иногда применяемая рабочая среда не
позволяет получить доступ к файлу конфигурации lynx.cfg. В таком случае для присваивания других значений некоторым параметрам, заданным по умолчанию, могут использоваться
локальные переменные среды. В табл. 24.2 перечислены наиболее широко применяемые переменные среды Lynx, с которыми часто приходится сталкиваться при использовании программы
Lynx в ограниченной среде.

Таблица 24.2. Переменные среды Lynx
Переменная

Описание

LYNX_CFG

Указать местонахождение альтернативного файла конфигурации

LYNX_LSS
LYNX_SAVE_SPACE

Указать местонахождение каталога на диске для сохранения файлов

NNTPSERVER

Указать сервер, используемый для получения и передачи новостей USENET

PROTOCOL_PROXY

Переопределить прокси-сервер для указанного протокола

SSL_CERT_DIR

Указать каталог, содержащий заверенные сертификаты для получения доступа к сайтам,
заслуживающим доверия

SSL_CERT_FILE

Указать файл, содержащий заверенные сертификаты

WWW_HOME

Определить URL, используемый по умолчанию в программе Lynx при запуске

Указать местонахождение применяемой по умолчанию таблицы стилей для кодировки Lynx

Эти переменные среды можно задавать перед вызовом на выполнение программы Lynx, как
и любые другие переменные среды:
$ http_proxy=http://myproxy.com:8080
$ lynx

Глава 24. Работа в Интернете

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 657

657

26.06.2012 22:21:03

Чтобы задать параметры прокси-сервера, необходимо указать протокол, имя сервера и порт,
используемый для обмена данными с прокси-сервером. Если возникает необходимость задать
значение этой переменной, то обычно бывает целесообразно включить ее в общий файл запуска для командного интерпретатора (такой как файл .bashrc для командного интерпретатора
bash), чтобы не задавать это значение каждый раз при вызове программы Lynx.

Перехват данных, поступающих
из программы Lynx
Если вызов программы Lynx используется в сценарии командного интерпретатора, то чаще
всего при этом предпринимается попытка получить определенный фрагмент (или несколько
фрагментов) информации с веб-страницы. Для этого применяется способ, известный под названием сбор данных с экрана. При сборе данных с экрана предпринимается попытка найти
программным путем данные, находящиеся в определенном месте на графическом экране, для
их захвата и использования в сценарии командного интерпретатора.
Проще всего можно осуществить сбор данных с экрана с помощью программы lynx путем
применения опции -dump. При использовании этой опции не предпринимается попытка отобразить веб-страницу на экране терминала. Вместо этого текстовые данные веб-страницы выводятся непосредственно на устройство STDOUT:
$ lynx -dump http://localhost/RecipeCenter/
The Recipe Center
"Just like mom used to make"
Welcome
[1]Home
[2]Login to post
[3]Register for free login
_________________________________________________________
[4]Post a new recipe

Каждая ссылка обозначается номером тега, кроме того, Lynx вслед за данными вебстраницы отображает листинг всех ссылок на теги.
Зная о том, что в его распоряжении могут поступить все текстовые данные, содержащиеся
на веб-странице, читатель, вероятнее всего, сумеет угадать, какими инструментами из набора
доступных инструментов мы воспользуемся для извлечения данных. Так и есть. Мы прибегнем
к использованию наших старых знакомых — программ sed и gawk (см. главу 18).
Прежде всего попытаемся определить, какие данные, представляющие интерес, можно собрать. В качестве примера рассмотрим веб-страницу Yahoo! с информацией о погоде, представляющую собой превосходный источник сведений о текущих погодных условиях во многих
регионах мира. Для каждого региона используется отдельный URL для отображения сведений
о погоде с привязкой к конкретному городу (о том, какой именно URL относится к тому или
иному городу, можно узнать, перейдя на сайт Yahoo! в обычном браузере и указав название искомого города). Ниже приведена команда lynx для получения информации о погоде в Чикаго,
штат Иллинойс.
lynx -dump http://weather.yahoo.com/united-states/illinois/chicago-2379574/

Выполнение этой команды приводит к выводу с веб-страницы огромного объема данных.
Прежде всего необходимо найти именно ту информацию, которая требуется. Для этого следует
перенаправить вывод команды lynx в файл, а затем отыскать в файле требуемые данные.

658

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 658

26.06.2012 22:21:03

После выполнения этих действий с помощью приведенной выше команды можно обнаружить
этот текст в выходном файле:
Current conditions as of 1:54 pm EDT
Mostly Cloudy
Feels Like:
32 °F
Barometer:
30.13 in and rising
Humidity:
50%
Visibility:
10 mi
Dewpoint:
15 °F
Wind:
W 10 mph

Приведенные данные содержат практически все сведения о текущей погоде, которые может
потребоваться узнать. Однако полученный листинг имеет один небольшой недостаток. Можно
видеть, что номера столбцов заданы в строке под заголовком. Попытка извлечь сведения лишь
из отдельных нумерованных столбцов может оказаться сложной. В главе 18 уже было показано, как можно справиться с подобной проблемой.
Ключ к решению состоит в написании сценария sed, который обеспечивает вначале поиск
в заголовке к данным. А после получения необходимых данных можно безошибочно переходить на ту строку, из которой должны быть извлечены данные. В этом примере упрощению
нашей работы способствует удачная особенность, заключающаяся в том, что все требуемые
данные находятся в строках, каждая из которых приведена отдельно. Это означает, что для
решения рассматриваемой задачи достаточно только воспользоваться сценарием sed. Если бы
в тех же строках находился также другой текст, то нам бы потребовалось прибегнуть к применению в качестве инструмента программы gawk, чтобы отфильтровать только необходимые
данные.
Прежде всего необходимо создать сценарий sed, который производит поиск текста Current
conditions, переходит к следующей строке для получения текста, описывающего текущие
погодные условия, а затем выводит эти сведения. Ниже показано, как выглядят результаты
нашей работы.
$ cat sedcond
/Current conditions/{
n
p
}
$

Адрес в команде указывает, что должен быть выполнен поиск строки с требуемым текстом.
Если программа sed находит желаемую строку, то с помощью команды n осуществляется переход к следующей строке, после чего команда p выводит содержимое строки, представляющее
собой текст с описанием текущих погодных условий для указанного города.

Глава 24. Работа в Интернете

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 659

659

26.06.2012 22:21:04

После этого нам потребуется сценарий sed, который может выполнить поиск текста Feels
Like:, а затем перейти к следующей строке, чтобы извлечь и вывести данные о температуре:
$ cat sedtemp
/Feels Like:/{
n
p
}
$

Просто идеальный результат. Итак, эти два сценария sed могут использоваться в сценарии
командного интерпретатора, который вначале перехватывает вывод веб-страницы, полученный
в программе lynx, и записывает его во временный файл, а затем применяет два сценария sed
к данным веб-страницы для извлечения только требуемых данных. Ниже приведен пример
того, как можно решить эту задачу.
$ cat weather
#!/bin/bash
# извлечение сведений о погоде в Чикаго, шт. Иллинойс
URL="http://weather.yahoo.com/united-states/illinois/chicago-2379574/"
LYNX=‛which lynx‛
TMPFILE=‛mktemp tmpXXXXXX‛
$LYNX -dump $URL > $TMPFILE
conditions=‛cat $TMPFILE | sed -n -f sedcond‛
temp=‛cat $TMPFILE | sed -n -f sedtemp‛
rm -f $TMPFILE
echo "Current conditions: $conditions"
echo The current temp outside is: $temp
$ ./weather
Current conditions: Mostly Cloudy
The current temp outside is: 32 °F
$

Этот сценарий поиска информации о погоде подключается к веб-странице Yahoo!, содержащей сведения о погоде в интересующем нас городе, сохраняет веб-страницу во временном
файле, извлекает соответствующий текст, удаляет временный файл, а затем отображает данные
о погоде. Преимущество этого подхода состоит в том, что после получения данных с веб-сайта
можно выполнять с ними всевозможные операции обработки, например, создавать таблицы
температур. Затем можно создать задание cron (см. главу 15), которое выполняется ежедневно
и позволяет следить за температурой в каждые сутки.
Внимание!

660

В Интернете постоянно происходят изменения. Поэтому не удивляйтесь, если, выполнив трудоемкую работу по определению точного местонахождения требуемых данных на
веб-странице, вы через пару недель обнаружите, что в структуру интересующей вас вебстраницы внесены такие изменения, что нормальное функционирование всех сценариев
стало невозможным. В действительности, возможно даже, что не будет правильно работать и тот пример, который приведен в данной книге, после выхода ее из печати. Но
это не столь важно, если сам процесс извлечения данных с веб-страниц хорошо усвоен.
Он остается применимым в любой ситуации, поэтому достаточно лишь вовремя вносить
в свои сценарии необходимые исправления.

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 660

26.06.2012 22:21:04

Программа cURL
Программа Lynx нашла широкое применение для решения указанной задачи, что послужило стимулом к созданию аналогичного программного продукта, который получил имя cURL.
Программа cURL позволяет автоматически передавать файлы, указанные в командной строке,
с помощью заданного URL. В настоящее время эта программа поддерживает протоколы FTP,
FTPS, HTTP, HTTP, SCP, SFTP, TFTP, telnet, DICT, LDAP, LDAPS и FILE, на применение каждого из которых указывает конкретный URL.
Программа cURL как таковая не используется в качестве браузера веб-страниц, но позволяет легко отправлять или получать данные автоматически с применением команд командной
строки или сценариев командного интерпретатора, для чего достаточно задать одну простую
команду. Благодаря наличию этой программы в наборе инструментов сценарной поддержки
командного интерпретатора появляется еще один великолепный инструмент.
В настоящем разделе рассматривается процесс установки и использования программы
cURL в сценариях командного интерпретатора.
Внимание!

Следует отметить, что имеется также язык программирования под названием curl, который принадлежит корпорации Sumisho Computer System Corporation и распространяется
ею на коммерческой основе. Не следует путать программу cURL с языком программирования curl.

Установка программы cURL
Программа cURL находит все более широкое распространение, поэтому все чаще и чаще
устанавливается в различных дистрибутивах Linux по умолчанию. Что же касается дистрибутива Ubuntu, то при его использовании программу cURL необходимо установить вручную
из репозитария программного обеспечения. Для этого достаточно воспользоваться следующей
командой:
$ sudo apt-get install curl

Если программа cURL не предусмотрена в применяемом вами дистрибутиве Linux или вы
хотите получить новейшую версию, загрузите исходный код с веб-сайта curl.haxx.se и откомпилируйте его в своей системе Linux.
И в этом случае остаются в силе стандартные оговорки: для решения этой задачи необходимо, чтобы в системе Linux были установлены библиотеки разработки для языка C.
В следующем разделе речь пойдет о том, как использовать программу cURL в командной
строке.

Получение веб-ресурсов
с помощью программы cURL
По умолчанию программа cURL выводит весь объем кода HTML, относящегося к вебстранице, на устройство STDOUT:
$ curl http://www.google.com
Google
[ листинг сокращен ]

Глава 24. Работа в Интернете

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 661

661

26.06.2012 22:21:04

Как и при работе с программой Lynx, можно воспользоваться стандартными средствами
сценарной поддержки командного интерпретатора для извлечения отдельных элементов данных с загруженной веб-страницы.
Практика показывает, что программу cURL удобно использовать для пакетной загрузки
файлов. Например, авторам данной книги часто приходится загружать ISO-файлы новейших
дистрибутивов Linux. Но размеры этих ISO-файлов весьма велики, поэтому приходится так
организовывать загрузку, чтобы выполнение этой операции не вынуждало нас бесполезно просиживать перед компьютером. Зная URL для ISO-файла, можно создать простой сценарий командного интерпретатора с использованием cURL, чтобы автоматизировать процесс загрузки:
$ cat downld
#!/bin/bash
# автоматическая загрузка новейшей версии файла cURL
curl -s -o /home/rich/curl-7.18.0.tar.gz
http://curl.haxx.se/download/curl-7.18.0.tar.gz
$

Опция командной строки –s переводит программу cURL в режим работы без вывода сообщений, при котором не происходит отправка каких-либо данных на устройство STDOUT. Опция
командной строки –o применяется для перенаправления вывода в файл с указанным именем.
Приведенный листинг не позволяет об этом судить, но фактически весь сценарий состоит из
одной строки с вызовом команды curl. Это — простой сценарий, который приступает к работе
и непосредственно загружает файл с веб-сайта с помощью cURL. После создания этого сценария пользователь получает возможность применить команду at или cron (см. главу 15), чтобы
запланировать загрузку, допустим, на ночное время, когда он не работает за персональным
компьютером или когда нагрузка сети снижается до минимума.

Работа в сети с помощью
командного интерпретатора zsh
В главе 22 были описаны все средства, предусмотренные в командном интерпретаторе
zsh. Как уже было сказано, командный интерпретатор zsh относится к поколению более новых командных интерпретаторов, предусмотренных для сред Linux и Unix. Одной из удобных
возможностей командного интерпретатора zsh является применение внешних модулей. Разработчики zsh приняли решение не объединять все возможные средства в ядре командного
интерпретатора zsh, а предусмотреть применение в нем специализированных модулей, позволяющих выбрать для загрузки необходимый набор команд. Одним из таких модулей является
модуль TCP.
Благодаря модулю TCP командного интерпретатора zsh можно воспользоваться весьма привлекательными средствами работы с сетью с помощью лишь команд командной строки. Непосредственно с помощью командной строки можно создать полноценный сеанс обмена данными в сети TCP с другим сетевым устройством (или сценарием командного интерпретатора).
В настоящем разделе рассматриваются средства модуля TCP командного интерпретатора zsh,
а также показано простое приложение “клиент/сервер”, которое можно создать с использованием сценариев командного интерпретатора zsh.

