2Unix/Linux und Shell-Programmierung
Warum wählen wir Unix/Linux als Einführung im Umgang mit Computern? Es gibt mehrere Gründe:
–Unix ist ein sauberes und transparent entworfenes Betriebssystem und daher für didaktische Zwecke gut geeignet.
–Unix erlaubt es dem Benutzer, sehr direkt mit dem Betriebssystemkern, dem sogenannten Kernel , zu interagieren. Man kann so die Funktionsweise des Computers und des Betriebssystem „fühlen“ und verstehen.
Für die Aneignung des Stoffes in diesem Kapitel genügt es nicht , sich einfach den Text durchzulesen. Um den Stoff tatsächlich anwenden zu können, ist es erforderlich, das Gelesene zu üben. Das ist vergleichbar mit dem Erlernen einer Fremdsprache, wo das bloße Lesen des Lehrbuchs ebenso nicht genügt, um die Sprache zu lernen. Viele Aspekte der Informatik haben einen ähnlichen Sprach-artigen Charakter und müssen durch Verwendung der Sprache geübt werden. Es wird empfohlen, alle Aufgaben aus diesem (und den nächsten) Kapitel selbst am Rechner durchzuspielen.
2.1Grundlegendes
Noch bevor wir die ersten Unix-Kommandos kennen lernen, beschäftigen wir uns mit einigen grundlegenden Eigenschaften von Betriebssystemen im Allgemeinen und Eigenschaften des Unix/Linux-Betriebssytems im Speziellen.
2.1.1Wozu dient ein Betriebssystem?
Um einen Computer nutzen zu können braucht man genau genommen nicht unbedingt ein Betriebssystem. Ohne Betriebssystem müsste aber ein Programmierer direkt mit der „nackten“ Maschine kommunizieren und seine eigenen Anweisungen schreiben unter anderem für ...
–die Ansteuerung aller Datenträger, die verwendet werden; also auch der Festplatten, der CD- und DVD-Laufwerke, der USB-Laufwerke, usw. Dass solch eine Programmierung eines Treibers , wie man diese Ansteuerungssoftware auch oft nennt, nicht ganz einfach ist, kann man den Anfängen von Linux entnehmen: Anfangs programmierte Linus Torvalds nur einen einzigen Treiber für eine Festplatte,
–das Festlegen der Struktur der Dateien, der Struktur des Dateisystems und, falls es mehrere Nutzer geben kann, den Zugriffsregeln auf das Dateisystem,
–die Ansteuerung eines Bildschirms; man müsste Treibersoftware schreiben, die einzelne Pixel auf dem Bildschirm aufleuchten lassen kann und zwar so, dass ein für den Benutzer nützliches Bild entsteht.
Bis zum Jahre 1967 war genau dies notwendig. Für jeden erworbenen Rechner, der zum damaligen Zeitpunkt so teuer waren, dass er nur durch eine große Institution gekauft werden konnte, musste diese Institution genau diese Art von Steuersoftware selbst schreiben. 1967 führte IBM erstmals ein eigenes Betriebssystem ein, das OS/360, das modellübergreifend eingesetzt werden konnte. Übrigens war die Entwicklung von OS/360 so komplex und IBM auch unerfahren in Softwareprojekten dieser Größe, dass sich die Auslieferung um mehr als 2 Jahre verzögerte. Die Entwicklung soll 50 Millionen Dollar gekostet haben. Auf Codezeilen umgerechnet entspricht das 225 Dollar pro Zeile.
Aufgabe 2.1
OS/360 ist heute kostenlos im Internet verfügbar und kann mit Hilfe eines ebenfalls freien Emulators a sowohl auf Windows als auch auf Unix ausgeführt und getestet werden. Installieren Sie OS/360 auf Ihrem Rechner und spielen Sie etwas mit dem Betriebssystem.
a Ein Emulator bildet ein bestimmtes Hardware- oder Softwaresystem in bestimmten Aspekten nach.
Um nochmals zusammenzufassen: Ein Betriebssystem ist:
–die Steuerungssoftware eines Computers
–die Schnittstelle zwischen den Rechnerkomponenten und Rechnerhardware (BIOS, Festplatten, Bildschirm-Controller usw.) und den Anwendungen, die auf dem Rechner laufen
–die Software zur Verwaltung und Pflege des Betriebs- und Dateisystems
–die Software zur Ansteuerung der Peripheriegeräte – also Geräte, die sich außerhalb des Rechners befinden, wie Maus, Tastatur, Drucker, usw.
Es gibt gute Gründe, die dafür sprechen, dass „closed source“-Betriebssysteme 12 Nachteile gegenüber „open source“-Betriebssystemen haben. Neal Stephenson, ein bekannter Science-Fiction-Autor und Aktivist für freie Software, schrieb in einem seiner Aufsätze:
Es liegt in der Natur von Betriebssystemen, dass es keinen Sinn macht, dass sie von einer bestimmten Firma entwickelt werden, deren Eigentum sie dann sind. Es ist sowieso ein undankbarer Job. Applikationen schaffen Möglichkeiten für Millionen von leichtgläubigen Nutzern, wohin gegen Betriebssysteme Tausenden von missmutigen Codern Beschränkungen auferlegen. Daher werden die Betriebssystemhersteller für immer auf der Hassliste aller stehen, die in der Hightech-Welt etwas zählen. Applikationen werden von Leuten benutzt, deren großes Problem es ist, alle ihre Funktionen zu begreifen, wohingegen auf Betriebssystemen Programmierer hacken, die von deren Beschränkungen genervt sind.[11]
2.1.2Unix vs. Linux
Linux ist eigentlich kein Unix-Derivat, d. h. es wurde separat entwickelt; man bezeichnet jedoch Linux oft als ein „unixoides“ System; es implementiert genau die für Unix typischen Betriebssystemfunktionalitäten. Da dieser Abschnitt sich nicht auf die Implementierung von Linux und Unix konzentriert, sondern fast ausschließlich auf deren Verwendung, ist es unerheblich, ob wir von Linux oder Unix sprechen; wir sprechen meistens von Unix, obwohl der Leser die meisten Konzepte vermutlich auf Linux ausprobieren wird. Aus Anwendersicht macht dies jedoch keinen Unterschied.
2.1.3Der Aufbau von Linux
Unix ist ein Multiuser - und Multitasking -Betriebssystem, d. h. es können sowohl mehrere Benutzer (User) gleichzeitig an einem Rechner arbeiten, als auch mehrere Programme (Prozesse, Tasks) quasi gleichzeitig bearbeitet werden. Beide Eigenschaften stellen hohe Anforderungen an das Betriebssystem, denn Konflikte müssen verwaltet werden, die aus folgenden Situationen entstehen:
–gleichzeitiger Zugriff auf eine Datei
–gleichzeitiger Zugriff auf ein Gerät
–gleichzeitiger Zugriff auf den Arbeitsspeicher
–gleichzeitiger Zugriff auf die Rechenleistung des Prozessors
Das Kernstück von Linux, auch Kernel genannt, bildet eine „Trennschicht“ zwischen der Hardware und einem Anwenderprogramm 13 . Diese Trennschicht sollte für das Anwenderprogramm undurchdringlich sein; benötigt ein Anwenderprogramm eine bestimmte Hardware, beispielsweise den Bildschirm, um Text auszugeben, dann sollte es nie direkt diese Hardware ansprechen, sondern nur den Kernel (über einen sogenannten Systemaufruf).
Der Kernel muss natürlich genau wissen, wie eine bestimmte Hardware angesprochen werden muss; dazu bedient er sich einer Treiberschnittstelle. Über diese Treiberschnittstelle kann er dann den eigentlichen speziellen Treiber für ein bestimmtes Gerät ansprechen. Abbildung 2.1 zeigt diesen Sachverhalt nochmals graphisch.
Aufgabe 2.2
Überlegen Sie sich, aus welchem praktischen Grund der Kernel eine sog. Treiberschnittstelle zur Verfügung stellt. Oder anders gefragt: Warum greift der Kernel nicht direkt auf den Treiber einer Hardware zu, sondern indirekt über die sog. Treiberschnittstelle?
2.1.4Die Shell
Ein sehr spezielles Anwendungsprogramm ist die Shell . Die Bezeichnung „Shell“, das englische Wort für „Schale“, soll zum Ausdruck bringen, dass die Shell wie Schale das Betriebssystem umgibt. Sie erlaubt dem Benutzer durch Eingabe von Kommandos die direkte Kommunikation mit dem Betriebssystem. Die Unix-Shell entspricht dem CMD.EXE 14 in DOS, die meisten und unter Unix gängigen Shells sind aber in vielerlei Hinsicht mächtiger.
Unter Unix gibt es nicht nur eine Shell, wie unter DOS, sondern eine ganze Menge davon. Die historisch gesehen „erste“, sehr einfach gestrickte Unix-Shell war die Bourne-Shell (aufrufbar durch sh), programmiert von Steven R. Bourne. Später gab es eine Reihe von Weiterentwicklungen, unter anderem die C-Shell (csh), die sich eng an der Programmiersprache C orientiert und die Korn-Shell. Die Free Software Foundation schließlich erweckte die alte Bourne-Shell wieder zum Leben und reicherte Sie mit den besten Features der C-Shell, der Korn-Shell und einiger anderer bis zu diesem Zeitpunkt entwickelter Shells an. Das Ergebnis nennt man – ein englisches Wortspiel – die „Bourne Again Shell“, oder kurz: Bash.
Die Bash wird mit dem Redstone-Update ab August 2016 auch nativ, d.h. mit exakt den selben ausführbaren Dateien, unter Windows 10 laufen mit dem „Windows Sub system for Linux“ (WSL). Alternativ kann man unter Windows auch Cygwin installieren, eine freie Software, die es erlaubt, auch unter Windows Unix/Linux-Programme laufen zu lassen. Dies wird durch die Bereitsstellung einer Kompatibilitätsschicht erreicht, die eine zu Unix/Linux kompatible Schnittstelle zur Verfügung stellt.
Wir empfehlen im Rahmen dieses Lehrbuchs ausschließlich mit der Bash zu arbeiten. Auch wenn sich heutzutage unter Unix mit Hilfe der modernen graphischen Benutzterschnittstellen wie Gnome oder KDE die allermeisten Aufgaben auch graphisch mit der Maus erledigen lassen, so bietet die Shell doch für fortgeschrittene Benutzer und für administrative Tätigkeiten noch immer die effizienteste Methode Aufgaben zu erledigen. Abbildung 2.2 zeigt ein Shell-Fenster.
Für alle Unix-Kommandos, die in diesem Kapitel vorgestellt werden, wird die Verwendung der Bash vorausgesetzt. In dieser können alle Befehle auch interaktiv eingegeben und getestet werden.
2.1.5Multitasking
Wenn ein Benutzer ein Programm startet, stellt der Kernel einen Speicherabschnitt zur Verfügung, in den das Programm geladen wird. Zusätzlich werden verschiedene Verwaltungsdaten zu diesem Programm intern in einer Tabelle gespeichert. Sobald das Programm läuft, spricht man nicht mehr von einem „Programm“, sondern von einem „Prozess “.
Zur Realisierung des Multitasking muss das Betriebssystem tricksen, denn muss auch auf Rechnern laufen, die nur einen einzigen Prozessor haben 15 , der zu einem bestimmten Zeitpunkt also auch immer nur einen (Maschinen-)Befehl-Prozess abarbeiten kann. Um den Anschein einer parallelen Ausführung zu erwecken, teilt Unix die verfügbare Rechenzeit des Prozessors in kleine „Zeitscheiben“ auf. Der sogenannte Scheduler teilt den einzelnen Prozessen dann bestimmte Zeitscheiben zu. Dieses Modell der Zeitscheiben-Zuteilung nennt man auch Multitasking. Unix verwendet das sogenannte präemptive Multitasking ; der Unterschied zu anderen Multitasking- Techniken ist, dass hier eine übergeordnete Instanz, nämlich der Scheduler, die Kontrolle über die Rechenzeit übernimmt.
2.1.6Das Dateisystem von Unix
In Unix existiert ein einziger Verzeichnis„baum“. Das Wort „Baum“ stammt aus der Graphentheorie, und wird auch in anderen Teilgebieten der Informatik als Bezeichnung für sich verzweigende Strukturen benutzt. Bei einer graphischen Darstellung steht im Allgemeinen die „Wurzel“ des Baumes oben. Im Gegensatz zu Unix existieren unter Windows im Allgemeinen mehrere Verzeichnisbäume: Für jedes physikalische Laufwerk wird unter Windows ein eigener Dateibaum anlegt. Abbildung 2.3 zeigt einen Dateibaum eines Unix-Systems, wie er typischerweise durch ein Ubuntu-System angelegt wird. Verzeichnisse können sowohl einfache Dateien also auch wiederum Unterverzeichnisse enthalten. Das „oberste“ Verzeichnis wird unter Unix mit / – gesprochen: root 16 – bezeichnet. Abbildung 2.3 stellt graphisch dar, dass beispielsweise home ein Unterverzeichnis von / ist, und user1 ein Unterverzeichnis von home. Das Zeichen / wird auch gleichzeitig zum Trennen von Datei- und Verzeichnisnamen verwendet.
Bei Datei- und Verzeichnisnamen unterscheidet Unix Groß- und Kleinschreibung; README und Readme sind also unterschiedliche Namen.
Der Begriff „Datei“ ist unter Unix weiter gefasst, als es Windows-Benutzer gewohnt sind. Unter Unix gibt es viele Dateiarten, von denen nur eine dem entspricht, was man gewöhnlich unter dem Begriff „Datei“ versteht:
–normale Dateien – Kürzel -
–Verzeichnisse – Kürzel d
–blockorientierte Geräte – Kürzel b
–zeichenorientierte Geräte – Kürzel cb
–Named Pipes – Kürzel pcb
Links verweisen nur auf eine Datei. Blockorientierte bzw. zeichenorientierte Geräte sind physikalische Medien, wie beispielsweise eine Festplatte oder eine parallele Schnittstelle. Jedes dieser Geräte ist über eine Datei in das Unix-System eingebunden. Gerätedateien befinden sich übrigens (meistens) im Verzeichnis /dev (= devices = Geräte). Mit Pipes können in Unix verschiedene Prozesse kommunizieren.
In Unix hat jede Datei einen Eigentümer sowie Benutzergruppen-Zugehörigkeiten. Eine Benutzergruppe könnte etwa „Student“, „Mitarbeiter“ oder „Professor“ sein. Zusätzlich besitzt jede Datei eine Menge von Attributen, die bestimmen, wer die Datei wie benutzen darf: r steht für „readable“, also lesbar; w steht für „writeable“, also beschreibbar; x steht für „executeable“, also ausführbar.
Mit dem Kommando
ls 〈 Datei1〉 〈 Datei2〉 ...
kann man sich Informationen über eine bzw. mehrere Dateien aus dem aktuellen Arbeitsverzeichnis ausgeben lassen. Eine häufig gebrauchte Option ist -l , was eine Ausgabe von ausführlichen Informationen bewirkt. Führe ich beispielsweise das Kommando ls -l einfinf.tex in dem Verzeichnis auf meiner Festplatte aus, in dem ich an diesem Buch arbeite, so erhalte ich die folgende Ausgabe:
Diese Zeile beschreibt eine Datei, mit dem Namen einfinf.tex, die am 23. April 2016 um 13:59 Uhr zum letzten Mal verändert wurde. Sie ist 6717 Bytes groß, gehört dem User tobias und der Gruppe tobias. Die Zeichenkette -rw-r–r– hat die folgende Bedeutung:
2.2Erste wichtige Kommandos
Dieser Abschnitt bietet einen ersten Überblick über die grundlegende Befehle zum Umgang mit Verzeichnissen, mit Dateien und zur Benutzer-Verwaltung.
2.2.1Aufbau von Shell-Kommandos
Ein Kommando, das üblicherweise über die Shell eingegeben wird, hat in Unix die Form:
〈 kommando 〉 - 〈 option1 〉 - 〈 option2 〉 ...– 〈 longoption1 〉 – 〈 longoption2 〉 ... 〈 file1 〉 〈 file2 〉 ...
Ein Kommando ist eine Folge von Zeichenketten, auch Strings genannt, die durch ein Leerzeichen oder einen Tabulator getrennt sind. Das erste Wort ist der Name des auszuführenden Kommandos. Die restlichen Wörter werden dem aufgerufenen Kommando als Argumente übergeben. Fehlt die Dateiliste, wird in der Regel die sogenannte Standardeingabe – normalerweise die Tastatur – als Eingabe verwendet.
In der Bash kann man zur Beschreibung von Dateinamen auch Wildcards verwenden. Wildcards sind Platzhalter für andere Zeichen. Häufig verwendet werden das Wildcard Stern (*), das für eine beliebige Folge von Zeichen in einem Dateinamen steht, und das Wildcard Fragezeichen (?), das für genau ein beliebiges Zeichen in einem Dateinamen steht. DOS und Windows haben diese Methode zur Beschreibung von Dateinamen übernommen. Im Gegensatz zu DOS und Windows werden diese Wildcards jedoch nicht vom jeweiligen Programm, sondern von der Shell zu Dateinamen expandiert und erst nach dieser Expansion wird der eigentliche Befehl aufgerufen. Noch bevor ein Unix-Kommando in der Bash ausgeführt wird, ersetzt die Bash alle Wildcardzeichen der gesamten Kommandozeile durch die entsprechenden Dateinamen. Ein bestimmtes Unix-Kommando „sieht“ also diese Wildcards nie, sondern erhält als Argumente immer die von der Bash erzeugten Dateilisten.
Ein wichtiges erstes Kommando, das Sie oft benutzen sollten, ist
man kommandoname
das das Benutzerhandbuch (engl: manual) eines bestimmten Befehls anzeigt. Wichtige Abschnitte des Benutzerhandbuchs sind:
Name: Name und Kurzbeschreibung; diese Kurzbeschreibung erhält man auch durch den Befehl whatis.
Synopsis: Schema der Argumente, Optionen und oder Parameter. Sind sie optional, werden sie in eckige Klammern eingeschlossen; drei Punkte geben mögliche Wiederholungen an.
Description: Hier wird die Funktionsweise des Befehls genau beschrieben.
Options: Beschreibung der einzelnen Optionen; in diesem Abschnitt werden Sie vermutlich oft herumstöbern.
Environment: Benutzte Umgebungsvariablen (siehe Abschnitt 2.4.4 ).
See also: Querverweise zu Benutzerhandbüchern anderer Befehle.
Mit q können Sie das Benutzerhandbuch wieder verlassen.
Experimentieren sie mit dem man-Kommando. Geben Sie in einer Shell das Kommando
ein und „durchforsten“ Sie dieses Benutzerhandbuch.
Aufgabe 2.4
Mit welchem Befehl können Sie sich ...
(a)die Dateien des aktuellen Verzeichnisses sortiert nach Ihrer Größe ausgeben lassen?
(b)die Dateien des aktuellen Verzeichnisses sortiert nach dem Datum der letzten Änderung ausgeben lassen?
(c)alle Dateien – auch die versteckten – des aktuellen Verzeichnisses ausgeben lassen?
(d)die ausführliche Liste aller – auch der versteckten – Dateien sortiert nach dem Datum der letzten Änderung ausgeben lassen?