662

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 662

26.06.2012 22:21:04

Модуль TCP
В командном интерпретаторе zsh модули используются для добавления дополнительных
средств к основному командному интерпретатору zsh. Каждый модуль содержит встроенные
команды, которые относятся к определенной области. Модуль TCP предоставляет встроенные
команды для большого набора средств работы в сети.
Для установки модуля TCP в командный интерпретатор zsh необходимо выполнить следующее:
% zmodload zsh/net/tcp
%

И этого достаточно для установки библиотек модуля в командный интерпретатор! Если
в сценарии командного интерпретатора предусмотрено использование модуля TCP, то следует
обязательно включить эту строку в сценарий. Модуль применяется только в текущем сеансе
работы с командным интерпретатором.
После загрузки модуля TCP становится доступной команда ztcp, имеющая следующий
формат:
ztcp [-acflLtv] [ -d fd] [args]

Применимые опции командной строки этой команды args перечислены ниже.
■
■
■
■
■
■
■
■

-a. Подтвердить установление нового соединения.
-c. Закрыть существующее соединение.
-d. Использовать указанный дескриптор файла для соединения.
-f. Принудительно закрыть соединение.
-l. Открыть новый сокет для прослушивания.
-L. Вывести список сокетов, подключенных в настоящее время.
-t. Выйти, если отсутствуют запросы на установление соединения.
-v. Отобразить подробную информацию о соединении.

В команде ztcp используется дескриптор файла для взаимодействия с открытым соединением TCP. По умолчанию в командном интерпретаторе zsh для ссылки на дескриптор файла используется переменная среды $RESULT. Все, что должен сделать разработчик, — это отправить
данные в файл с дескриптором, указанным в переменной $RESULT, и модуль TCP перенаправит
эти данные на удаленный узел. Аналогичным образом, если удаленный узел отправляет какиелибо данные, достаточно лишь считать их из файла с дескриптором, который указан в переменной $RESULT. Трудно представить более простой вариант организации работы в сети!

Подход на основе принципа “клиент/сервер”
Прежде чем приступать к изучению процесса создания программ “клиент/сервер” с использованием командного интерпретатора zsh, рассмотрим, как именно работают программы
клиента и сервера. Очевидно, что каждая из этих программ выполняет разные функции при
создании соединения и передаче данных.
Программа сервера прослушивает сеть на наличие запросов, поступающих от клиентов.
Клиенты инициируют запросы к серверу для создания соединений. После приема сервером запроса на создание соединения открывается двухсторонний канал связи между клиентом и сервером для передачи и получения данных. Этот процесс показан на рис. 24.2.

Глава 24. Работа в Интернете

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 663

663

26.06.2012 22:21:04

Рис. 24.2. Схема связи между клиентом и сервером

Как показано на рис. 24.2, сервер должен выполнить две функции, прежде чем появится
возможность начать обмен данными с клиентом. Прежде всего должен быть определен конкретный порт TCP для прослушивания входящих запросов. Затем, после поступления запроса
на создание соединения, сервер должен подтвердить установление нового соединения.
Функции клиента много проще. Все его действия заключаются в том, чтобы предпринять
попытку подключиться к серверу через конкретный порт TCP, прослушиваемый сервером.
Если сервер подтверждает установление нового соединения, становится доступной двухсторонняя связь и появляется возможность передавать данные.
После установления соединения между сервером и клиентом они обмениваются данными в соответствии с определенным протоколом (так называются правила обмена данными).
В противном случае, если оба этих сетевых объекта будут пытаться выполнить одновременно
одну и ту же операцию, возникнет взаимная блокировка и обмен данными станет невозможным. В качестве примера можно указать, что при попытке обеих сторон отправить сообщения
в одно и то же время эти сообщения так и не будут получены.
Поэтому на сетевого программиста возложена задача определения правил протокола, которым должны следовать программы клиента и сервера.

Программирование “клиент/сервер”
с применением командного интерпретатора zsh
Подготовим простое сетевое приложение, чтобы продемонстрировать создание среды “клиент/
сервер” с помощью программы ztcp. Создаваемая программа сервера должна прослушивать запросы на установление соединения через порт 5150 протокола TCP. При поступлении запроса
на соединение сервер принимает его, а затем отправляет клиенту приветственное сообщение.
Затем программа сервера переходит в состояние ожидания для получения сообщения от
клиента. Если сообщение будет получено, сервер отображает его, а затем отправляет в неиз-

664

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 664

26.06.2012 22:21:04

менном виде обратно клиенту. После отправки сообщения сервер переходит по циклу в режим
прослушивания для приема следующего сообщения. Этот цикл продолжается до тех пор, пока
сервер не получит сообщение, состоящее из текста exit. После этого сервер оканчивает сеанс.
Создаваемая клиентская программа должна отправлять запрос на создание соединения серверу через порт 5150 протокола TCP. После установления соединения клиент должен получить
приветственное сообщение от сервера.
После получения сообщения клиент отображает его, а затем передает запрос пользователю
на ввод данных, которые должны быть отправлены на сервер. После получения сообщения от
пользователя клиентская программа отправляет его на сервер и переходит в состояние ожидания, чтобы получить то же сообщение назад. Если это сообщение возвращается с сервера,
клиент отображает сообщение и переходит по циклу к этапу запроса еще одного сообщения
от пользователя. Этот цикл продолжается до тех пор, пока пользователь не введет текст exit.
После того как это происходит, клиент отправляет серверу текст с запросом на завершение
работы, а затем оканчивает сеанс.
Программы сервера и клиента приведены в следующих разделах.

Программа сервера
Ниже приведен код программы сервера.
% cat server
#!/bin/zsh
# сценарий сервера TCP для zsh
zmodload zsh/net/tcp
ztcp -l 5150
fd=$REPLY
echo "Waiting for a client..."
ztcp -a $fd
clientfd=$REPLY
echo "client connected"
echo "Welcome to my server" >& $clientfd
while [ 1 ]
do
read line & $clientfd
fi
done
echo "Client disconnected session"
ztcp -c $fd
ztcp -c $clientfd
%

Эта программа сервера разработана на основе принципа “клиент/сервер”, который проиллюстрирован на рис. 24.2. В этой программе прежде всего используется параметр -l для указания порта (5150), через который должно выполняться прослушивание. Переменная $RESULT

Глава 24. Работа в Интернете

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 665

665

26.06.2012 22:21:04

содержит дескриптор файла, возвращаемый системой Linux для идентификации соединения.
В программе сервера используется параметр -a для подтверждения установления нового
соединения. В соответствии с этой командой должно происходить ожидание до поступления
нового запроса на создание соединения (такая организация работы именуется блокирующей).
В сценарии не будут выполняться какие-либо действия до приема запроса на соединение.
В каждом клиентском соединении используется дескриптор файла, отличный от дескриптора файла, который соответствует порту прослушивания. Это позволяет при желании поддерживать сразу несколько клиентских соединений (такая возможность в этом простом примере
не используется).
После подтверждения установления нового соединения сервер отправляет приветственное
сообщение клиенту с помощью файла с соответствующим дескриптором:
echo "Welcome to my server" >& $clientfd

Все действия, необходимые для передачи данных удаленному клиенту, выполняет модуль
TCP командного интерпретатора zsh.
После этого программа сервера входит в бесконечный цикл. В этом цикле используется
команда read, которая обеспечивает ожидание поступления ответных данных от клиента:
read line else {print $2,$3}}'
up 9:32

Теперь полученные данные выглядят намного лучше! Исключительно ради дополнительной проверки проведем испытание этой команды в системе, которая находилась в рабочем состоянии больше чем одни сутки:
$ uptime | sed -n '/,/s/,/ /gp' |
> gawk '{if ($4 == "days" || $4 == "day") {print $2,$3,$4,$5}
> else {print $2,$3}}'
up 3 days 4:34

Полученные данные также выглядят хорошо. После этого приступим к работе еще над
одной командой получения данных о производительности, чтобы воспользоваться ею для создания отчета с моментальным снимком системы.

Использование дисковой памяти
Следующей командой, с помощью которой можно включить необходимые сведения в отчет с моментальным снимком, является команда df. Команда df отображает статистические
данные об использовании места на диске:

Глава 27. Более сложные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 723

723

26.06.2012 22:21:07

$ df
Filesystem
/dev/sda2
none
none
none
...

1K-blocks
307465076
503116
508716
508716

Used
185930336
240
252
100

Available
105916348
502876
508464
508616

Use%
64%
1%
1%
1%

Mounted on
/
/dev
/dev/shm
/var/run

В частности, команда df позволяет получить текущие статистические данные о том, как
распределяется пространство на диске, для всех физических и виртуальных дисков в системе.
В команду df можно передать имя отдельного диска для получения информации только об
этом конкретном диске. Эта команда обеспечивает вывод данных в формате, более удобном
для чтения, для чего необходимо задать опцию -h (сокращение от human readable — предназначенный для чтения):
$ df -h /dev/sda2
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda2 294G 178G 102G
64%
/
$

Для синтаксического анализа и формирования отчета, который содержит лишь необходимые данные, снова воспользуемся командами sed и gawk. В частности, в выводе команды df
присутствует строка заголовка, которая не требуется для включения в отчет, поэтому воспользуемся командой sed для поиска лишь уникальных строк данных. Признаком для поиска строк
данных является подстрока % /, которая присутствует только в них. Однако в программе sed
косая черта распознается как компонент структуры команд этой программы. Чтобы найти решение этой проблемы, поместим экранирующий символ \ перед косой чертой. После этого
в программе sed указанная выше косая черта рассматривается как часть искомой строки и поиск проводится должным образом. Наконец, воспользуемся командой gawk для вывода значения использования дисковой памяти в процентах, содержащегося в переменной $5 в сценарии
gawk. Вся командная строка будет выглядеть следующим образом:
$ df -h /dev/sda2 | sed -n '/% \//p' | gawk '{print $5}'
64%

Очевидно, что полученные результаты вполне удовлетворительны. Теперь перейдем к получению моментального снимка данных о распределении оперативной памяти в системе.

Использование памяти
Для получения статистических данных о распределении памяти можно воспользоваться
несколькими командами командного интерпретатора bash. Исходя из поставленной цели, сосредоточимся на рассмотрении команды free.
Команда free отображает общий объем физической памяти и показывает сведения о том,
какая часть памяти остается свободной и какая ее часть распределена. Кроме того, эта команда
выводит такие же данные для памяти страничного обмена и включает сведения о буферах ядра.
Ниже приведен пример вывода команды free.
$ free
total
used
free
Mem:
1017436
890148
127288
-/+ buffers/cache: 374512
642924
Swap:
200776
0
200776
$

724

shared
0

buffers
31536

cached
484100

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 724

26.06.2012 22:21:07

Перед этим статистические данные об использовании дисковой памяти были представлены
в процентах, поэтому целесообразно применить такой же формат при отображении сведений
о распределении оперативной памяти. Но, как показывают полученные результаты, команда
free не предоставляет сведения об использовании памяти, которые были бы выражены в процентах! Тем не менее это затруднение не сложно преодолеть. Значения в процентах можно
вычислить с помощью команды gawk.
Вывод команды free уже имеет удобный формат с разделением пробелами, поэтому в программе gawk остается лишь извлечь данные этих двух полей, необходимые для вычисления,
с помощью именованных переменных, а затем воспользоваться данными, содержащимися
в этих переменных. Переменная $2 позволяет определить общий объем имеющейся памяти,
а переменная $3 — общий объем используемой памяти. После деления значения переменной
$3 на значение $2 получаем с помощью программы gawk данные об используемой памяти
в процентах:
$ free | sed -n '2p' | gawk 'x = ($3 /$2) {print x}'
0.87165

Обратите внимание на то, что инструкция sed использовалась в этой команде для извлечения только второй строки данных из вывода команды free, что позволяет “отбросить” строку
заголовка. Полученное числовое значение находится все еще не в том формате, который требуется для отчета. Чтобы сформировать значение в процентах, необходимо умножить это число
на 100 и отбросить дробную часть с помощью функции int языкаgawk, предназначенной для
преобразования в целое число. Наконец, присоединим знак процента с помощью команды sed:
$ free | sed -n '2p' |
> gawk 'x = int(($3 /$2)* 100) (print x)' |
> sed 's/$/%/'
87%

После этого статистические данные об использовании памяти принимают вид, требуемый
для отчета. Перейдем к решению последней задачи — получению сведений о процессах-зомби.

Процессы-зомби
Процессами-зомби в системе Linux называют процессы, находящиеся в неопределенном
состоянии. Это — процессы, которые завершили свою работу, но по каким-то причинам остались незаконченными. Таким образом, процессы-зомби, как и персонажи из мира фантастики,
которые определили их название, ни живы ни мертвы.
Безусловно, если в системе Linux присутствует один или два процесса-зомби, этому вряд
ли следует придавать большое значение. Но процессы-зомби оставляют за собой идентификаторы процессов, которые не возвращаются обратно в таблицу идентификаторов процессов до
тех, пока не произойдет их уничтожение. Поэтому необходимо поставить под контроль еще
один ряд статистических показателей в системе, которые позволяют отслеживать текущее количество процессов-зомби.
Это можно легко сделать с помощью команды ps (см. главу 4). Команда ps с опциями -al
возвращает сведения обо всех процессах в системе, включая то, в каком состоянии обработки
они находятся. Состояние Z указывает на то, что процесс перешел в категорию процессовзомби:
$
F
0
0

ps -al
S UID PID PPID C PRI NI ADDR
SZ WCHAN TTY
TIME CMD
T 1000 2174 2031 0 80 0 - 2840 signal pts/0 00:00:00 mail
T 1000 2175 2031 0 80 0 - 2839 signal pts/0 00:00:00 mail

Глава 27. Более сложные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 725

725

26.06.2012 22:21:07

1 Z 1000 8779 8797 0 80
0 R 1000 8781 8051 0 80
$

0 0 exit
0 - 1094 -

pts/0 00:00:00 zomb
pts/5 00:00:00 ps

И в этом случае для получения требуемого формата вывода можно воспользоваться командой gawk. После передачи вывода команды ps по каналу в команду gawk остается только
извлечь данные из полей $2 и $4, в которых указаны идентификаторы процессов и состояние
их обработки. Однако на данном этапе задача состоит в выявлении только процессов-зомби,
поэтому необходимо выделить в выводе информацию лишь об этих процессах, для чего можно
применить команду grep. Требуемая команда может выглядеть следующим образом:
$ ps -al | gawk '{print $2,$4}' | grep Z
Z 8779

Очевидно, что полученные данные вполне подходят для нашего отчета с моментальным
снимком. Теперь, после подготовки всех необходимых частей, нам остается лишь соединить
их в рабочем сценарии.