Hinweis: Verwenden Sie den man-Befehl, um herauszufinden, welche Optionen Sie für die jeweiligen Aufgaben benötigen.
2.2.2Befehle für Verzeichnisse
Die folgende Tabelle zeigt wichtige Befehle für den Umgang mit Verzeichnissen.
| cd 〈 Verzeichnis 〉 | Wechselt ins angegebene Verzeichnis; es muss sich – wie übrigens bei allen Befehlen – immer ein Leerzeichen zwischen Befehlsname und Argument befinden. |
| mkdir 〈 Verzeichnis 〉 | Erstellt ein neues Verzeichnis. |
| rmdir 〈 Verzeichnis 〉 | Löscht ein leeres Verzeichnis. |
| pwd | (= print working directory) Gibt das aktuelle Arbeitsverzeichnis aus. |
| ls 〈 Verzeichnis 〉 | Zeigt an, welche Dateien sich im Verzeichnis befinden. Wird das Argument weggelassen so wird der Inhalt des aktuellen Arbeitsverzeichnisses ausgegeben. (Entspricht übrigens dem dir-Befehl von DOS). |
Statt eines Verzeichnisses kann auch immer .. oder . angegeben werden: Dabei steht .. für das Verzeichnis über dem aktuellen Verzeichnis und . steht für das aktuelle Verzeichnis. Beispiele: cd .. wechselt ins darüberliegende Verzeichnis und der Befehl cp ../main.c . kopiert die Datei main. c, die sich im darüberliegenden Verzeichnis befindet, ins aktuelle Verzeichnis. Das Verzeichnis, in dem wir uns aktuell befinden, wird meist als das Arbeitsverzeichnis bezeichnet.
Aufgabe 2.5
Erstellen Sie unter Ihrem Home-Verzeichnis, also dem Verzeichnis
den in der folgenden Abbildung dargestellten Verzeichnisbaum.
Aufgabe 2.6
Finden Sie auf Ihrem Unixsystem einige Gerätedateien; was liefert der Befehl file für ein Ergebnis, wenn Sie als Argument eine Gerätedatei übergeben?
2.2.3Befehle für Dateien
Die folgende Tabelle zeigt die wichtigsten Befehle für den Umgang mit Dateien:
Aufgabe 2.7
(a)Erzeugen Sie in Ihrem Home-Verzeichnis ein leeres Verzeichnis Vom und ein leeres Verzeichnis Nach.
(b)Erzeugen Sie nun im Verzeichnis Vom zwei (leere) Dateien bla und blubber.
(c)Kopieren Sie nun – mit einem einzigen Befehl – die beiden Dateien ins Verzeichnis Nach.
(d)Kopieren Sie nun – mit einem einzigen Befehl – die beiden Dateien ins Verzeichnis Nach , so dass alle Attribute der beiden Dateien (also Datum der letzten Veränderung, Rechte, ...) erhalten bleiben.
Aufgabe 2.8
(a)Erstellen Sie mit einem beliebigen Texteditor eine Textdatei, die mindestens so groß ist, dass man deren Inhalt nicht auf einer einzelnen Bildschirmseite betrachten kann.
(b)Betrachten Sie nur die Textdatei mit dem cat -Kommando.
(c)Betrachten Sie nun die Textdatei mit dem less -Kommando.
(d)Betrachten Sie nun die Textdatei mit dem more -Kommando, das ähnlich arbeitet, wie das less -Kommando.Was ist der Unterschied zum Betrachten mit less ?
2.2.4Befehle für die Benutzerverwaltung
Die folgende Tabelle zeigt die wichtigsten Befehle für die Benutzerverwaltung:
| who | Zeigt die Benutzernamen der im System eingeloggten Personen an. |
| whoami | Gibt aus, unter welchem Namen man gerade eingeloggt ist. |
| passwd | Programm zum Ändern des eigenen Passworts. |
| chmod 〈 Datei 〉 | Kann die mode bits einer Datei, d. h. die Zugriffsrechte der Datei ändern. |
Wie schon oben erwähnt besitzt jede Datei mode bits , die die Zugriffsrechte für diese Datei regeln. Es gibt zwei Methoden diese Bits zu setzen. Zum einen mittels der Optionen +x (Hinzufügen von Ausführungsrechten), +w (Hinzufügen von Schreibrechten) und +r (Hinzufügen von Leserechten). Stellt man diesen Optionen statt eines + ein - voran, so nimmt man die entsprechenden Rechte weg. Vor den Optionen kann noch einer oder mehrere der Buchstaben u für „user“ (also der Eigentümer der Datei), g für „group“ und/oder o für „others“ stehen. Einige Beispiele:
| chmod +x | Ausführungsrechte für alle hinzufügen. |
| chmod +r | Leserechte für alle hinzufügen. |
| chmod o+w | Schreibrechte für den „others“ hinzufügen |
| chmod ug-rw | Schreib- und Leserechte dem „user“ und der „group“ wegnehmen. |
Die andere Methode, die „mode bits“ zu setzen, besteht darin, die Bits für user, group und others jeweils als Oktalzahl anzugeben. Hierbei wird für das Setzen des r-Bits eine 4, für das Setzen des w-Bits eine 2 und für das Setzen des x-Bits eine 1 addiert. Einige Beispiele:
| chmod 754 datei.txt | Rechtebits: rwx r-x r-- |
| chmod 740 datei.txt | Rechtebits: rwx r-- --- |
Aufgabe 2.9
Sie wollen, dass user und group alle Rechte auf die Datei bla haben, others dagegen nur Ausführungsrechte.
(a)Geben Sie den entsprechenden chmod -Befehl an, der dies mittels Optionen bewerkstelligt.
(b)Geben Sie den entsprechenden chmod -Befehl an, der dies mittels Oktalzahlen bewerkstelligt.
Aufgabe 2.10
Geben Sie einen chmod-Befehl mit der jeweils anderen Methode an, der das gleiche macht wie ...
(a)...chmod 731 blubber.txt
(b)...chmod +w bla.txt
(c)...chmod 526 laber.txt
2.2.5Befehle des Prozesssystems
Mit den folgenden Befehlen können Sie sich laufende Prozesse auflisten lassen bzw. beenden:
| ps | (=process status) Listet die Prozesse auf, die momentan laufen (ps kann dynamische Änderungen nicht darstellen). |
| Parameter: -l : Langes Format; -u : User Format (d. h. mit User und Startzeit); a : Alle Prozesse (auch die anderer User); -x : Auch Daemon 17 - Prozesse; f : (= forest = Wald) Der ganze Prozessbaum wird dargestellt. | |
| top | Statt einer Momentaufnahme, wie ps , liefert top eine sich ständig aktualisierende Liste der laufenden Prozesse. Leider werden aber nur so viele Prozesse aufgelistet, wie auf eine Bildschirmseite passen. |
| kill | Mit kill kann man Prozessen Signale schicken; es wird oft benutzt, um einen Prozess (evtl. „gewaltsam“) zu beenden. |
| killall | Ähnlich wie das kill -Kommando, nur können mit1G killall die betreffenden Prozesse über deren Namen angesprochen werden. |
Ruft man den top -Befehl auf, so ist eingestellt, dass alle 5 Sekunden die angezeigten Prozesse aktualisiert werden. Finden Sie heraus, wie sie einen Aktualisierungszyklus von 1 Sekunde einstellen können.
Aufgabe 2.12
Starten Sie firefox und verwenden Sie danach den Befehl kill , um den soeben gestarteten firefox -Prozess „gewaltsam“ zu beenden.
Aufgabe 2.13
Was bewirkt :
Das $-Zeichen am Zeilenanfang soll das Prompt, also die Eingabeaufforderung der Bash, darstellen.
2.2.6Sonstige Befehle
Beipielsweise bewirkt das Kommando
dass das Verzeichnis Files/ komprimiert in das tar-Archiv backup. tar gepackt wird.
Aufgabe 2.14
Sie wollen wissen, wie viel Platz, gemessen in Gigabyte, ihr Homeverzeichnis in Anspruch nimmt. Verwenden Sie das Kommando du, um sich die entsprechende Zahl ausgeben zu lassen.
Vermutlich müssen Sie mit man etwas im Benutzerhandbuch blättern.
Aufgabe 2.15
Erstellen Sie eine kleine Textdatei test.txt .
(a)Verwenden Sie nun den wc -Befehl, um sich nur die Anzahl der Zeilen in test.txt ausgeben zu lassen.
(b)Verwenden Sie nun den wc-Befehl, um sich nur die Anzahl der Zeichen in test.txt ausgeben zu lassen.
Vermutlich müssen Sie auch hier im Benutzerhandbuch blättern.
Aufgabe 2.16
Der echo -Befehl platziert nach Ausgabe des letzten Strings immer einen Zeilenvorschub (newline). Mit welcher Option können Sie diese verhindern? Vermutlich müssen Sie auch hier im Benutzerhandbuch blättern.
2.3Textdateien erstellen und editieren mit vi
In Unix sind alle Konfigurationsdateien reine Textdateien. Das wichtigste Werkzeug der Systemverwaltung ist daher ein Texteditor. Unix bietet dazu verschiedene Editoren an. Ein beliebter Texteditor ist vi . Ein weiterer sehr mächtiger Editor ist der Emacs (Escape Meta Alt Control Shift), dessen Bedienung über verschiedenste Tastenkombinationen läuft. Wir lernen hier den zwar anfangs gewöhnungsbedürftigen aber schnellen, mächtigen und praktischen vi kennen. Dieser hat zudem den Vorteil, dass er nicht an eine graphische Benutzeroberfläche gebunden ist, d. h. rein „konsolenorientiert“ ausgeführt wird.
Der vi -Editor wird einfach durch
vi 〈 Datei1 〉 〈 Datei2 〉 ...
gestartet. Ganz nützlich ist die Option -p : mit dieser öffnet vi für jede angegebene Datei einen eigenen Tabulator – die graphische Metapher einer Registerkarte.
Der vi -Editor besitzt mehrere Modi: Die wichtigsten sind der Kommandomodus, in dem sich vi nach dem Starten befindet, und der eigentliche Eingabemodus. Im Kommandomodus werden eingegebene Zeichen als Befehle interpretiert; im Eingabemodus werden die eingegebenen Zeichen in die Textdatei geschrieben. Man kann vom Eingabe in den Kommandomodus wechseln, indem man die Esc-Taste drückt.
Der Umgang mit dem vi -Editor mag für den Neuling, der bisher nur mit graphischen Oberflächen gearbeitet hat, etwas gewöhnungsbedürftig sein; mit den unten aufgeführten, relativ wenigen wichtigsten Kommandos und wenigen Tagen Übung, werden Sie mit hoher Wahrscheinlichkeit produktiver sein als mit einem herkömmlichen GUI-basierten Editor.
Es folgen nun die (für den Anfang) wichtigsten vi -Kommandos (die natürlich nur im Kommandomodus funktionieren):
Wechsel in den Eingabemodus
| i, I | Einfügen vor dem Cursor, am Anfang der Zeile; |
| a, A | Einfügen nach dem Cursor, am Ende der Zeile; |
| r, R | Ersetzen eines Zeichens, vieler Zeichen. |
Löschen und Einfügen von Text
| x,X | Löscht ein Zeichen rechts, links; |
| D | Löscht den Rest der Zeile; |
| dd | Löscht die ganze aktuelle Zeile; |
| dw | Löscht das nächste Wort; |
| yy | Speichert die aktuelle Zeile in die Zwischenablage; |
| p, P | Einfügen nach, Einfügen vor. |
Bewegen des Cursors
| w, W | Nächstes Wort, nächstes Leerzeichen-getrenntes Wort; |
| h, j, k, l | links, runter, hoch, rechts; |
| (, ) | Satz zurück, nach vorne; |
| 1G, G | Anfang, Ende der Datei; |
| nG | Zeile n; |
| H, M, L | Oben, mitte, unten der Bildschirmansicht. |
Suchen und Ersetzen
| / 〈 string 〉 | Sucht 〈 string 〉 nach vorne | |
| ? 〈 string 〉 | Sucht 〈 string 〉 rückwärts | |
| :s / 〈 pattern 〉 / 〈 string 〉 / 〈 flags 〉 Ersetzt das 〈 pattern 〉 mit 〈 string 〉 . 〈 flag 〉 =g – alle Vor- | ||
| kommen jeder Zeile; 〈 flag 〉 =c – Vor jeder Ersetzung fragen. | ||
Das Argument 〈 pattern 〉 des : s -Befehls ist ein sogenannter „regulärer Ausdruck“; wie dieser aufgebaut ist, wird später genau erklärt. Inzwischen ist es vielleicht ganz nützlich zu wissen, dass ein einfacher String auch ein regulärer Ausdruck ist.
Dateien
| : w 〈 datei 〉 | Schreibt den editierten Text in 〈 datei 〉 bzw. in die aktuelle Datei, falls kein Argument angegeben. |
| :wq | Schreibt editierten Text in aktuelle Datei und verlässt vi. |
| :w >> 〈 datei 〉 | Hängt editierten Text ans Ende von 〈 datei 〉 . |
| :r 〈 datei 〉 | Setzt Inhalt von 〈 datei 〉 hinter die aktuelle Zeile. |
| :r ! 〈 programm 〉 | Setzt die Ausgabe von 〈 programm 〉 hinter die aktuelle Zeile. |
Sonstiges
| J | Fügt die nächste Zeile an die aktuelle an. |
| . | Wiederholt das letzte (textverändernde) Kommando. |
| u, U | Macht die letzte Änderung rückgängig. Macht alle Änderungen an der aktuellen Zeile rückgängig. |
2.4Features der Shell
2.4.1Eingabe
Jede Instanz der Shell hält sich einen Kommandozeilenspeicher und merkt sich so die letzten 500 Befehle (oder je nachdem was voreingestellt ist). Mit den Tasten ↑ (Pfeil nach oben) und ↓ (Pfeil nach unten) kann man in diesem Kommandozeilenspei cher blättern. Außerdem kann man mit Strg-R rückwärts im Kommandozeilenspeicher nach einem Befehl suchen. Jedes danach eingegebene Zeichen verursacht sofort einen Sprung auf die nächste passende Befehlszeile.
Außerdem bietet die Shell eine Kommandoerweiterung an, die es erlaubt, eine Befehlszeile sehr schnell und fehlerfrei einzugeben. Man muss Kommandos und Dateinamen nicht vollständig eintippen, sondern es genügt, den/die ersten Buchstaben einzugeben und danach die Tab-Taste zu drücken. Sollte es mehrere Alternativen geben, so gibt die Shell nach erneutem Drücken der Tab-Taste alle Möglichkeiten von Erweiterungen an.
2.4.2Wildcards
Beginnen wir mit einem Beispiel und nehmen wir an, ein Buchdokument sei über mehrere Textdateien verteilt, sagen wir ch1.1, ch1.2, ..., ch1.8 und ch2.1, ch2.2, ..., ch2.8. Man könnte dann das ganze Dokument folgendermaßen ausgeben:
Es ginge aber leichter durch Eingabe des Kommandos cat ch[12].*. Der Stern * und die eckigen Klammern [...] sind Beispiele für Wildcards.
Fast alle Unix-Befehle können mehrere Dateien gleichzeitig verarbeiten und erwarten eine ganze Liste von Dateien als Parameter. Wird ein Wildcard statt einer Liste angegeben, so ersetzt die Shell, bevor der Befehl ausgeführt wird, das Wildcard mit der Liste der dazu passenden Dateinamen; diese Liste wird dann dem Programm zur Ausführung übergeben. Das Programm cat im Beispiel oben, bekommt also das Joker-Zeichen nie zu sehen, sondern nur die durch die Shell expandierte Liste der Dateinamen.
Die Bash kann folgende Wildcards verarbeiten:
| * | Der Stern steht für jede beliebige, auch eine leere, Zeichenfolge. So steht der Stern alleine für alle Dateien im aktuellen Verzeichnis; ein Parameter *.* steht für jede Datei, die irgendwo einen Punkt im Namen hat. |
| ? | Das Fragezeichen steht für genau ein beliebiges Zeichen. |
| [...] | Die eckigen Klammern stehen für genau eines der in die Klammern eingeschlossenen Zeichen. Möchte man beispielsweise alle Jpeg-Dateien ansprechen, egal ob die Endung groß oder klein geschrieben ist, könnte man das Muster *.[Jj][Pp][Gg] verwenden. In den eckigen Klammern sind auch Bereichsangaben möglich: Beispielsweise steht das Muster [a-d] für ein beliebiges Zeichen zwischen a und d , oder das Muster [0-9] steht für eine beliebige Ziffer. |
| [!...] | Steht direkt nach der öffnenden eckigen Klammer ein Ausrufezeichen, so steht dieses Muster für ein Zeichen, das nicht in der nachfolgenden Zeichenmenge vorkommt. |
Wichtig zu erwähnen ist noch, dass diese Muster immer nur schon existierende Dateien im aktuellen Verzeichnis erkennen können. Es ist nicht möglich, mit Hilfe von Mustern neue Dateien zu erzeugen.
Aufgabe 2.17
(a)Wie können Sie sich alle Dateien in Ihrem Arbeitsverzeichnis anzeigen lassen, die mit einer Ziffer enden?
(b)Wie können Sie sich alle Dateien auf dem Bildschirm ausgeben lassen, die mindestens eine Ziffer enthalten und nicht mit einer Ziffer enden?
(c)Wie können Sie sich alle Dateien im Arbeitsverzeichnis anzeigen lassen, deren Namen aus genau drei Zeichen bestehen?
(d)Wie können Sie sich alle Dateien im Arbeitsverzeichnis anzeigen lassen, die mit einem kleinen Buchstaben anfangen, irgendwo einen Punkt enthalten und mit einem großen Buchstaben enden?
2.4.3Umleitungen und Pipes
Umleitungen
Ein- und Ausgabedatenströme eines Programms können umgeleitet werden – die Ausgabe eines Kommandos kann so beispielsweise statt wie üblich auf den Bildschirm in eine Datei umgeleitet werden. Jedes Programm besitzt in Unix automatisch drei Kanäle: Die Standardeingabe (stdin), die Standardausgabe (stdout) und die Standardfehlerausgabe (stderr). Normalerweise ist stdin mit der Tastatur verbunden, stdout und stderr sind mit dem Bildschirm verbunden.
Ein erstes Beispiel: Der Befehl ls -l >dateien.txt würde die Liste der Dateien im Arbeitsverzeichnis nicht auf dem Bildschirm ausgeben, sondern in die Datei dateien.txt schreiben. Es folgt eine Liste der wichtigsten Umleitungsmöglicheiten.
Man kann auch die Ein- bzw. Ausgabe eines ganzen Code-Blocks umleiten. Dieser muss dann in geschweiften Klammern eingeschlossen sein. Man kann etwa durch folgendes Kommando zwei Textzeilen in die Datei hallowelt.txt schreiben:
Falls man verhindern möchte, dass ein Kommando eine Ausgabe oder Fehlerausgabe erzeugt, so kann man dies einfach dadurch erreichen, dass man seine Ausgabe bzw. Fehlerausgabe nach / dev/null umleitet. Das logische „Gerät“ / dev/null schluckt alle Eingaben und liefert nichts zurück; es kann als eine Art Mülleimer für unerwünschte oder uninteressante Ausgaben eines Befehls verwendet werden: Man kann beispielsweise folgendermaßen die Fehlerausgabe des ls -Kommandos unterdrücken und dadurch etwa verhindern, dass eine Fehlermeldung ausgegeben wird, wenn sich keine *.c -Dateien im aktuellen Verzeichnis befinden.