Создание сценария получения моментального снимка
При подготовке сценария необходимо в первую очередь задать различные переменные, которые будут использоваться в тексте сценария. Код определения этих переменных должен быть
приведен в начале сценария, чтобы можно было проще вносить в него изменения в будущем.
В отчете с моментальным снимком потребуется отметка даты, поэтому необходимо предусмотреть переменную для хранения значения даты, DATE. Что касается статистических данных
о производительности, то может потребоваться сбор статистики более чем для одного диска.
Поэтому предусмотрена переменная типа массива, DISKS_TO_MONITOR, которая включает список дисков во всей системе. Предпочтения системных администраторов в отношении используемых программ электронной почты различаются, поэтому для почты необходимо включить
переменную MAIL, которая определяет, какая служебная программа используется на локальном
компьютере (см. главу 25). Кроме того, может оказаться так, что в конкретной системе команда
mail расположена не в таком каталоге, как в других системах, поэтому необходимо предусмотреть использование команды which (см. главу 23) для определения местоположения команды
mail. Для указания имени отправителя электронной почты с отчетами предусмотрена переменная MAIL_TO. И наконец, имя отчета определяется с помощью переменной REPORT.
Итак, раздел с определениями переменных в сценарии получения моментальных снимков
может выглядеть следующим образом:
# Задание переменных сценария
#
DATE=‛date +%m%d%Y‛
DISKS_TO_MONITOR="/dev/sda1 /dev/sda2"
MAIL=‛which mutt‛
MAIL_TO=user
REPORT=/home/user/Documents/$DATE.rpt

Формирование отчета и отправка его по электронной почте осуществляются в одном и том
же сценарии, поэтому применяемый в сценарии дескриптор файла необходимо сохранить, а затем восстановить (см. главу 14). Для сохранения дескриптора файла и перенаправления вывода
в устройство STDOUT применяются следующие команды командного интерпретатора:
# Создание файла отчета
#

726

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 726

26.06.2012 22:21:08

exec 3>&1 #Сохранение дескриптора файла
#
exec 1> $REPORT #Перенаправление вывода в файл отчета

В следующем коде, предшествующем команде mail, восстанавливается сохраненный дескриптор файла устройства STDOUT:
# Восстановление дескриптора файла и отправка отчета по почте
#
exec 1>&3
#Воссстановление STDOUT в качестве устройства вывода

После соединения всех частей формируется сценарий, который выглядит следующим образом:
#!/bin/bash
#
# Snapshot_Stats - формирование отчета со статистическими данными
# системы
#####################################################
# Задание переменных сценария
#
DATE=‛date +%m%d%Y‛
DISKS_TO_MONITOR="/dev/sda1 /dev/sda2"
MAIL=‛which mutt‛
MAIL_TO=user
REPORT=/home/user/Documents/Snapshot_Stats_$DATE.rpt
#
##########################################
# Создание файла отчета
#
exec 3>&1 #Сохранение дескриптора файла
#
exec 1> $REPORT #Перенаправление вывода в файл отчета
#
##########################################
#
echo
echo -e "\t\tDaily System Report"
echo
#
##########################################
# Введение отметки времени в отчет
#
echo -e "Today is " 'date +%m/%d/%Y'
echo
#
##########################################
# 1) Сбор статистических данных о производительности работы системы
#
echo -e "System has been \c"
uptime | sed -n '/,/s/,/ /gp' |
gawk '{if ($4 == "days" || $4 == "day")
{print $2,$3,$4,$5}

Глава 27. Более сложные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 727

727

26.06.2012 22:21:08

else {print $2,$3}}'
#
##########################################
# 2) Сбор статистических данных об использовании диска
#
echo
for DISK in $DISKS_TO_MONITOR
#Выполнить операции по проверке
# пространства на диске в цикле
do
echo -e "$DISK usage: \c"
df -h $DISK | sed -n '/% \//p' | gawk '{print $5}'
done
#
##########################################
# 3) Сбор статистических данных об использовании памяти
#
echo
echo -e "Memory Usage: \c"
#
free | sed -n '2p' |
gawk 'x = int(($3 / $2) *100) {print x}' |
sed 's/$/%/'
#
##########################################
# 4) Сбор данных о количестве процессов-зомби
#
echo
ZOMBIE_CHECK=‛ps -al | gawk '{print $2,$4}' | grep Z‛
#
if [ "$ZOMBIE_CHECK" = "" ]
then
echo "No Zombie Process on System at this Time"
else
echo "Current System Zombie Processes"
ps -al | gawk '{print $2,$4}' | grep Z
fi
echo
##########################################
# Восстановление дескриптора файла и отправка отчета по почте
#
exec 1>&3
#Воссстановление STDOUT в качестве устройства вывода
#
$MAIL -a $REPORT -s "System Statistics Report for $DATE"
-- $MAIL_TO < /dev/null
#
###########################################
# Очистка
#
rm -f $REPORT
#

728

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 728

26.06.2012 22:21:08

Необходимо отметить, что после достижения в сценарии шага #4 вначале происходит проверка на наличие процессов-зомби с использованием результатов команды ps, которые присвоены переменной ZOMBIE_CHECK. Если обнаруживается, что переменная содержит пустое
значение, то в сценарии формируется сообщение о том, что процессы-зомби отсутствуют.
В противном случае выводится список всех текущих процессов с состоянием Z.
После этого проведем проверку нового сценария получения отчета с моментальным снимком, чтобы определить, насколько успешно он работает.
$
$ ./Snapshot_Stats

Очевидно, что объем выводимой информации не очень велик. Но после вызова программы
почтового клиента, в данном случае Mutt, можно видеть, как будет получен по электронной
почте отчет с моментальным снимком (рис. 27.1).

Рис. 27.1. Отображение отчета с моментальным снимком
в программе Mutt

Безусловно, этот отчет с моментальным снимком может принести большую пользу, поскольку позволяет получить полную картину состояния исправности системы. Но отчет такого
типа не позволяет выявлять различные тенденции изменения производительности и использования ресурсов, которые проявляются в течение продолжительного времени. Поэтому перейдем к созданию ряда сценариев, которые позволяют получить именно такую информацию.

Отчет со статистическими данными системы
Основными статистическими показателями любой системы Linux являются данные об использовании памяти и процессора. Если эти значения начинают выходить из-под контроля, то
за очень короткое время могут произойти нарушения в работе системы. В настоящем разделе
показано, как писать сценарии, позволяющие контролировать и отслеживать использование
памяти и процессора в системе Linux в течение продолжительного времени.

Глава 27. Более сложные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 729

729

26.06.2012 22:21:08

Обязательные функции
Назначение этого первого сценария состоит в сборе статистических данных о производительности в файле данных для последующего использования. Прежде всего необходимо точно
определить, какие данные должны быть собраны с помощью сценария и какие команды должны для этого использоваться.
Для этого сценария снова будет использоваться команда uptime, но на этот раз вместо получения данных о продолжительности времени работы системы будут получены данные о количестве пользователей в системе. Загрузка памяти и процессора непосредственно зависит от
количества пользователей. С помощью инструкции sed в сценарии будет производиться поиск
слова “users” в выводе команды uptime. После обнаружения этого слова в текущей строке
инструкция sed должна удалить остальную часть текстовой строки, включая слово “users”.
В результате в строке останется последний элемент — количество пользователей в системе.
Для получения этого последнего элемента данных можно использовать переменную gawk, NF.
Вся командная строка и полученный вывод будут выглядеть следующим образом:
$ uptime | sed 's/users.*$//' | gawk '{print $NF}'
4

Нагрузка системы — еще один важный статистический показатель, который можно извлечь
с помощью синтаксического анализа из вывода команды uptime. Данные о нагрузке системы
показывают, насколько занят работой процессор в системе. Средняя нагрузка, равная 1, означает, что в однопроцессорной системе процессор постоянно занят. Но если в системе имеются
два процессора, то показатель 1 указывает, что каждый процессор в среднем загружен лишь
на 50%. Нагрузка системы, определяемая с помощью команды uptime, вычисляется как среднее за последнюю минуту, за последние пять и пятнадцать минут. В нашем сценарии предусмотрено получение статистических данных о средней нагрузке системы за последние пятнадцать
минут; эти данные удобно расположены в конце текстовой строки вывода:
$ uptime | gawk '{print $NF}'
0.19

Еще одной важной командой, позволяющей получать информацию о системе, является
vmstat, пример вывода которой приведен ниже.
$ vmstat
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-ª ----cpu---r b
swpd
free
buff
cache
si so
bi bo
in cs
ª us sy id wa
0 0
11328 42608 165444 502500
0
0
1
2
68 10
ª 1 0 99 0

При первом вызове команды vmstat на выполнение отображаются средние значения, начиная с последней перезагрузки. Для получения текущих статистических данных необходимо
выполнить команду vmstat с параметрами командной строки:
$ vmstat 1 2
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-ª----cpu---r b
swpd
free
buff
cache
si so
bi bo
in
cs
ªus sy id wa
0 0
11328 43112 165452 502444
0
0
1
2
68
10
ª 1 0 99 0

730

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 730

26.06.2012 22:21:08

0 0
ª 1

11328 40540 165452
1 98 0

505064

0

0

0

0

58

177

Во второй строке содержатся текущие статистические данные для системы Linux. Очевидно, что вывод команды vmstat для неискушенного человека выглядит довольно загадочным.
В табл. 27.1 описан каждый из символов в выводе.

Таблица 27.1. Символы в выводе команды vmstat
Символ

Описание

r

Количество процессов, ожидающих получения процессорного времени

b

Количество процессов в непрерываемом режиме ожидания

swpd

Объем используемой виртуальной памяти (Мбайт)

free

Объем неиспользуемой физической памяти (Мбайт)

buff

Объем памяти, используемой в качестве пространства буферов (Мбайт)

cache

Объем памяти, используемой в качестве пространства кеша (Мбайт)

si

Объем памяти, загруженной с диска (Мбайт)

so

Объем памяти, выгруженной на диск (Мбайт)

bi

Количество блоков, полученных с блочного устройства

bo

Количество блоков, отправленных на блочное устройство

in

Количество прерываний процессора в секунду

cs

Количество переключений контекста процессора в секунду

us

Процентная доля процессорного времени, затраченного на выполнение кода, отличного от кода ядра

sy

Процентная доля процессорного времени, затраченного на выполнение кода ядра

id

Процентная доля процессорного времени, затраченного на простой

wa

Процентная доля процессорного времени, затраченного на ожидание ввода-вывода

Очевидно, что количество предоставляемой информации весьма велико. Но для наших целей вполне подойдут статистические данные об объеме свободной памяти и процентной доле
процессорного времени, затраченного напростой.
Заслуживает также внимания то, что в вывод команды vmstat включена информация шапки таблицы, которая фактически не требуется в тех данных, которые должны присутствовать
в результатах сценария. Для решения проблемы исключения ненужных строк вывода можно
воспользоваться командой sed, чтобы отобразить только те строки, в которых содержатся числовые значения:
$ vmstat 1 2 | sed -n '/[0-9]/p'
1 0 11328 38524 165476 506548 0 0 1 2 68 10 1 0 99 0
0 0 11328 35820 165476 509528 0 0 0 0 82 160 1 1 98 0

Безусловно, мы приблизились к искомому результату, но теперь необходимо получить только вторую строку данных. Это требование может быть выполнено с помощью еще одного вызова инструкции sed:
$ vmstat 1 2 | sed -n '/[0-9]/p' | sed -n '2p'
0 0 11328 36060 165484 509560 0 0 0 0 58 175 1 1 99 0

После этого можно легко извлечь именно то значение данных, которое требуется, с помощью инструкции gawk.

Глава 27. Более сложные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 731

731

26.06.2012 22:21:08

Наконец, необходимо обозначить каждую запись с данными о производительности системы с помощью отметки даты и времени, чтобы можно было узнать, когда были получены
статистические данные. Для этого достаточно воспользоваться командой date и в ее вызове
указать, в каком формате должны быть представлены данные в записи данных.
$ date +"%m/%d/%Y %k:%M:%S"
12/12/2010 13:55:31

Теперь рассмотрим, каким образом следует регистрировать значения данных о производительности. Если выборка и регистрация данных должны осуществляться на регулярной основе, то часто лучше всего выводить данные непосредственно в файл журнала. Этот файл можно
создать в своем рабочем каталоге $HOME, затем добавлять к нему данные после каждого выполнения сценария командного интерпретатора. А когда потребуется просмотреть полученные
результаты, можно просто открыть этот файл журнала.
Должно быть сделано все возможное, чтобы данные в файле журнала стали легко доступными для чтения. Предусмотрено много разных методов, которые могут использоваться для
форматирования данных в файле журнала. Одним из широко применяемых форматов является
формат с разделителями-запятыми (Comma-Separated Values — CSV). Этот формат предусматривает размещение каждой записи данных в отдельной строке и разделение полей данных
в записи с помощью запятых. Широкое применение этого формата обусловлено тем, что он позволяет без особых затруднений импортировать данные в программы поддержки электронных
таблиц, обслуживания баз данных и формирования отчетов.
Данный сценарий также предусматривает сохранение данных в файле с записями в формате CSV. Этот файл будет использоваться в сценарии формирования отчетов, который будет
создан далее в этой главе.