Aufgabe 2.19
(a)Erzeugen Sie mit einem Unixkommando eine Datei test.txt , die den Text Ich heisse test enthält.
(b)Angenommen, sie haben in ihrem aktuellen Arbeitsverzeichnis mehrere C-Dateien (mit Endung .c ). Geben Sie ein Unix-Kommando an, das alle C-Dateien aneinanderhängt und in der Datei alleC.c speichert.
(c)Betrachten Sie die beiden Kommandos wc -l test.txt und wc -l <test.txt. Wie unterscheiden sich die Ausgaben? Erklären Sie die Unterschiede.
(d)Welches Ergebnis liefert der Befehl wc -l test.txt >test.txt?
Wollen wir beispielsweise wissen, wie viele Dateien sich im aktuellen Verzeichnis befinden, so könnten wir die entsprechende Anzahl folgendermaßen erhalten:
Der Befehl wc erhält also das als Eingabe, was ls -l als Ausgabe erzeugt hat und bestimmt so die Anzahl der Zeilen, die das ls-Kommando als Ausgabe produziert hat. Solche Situationen, in denen man die Standardausgabe eines Befehls mit der Standardeingabe eines anderen Befehls verbinden will, gibt es häufig. Unix stellt hierfür eine elegantere und schnellere Lösung bereit als die Verwendung einer temporären Datei, nämlich die Verwendung sogenannter Pipes .
Mit Hilfe von Pipes ist es möglich, die Standardausgabe eines Programms direkt und ohne den Umweg über eine temporäre Datei mit der Standardeingabe eines anderen Programms zu verbinden; diese Verbindung wird mit dem Symbol „|“ beschrieben. Um die Anzahl der Dateien im aktuellen Verzeichnis zu zählen, könnte man also genauso die folgende Konstruktion verwenden:
Das Ergebnis ist zwar dasselbe, die Betriebssystem-interne Ausführung unterscheidet sich jedoch in zwei entscheidenden Punkten: 1. Statt einer auf der Festplatte befindlichen temporären Datei verwendet das Betriebssystem einen Speicher-internen Buf-fer 18 . Die Zugriffszeiten auf die Festplatte sind um mehr als den Faktor 100 größer als die Zugriffszeiten auf den Hauptspeicher. 2. Das Betriebssystem kann die Ausführung der beiden Befehle ls und wc teilweise parallel ablaufen lassen, was sich in vielen Fällen auch positiv auf die Laufzeit auswirkt.
Übrigens hat die Pipe der Bash viel gemein mit der Funktionskomposition ∘ aus der Mathematik: Die Komposition der beiden Funktionen g und f – geschrieben g ∘ f , gesprochen „g nach f “ – angewandt auf ein Argument x wendet zunächst x auf g an und speist dann den Rückgabewert – also g (x ) – in die Funktion f ein. Ersetzen wir „Funktion“ durch „Kommando“ und „Rückgabewert“ durch „Standardausgabe“, so sieht man die Analogie zwischen g | f und f ∘ g . Abbildung 2.4 veranschaulicht diesen Zusammenhang graphisch.
Aufgabe 2.20
Was geben die folgenden Anweisungen aus?
Aufgabe 2.21
Verwenden Sie Pipes, um folgende Befehlssequenzen zu verkürzen (das Zeichen $ ist Prompt einer Unix-Shell):
2.4.4Shellvariablen
Shellvariablen, auch Umgebungsvariablen genannt, sind Platzhalter für eine bestimmte Zeichenkette. Im Gegensatz zu höheren Programmiersprachen, deren Variablen unterschiedliche Typen wie Integer, Boolean oder Float haben können, kennt die Shell als Datentyp nur Strings, also Zeichenketten. Eine Shellvariable kann man durch
〈 variablenname 〉 = 〈 String 〉
erzeugen. Man beachte, dass vor und nach dem =-Zeichen kein Leerzeichen stehen darf.
Der Befehl
set
zeigt alle mometan definierten Umgebungsvariablen an.
Um auf den Inhalt einer Variablen zugreifen zu können, muss dem Variablennamen ein das Zeichen „>“ vorangestellt werden. Ein Beispiel (das Zeichen $ an jedem Zeilenanfang soll das Prompt 19 sein):
Übrigens wird ein großer Teil der „Umgebung“ der Shell in Umgebungsvariablen gespeichert. Die Variable PS1 spezifiziert beispielsweise, wie der Prompt ausschauen soll und kann durch den Benutzer genau wie alle anderen Shellvariablen verändert werden. Das Kommando
verändert das Prompt entsprechend – probieren Sie es aus!
Die Shellvariable PATH enthält die Liste der Verzeichnisse, in welchen die Shell nach Kommandos sucht. Der Doppelpunkt „:“ dient hier als Trenner zwischen den einzelnen Pfaden.
Möchte man die Shell beispielsweise zusätzlich im Verzeichnis /usr/sbin nach ausführbaren Dateien suchen lassen, so kann man einfach folgenden Befehl verwenden:
Bevor die Shell diese Zuweisung tatsächlich ausführt, ersetzt sie den Ausdruck $PATH durch den Inhalt der PATH -Variablen. Der neue Wert der PATH-Variablen ist also fortan der bisherige Wert der Pfad-Variablen, $PATH, an dessen Ende der String :/usr/sbin angehängt wird.
Aufgabe 2.22
Sie wollen, dass zusätzlich zu den in der PATH -Variablen angegebenen Pfaden immer auch im aktuellen Arbeitsverzeichnis nach ausführbaren Dateien gesucht wird. Geben Sie ein entsprechendes Unix-Kommando an, das dies ermöglicht.
2.4.5Ausblendung von Sonderbedeutungen
Die Shell belegt eine Reihe von Zeichen mit einer bestimmten Bedeutung. Diese Zeichen werden auch Metazeichen oder Jokerzeichen genannt. Will man beispielsweise mit dem echo-Kommando einen Stern ausgeben, so kann man nicht einfach echo * schreiben, denn wir haben ja gelernt: Noch bevor ein Kommando ausgeführt wird, geht die Shell über die Befehlszeile und versucht Metazeichen, also insbesondere das Zeichen „*“, zu interpretieren.
Aufgabe 2.23
Versuchen Sie folgende Fragen zu beantworten, zunächst ohne die jeweiligen Befehle in der Shell auszuführen.Was liefern die folgenden Kommandos als Ergebnis?
Man kann bestimmte Anführungszeichen dazu verwenden, Sonderbedeutungen auszuschalten. In diesem Zusammenhang werden die Anführungszeichen auch im Deutschen häufig mit dem englischen Begriff „Quotes“ bezeichnet. Die Bash kennt folgende Arten von Quotes:
| "..." | double quote | Abschalten von Dateinamenersetzungen; andere Ersetzungen, wie etwa die einer Variablen durch ihren Inhalt, nimmt die Bash jedoch vor. |
| ‚...‚ | tick mark | Abschalten aller Ersetzungen. |
| \ | backslash | Ausschalten der Sonderbedeutung des folgenden Zeichens. |
| „...„ | back tick | Das in den back ticks eingeschlossene Kommando wird durch seine Ausgabe ersetzt. |
Üblicherweise verwendet man die doppelten Anführungszeichen um ein String-Argument anzugeben, das Leerzeichen enthält, wie in folgendem Beispiel:
Ohne die doppelten Anführungszeichen würde das ls -Kommando das Leerzeichen als Stringtrenner interpretieren und versuchen, die Datei mit Namen datei , mit Namen mit und mit Namen leerzeichen.txt aufzulisten.
Aufgabe 2.24
(a)Geben Sie mit Hilfe des echo-Kommandos den Text Hallo Welt aus.
(b)Geben Sie mit Hilfe des echo -Kommandos den Text "Hallo Welt" aus.
(c)Geben Sie mit Hilfe des echo -Kommandos den Text "‚Hallo Welt‚" aus.
(d)Geben Sie mit Hilfe des echo -Kommandos den Text \\ aus.
Aufgabe 2.25
(a)Was ist der Wert der Variablen a nach Ausführung des Befehls a='ls -l | wc -l'?
(b)Was passiert, wenn Sie nach Ausführung des Befehls a= 'ls -l | wc -l' folgendes in die Kommandozeile eingeben und ausführen (das Zeichen > soll das Prompt sein): > $a
(c)Was ist der Wert der Variablen a nach Ausführung des Befehls a=`ls -l | wc -l`?
2.4.6Verknüpfungen von Kommandos
Durch Verknüpfung von Kommandos mit dem Strichpunkt ; werden diese hintereinander ausgeführt:
〈 kommando1 〉 ; 〈 kommando2 〉 ; 〈 kommando3 〉 ...
Bevor wir zu den nächsten beiden Verknüpfungsarten kommen, muss man wissen, dass jedes Kommando der Bash einen bestimmten Exit -Status zurückliefert. Hierbei gilt:
| Exit-Status = 0 heißt: | Kommando erfolgreich beendet. |
| Exit-Status ̸ = 0 heißt: | Kommando nicht erfolgreich beendet. |
Die Shellvariable $? enthält immer den Exit-Status des zuletzt ausgeführten Kommandos.
Aufgabe 2.26
Geben Sie ein Kommando in die Shell ein, dessen Ausführung Ihrer Einschätzung nach nicht erfolgreich ist. Lassen Sie sich danach den Inhalt der Shellvariablen $? ausgeben.