Создание сценария сбора данных
Сценарий, предназначенный для сбора данных, должен быть достаточно простым, поскольку для него уже подготовлены все необходимые функции. Ниже показано, как выглядят
результаты нашей работы.
#!/bin/bash
#
# Capture_Stats - сбор статистических данных о производительности
# системы
######################################################
# Задание переменных сценария
#
REPORT_FILE=/home/user/Documents/capstats.csv
DATE=‛date +%m/%d/%Y‛
TIME=‛date +%k:%M:%S‛
#
##########################################
# Сбор статистических данных о производительности
#
USERS=‛uptime | sed 's/users.*$//' | gawk '{print $NF}'‛
LOAD=‛uptime | gawk '{print $NF}'‛
#
FREE=‛vmstat 1 2 | sed -n '/[0-9]/p' | sed -n '2p' |
gawk '{print $4}'‛
IDLE=‛vmstat 1 2 | sed -n '/[0-9]/p' | sed -n '2p' |

732

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 732

26.06.2012 22:21:08

gawk '{print $15}'‛
#
#########################################
# Передача статистических данных в файл отчета
#
echo "$DATE,$TIME,$USERS,$LOAD,$FREE,$IDLE" >> $REPORT_FILE
#

В этом сценарии осуществляется синтаксический анализ статистических данных, полученных с помощью команд uptime и vmstat, в ходе чего полученные значения сохраняются
в переменных. Затем значения этих переменных сохраняются в файле журнала REPORT_FILE
с разделением запятыми наряду с отметками даты и времени. Следует отметить, что данные
каждый раз присоединяются к файлу журнала, для чего применяется символ перенаправления (>>). Это позволяет снова и снова добавлять данные в файл журнала, пока в этом есть
необходимость.
После создания сценария, по-видимому, потребуется его проверить, вызвав из командной
строки, и только после этого передать на регулярное выполнение в таблицу cron:
$ cat capstats.csv
12/09/2010, 9:06:50,2,0.29,645988,99
12/09/2010, 9:07:55,2,0.28,620252,100
12/09/2010, 9:40:51,3,0.37,474740,100
12/10/2010,14:36:46,3,0.30,46640,98
12/12/2010, 7:16:26,4,0.25,27308,98
12/12/2010,13:28:53,4,0.42,58832,100

В следующем сценарии необходимо создать отчет из данных в формате CSV и отправить
его по электронной почте соответствующим лицам. Очевидно, что сценарий формирования
отчета должен представлять собой отдельный сценарий, поэтому можно предусмотреть его
вызов на выполнение с помощью таблицы cron по иному расписанию по сравнению со сценарием сбора данных Capture_Stats. Благодаря этому можно будет выбрать, сколько данных
должно быть собрано, прежде чем будет сформирован отчет.

Подготовка сценария формирования отчета
Итак, мы имеем файл, заполненный данными в нужном формате (но не предназначенными
для непосредственного восприятия), поэтому перейдем к разработке сценария, который позволяет сформировать удобный для чтения отчет. Лучшим инструментом для этого является
команда gawk.
Команда gawk позволяет извлекать исходные данные из файла в формате CSV, а затем представлять их в любом необходимом виде. Вначале проверим такую возможность с помощью
командной строки с использованием нового файла capstats.csv, созданного сценарием
Capture_Stats:
$ cat capstats.csv |
> gawk -F, '{printf "%s %s - %s\n", $1, $2, $4}'
12/09/2010 9:06:50 - 0.29
12/09/2010 9:07:55 - 0.28
12/09/2010 9:40:51 - 0.37
12/10/2010 14:36:46 - 0.30
12/12/2010 7:16:26 - 0.25
12/12/2010 13:28:53 - 0.42

Глава 27. Более сложные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 733

733

26.06.2012 22:21:08

В команде gawk необходимо применить опцию -F для определения запятой как символа
разделения полей в данных. После этого можно извлекать каждое отдельное поле данных
и отображать его в требуемом виде с помощью команды printf.
Для создания отчета будет использоваться формат HTML, который уже в течение многих
лет является стандартным для подготовки веб-страниц. В нем используются простые теги для
обозначения типов данных, представленных на веб-странице. Тем не менее код HTML применяется не только в веб-страницах, часто он также используется в сообщениях электронной
почты. Но не все программы электронной почты (см. главу 25) форматируют вывод на экран
документа электронной почты с внедренными тегами HTML. Поэтому лучшее решение состоит в создании отчета в коде HTML и присоединении его к сообщению электронной почты.
Создание отчета в коде HTML позволяет получить качественно отформатированный отчет
с минимальными трудозатратами. Затем отчет может быть отправлен на просмотр в программу,
которая отобразит отчет, выполнив всю сложную работу по его форматированию и выводу на
экран. Мы обязаны лишь вставить соответствующие теги HTML для форматирования данных.
Проще всего вывести данные в стиле электронной таблицы с помощью кода HTML, применив тег , позволяющий создать таблицу со строками и ячейками, которые рассматриваются в языке HTML как средства представления данных. Начало строки обозначается
с помощью тега , а конец строки — с помощью тега . Аналогичным образом ячейки
определяются с использованием тегов и .
Вся совокупность кода HTML, необходимого для создания таблицы, выглядит следующим
образом:


Report title


DateTimeUsers
LoadFree Memory%CPU Idle


12/09/201011:00:004
0.265707687





Каждая запись данных обозначена парой тегов — .... А для каждого поля данных применяется собственная пара тегов: ....
При отображении отчета HTML в браузере с помощью его программного обеспечения автоматически создается таблица (рис. 27.2).
Что касается рассматриваемого сценария, то достаточно лишь сформировать код HTML
шапки таблицы с помощью команд echo, код HTML — для представления данных с помощью
команды gawk, а затем закрыть таблицу, опять-таки с использованием команд echo.
Ниже приведен сценарий Report_Stats, который формирует отчет о производительности
и отправляет его по электронной почте.

734

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 734

26.06.2012 22:21:08

Рис. 27.2. Данные, отображенные с помощью таблицы HTML
#!/bin/bash
#
# Report__Stats - создание отчета на основе полученных данных
# о производительности
########################################################
# Задание переменных сценария
#
REPORT_FILE=/home/user/Documents/capstats.csv
TEMP_FILE=/home/user/Documents/capstats.html
#
DATE=‛date +%m/%d/%Y‛
#
MAIL=‛which mutt‛
MAIL_TO=user
#
##########################################
# Сформировать заголовок отчета
#
echo "Report for $DATE" > $TEMP_FILE
echo "" >> $TEMP_FILE
echo "DateTimeUsers" >> $TEMP_FILE
echo "LoadFree Memory%CPU Idle" >>
$TEMP_FILE
#
##########################################
# Поместить в отчет статистические данные о производительности
#
cat $REPORT_FILE | gawk -F, '{
printf "%s%s%s", $1, $2, $3;
printf "%s%s%s\n\n", $4, $5, $6;

Глава 27. Более сложные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 735

735

26.06.2012 22:21:08

}' >> $TEMP_FILE
#
echo "" >> $TEMP_FILE
#
#########################################
# Отправить по электронной почте отчет с данными о производительности
# и выполнить очистку
#
$MAIL -a $TEMP_FILE -s "Peformance Report $DATE"
-- $MAIL_TO < /dev/null
#
rm -f $TEMP_FILE
#

В данном случае для отправки по почте отчета о производительности применяется программа mutt, но читатель может внести изменения в сценарий, чтобы вместо этого использовался какой-то другой локальный почтовый клиент. Имя временного файла отчета HTML
также можно изменить, если в этом есть необходимость.
Внимание!

Большинство почтовых клиентов позволяет автоматически распознавать тип вложения
файла по его расширению. Поэтому необходимо приводить в конце имени файла отчета
расширение .html.

Выполнение сценария
После создания сценария Report_Stats можно выполнить его тестовый прогон из командной строки и проследить за происходящим:
$
$ ./Report_Stats

Очевидно, что полученные результаты не представляют особого интереса. Действительная
проверка состоит в просмотре полученного почтового сообщения, для чего лучше всего может
подойти такой графический почтовый клиент, как KMail или Evolution. На рис. 27.3 показано,
как выглядит это сообщение в окне почтового клиента Evolution. Заслуживает внимания то,
что все данные качественно отформатированы с использованием средств таблицы HTML, по
такому же принципу, как это происходит при просмотре в браузере!
Итак, выше были созданы сценарии формирования двух различных отчетов, позволяющие
отслеживать показатели производительности системы и своевременно обнаруживать появление проблем, обусловленных нехваткой ресурсов и другими причинами. Тем не менее, каким
бы качественным ни был текущий контроль системы, он не позволяет предотвратить возникновение непредвиденных проблем. Поэтому системный администратор должен иметь возможность быстро находить решения таких непредвиденных проблем и извлекать из этого полезный опыт, что позволит свести к минимуму отрицательное воздействие подобных ситуаций
в будущем. В связи с этим в следующем разделе рассматривается создание усовершенствованных сценариев баз данных, позволяющих отслеживать возникающие проблемы.

736

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 736

26.06.2012 22:21:08

Рис. 27.3. Просмотр вложенного отчета в программе Evolution

Отслеживание проблем,
связанных с базой данных
Нет ни одной системы, в которой не может произойти нечто непредвиденное. Тем не менее, анализируя возникающие проблемы, вы сможете внести изменения, которые позволят сократить до минимума вероятность непредвиденных нарушений в работе, которые могут возникнуть в будущем. Большую пользу приносит также документирование процесса устранения
проблемы, на тот случай, если придется вновь выходить из подобного положения. Еще большую пользу можно извлечь из того, если каждый член коллектива документирует свой опыт
в решении проблем. С информацией, представленной в формате “проблема–решение”, в дальнейшем смогут ознакомиться все члены группы.
В настоящем разделе рассматривается процесс подготовки к работе несложной базы данных отслеживания проблем и их устранения. Кроме того, по материалам этой главы можно написать несколько усовершенствованных сценариев, позволяющих регистрировать, обновлять
и просматривать данные о проблемах и связанных с ними решениях.

Создание базы данных
Наиболее важной частью создания базы данных отслеживания проблем и решений является планирование структуры базы данных. Необходимо определить, какого рода информация
должна отслеживаться и кто будет иметь доступ, позволяющий модифицировать и использовать данные, хранящиеся в базе данных.

Глава 27. Более сложные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 737

737

26.06.2012 22:21:08

Основное назначение этой базы данных — предоставление возможности регистрировать
обнаруженную проблему и приводить данные о том, как было исправлено связанное с этим
нарушение в работе, чтобы можно было использовать эти сведения для более быстрого поиска решений аналогичных проблем, которые могут возникнуть в дальнейшем. Для достижения
этой цели необходимо отслеживать указанную ниже информацию.
■
■
■
■

Дата получения сведений о возникновения проблемы.
Дата устранения проблемы.
Описание проблемы и ее признаков.
Описание способа разрешения проблемы.

Для создания базы данных отслеживания проблем и решений будет использоваться система
баз данных mysql (см. главу 23). Прежде всего создадим пустую базу данных:
$ $ mysql -u root -p
Enter password:
Welcome to the MySQL monitor. Commands end with ; or \g.
...
mysql> CREATE DATABASE Problem_Trek;
Query OK, 1 row affected (0.02 sec)
mysql>

Затем можно будет добавить в нее таблицы. В данном случае будет создана одна таблица,
problem_logger, с четырьмя полями, содержащая сведения о проблемах. Кроме прочих полей, необходимо предусмотреть еще одно поле, id_number, которое должно служить в качестве
первичного ключа для базы данных. В табл. 27.2 приведено описание пяти необходимых полей.