In der Programmiersprache C ist es genau umgekehrt: Ein Wert von 0 entspricht immer dem Wahrheitswert „falsch“, Werte ̸ = 0 entsprechen dem Wahrheitswert „wahr“.Was, denken Sie, ist der Grund, warum die Bash die Wahrheitswerte genau umgekehrt repräsentiert?
Die Shell kann nun den Exit-Status nutzen, um Programme ergebnisabhängig zu verbinden. Hierzu gibt es zwei Operatoren, das „sequentielle Und“ und das „sequentielle XOR“. Der sequentielle Und-Operator wird folgendermaßen verwendet:
〈 programm1 〉 && 〈 programm2 〉
Hierbei wird das zweite Kommando nur dann ausgeführt, wenn das erste erfolgreich war, d. h., wenn das erste einen Exit-Status von 0 zurückliefert.
Der sequentielle XOR wird folgendermaßen verwendet:
〈 programm1 〉 || 〈 programm2 〉
Hierbei wird das zweite Kommando nur ausgeführt,wenn das erste erfolglos war, d. h. wenn das erste einen Exit-Status ungleich 0 zurückliefert.
Aufgabe 2.28
Welche der drei zuvor vorgestellten Verknüpfungen entspricht am ehesten dem if-then-Befehl einer höheren Programmiersprache?
Aufgabe 2.29
Geben Sie eine Unix-Kommandozeile an, die ...
(a)die Namen aller C-Dateien (Endung: .c ) im aktuellen Verzeichnis ausgibt, falls welche existieren.
(b)den String Es gibt keine C-Dateien ausgibt, falls keine C-Dateien im aktuellen Verzeichnis existieren.
Aufgabe 2.30
Geben Sie eine Unix-Kommandozeile an, die ...
(a)(nur) den Text Es gibt keine C-Dateien auf dem Bildschirm ausgibt, falls im aktuellen Verzeichnis keine C-Dateien (mit Endung . c ) existieren.
(b)(nur) den Text Es gibt C-Dateien ausgibt, falls im aktuellen Verzeichnis sich mindestens eine C-Datei befindet.
2.5Weitere Kommandos
2.5.1Das find-Kommando
Das find -Kommando kann zur Suche von Dateien verwendet werden und ist sehr mächtig. Es findet Dateien nicht nur im aktuellen Verzeichnis, sondern in einem ganzen Verzeichnisbaum, d. h. es sucht systematisch in allen Unterverzeichnissen nach Dateien mit bestimmten Eigenschaften. Die Syntax lautet
find 〈 Pfadname(n) 〉 〈 Bedingung(en) 〉 〈 Aktion(en) 〉
Hierbei werden alle angegebenen Pfade vollständig (also inklusive aller darunterliegenden Verzeichnisse) durchsucht.
Bedingungen
Das find -Kommando findet Dateien, die bestimmten Bedingungen genügen. Folgende Liste zeigt einen Auszug der möglichen Bedingungen, die das find-Kommando akzeptiert:
| -name 〈 datei 〉 | Sucht nach Dateien, deren Namen auf ein bestimmtes Muster passen. Die Verwendung von Metazeichen wie * und ? ist möglich, allerdings muss dann das Muster in tick marks ‚...‚ eingeschlossen werden. |
| -iname 〈 datei 〉 | Funktioniert ähnlich wie -name, nur dass der „Match“ nicht zwischen Groß- und Kleinschreibung unterscheidet. |
| -type 〈 T 〉 | Sucht nach einem Dateityp 〈 T 〉 ; das Argument 〈 T 〉 kann hierbei die folgenden Werte annehmen: f – normale Datei; d – directory; b – block device; c – character device. |
| -user 〈 name 〉 | Sucht nach Dateien, die dem Benutzer 〈 name 〉 gehören. |
| -group 〈 name 〉 | Sucht nach Dateien, deren Gruppenzugehörigkeit 〈 name 〉 ist. |
| -size 〈 N 〉 | Sucht nach Dateien mit einer Größe von 〈 N 〉 Blöcken. |
| -newer 〈 datei 〉 | Sucht nach Dateien, die jünger sind als 〈 datei 〉 . |
| -mtime 〈 N 〉 | Sucht nach Dateien, die vor 〈 N 〉 Tagen geändert wurden. |
| -mmin 〈 N 〉 | Sucht nach Dateien, die vor 〈 N 〉 Minuten geändert wurden. |
Bei Zahlenangaben 〈 N 〉 kann optional ein + oder - vorangestellt werden; hierbei bedeutet beispielsweise 5 „genau fünf“, -2 „zwei oder weniger“ und +3 „drei oder mehr“.
Warum muss man bei Verwendung von Metazeichen im Argument der Bedingung -name dieses in tick marks einschließen?Was passiert, wenn man die tick marks vergessen würde?
Aktionen
Für jede der gefundenen Dateien kann man nun bestimmte Aktionen spezifizieren. Folgende Liste zeigt einen Auszug aller Aktionen, die find akzeptiert:
| Gibt die gefundenen Dateien über die Standardausgabe aus. | |
| -exec 〈 kommando 〉 | Führt auf jeder gefundenen Datei 〈 kommando 〉 aus. Mit der leeren geschweiften Klammer {} kann man die Stellen spezifizieren, an denen die gefundenen Dateien eingesetzt werden. Man muss 〈 kommando 〉 immer mit einem geschützten Strichpunkt (\; oder ‚;‚) abschließen. |
| ok 〈 kommando 〉 | Funktioniert genau wie -exec , jedoch wird 〈 kommando 〉 immer mit vorheriger Sicherheitsabfrage ausgeführt. |
Beispielsweise versucht das folgende Kommando alle Dateien auf Ihrer Festplatte zu löschen, die mit A anfangen und mit .txt enden:
Aufgabe 2.32
Warum muss man den Strichpunkt schützen, mit dem das der -exec- Aktion folgende Kommando abgeschlossen wird? Wovor muss er geschützt werden? Was würde passieren, wenn man statt ‚;‚ einfach nur ; schreibt?
Aufgabe 2.33
(a)Mit der Aktion -printf hat man viele Möglichkeiten, die gefundenen Dateien nach individuellen Wünschen auszugeben. Informieren Sie sich über das Benutzerhandbuch von find , was -printf für Argumente erwartet.
(b)Verwenden Sie nun Sie die Aktion -printf , um alle Dateien zu finden, die mit .txt enden, und sich deren Namen zusammen mit dem Änderungsdatum (in schön lesbarer Form) ausgeben zu lassen.
Aufgabe 2.34
Geben Sie ein Unix-Kommando an, ...
(a)mit dem Sie alle auf Ihrer Festplatte befindlichen Verzeichnisnamen ausgeben, die mit einem A beginnen.
(b)mit dem Sie alle auf Ihrer Festplatte befindlichen Dateien löschen, deren Namen mit . docx enden.
(c)mit dem Sie ausgeben können, wie viele Dateien unter Ihrem Homeverzeichnis sich in den letzten zwei Tagen geändert haben.
(d)das von allen C-Dateien in und unterhalb Ihres Homeverzeichnisses eine Backup Kopie erstellt (mit Endung .bak ).
(e)das bestimmt, wie viele Verzeichnisnamen auf Ihrer Festplatte genau aus vier Buchstaben bestehen.
2.5.2Das grep-Kommando
Mit grep (= global regular expression print) kann nach Textmustern gesucht werden. Die Sprache, in der diese Muster spezifiziert werden, nennt man Reguläre Ausdrücke (englisch: „regular expressions“). Die theoretischen Grundlagen für reguläre Ausdrücke stammen aus der Linguistik und wurden durch Noam Chomsky formalisiert. Die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig, denn mit grep können nicht nur Dateien, sondern – falls keine Dateiargumente mit übergeben werden – auch die Standardeingabe durchsucht werden. Die Syntax lautet:
grep 〈 option(en) 〉 〈 regExp 〉 〈 datei(en) 〉
Um ein erstes einfaches Beispiel zu geben: grep und test.txt sucht in der Datei test.txt alle Zeilen, die das Muster und enthalten.
Folgende Liste zeigt die wichtigsten Optionen:
| -q | (quiet) Keine Ausgabe; nur der Return-Wert wird zurückgegeben. |
| -n | Zeilennummern werden mit ausgegeben. |
| -c | Es wird nur die Anzahl der Zeilen ausgegeben, für die der reguläre Ausdruck zutrifft. |
| -l | Nur die Namen der Dateien werden ausgegeben, in denen der reguläre Ausdruck gefunden wurde. |
| -i | Auf Groß- und Kleinschreibung wird nicht geachtet. |
| -v | Alle Zeilen werden ausgegeben, in denen der reguläre Ausdruck nicht erfüllt ist. |
Die folgende Liste zeigt beispielhaft wie reguläre Ausdrücke aufgebaut sind, die das egrep -Kommando verarbeiten kann. Der Name egrep ist ein Synonym für grep -e und erlaubt dem Benutzer die regulären Ausdrücke in einer etwas komfortableren Form anzugeben:
| Suchmuster | Passt auf . . . | |
| Tiger | – | den String Tiger . |
| ˆTiger | – | den String Tiger am Zeilenanfang. |
| Tiger$ | – | den String Tiger am Zeilenende. |
| ˆTiger$ | – | eine Zeile, die nur den String Tiger enthält. |
| [tT]iger | – | den String Tiger oder den String tiger . |
| T[aeiou]ger | – | die Strings Tager, Teger, Tiger, Toger, Tuger . |
| [0-9]Tiger | – | die Strings 0Tiger, 1Tiger, ..., 9Tiger . |
| T[ˆaeiou]ger | – | das 1., 3., 4., 5. Zeichen wie angegeben; das 2. Zeichen kann jedes Zeichen, außer a, e, i, o, u sein. |
| . | – | jedes beliebige Zeichen. |
| ˆ...$ | – | jede Zeile, die genau drei Zeichen enthält. |
| ˆ\. | – | jede Zeile, die mit einem Punkt beginnt; der Backslash \ unterdrückt die Sonderbedeutung des Zeichens „.“. |
| ˆ[ˆ.] | – | jede Zeile, die nicht mit einem Punkt beginnt. |
| Tiger.* | – | den String Tiger gefolgt von einer beliebig langen (auch leeren) Folge beliebiger Zeichen.. |
| [A-Z][A-Z]* | – | ein oder mehrere Großbuchstaben. |
| [A-Z]* | – | eine beliebig lange (evtl. auch leere) Folge von Großbuchstaben. |
| (Tiger)* | – | eine beliebig lange (auch leere) Folge des Strings Tiger . |
Kapitel 4 liefert einen detaillierten Überblick über reguläre Ausdrücke.
Einige einfache Beispiele für die Verwendung von grep bzw. egrep zeigt die folgende Tabelle:
| Beispiel | Funktionsweise |
| egrep ˆMaier 〈 datei 〉 | Liefert alle Zeilen aus 〈 datei 〉 , die mit Maier beginnen. |
| egrep -c ˆ$ 〈 datei 〉 | Liefert die Anzahl der Leerzeilen in 〈 datei 〉 . |
| egrep [ˆ0-9]$ 〈 datei 〉 | Liefert alle Zeilen, die nicht mit einer Ziffer enden. |
| egrep ˆa 〈 datei 〉 | egrep b$ | Liefert alle Zeilen, die mit a beginnen und mit b enden. |
Das zweite egrep im letzten Beispiel bekommt keine Datei als Argument übergeben, d. h. es liest aus der Standardeingabe. In diesem Fall wird die Standardeingabe aber nicht von der Tastatur gelesen, sondern aus der Pipe, in die das erste egrep -Kommando seine Ergebnisse geschrieben hat.
Der Exit-Status des Kommandos grep bzw. egrep ist 0 , falls in dem angegebenen Muster entsprechende Zeilen gefunden wurden und 1, falls es keine Treffer gab.
Aufgabe 2.35
Geben Sie ein Unix-Kommando an, das den String Tobias ist da! ausgibt, falls der Benutzer tobias am System angemeldet ist, und den String Tobias ist nicht da., falls der Benutzer tobias nicht angemeldet ist. Achten Sie darauf, dass ausschließlich die angegebenen Strings ausgegeben werden, insbesondere keine Fehlermeldungen.
Aufgabe 2.36
Geben Sie einen regulären Ausdruck an, mit dessen Hilfe das egrep-Kommando alle Zeilen ausgibt, die ...
(a)die Zeichenkette Hallo enthalten.
(b)mit irgend einer Ziffer beginnen.
Aufgabe 2.37
Verwenden Sie das egrep -Kommando, um ...
(a)alle Dateien im aktuellen Verzeichnis aufzulisten, die keine Verzeichnisse sind.
(b)alle Dateien im aktuellen Verzeichnis aufzulisten, auf denen alle Gruppen Schreibrechte haben.
(c)alle angemeldeten Benutzer aufzulisten, deren Benutzername mit a endet.
Aufgabe 2.38
Geben Sie einen regulären Ausdruck an, mit dessen Hilfe das egrep -Kommando alle Zeilen ausgibt, die ...
(a)mit a oder mit b anfangen.
(b)nur Ziffern enthalten.
(c)genau zwei Worte enthalten.
Geben Sie ein egrep -Kommando an, mit dem sie alle Zeilen finden, ...
(a)in denen irgendwo blubber vorkommt.
(b)die das Wort blubber enthalten.
(c)die mit einer Ziffer anfangen und mit einem Buchstaben aufhören.
(d)die genau zweimal den Buchstaben a enthalten.
(e)die genau zwei Ziffern enthalten oder genau einmal a enthalten.
Aufgabe 2.40
Verwenden Sie das egrep -Kommando, um ...
(a)alle Dateien im aktuellen Verzeichnis aufzulisten, die Verzeichnisse sind.
(b)alle Dateien im aktuellen Verzeichnis aufzulisten, auf denen Sie Schreibrechte und Leserechte haben.
(c)alle Dateien im aktuellen Verzeichnis aufzulisten, auf denen Sie entweder Schreibrechte oder Leserechte haben (aber nicht beides).
(d)alle Dateien im aktuellen Verzeichnis aufzulisten, auf denen ausschließlich Sie Schreib- und Leserechte haben.
(e)die Gesamtzahl aller Leerzeilen in allen C-Dateien (Endung . c ) zurückzugeben, die sich im aktuellen Verzeichnis befinden.
Aufgabe 2.41
Geben Sie einen regulären Ausdruck an, mit dessen Hilfe das egrep -Kommando alle Zeilen ausgibt, die ...
(a)den Text Hallo Welt enthalten.
(b)mit dem Text Hallo Welt beginnen.
(c)nur den Text Hallo Welt enthalten.
(d)mit keiner Ziffer beginnen.
(e)genau eine Ziffer enthalten.
2.5.3Der cut-Befehl
Das Kommando
cut 〈 option(en) 〉 〈 datei(en) 〉
gibt Spalten von Dateizeilen auf der Standardausgabe aus. Wichtige Optionen sind:
| -f 〈 felder 〉 | Gibt die angegebenen Felder aus. | |||
| -d 〈 zeichen 〉 | Bestimmt das Trennzeichen zwischen Default ist das Tabulator-Zeichen. | den | einzelnen | Feldern. |
Beispiel
Die Datei / etc/passwd enthält Informationen über die Benutzer; pro Nutzer gibt es eine Zeile, die sieben Felder enthält, die mit : getrennt sind. Das Kommando
druckt das erste und sechste Feld aus, in diesem Fall den Login-Namen und das HOME-Verzeichnis.
Aufgabe 2.42
Verwenden Sie das cut -Kommando, um sich für jede Datei des aktuellen Arbeitsverzeichnisses den Dateinamen und das Änderungsdatum ausgeben zu lassen.
Aufgabe 2.43
Geben Sie ein Unix-Kommando an, das Ihnen den dritten Pfad ausgibt, in dem nach ausführbaren Dateien gesucht wird.
2.5.4Das sort-Kommando
Das Kommando
sort 〈 option(en) 〉 〈 datei(en) 〉
sortiert die Zeilen einer Datei nach bestimmten (Sortier-)Feldern und gibt das Ergebnis auf der Standardausgabe aus. Wichtige Optionen sind:
| + 〈 pos1 〉 [pos2 ] | Sortiert nach den Feldern 〈 pos1 〉 bis ausschließlich 〈 pos2 〉 ; |
| -b | ignoriert Leerzeichen am Anfang von Sortierfeldern; |
| -n | sortiert numerisch; |
| -o 〈 datei 〉 | gibt das Ergebnis in 〈 datei 〉 aus; |
| -r | dreht die Sortierreihenfolge um; |
| -t 〈 zeichen 〉 | gibt das Trennzeichen zwischen den Feldern an. |
Beispielsweise gibt das Kommando
den Inhalt der Datei / etc/passwd aus, numerisch absteigend sortiert nach dem dritten Feld.
Aufgabe 2.44
Verwenden Sie das ls - und das sort -Kommando, um die Dateien des aktuellen Verzeichnisses nach dem Benutzernamen des Besitzers zu sortieren.
2.5.5Die head - und tail -Kommandos
Das Kommando
head -n 〈 zahl 〉 〈 datei(en) 〉
gibt die ersten Zeilen der Eingabedateien aus. Dies findet häufig bei sehr großen Dateien Anwendung, wenn man weiß, dass die wichtigen Informationen am Dateianfang stehen.
Aufgabe 2.45
Verwenden Sie die Befehle ls -l, sort und head um sich die fünf größten Dateien im aktuellen Verzeichnis ausgeben zu lassen.
Das Kommando
tail -n 〈 zahl 〉 〈 datei 〉
gibt die letzten Zeilen von datei aus. Neben der Option -n wird auch die Option -f häufig genutzt. Wenn die Datei wächst oder sich verändert, wird die Ausgabe automatisch mit ergänzt. Beispielsweise zeigt
neue Systemmeldungen sofort an. Das tail-Kommando wartet hierbei einfach und gibt die Änderungen aus.
2.6Shell-Programmierung
Bisher haben wir ausschließlich Unix-Kommandos interaktiv über die Tastatur eingegeben und von der Shell direkt auf der Kommandozeile ausführen lassen. Die Shell erlaubt aber auch die „stapelweise“ Ausführung von in einer Textdatei befindlichen Befehlen. Es ist möglich, mehrere Befehlszeilen in eine Textdatei zu schreiben und diese durch die Bash nacheinander ausführen zu lassen. Der Effekt ist so, als ob die Befehle nacheinander eingegeben wurden.
Das folgende Beispiel zeigt, wie man ein in einer Datei befindliches Kommando ausführen kann; das Zeichen „$“ am Zeilenanfang soll das Prompt der Bash darstellen:
Wir schreiben also den Befehl echo 'who | wc -l' in die Datei nu (= number of users) und können diesen dann einfach mittels bash nu ausführen lassen. Wir können das Skript, also eine Textdatei, die Shell-Befehle enthält, in der Datei nu auch ausführbar machen und direkt aufrufen:
Übrigens: Enthält ein Skript in der ersten Zeile die folgende Deklaration
dann startet jede Shell automatisch 〈 programm 〉 und übergibt diesem als Parameter den Namen des Skripts. Künftig schreiben wir also immer #!/bin/bash in die erste Zeile jedes Bash-Skripts.