Таблица 27.2. Поля таблицы Problem_Logger
Имя поля
id_number
report_date
fixed_date

Тип данных
integer
date
date

Имя поля
prob_symptoms
prob_solutions

Тип данных
text
text

Задача создания этой таблицы в базе данных mysql является довольно несложной:
mysql> USE Problem_Trek;
Database changed
mysql>
mysql> CREATE TABLE problem_logger (
-> id_number int not null,
-> report_date Date,
-> fixed_date Date,
-> prob_symptoms text,
-> prob_solutions text,
-> primary key (id_number));
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)
mysql>

Необходимо отметить, что прежде всего была выполнена команда USE, которая гарантирует, что новая таблица будет создана именно в той базе данных, в которой требуется. Проведем

738

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 738

26.06.2012 22:21:08

дополнительную проверку результатов создания новой таблицы problem_logger, воспользовавшись командой DESCRIBE. В этом состоит удобный и понятный способ ознакомления
с полями, из которых состоит таблица:
mysql> DESCRIBE problem_logger;
+----------------+---------+------+-----+---------+-------+
| Field
| Type
| Null | Key | Default | Extra |
+----------------+---------+------+-----+---------+-------+
| id_number
| int(11) | NO
| PRI | NULL
|
|
| report_date
| date
| YES |
| NULL
|
|
| fixed_date
| date
| YES |
| NULL
|
|
| prob_symptoms | text
| YES |
| NULL
|
|
| prob_solutions | text
| YES |
| NULL
|
|
+----------------+---------+------+-----+---------+-------+
5 rows in set (0.01 sec)
mysql>

До сих пор мы были вынуждены использовать учетную запись root для создания базы
данных и таблицы. Но теперь, по завершении этих шагов, учетная запись root больше не требуется для дальнейшей работы над сценарием. Как было описано в главе 23, не рекомендуется
постоянно использовать учетную запись root, работая со сценариями для баз данных. Поэтому необходимо добавить в базу данных новую учетную запись с соответствующими разрешениями, которая будет использоваться в сценариях для работы с базой данных Problem_Trek:
mysql> GRANT SELECT,INSERT,DELETE,UPDATE ON Problem_Trek.* TO
-> cbres IDENTIFIED BY 'test_password';
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
mysql>

После добавления новой учетной записи пользователя к базе данных следует обязательно
проверить, как она действует:
$ mysql Problem_Trek -u cbres -p
Enter password:
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A
Welcome to the MySQL monitor. Commands end with ; or \g.
...
mysql>

Новая учетная запись работает идеально! На данном этапе нам осталось сделать еще один
шаг, после чего можно будет начать работу над необходимыми функциями для сценариев базы
данных. Используя предпочтительный текстовый редактор, необходимо создать специальный
файл конфигурации, $HOME/.my.cnf, содержащий пароль, который задан для созданной ранее
новой учетной записи пользователя. Это позволяет предоставить сценариям доступ к программе mysql, не задавая пароль непосредственно в этих сценариях.
$ cat $HOME/.my.cnf
[client]
password=test_password
$

Глава 27. Более сложные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 739

739

26.06.2012 22:21:08

Кроме того, не следует забывать, что должны быть введены ограничения доступа для всех
пользователей, кроме самого пользователя базы данных:
$ chmod 400 $HOME/.my.cnf

Итак, теперь создана база данных Problem_Trek и для нее предусмотрен соответствующий доступ. Мы можем приступать к работе над сценариями для базы данных.

Регистрация проблемы
Первый шаг в отслеживании проблемы состоит в регистрации ее симптомов. Для регистрации проблемы непосредственно с помощью команд mysql может потребоваться много времени, поэтому этот процесс будет упрощен путем включения необходимых команд в удобный
сценарий.

Обязательные функции
Для ввода информации о проблеме в таблицу problem_logger можно воспользоваться командой INSERT программы mysql (см. главу 23). Для вставки новой записи в таблицу
problem_logger применяются следующие команды:
$
$ mysql Problem_Trek -u cbres -p
Enter password:
...
mysql> INSERT INTO problem_logger VALUES (
-> 1012111322,
-> 20101211,
-> 0,
-> "When trying to run script Capture_Stats, getting message: bash:
./Capture_Stats: Permission denied",
-> "");
Query OK, 1 row affected (0.02 sec)
mysql>

Эта операция является довольно несложной. Для просмотра записи, которая была только
что помещена в таблицу, можно вызвать команду SELECT. Чтобы просмотреть только одну
запись, введенную непосредственно перед этим, можно указать идентификационный номер
новой записи в предложении WHERE:
mysql> SELECT * FROM problem_logger WHERE id_number=1012111322;
+----------+-------------+------------+---------------+---------------+
| id_number| report_date | fixed_date | prob_symptoms | prob_solutions|
+----------+-------------+------------+---------------+---------------+
| 1012111322 | 2010-12-11 | 0000-00-00 | When trying to run script
Capture_Stats, getting message: bash:./Capture_Stats: Permission denied| |
+----------+-------------+------------+---------------+---------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql>

Очевидно, что введенная запись доступна для просмотра, но чтение данных в этом формате
затруднительно. Чтобы упростить чтение этой записи, можно добавить в конце команды \G
вместо точки с запятой (;):

740

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 740

26.06.2012 22:21:08

mysql> SELECT * FROM problem_logger WHERE id_number=1012111322\G
*************************** 1. row ***************************
id_number: 1012111322
report_date: 2010-12-11
fixed_date: 0000-00-00
prob_symptoms: When trying to run script Capture_Stats,
getting message: bash:./Capture_Stats: Permission denied
prob_solutions:
1 row in set (0.00 sec)
mysql>

Полученный результат выглядит лучше и в большей степени применим для работы сценария.
Две приведенные выше команды mysql воплощают в себе две основные функции, необходимые
для создания сценария. Итак, можно приступить к формированию сценария Record_Problem.

Создание сценария
В главе 23 было показано, что для поиска команды mysql в конкретной системе следует
использовать команду which и полученный с ее помощью результат присваивать переменной
среды. В этом направлении можно пройти на шаг дальше и добавить имя базы данных и учетную запись пользователя, предназначенные для применения в программе mysql:
#
MYSQL=‛which mysql‛" Problem_Trek -u cbres"
#

Сценарий Record_Problem является интерактивным, т.е. в нем предусмотрен вывод вопросов к пользователю для получения необходимой информации. После получения в сценарии
ответов различным переменным присваиваются соответствующие значения. После сбора данных вызывается команда INSERT с приведенными в ней именами необходимых переменных
для ввода информации в базу данных. Это позволяет построить сценарий таким образом, чтобы пользователь мог с ним работать, не задумываясь над тем, какие команды mysql фактически применяются для выполнения необходимых действий:
INSERT INTO problem_logger VALUES (
$ID_NUMBER,
$REPORT_DATE,
$FIXED_DATE,
"$PROB_SYMPTOMS",
"$PROB_SOLUTIONS");

Переменная ID_NUMBER будет использоваться в качестве поля первичного ключа в таблице. Поскольку идентификационные номера должны составлять содержимое поля первичного
ключа, каждый идентификационный номер проблемы должен быть уникальным и обозначать
только определенную зарегистрированную проблему. Для пользователя сценария необходимо
упростить задачу присваивания идентификационных номеров, поэтому должны использоваться автоматически сформированные идентификационные номера. Чтобы обеспечить уникальность идентификационных номеров, можно использовать сочетание значений текущей даты
и времени для формирования требуемого ключа, состоящего из 10 цифр:
#
ID_NUMBER=‛date +%y%m%d%H%M‛
#

Глава 27. Более сложные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 741

741

26.06.2012 22:21:08

На данном этапе создается сценарий, который служит лишь для регистрации проблемы,
поэтому пока еще не нужно присваивать данные переменным FIXED_DATE (дата исправления)
и PROB_SOLUTIONS (реализованные решения). Поэтому перед вставкой записи в таблицу необходимо предусмотреть присваивание двум этим переменным соответствующих значений NULL:
#
# Задать на время пустые значения параметров FIXED_DATE и
# PROB_SOLUTIONS
FIXED_DATE=0
PROB_SOLUTIONS=""
#

Чтобы можно было показать пользователю, что добавление записи с данными регистрации
проблемы прошло успешно, в сценарии будет предусмотрена инструкция SELECT. Чтобы в результате выполнения этой инструкции не выводилось все содержимое базы данных, в предложении WHERE будет использоваться переменная ID_NUMBER, которая указывает только ту
запись, которая была добавлена перед этим:
SELECT * FROM problem_logger WHERE id_number=$ID_NUMBER\G

После соединения всех этих фрагментов окончательный вариант сценария будет выглядеть
следующим образом:
#!/bin/bash
#
# Record_Problem - регистрация проблем в системе в базе данных
######################################################
# Определить местоположение mysql и сохранить эти данные в переменной
#
MYSQL=‛which mysql‛" Problem_Trek -u cbres"
#
#############################################
# Создать идентификатор записи и присвоить значение переменной
# REPORT_DATE
#
ID_NUMBER=‛date +%y%m%d%H%M‛
#
REPORT_DATE=‛date +%Y%m%d‛
#
#############################################
# Собрать информацию для ввода в таблицу
#
echo
echo -e "Briefly describe the problem & its symptoms: \c"
#
read ANSWER
PROB_SYMPTOMS=$ANSWER
#
# Задать на время пустые значения параметров FIXED_DATE и
# PROB_SOLUTIONS
FIXED_DATE=0
PROB_SOLUTIONS=""
#

742

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 742

26.06.2012 22:21:09

##############################################
# Вставить полученную информацию в таблицу
#
#
echo
echo "Problem recorded as follows:"
echo
$MYSQL prob_solutions LIKE '%yum%'\G
*************************** 1. row ***************************
id_number: 1012111624
...
На заметку

Приступая к использованию этой операции поиска, можно не задумываться о проблемах
чувствительности к регистру. По умолчанию в программе mysql регистр игнорируется,
поэтому одинаково успешно будет выполняться поиск записей, содержащих ключевое
слово "yum" или "YUM".

Но для повышения эффективности поиска в базе данных Problem_Trek следует предусмотреть применение в случае необходимости не одного ключевого слова, а нескольких. Но программа mysql не позволяет использовать предложение LIKE для задания нескольких искомых
ключевых слов. Тем не менее остается возможность воспользоваться для этой цели предложением REGEXP, позволяющим задавать регулярные выражения. Одной из удобных особенностей
предложения REGEXP является то, что оно обеспечивает поиск заданного ключевого слова во
всем указанном поле, не требуя применения подстановочных знаков. Чтобы задать в качестве
критерия поиска нескольких ключевых слов, достаточно поместить между ними обозначение
логической инструкции ИЛИ, символ канала (|). Таким образом, применяемый код после внесения рассматриваемых изменений будет выглядеть следующим образом:
mysql> SELECT * FROM problem_logger WHERE
-> prob_symptoms REGEXP 'yum|dash'
-> OR
-> prob_solutions REGEXP 'yum|dash'\G
*************************** 1. row ***************************
id_number: 1012111624
report_date: 2010-12-11
fixed_date: 2010-12-11
prob_symptoms: Running yum to install software and getting
'not found' message.
prob_solutions: Network service was down.
Issued the command: service network restart
*************************** 2. row ***************************
id_number: 1012111631
report_date: 2010-12-11
fixed_date: 2010-12-11
prob_symptoms:
Moved script from Fedora to Ubuntu and was not working properly.
prob_solutions: Added #!/bin/bash to the top of the script.
This is needed because Ubuntu's default shell is dash.
2 rows in set (0.00 sec)

Итак, в нашем распоряжении теперь имеется самая важная функция, вокруг которой может
быть построен сценарий Find_Problem. Приступим к подготовке кода сценария, соединив отдельные его фрагменты.

Создание сценария
Наилучший вариант состоит в том, чтобы ключевые слова передавались в качестве параметров при вызове сценария. Однако невозможно определить заранее, сколько ключевых слов

750

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 750

26.06.2012 22:21:09

потребуется задать при том или ином вызове сценария. Это может быть пять ключевых слов
или одно ключевое слово; но может произойти так, что сценарий будет вызван вообще без
указания ключевых слов! Тем не менее задача вызова сценария с различным количеством ключевых слов легко поддается решению. Достаточно воспользоваться проверяемым условием
if для определения того, произошла ли передача каких-либо ключевых слов. Если таковые
имеются, то с помощью параметра $@ можно перехватить сразу весь массив ключевых слов
(см. главу 13). Если же передача пользователем ключевых слов не произошла, то в сценарии
потребуется вывести запрос для их указания. Код, обеспечивающий выполнение этой задачи,
может выглядеть так:
# Получить ключевые слова
#
if [ -n "$1" ]
#Проверить, введено ли ключевое слово
then
#Прочитать все заданные ключевые слова
#
KEYWORDS=$@
#Прочитать все параметры как отдальные слова
# в одной и той же строке
#
else
#Ключевые слова не заданы. Запросить их ввод
echo
echo "What keywords would you like to search for?"
echo -e "Please separate words by a space: \c"
read ANSWER
KEYWORDS=$ANSWER
fi
#

После получения искомых ключевых слов можно приступить к осуществлению следующего шага — формированию инструкции поиска. Напомним: между всеми подряд идущими
ключевыми словами необходимо поместить логический оператор ИЛИ (символ канала (|)),
поскольку без этого не может быть выполнен должным образом поиск с помощью предложения REGEXP. Такую задачу можно легко решить с помощью команды sed, в которой можно
заменить знаком | каждый пробел между элементами массива KEYWORDS.
KEYWORDS=‛echo $KEYWORDS | sed 's/ /|/g'‛

Теперь сценарий выглядит таким образом:
#!/bin/bash
#
# Find_Problem - поиск записей с данными о проблеме с использованием
# ключевых слов
######################################################
# Определить местоположение mysql и сохранить эти данные в переменной
#
MYSQL=‛which mysql‛" Problem_Trek -u cbres"
#
#############################################
# Получить ключевые слова
#
if [ -n "$1" ]
#Проверить, введено ли ключевое слово
then
#Прочитать все заданные ключевые слова
#

Глава 27. Более сложные сценарии командного интерпретатора

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 751

751

26.06.2012 22:21:09

KEYWORDS=$@
#
else

#Прочитать все параметры как отдельные слова
# в одной и той же строке

#Ключевые слова не заданы. Запросить их ввод
echo
echo "What keywords would you like to search for?"
echo -e "Please separate words by a space: \c"
read ANSWER
KEYWORDS=$ANSWER

fi
#
##############################################
# Выполнить поиск записи с данными о проблеме
#
echo
echo "The following was found using keywords: $KEYWORDS"
echo
#
KEYWORDS=‛echo $KEYWORDS | sed 's/ /|/g'‛
#
$MYSQL
>

sed '2{
s/fox/elephant/
s/dog/cat/
}' data1

В данном примере редактор sed применяет каждую из подстановок ко второй строке в файле данных.

Удаление строк
Действие, выполняемое командой delete (сокращенно d), в основном соответствует ее
названию: она удаляет все текстовые строки, сопоставляемые с заданной схемой адресации.
При использовании команды delete необходимо соблюдать осторожность, поскольку, если не
будет задана схема адресации, произойдет удаление всех строк из потока:
$ sed 'd' data1

Приложение Б. Краткое руководство по программам sed и gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 765

765

26.06.2012 22:21:10

Очевидно, что команда delete становится наиболее удобной при использовании в сочетании с указанным адресом. С ее помощью можно удалять конкретные строки текста из потока
данных либо по номеру строки:
$ sed '3d' data6

либо с указанием конкретного диапазона строк:
$ sed '2,3d' data6

В команде delete может применяться и средство сопоставления с шаблонами редактора
sed:
$ sed '/number 1/d' data6

Из потока будут удалены только строки, сопоставляемые с указанным текстом.

Вставка и добавление текста
Как и следовало ожидать, редактор sed, подобно любому другому редактору, позволяет
вставлять текстовые строки в поток данных и присоединять к концу потока данных дополнительные строки. Изучая различия между этими двумя действиями, необходимо учитывать
следующее, чтобы избежать путаницы:
■ команда insert (сокращенно i) добавляет символ перевода на новую строку ПЕРЕД
указанной строкой;
■ команда append (сокращенно a) добавляет символ перевода на новую строку ПОСЛЕ
указанной строки.
Изучение формата этих двух команд может оказаться затруднительным в связи с возможной путаницей: задавая команду вставки или добавления, нельзя приводить саму команду и ее
данные в одной командной строке. Строку, подлежащую вставке или добавлению, необходимо
задавать отдельно, на отдельной строке. Для этого применяется следующий формат:
sed '[address]command\
new line'

Текст, приведенный в строке new line, появляется в выходных данных редактора sed
в том месте, которое указано в команде. Напомним, что при использовании команды insert
текст появляется перед текстовым содержимым потока данных:
$ echo "testing" | sed 'i\
> This is a test'
This is a test
testing
$

А при использовании команды append добавляемая строка появляется после указанного
текста в потоке данных:
$ echo "testing" | sed 'a\
> This is a test'
testing
This is a test
$

Это позволяет вставлять текст в конце обычного текста.

766

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 766

26.06.2012 22:21:10

Внесение изменений в строки
Команда change позволяет изменить содержимое всей строки текста в потоке данных. Она
имеет формат, аналогичный формату команд insert и append, поскольку в ней вновь вводимая строка также должна быть задана отдельно от остальной части команды sed:
$ sed '3c\
> This is a changed line of text.' data6

Символ обратной косой черты используется для обозначения символа перевода на новую
строку данных в сценарии.

Команда преобразования transform
Команда transform (сокращенно y) — это единственная команда редактора sed, действие
которой распространяется на отдельные символы. В команде transform используется следующий формат:
[address]y/inchars/outchars/

Команда transform выполняет взаимно однозначное отображение значений символов
inchars в значения символов outchars. Первый символ из inchars преобразуется в первый
символ из outchars. Второй символ из inchars преобразуется во второй символ из outchars.
Такое отображение указанных символов продолжается по всей длине заданных строк inchars
и outchars. Если строки inchars и outchars не имеют одинаковую длину, то редактор sed
формирует сообщение об ошибке.

Вывод строк
Команда p передает строку в вывод редактора sed, по аналогии с тем, для чего служит флаг
p в команде подстановки. Чаще всего команда print (сокращенно p) применяется для вывода
строк, которые содержат текст, сопоставленный с текстовым шаблоном:
$ sed -n '/number 3/p' data6
This is line number 3.
$

Команда print позволяет фильтровать только определенные строки данных из входного
потока.

Запись в файл
Для записи строк в файл предназначена команда w. Она имеет следующий формат:
[address]w filename

Значение имени файла filename может быть задано с указанием относительного или полного имени пути, но в любом случае пользователь редактора sed должно иметь разрешение на
запись в файл. Для обозначения адреса (параметр address) может применяться метод адресования любого типа, используемый в редакторе sed, будь то метод, основанный на указании
единственного номера строки, текстового шаблона, диапазона номеров строк или текстовых
шаблонов.
Ниже приведен пример, в котором в текстовый файл выводятся только первые две строки
из потока данных:
$ sed '1,2w test' data6

Выходной файл test содержит только первые две строки из входного потока.

Приложение Б. Краткое руководство по программам sed и gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 767

767

26.06.2012 22:21:10

Чтение из файла
Выше уже было описано, как вставлять данные и добавлять текст к потоку данных из командной строки sed. Команда read (сокращенно r) позволяет вставлять данные, содержащиеся в отдельном файле, и имеет следующий формат:
[address]r filename

Параметр filename указывает абсолютное или относительное имя пути для файла, который содержит данные. При использовании команды read не предусмотрена возможность
задавать диапазон адресов. Разрешается задавать только единственный номер строки или адрес
в виде текстового шаблона. Редактор sed вставляет текст из файла после строки, указанной
этим адресом.
$ sed '3r data' data2

Редактор sed вставляет весь объем текста из файла данных в файл data2, начиная со строки 3 файла data2.

Программа gawk
Программа gawk представляет собой версию GNU исходной программы awk, предусмотренной в Unix. Программа gawk позволяет поднять на новый уровень сложность решаемых
задач по сравнению с редактором sed, поскольку в ней вместо простых команд редактора применяются целые сценарии на полноценном языке программирования. В настоящем разделе
содержатся основные сведения о программе gawk, и он может служить как справочник по его
функциям.

Формат команды gawk
Программа gawk имеет следующий основной формат:
gawk options program file

В табл. Б.2 приведены опции options, поддерживаемые программой gawk.

Таблица Б.2. Опции gawk
Опция

Описание

-F fs

Задать для файла разделитель, который служит для разграничения полей данных в строке

-f file

Указать имя файла, из которого должна быть считана программа

-v var=value

Определить переменную и значение по умолчанию для использования в программе gawk

-mf N

Задать максимальное количество полей, подлежащих обработке в файле данных

-mr N

Задать максимальный размер записи в файле данных

-W keyword

Указать режим совместимости или уровень предупреждения для программы gawk. Чтобы получить список всех имеющийся ключевых слов keyword, можно воспользоваться опцией help

Опции командной строки предоставляют простой способ настройки средств, применяемых
в программе gawk.

768

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 768

26.06.2012 22:21:10

Использование программы gawk
Для использования программы gawk можно вызвать ее на выполнение непосредственно из
командной строки или из сценария командного интерпретатора. В настоящем разделе описано,
как использовать программу gawk и подготавливать сценарии, предназначенные для обработки
этой программой.

Чтение программного сценария из командной строки
Сценарий программы gawk заключен в открывающие и закрывающие фигурные скобки.
Между этими двумя фигурными скобками должны быть помещены команды сценария. Поскольку предполагается, что в командной строке gawk весь сценарий представлен в виде одной
текстовой строки, необходимо также заключить сценарий в одинарные кавычки. Ниже приведен пример простого сценария для программы gawk, заданного в командной строке.
$ gawk '{print $1}'

Этот сценарий отображает первое поле данных из каждой строки входного потока.

Использование в программном сценарии нескольких команд
Язык программирования был бы слишком маловыразительным, если с его помощью можно
было задавать в программе только одну команду. Поэтому и в языке программирования gawk
предусмотрена возможность комбинировать команды, создавая полноценную программу. Чтобы воспользоваться несколькими командами в программном сценарии, заданном в командной
строке, достаточно разграничить команды точками с запятой:
$ echo "My name is Rich" | gawk '{$4="Dave"; print $0}'
My name is Dave
$

В этом сценарии выполняются две команды: вначале четвертое поле данных заменяется
другим значением, затем отображается вся строка данных в потоке.

Чтение программы из файла
Как и в случае редактора sed, редактор gawk позволяет сохранять программы в файле и вызывать их из командной строки:
$ cat script2
{ print $5 "'s userid is " $1 }
$ gawk -F: -f script2 /etc/passwd

Программа gawk применяет все команды, заданные в файле, к данным из входного потока.

Выполнение сценариев перед обработкой данных
Программа gawk позволяет также указывать, когда должен быть выполнен программный
сценарий. По умолчанию программа gawk считывает строку текста из входного потока, а затем
выполняет программный сценарий применительно к данным в строке текста. Иногда может
потребоваться выполнить некоторый сценарий перед обработкой данных, например, чтобы
создать раздел с заголовком для отчета. Для этого можно воспользоваться ключевым словом
BEGIN. Это вынуждает программу gawk выполнить программный сценарий, указанный после
ключевого слова BEGIN, перед чтением данных:

Приложение Б. Краткое руководство по программам sed и gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 769

769

26.06.2012 22:21:10

$ gawk 'BEGIN {print "This is a test report"}'
This is a test report
$

В раздел BEGIN можно поместить команды gawk любого типа, но чаще всего применяются
команды, которые присваивают переменным значения по умолчанию.

Выполнение сценариев после обработки данных
В отличие от ключевого слова BEGIN, ключевое слово END позволяет задать фрагмент программного сценария, выполняемого программой gawk после чтения данных:
$ gawk 'BEGIN {print "Hello World!"} {print $0} END {print
"byebye"}'
Hello World!
This is a test
This is a test
This is another test.
This is another test.
byebye
$

Программа gawk сначала выполняет код в разделе BEGIN, затем обрабатывает все данные во
входном потоке и, наконец, выполняет код в разделе END.

Переменные gawk
Программа gawk представляет собой намного большее, чем просто редактор; это — интерпретатор, создающий полноценную среду программирования. Широкие возможности gawk
обусловлены также тем, что с этой программой связано много команд и функций. В настоящем
разделе приведены основные сведения, с которыми необходимо ознакомиться, чтобы успешно
разрабатывать программы для интерпретатора gawk.

Встроенные переменные
В программе gawk встроенные переменные используются для ссылки на конкретные средства, применяемые при работе с данными в этой программе. В настоящем разделе описаны
встроенные переменные, доступные для использования в программах gawk, и показано, как
с ними обращаться.
Программа gawk определяет данные как записи и поля данных. При этом запись рассматривается как строка данных (по умолчанию разграничиваемая символами обозначения конца
строки), а под полем данных подразумевается отдельный элемент данных в строке (по умолчанию разграничиваемый пробельным символом, таким как пробел или знак табуляции).
В программе gawk переменные поля данных используются для ссылки на элементы данных
в каждой записи. Описание этих переменных приведено в табл. Б.3.

Таблица Б.3. Переменные полей и записей данных программы gawk
Переменная
$0

Описание

$1

Первое поле данных в записи

$2

Второе поле данных в записи

770

Вся запись данных

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 770

26.06.2012 22:21:10

Окончание табл. Б.3
Переменная

Описание

$n

Поле данных в записи, которое находится в позиции n

FIELDWIDTHS

Разделенный пробелами список чисел, определяющих точную ширину (в пробелах) каждого
поля данных

FS

Символ разделителя полей ввода

RS

Символ разделителя записей ввода

OFS

Символ разделителя полей вывода

ORS

Символ разделителя записей вывода

Кроме переменных, которые задают значения разделителей полей и записей, в программе
gawk предусмотрены некоторые другие встроенные переменные, позволяющие определить,
что происходит с данными, и извлечь информацию из среды командного интерпретатора.
В табл. Б.4 приведены дополнительные сведения о таких встроенных переменных gawk.

Таблица Б.4. Дополнительные сведения о встроенных переменных gawk
Переменная
ARGC

Описание

ARGIND

Индекс в ARGV текущего обрабатываемого файла

ARGV

Массив параметров командной строки

CONVFMT

Формат преобразования для чисел (см. инструкцию printf). Значением по умолчанию является %.6 g

ENVIRON

Ассоциативный массив текущих переменных среды командного интерпретатора и их значений

ERRNO

Зафиксированная в системе ошибка, если при чтении или закрытии входных файлов произошла
ошибка

FILENAME

Имя файла данных, используемого для ввода данных в программу gawk

FNR

Текущий номер записи в файле данных

IGNORECASE

Если установлено ненулевое значение, выполнять с помощью gawk все строковые функции
(включая регулярные выражения); игнорировать регистр символов

NF

Общее количество полей данных в файле данных

NR

Количество обработанных входных записей

OFMT

Формат вывода для отображения чисел. Значением по умолчанию является %.6 g

RLENGTH

Длина подстроки, сопоставленной в функции match

RSTART

Индекс начала подстроки, сопоставленной в функции match

Количество представленных параметров командной строки

Встроенные переменные можно использовать в любом месте в программном сценарии
gawk, включая разделы BEGIN и END.

Присваивание значений переменным в сценариях
Значения переменным в программах gawk присваиваются так же, как в сценариях командногоинтерпретатора, с использованием оператора присваивания:
$ gawk '
> BEGIN{
> testing="This is a test"

Приложение Б. Краткое руководство по программам sed и gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 771

771

26.06.2012 22:21:10

> print testing
> }'
This is a test
$

После присваивания значения переменной можно использовать эту переменную в сценарии gawk каждый раз, когда потребуется ее значение.

Присваивание значений переменным в командной строке
Для присваивания значений переменным в целях применения в программе gawk может
также использоваться командная строка gawk. Это позволяет задавать значения вне обычного
кода, изменяя при этом значения динамически. Ниже приведен пример использования переменной командной строки в целях выбора для отображения конкретного поля данных в файле:
$ cat script1
BEGIN{FS=","}
{print $n}
$ gawk -f script1 n=2 data1
$ gawk -f script1 n=3 data1

Такая возможность может стать основой превосходных способов обработки данных с помощью таких сценариев командного интерпретатора, как сценарии gawk.

Средства программы gawk
Некоторые средства программы gawk особенно хорошо подходят для манипулирования
данными, позволяя создавать сценарии gawk, с помощью которых можно осуществлять синтаксический анализ текстовых файлов почти любого типа, включая файлы журналов.

Регулярные выражения
Для задания фильтров, определяющих, к каким строкам данных в потоке данных должен
применяться программный сценарий, может использоваться формат базовых регулярных выражений (Basic Regular Expression — BRE) или формат расширенных регулярных выражений
(Extended Regular Expression — ERE).
Если используется регулярное выражение, то оно должно быть приведено перед левой фигурной скобкой управляемого им программного сценария:
$ gawk 'BEGIN{FS=","} /test/{print $1}' data1
This is a test
$

Оператор сопоставления
Оператор сопоставления позволяет ограничить применение регулярного выражения лишь
конкретным полем данных в записях. В качестве оператора сопоставления применяется знак
циркумфлекса (^). При этом необходимо задать оператор сопоставления наряду с переменной
поля данных и регулярным выражением, применяемым для сопоставления:
$1 ~ /^data/

Это выражение служит для фильтрации записей, в которых первое поле данных начинается
с текстовых данных.

772

Часть IV. Дальнейшее расширение средств работы со сценариями

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 772

26.06.2012 22:21:10

Математические выражения
В шаблоне сопоставления могут применяться не только регулярные, но и математические
выражения. Данное средство становится применимым, если возникает необходимость обеспечить сопоставление с числовыми значениями в полях данных. Например, предположим, что
необходимо вывести сведения обо всех пользователях системы, принадлежащих к группе пользователей root (к группе с номером 0). Для этого может использоваться следующий сценарий:
$ gawk -F: '$4 == 0{print $1}' /etc/passwd

Этот сценарий отображает первое значение поля данных для всех строк, которые содержат
значение 0 в четвертом поле данных.

Структурированные команды
Программа gawk поддерживает следующие структурированные команды:
Инструкция if-then-else:
if (condition) statement1; else statement2

Инструкция while:
while (condition)
{
statements
}

Инструкция do-while:
do {
statements
} while (condition)

Инструкция for:
for(variableassignment; condition; iteration process)

Очевидно, что перед программистом, занимающимся разработкой сценариев gawk, открываются широкие возможности создания программ. Язык gawk позволяет конструировать такие
программы, которые по своему функциональному назначению не уступают программам почти
на любом языке высокого уровня.

Приложение Б. Краткое руководство по программам sed и gawk

Linux_Command_Line_and_Shell_Scripting_Bible.indb 773

773

26.06.2012 22:21:10

Предметный указатель
A
ANSI

G
GID

American National Standards
Institute 53

ASCII
American Standard Code for
Information Interchange 53

B
BRE
Basic Regular Expression 509

BSD
Berkeley Software Distribution 124

Command Line Interface 51

Group ID 177

Mail User Agent 671

GNU Network Object Model
Environment 42

Open Source Software 38

I
IMAP
Internet Message Access
Protocol 677

dash

International Organization for
Standardization 53

J
JFS
Journaled File System 204

K
K Desktop Environment 41

ksh

PID
Process ID 35; 408
Package Management System 221

POP
Post Office Protocol 677

PV
Physical Volume 211

R
RPM
Red Hat Package Management
system 282

Korn shell 604

Debian ash 589

L

DEC
Digital Equipment Corporation 55

DNS
Domain Name System 671

E
EOF
End-of-File 485

ERE
Extended Regular Expression 509

LAMP
Linux-Apache-MySQL-PHP 619

Linus Torvalds 29
LiveCD 28
LV
Logical Volume 211

LVM
Logical Volume Manager 211

M
MDA
Mail Delivery Agent 671

Index.indd 774

P
PMS

ISO

KDE

D

O
OSS

GNU 28

Cookie-файл 649
csh
C shell 604

Mail Transfer Agent 671

MUA

GNOME

C
CLI

MTA

S
SGI
Silicon Graphics Incorporated 204

SGID
Set Group ID 195

SMTP
Simple Mail Transfer Protocol 671

SQL
Structured Query Language 624

SSH
Secure Shell 124

SUID
Set User ID 195

29.06.2012 12:04:02

T
tar-файл 699

Адрес
Адресация

U
UCE
Unsolicited Commercial
E-mail 671

UID
User ID 175; 603

URI

V
VFS

Анимация 56
Апплет 42
Архивирование
данных ежечасное 703
данных за день 701
файлов данных 698

Б
База
данных terminfo 58

База данных 626

Virtual File System 37

VG
Volume Group 211

vi
improved vim 243

W
widget 460

MySQL 619
postgres 632
PostgreSQL 628
template0 632
template1 632
реляционная 634

Безопасность
данных 175

Библиотека 446

X
XML
Extensible Markup Language 646

Y
Yanking 250

Z

KDE 43
ncurses 676
графическая текстовая curses 648
функций 585
функций 447

Бит
SGID 195
фиксации 190; 195

Блок 299
Браузер

zsh line editor 603

А
Автономность 444
Агент
доставки сообщений 671
пересылки сообщений 671
почтовый пользователя 671

Администратор
системный 692

Предметный указатель

Буфер
обратной прокрутки 77

Буферизация
данных 55

В
Веб-сайт
c URL 661
Lynx 648
Mutt 688
MySQL 620

Вектор 55
Владелец
файла 194

Вложенность
циклов 339

Возврат
каретки 54
значения 436
из функции 436

Возобновление
выполнения 413

Восстановление
файловой системы 210

Вставка
данных 250
текста 497

Выборка
значений параметров 437

Вывод
номеров строк 502
ошибок 382
последних строк 552
форматированный 577
из функции 436

Выгрузка 30
Вызов
функции 431
функции рекурсивный 444

Выполнение
перехода 543

Выработка
сигнала 402

Выражение

текстовый 647

zle

Ведение
журнала 55; 202

построчная 492
построчная числовая 493

Uniform Resource Identifier 263

Index.indd 775

PostgreSQL 628

электронной почты 529; 669

группирования 525
математическое 572
регулярное 494; 507
регулярное расширенное 521
регулярное 143
регулярное расширенное 144

Выход
из цикла 343
по тайм-ауту 374
из сценария 292

Вычисление
факториала 445

775

29.06.2012 12:04:03

Ж

Вычисления
математические 580
математические 287

Г

Журнал 201
ошибок 386
сообщений 398

З

График
резервного копирования 698

Графика векторная 55
Группа 186
пользователей 186
томов 211
Группирование команд 494

Д
Данные хранимые 618
Демон
atd 416
команды at 416

Дескриптор
файла 380
файла STDERR 382
файла STDIN 380
файла STDOUT 381
файла открытый 392
файла стандартный 380

Диапазон 518
адресов 554
символов 518

Диск
корневой 93

Диспетчер
логических томов 211

Дисплей
текстовый 52

Дистрибутив 28
Linux 45
LiveCD 48
основной 46
специализированный 47
программного обеспечения
Беркли 124

Добавление
пользователя 179
текста 497

Доставка
непосредственная 671
почты 671
через прокси-сервер 671

776

Index.indd 776

Зависимость 222
нарушенная 235
Заголовок HTTP 649
Загрузка начальная 423

Задание 403
низкоприоритетное 408
остановленное 403
отложенное 419
переменной среды 155
пропущенное 422
шрифта 71
статуса выхода 435

Задача 128
Закладка 78
Закрытие
дескриптора файла 391

Замена
символов 492
шаблона 545

пользователя 182
потока управления 542
приоритета 123
разрешений 192

Изображение
цветное 57

Имя
группы 186
регистрационное 176
сценария базовое 356
функции 433

Инициализация 605
Инструкция
echo 274
assign 593
do 324
done 324
do-while 576
for 569; 576
function 599
GRANT 627
if 298; 573
if-then 298
SELECT 637
SQL 622
while 574

Интервал 523
учетная пользователя 175; 625 Интернет 647
Интерпретатор
учетная системная 177

Запись

Запуск сценария 401
Знак
вопросительный 522
вставки 512
подстановочный 508
равенства двойной 597
табуляции 503
тильды 244

И
Идентификатор
группы 177; 186
группы установленный 195
пользователя 175; 603
пользователя установленный 195
процесса 35; 408
пользователя 275

командный ; 38
командный bash 87
командный Bourne 39
командный dash 588
командный zsh 601; 662
командный дочерний 157
командный интерактивный 168

Интерфейс
клиентский MySQL 621
командной строки 51
командной строки lynx 649

Информация
о погоде 660

Использование
дисковой памяти 132; 723
файлов совместное 195
функции 431

Изменение
группы 188

Предметный указатель

29.06.2012 12:04:03

К
Кабель
связи 52

Кавычки 273
двойные 273
одинарные 273
одинарные обратные 278

Калькулятор 288
bash 288
bc 288

Канал
связи 54

Каталог 674
/etc/shadow 178
HOME 177
виртуальный 93
почтового ящика 674
текущий 164

Клавиатура 57
Клавиша
248
248
248

Комбинация
клавиш 402
клавиш 403
клавиш 485

Клавиша
блокировки прокрутки 57
ввода 57
возврата 57
останова прокрутки 57
перелистывания страниц 54
повторения 57
прерывания 57
со стрелкой 54; 58
удаления 57
функциональная 58

Класс
символов 515
символов специальный 519

Клиент 663
почтовый 669

Ключ 567
Код
разрешения 189
управляющий 54
статуса выхода 292

Кодировка 53

Предметный указатель

Index.indd 777

ANSI 53
ASCII 53
ISO-8859-1 53
ISO-10646 54
Latin-1 53

Колесико
прокрутки мыши 56

Команда
exit 294
expr 285
read 436
return 435
rpm 282
set 275
source 447
wc 281
alias 173
append 497
aptitude 223
at 416
atq 419
atrm 419
autoload 615
basename 355
batch 417
BEGIN 488
bg 413
branch 543
break 343; 458
bzcat 145
bzip2 145
case 301; 321; 454
cat 112
cd 95
chage 185
change 499
chfn 184
chgrp 194
chmod 192; 314
chown 194
chpasswd 184
chsh 184
clear 455
configure 240
continue 343
cp 109
date 91; 298
delete 495
DELETE 637
delete многострочная 536

delete однострочная 536
df 136; 723
dialog 460
dpkg 222
du 137; 693
egrep 144
emacs 591
export 594
fdisk 205
fg 414
fgrep 144
file 112
finger 184
for 323
free 725
function 599
getopt 366
getopts 369
grep 142; 726
groupadd 187
groupmod 188
gzip 146
head 117
history 589
infocmp 59
insert 497
INSERT 636
ipcs 32
jobs 411
kdialog 471
kill 131; 404
killall 132
kwrite 256
less 115
let 611
list 502
ls 97
lsof 392
lvcreate 216
lvdisplay 217
lynx 649
mail 685
make 240
man 91; 208
mkdir 196; 209
mktemp 395
more 114
mount 133; 209
mutt 689
mv 107
mysql 622

777

29.06.2012 12:04:03

next 533
next многострочная 534
next однострочная 533
nice 414
nohup 410
passwd 183
print 485
printf 577
print многострочная 537
print однострочная 537
ps ; 120; 33; 403; 725
psql 631
pvcreate 215
pvdisplay 215
read 372; 455; 504
renice 415
repeat 613
rm 108
rmdir 110
rpm 222
select 458
SELECT 638
set 153; 367; 602
shift 361
SHOW 624
SHOW TABLES 627
sleep 403
sort 138; 694
stat 111
substitute 492
substitution 503; 534
sudo 227; 240
tac 542
tail 116
tar 147; 698
tee 398
test 301; 544
top 127
touch 103; 190
transform 500
trap 404
typeset 612
umask 190
umount 135
unset 158
until 338
uptime 722
USE 625
useradd 179
userdel 182
usermod 187

778

Index.indd 778

vgcreate 215
vgdisplay 215
vi 243
vim 243
vmstat 730
which 726
while 335
zcompile 616
zenity 474
zftp 610
zmodload 609
zshmodules 612
ztcp 663
zypper 232
встроенная 606
встроенная dash 594
замены vim 247
командного интерпретатора 91
многострочная 532
поиска vim 246
редактирования 245
событий X 65
структурированная 297;
572; 613
структурированного программирования 572

Комментарий 272
Компоновка
меню 454

Консоль
Linux 52; 61
виртуальная 62

Конструкция
ORDER BY 638
WHERE 637

Контроль
доступного дискового пространства 692

Концепция OSS 38
Копирование
в память 250
резервное 213; 698
файла 104

Копия

Л
Линейка
прокрутки 56

Линус Торвальдс 29
Листинг 695
Ловушка 406

М
Манипулирование
Манипулирование файлами 138

Маркер
Маркер сворачивания 255

Маска 191
Маска пользовательская 190

Массив ; 171; 564
Массив ассоциативный 564
Массив переменных 171; 594
Массив с числовыми индексами 567

Меню 453
K 42
сценария 454
текстовое 453

Метакоманда 631
Метод
POST 655

Моделайн 267
Модификатор
числовой 245

Модификация
несанкционированная 175

Модуль 294
TCP 663
zsh 609
загружаемый 601
командный 601

Модульность 670
программного обеспечения
670

Монтирование 132; 93
файла образа CD 135

Мышь 52

зеркальная 214

Корень 93
Корпорация
SGI 204

Н
Набор
разрешений 190

Предметный указатель

29.06.2012 12:04:03

Написание

текстового файла 542

сценариев 242

Настройка

Объект
базы данных MySQL 625

клавиатуры 67

Номер

экрана монитора 454

Объявление

П

типа данных 612

задания 403; 408
индексного узла 200
телефона 527
устройства младший 36
устройства старший 36

Носитель
информации 237
информации сменный 132

Нумерация
строк в файле 551

О
Область
буферная 243
буферов 538
подкачки 30
прокрутки 56
просмотра 56
определения 439

Обозначение
восьмеричное 191
конца строки 503
символическое 193
переменной 276

Оболочка 548
сценария 548

Обработка

Ограничение
данных 635
данных not null 635

Окно
прокручиваемое 464
регистрации 63
редактирования 243
редактирования KWrite 255
с вкладками 73
скользящее 552
терминального режима 249

Оператор

регулярных выражений расширенных 509

Обращение 518
класса символов 518
команды 540

Предметный указатель

Пакет 221
coreutils 38
DEB 620
dialog 459
gdialog 474
Lynx 648
Postfix 680
RPM 620
zenity 474
программ 221
программ XFree86 40
программ X.org 40
эмуляции терминала 51; 52

одинарной точки 272
if 573
Память
логический 317
виртуальная 30
перенаправления 644
физическая 30
присваивания 566
Панель 42
сопоставления 571
задач 42
точки 447; 449
Параметр 148
Операция математическая 566
--forest 127
Определение функции
GNU длинный 126
449 ; 584
в стиле BSD 124
Опция
в стиле Unix 121
инициализации 605
безопасности 192
командной строки 352
командной строки 352
Организация
команды lynx 650
модульная 670
опции 366
цикла 545
позиционный 353
Останов
прокси-сервера 658
процесса 130
Пароль 176

данных 480
многострочного текста 533
опций командной строки 362
Отображение
параметров автоматическая
зеркальное 214
368
шрифта 71
сигнала 401
сообщений 273
сигналов 130
Отслеживание
переменных 439
проблем и решений 737
Обработчик
процессов 127
регулярных выражений 509
работы программ 119
регулярных выражений базофайла 116
вых 509

Index.indd 779

заданий 417; 419

Очистка

Отсчет

значений индексов 172

Отчет 722
с моментальным снимком 722

Очередь

Перевод
строки 54

Передача
данных по каналу 282
параметров 437

Перезапуск
задания 413

Переименование
файла 107

Переключение перенаправления 386

Переменная 275
глобальная 439
локальная 439

779

29.06.2012 12:04:03

ARGC 563
ARGV 563
ENVIRON 564
FIELDWIDTHS 561
ORS 562
RS 562
USER_ACCOUNT_RECORD
710
встроенная 559
встроенная gawk 563
глобальная 151
локальная 151
определяемая пользователем 559
параметра специальная 357
пользовательская 565
поля данных 560
специальная 357
среды 150; 591
среды Bourne 160
среды fpath 614
среды Linux 150
среды Lynx 657
среды OPTARG 369
среды OPTIND 369
среды PATH 163
среды REPLY 374
среды глобальная 151
среды локальная 153
среды пользовательская 151
среды системная 151
среды собственная 155
с типом массива 568
пользовательская 277
системы 277
среды 275
среды PATH 272

Перемещение
файла 107

Перенаправление 280; 381
ввода 280
ввода через буфер 281
вывода 280
временное 384
вывода sed 549
вывода цикла 349
дескриптора файла 388
постоянное 384
собственное 387

Переопределение 433

780

Index.indd 780

Переформатирование
файловой системы 219

Перехват
вывода 66
команды выхода 405
сигналов 404

Переход
по каталогам 95

Планирование
запуска 416

Погода 658
Подавление
вывода команды 394

Подстановка
имен файлов 331

Подсчет
параметров 357

Поиск
данных 142
инкрементный 251
неинкрементный 251
функций 614

Поле 561
комментария 177

Получение
данных от пользователей 352

Поток
команд 542
управления 542

Потребитель
дискового пространства 694

Потребление
места на диске 693

Почта
электронная 669
электронная рекламная незапрашиваемая 671

Право
владения 194
доступа 634
доступа к файлам 175
доступа к файлу 188

Прерывание
процесса 402

Приглашение
вторичное 487
к вводу информации 89
к вводу пароля 622

Применение

дополнительного экрана 55
сдвига 361
функции 430

Принцип
\“клиент/сервер\” 665

Приоритет
планирования 414
процесса 414
процесса 123
Приостановка процесса 403

Проверка
даты файла 316
каталогов 309
на наличие файла 311
номера телефона 527
параметров 356
права владения 315
существования объекта 310

Программа 487
anacron 422
awk 484
bunzip2 145
bzcat 145
bzip2 144
bzip2recover 145
cron 420
cURL 661
gedit 262
GNU 29
gunzip 145
gzcat 145
gzip 145
LVM 212
Lynx 647
mail 674
Mailx 674; 684
MDA 672
MTA 671
MUA 674
Mutt 676; 687
mysql 621
PMS 222
Postfix 680
psql 631
resize2fs 219
sendmail 678
unzip 146
usermod 183
yum 232
zip 146

Предметный указатель

29.06.2012 12:04:03

zipcloak 146
zipnote 146
zipsplit 146
клиента 666
сервера 665
с открытым исходным кодом 38
управления данными 559

Программное обеспечение
прикладное 29

Прокрутка 56
обратная 77

Прокси-сервер 656
Пропуск команд 346
Прослушивание 124
Просмотр
заданий 411
несанкционированный 175
файла 115
части файла 116

Пространство
дисковое 693
обработки 534
хранения 538
шаблонов 534; 538

Протокол 664
HTTP 655
SMTP 671

Профиль 74
Shell 74

Процесс ; 33
init 33; 423
init типа System V 424
init типа Upstart 425
дочерний 157
начальной загрузки 423
Процесс фоновый 408

Процесс-зомби 725
Псевдоним
команды 173

Путь
абсолютный 95
относительный 96

П
Работа
с файлами данных 138

Раздел
Раздел основной 206

Предметный указатель

Index.indd 781

Раздел первичный 207
Раздел расширенный 206

Разделение
опций и параметров 363

Роль
группы 633
регистрации 633; 636
регистрации PostgreSQL 633

Разделитель

С

полей внутренний 329

Размещение
в последнем блоке 203

Размонтирование 132; 135
Распределение
блоков предварительное 203
памяти 724
полосовое 213
Регистрация на сервере 639
Редактирование данных
245; 250

Редактор

Сбор
данных с экрана 658
статистических данных 730

Сеанс
терминальный 409; 647

Сегмент
общей памяти 32

Сервер 663
MySQL 626
PostgreSQL 629

Сжатие

emacs 247; 591
данных 144
gawk 484
Сигнал 130; 401
GNOME 261
HUP 131
Kate 254
INT 131
KDE 254
KILL 131
KWrite 255
процесса 130
sed 481
процесса Linux 131
vi 242
EXIT 405
vim 242; 243
Linux 401
построчный zsh 603
SIGCONT 411
потоковый 481
SIGHUP 402
текстовый 242; 481
SIGINT 402
текстовый интерактивный 481
SIGKILL 404
Режим
SIGTERM 404
визуальный 246
Символ
вставки vim 244
канала 282
графического рабочего
передачи данных по канастола 52
лу 282
командной строки 242; 244
перенаправления 281
консоли Linux 52
графический 55
консоли графический 242
канала 524
нормальный vim 244
конца файла 485
однопользовательский 33
одинарной точки 164
переднего плана 414
перенаправления 380; 381
полноэкранный 243
пробельный 486
работы системы 424
разделения полей 486
текстовый 52
разделителя полей 561
фоновый 407
специальный 511
Рекурсия 444
точки 514
Репозитарий 222
экранирующий 492
aptitude 229
экранирующий 286
yum 236
Символ-шаблон 102
утвержденный 237

781

29.06.2012 12:04:03

Система
GNU/Linux 38
Postfix 680
X Window 40
безопасности файлов 175
ввода и вывода 379
доменных имен 671
инициализации 33
операционная Linux 28
управления пакетами 221
файловая 36; 199
файловая ext 200
файловая ext2 200
файловая ext3 202
файловая ext4 203
файловая JFS 204
файловая Linux 92
файловая ReiserFS 203
файловая XFS 204
файловая виртуальная 37
файловая расширенная 200
файловая с ведением
журнала 201
управления пакетами 282
файловая iso9660 133
файловая vfat 133

Скобка
квадратная 515
фигурная 494

Скобки
квадратные 287
квадратные двойные 319
круглые двойные 318; 611

Словарь 568
Слово
ключевое function 431
ключевое local 441
ключевое BEGIN 488
ключевое END 489
ключевое function 584
ключевое primary key 635

Снимок 722
моментальный 213; 722
моментальный каталога 698

Событие 425
запуска 425

Содержимое
файла 243

Создание
библиотеки 446

782

Index.indd 782

базы данных 626
временного файла 395
групп томов 215
группы 187
дескриптора файла 387
журнала 209
каталога 110
логического тома 216
раздела 205
файла 103
файловой системы 208
функции меню 455
функции 430; 431

Сопоставление 521
многострочное 538
с шаблоном 320; 521
с шаблоном 142

Сортировка 139
данных 138
лексикографическая 139
по месяцам 139
почты автоматическая 673
с учетом числовых значений 139
Состояние процесса 35

Сочетание
циклов until и while 341

Статус
выхода ; 292
выхода ненулевой 299
задания 408
кода завершения 461
файла 111

Стол рабочий
рабочий GNOME 42
рабочий KDE 41
рабочий графический 40

Страница 30
общей памяти 32

Строка
данных 724
заголовка 724
командная bash 88
командная lynx 649
командная Mutt 688
командная mysql 621; 623
командная xterm 63
командная интерактивная 244
меню 75
пустая 514
сообщения 243
формата 577

Структура
виртуального каталога 93

Спам 671
Спецификатор

Схема 633

формата 577

Сценарий

Способ
запуска bash 164

Сравнение
строк 304
строк на равенство 305
файлов 309
чисел 302

Среда
X Window 63
графического рабочего
стола 29
командной строки 51
Средство bash 596

Ссылка
гибкая 106
жесткая 106
символическая 106
Стандарт POSIX 509
Стандартизация параметров 371

public 633
командного интерпретатора 270
рекурсивный 445
для системного администратора 692
запуска 424
интерактивный 453
командного интерпретатора 39
программный 487

Т
Таблица
cron 416; 420
данных 625
индексных узлов 200
процессов 33
разделов 205
страниц памяти 30

Предметный указатель

29.06.2012 12:04:03

Табуляция
горизонтальная 54

Тег
форматирования 645

сценарием 401
учетными записями 705
циклом 343

Уровень
безопасности 191

Терминал
DEC VT100 55
DEC VT102 55
GNOME 80
Konsole 72
Tektronix 4010 55
xterm 63
ввода-вывода 52
Тип терминала 243
Тире двойное 363

Условие 302
составное 317

Установка
MySQL 619
из исходного кода 237
локальная 233
программного обеспечения 221

Ф

Том
логический 211
физический 211

Точка
монтирования 133
монтирования 93; 209
привязки 512

У
Удаление
задания 419
каталога 110
ловушки 406
переменной среды 158
пользователя 182
пустых строк 553
строк 495
файла 108

Узел
индексный 101; 109; 200
промежуточный 671

Указатель 390
внутренний 390

Уничтожение
задания 404
процесса 711
файла 108

Упорядочение
строк 305

Управление
данными 559
заданиями 411
логическими томами 219
пакетами 221
потоком данных 297

Предметный указатель

Index.indd 783

Файл
zip 144
библиотеки 446
образа 134
сценария 271
.bashrc 88; 169
/etc/group 186; 187
/etc/passwd 88; 176
/etc/profile 165
inittab 424
lynx.cfg 656
nohup.out 410
null 394
/proc/meminfo 30
README 239
sendmail.cf 679
shadow 178
terminfo 58
блочный 35
временный 395
данных 112
запуска 164
исполняемый 112
конфигурации Lynx 656
конфигурации master.cf 683
конфигурации Postfix 682
конфигурации sendmail 678
почтового ящика 673
профиля 167
символьный 35
скрытый 97
специальный 36
сценария 427
текстовый 112; 480
теневой 178

устройства 35

Факториал 445
Фильтр 102; 494
Фильтрация 509
данных 509
почты 673
текста 509

Фишинг 656
Флаг
подстановки 490

Флеш-диск 49
Флешка 49
Флеш-накопитель
USB 49; 133

Формат
времени 417
даты 417
команды getopt 366
листинга 99
приглашения 89

Форматирование
вывода 578
раздела 208

Формирование
ссылки на файл 106

Функция 430
factorial 445
автономная 444
сценария 448
int 725
split 583
strftime 584
systime 584
встроенная 580
математическая 580
побитовой обработки 581
строковая 581
ядра 30

Функция-заглушка 455

Х
Хеш-массив 568

Ц
Цвет
переднего плана 57
текста 57
фона 57

783

29.06.2012 12:04:03

Э

Цикл
while 458; 574
вложенный 339
внутренний 340

Чтение
данных 372
данных из файла 504
из файла 376
имени программы 355
параметров 353

Ш
Шаблон 142; 507
согласования 143
сопоставленный 143
BRE 509
регулярного выражения 508
сопоставления 572
текстовый 494

784

Index.indd 784

Экран

Ю
Юникод 54

дополнительный 56

Я

Экранирование 511
специальных символов 511

Экстент 203
Элемент
графический 460
графический checklist 472
графический fselect 466
графический inputbox 463
графический menu 465
графический msgbox 461
графический radiolist 472
графический textbox 464
графический yesno 462

Ядро
Linux 29
виртуального каталога 93

Язык
программирования 484
программирования curl 661
программирования gawk 484

Ярлык
программы 42

Ящик почтовый 673

Эмуляция
клавиатуры 58
окна редактирования текста 242
терминала 51; 52

Предметный указатель

29.06.2012 12:04:03