Aufgabe 2.46
Erstellen Sie ein kleines Bash-Skript anzDat , das Ihnen die Anzahl der Einträge und die Anzahl der Verzeichnisse im aktuellen Arbeitsverzeichnis folgendermaßen ausgibt (hierbei soll das $-Zeichen am Anfang jeder Zeile die Eingabeaufforderung darstellen):
2.6.1Dateneingabe
Das Kommando
read [-p 〈 prompt 〉 ] 〈 variable1 〉 〈 variable2 〉 ...
liest Wörter von der Standardeingabe und speichert diese in Umgebungsvariablen. Mit der Option -p kann man zusätzlich eine Eingabeaufforderung ausgeben lassen.
Nach Eingabe des Kommandos
erscheint der nach -p kommende Text auf dem Bildschirm und read wartet auf Benutzereingabe; das erste eingegebene Wort wird der Variablen VNAME , das zweite der Variablen NNAME zugewiesen.
Das Kommand
liest die erste Zeile von test.txt in die Variable A.
2.6.2Kommandozeilenparameter
Kommandozeilenparameter sind die Parameter, die ein Kommando über die Kommandozeile als String-Argumente übergeben bekommt. Angenommen wir schreiben ein Skript add , das zwei Zahlen addiert; wir werden also erwarten, dass der Benutzer beim Aufrufen dem Skript add zwei Parameter mit übergibt:
In diesem Fall wäre der erste Kommandozeilenparameter der String 17 , der zweite Kommandozeilenparameter wäre String 23 . Innerhalb des Skripts können diese beiden Parameter über die speziellen Variablen $1 und $2 angesprochen werden. Das Skript add könnte also folgendermaßen programmiert werden:
Mit Hilfe des Konstruktes $[...] kann die Bash einfache Rechnungen ausführen.
Die spezielle Shell-Variable $# steht für die Anzahl der übergebenen Kommandozeilenparameter.
Aufgabe 2.47
Finden Sie durch Ausprobieren heraus, welchen Wert die Shell-Variable $0 enthält.
2.6.3Bedingungen testen
Das test-Kommando
Der Befehl
test 〈 ausdruck 〉
prüft eine Bedingung und liefert daraufhin einen entsprechenden Exit-Status. Mit dem Argument 〈 ausdruck 〉 lassen sich Dateien, Zeichenketten, ganze Zahlen und vieles mehr vergleichen. Als erstes Beispiel vorab betrachten wir die folgende Kommandozeile:
Diese testet, ob die Datei /etc/passwd lesbar ist. Falls sie lesbar ist, d. h., falls der Exit-Status des test-Befehls gleich 0 ist, wird der Text Du bist root ausgegeben. Die Bezeichnung „root“ bezieht sich ursprünglich auf die Wurzel des Unix-Verzeichnisbaums und damit wird auch gleichzeitig der Administrator bezeichnet, dem üblicherweise kein eigenes Home-Verzeichnis zugeordnet ist. Stattdessen ist er in der Wurzel des Verzeichnisbaums zuhause und hat entsprechend auch grundsätzlich alle Schreib-und Leserechte auf alle Objekte des gesamten Verzeichnisbaums. Obige Kommandozeile macht daher auch Sinn: Nur der Administrator hat Schreibrechte auf die Datei /etc/passwd .
Folgende Tabelle zeigt die wichtigsten Komponenten, aus denen sich der Parameter 〈 ausdruck 〉 des test -Befehls zusammensetzen kann.
Eigenschaften von Dateien
| -e | Datei existiert; |
| -r | Datei existiert und User hat Leserecht; |
| -w | Datei existiert und User hat Schreibrecht; |
| -x | Datei existiert und User hat Ausführungsrecht; |
| -f | Datei existiert und ist „einfache“ Datei; |
| -d | Datei existiert und ist Verzeichnis; |
| - s | Datei existiert und ist nicht leer; |
| -L | Datei existiert und ist symbolischer Link; |
Vergleich von Zeichenketten
| -n 〈 str 〉 | Wahr, wenn der String 〈 str 〉 nicht leer; |
| -z 〈 str 〉 | wahr, wenn der String 〈 str 〉 leer; |
| 〈 str1 〉 = 〈 str2 〉 | wahr, wenn die beiden Strings gleich sind; |
| 〈 str1 〉 != 〈 str2 〉 | wahr, wenn die beiden Strings verschieden sind. |
Vergleich ganzer Zahlen
| 〈 zahl1 〉 -eq 〈 zahl2 〉 | Wahr, wenn 〈 zahl1 〉 = 〈 zahl2 〉 ; |
| 〈 zahl1 〉 -ne 〈 zahl2 〉 | wahr, wenn 〈 zahl1 〉 ̸ = 〈 zahl2 〉 ; |
| 〈 zahl1 〉 - ge 〈 zahl2 〉 | wahr, wenn 〈 zahl1 〉 ≥ 〈 zahl2 〉 ; |
| 〈 zahl1 〉 - le 〈 zahl2 〉 | wahr, wenn 〈 zahl1 〉 ≥ 〈 zahl2 〉 ; |
| 〈 zahl1 〉 - gt 〈 zahl2 〉 | wahr, wenn 〈 zahl1 〉 > 〈 zahl2 〉 ; |
| 〈 zahl1 〉 - lt 〈 zahl2 〉 | wahr, wenn 〈 zahl1 〉 < 〈 zahl2 〉 . |
Logische Verknüpfungen
| 〈 ausdr1 〉 -a 〈 ausdr2 〉 | Wahr, wenn 〈 ausdr1 〉 und 〈 ausdr2 〉 gilt; |
| 〈 ausdr1 〉 -o 〈 ausdr2 〉 | wahr, wenn 〈 ausdr1 〉 oder 〈 ausdr2 〉 gilt; |
| → 〈 ausdr 〉 | wahr, wenn 〈 ausdr 〉 nicht gilt; |
| \( 〈 ausdr 〉 \) | Gruppierung des Ausdrucks 〈 ausdr 〉 . |
Aufgabe 2.49
Schreiben Sie ein Kommando, das Ihnen den ersten in der PATH-Variablen enthaltenen Pfad ausgibt; aber nur dann, wenn die PATH-Variable auch tatsächlich definiert ist.
Aufgabe 2.50
Schreiben Sie ein Kommando, das die Inhalte der Dateien test1.txt und test2.txt aneinanderhängt und in der Datei test3.txt speichert; aber nur, wenn die Berechtigungen für diese Aktion entsprechend passen.
Schreiben Sie – aus Ihrem jetzigen Kenntnisstand heraus, also ohne Verwendung von Schleifen – ein Shell-Skript, das genau drei Kommandozeilenparameter einliest (falls mehr oder weniger eingegeben wurde: Fehlermeldung ausgeben) und den größten dieser Kommandozeilenparameter zurückliefert. Falls die Kommandozeilenparameter keine Zahlen sind, soll eine passende Fehlermeldung ausgegeben werden.
Es gibt einen symbolischen Link auf das Kommando test , der einfach [ heißt; Falls test aber mittels [ aufgerufen wurde, wird verlangt, dass das Kommando mit ] endet. Statt beispielsweise test -r dat1.txt könnte man also einfach
schreiben.
Aufgabe 2.52
Wie könnte test programmiert sein, dass es zum einen weiß, ob es als „test “ oder als „[“ aufgerufen wurde und zum anderen sicherstellt, dass es – falls es mit [ aufgerufen wurde – auch mit ] endet?
Aufgabe 2.53
Falls test als „[“ aufgerufen wurde, so ist es wichtig, dass nach „[“ und vor „]“ ein Leerzeichen steht. Erklären Sie warum das wichtig ist, und was passiert, falls sie diese Leerzeichen vergessen.
Das if-Kommando
Das if-Kommando kann mehrere Formen annehmen:
Einseitiges if
Nach dem Schlüsselwort if wird ein Argument 〈 kommando 〉 erwartet, ein Unix-Kommando bzw. eine Folge von Kommandos, die mit Kommandoverknüpfungen zu sammengefügt wurden. Dieses wird ebenfalls ausgeführt. Ist der Exit-Status dieses Kommandos ...
–= 0, d. h. das Kommando schließt erfolgreich ab, so werden die Kommandos, die zwischen dem then und fi 20 stehen ausgeführt.
–̸ = 0, d. h. das Kommando schließt erfolglos bzw. mit Fehlern ab, so werden die Kommandos zwischen dem else und dem fi 21 ausgeführt.
Betrachten wir als einfaches Beispiel das folgende Bash-Skript. Es gibt eine Meldung aus, wenn mehr als fünf Benutzer eingeloggt sind:
Aufgabe 2.54
Erklären Sie die Funktionsweise des Skripts, und den Sinn der if-Abfrage.
Aufgabe 2.55
Schreiben Sie ein Shell-Skript, das den Text “Bitte aufräumen “ auf dem Bildschirm ausgibt, wenn sich mehr als 50 Dateien im aktuellen Verzeichnis befinden.
2.6.4Programmschleifen
Die while -Schleife
Schleifen nennt man diejenigen Konstrukte einer Programmiersprache, mit denen man eine Folge von Kommandos wiederholt ausführen kann, so lange, bis eine be stimmte Bedingung erfüllt ist. Diejenige Kommandofolge, die bei einer Schleife evtl. wiederholt ausgeführt wird, nennt man Schleifenkörper .
Die while -Schleife hat die folgende Struktur:
Das while -Kommando prüft vor jedem Schleifendurchgang, ob 〈 kommando 〉 wahr ist, d. h. den Exit-Status 0 zurückliefert. Falls ja, dann wird die Schleife nochmals durchlaufen. Erst dann, wenn 〈 kommando 〉 falsch ist, wird die while-Schleife beendet und die Bash geht zur Ausführung des nächsten Kommandos über. Anders formuliert: Die Kommandofolge 〈 kommandos 〉 wird so lange wiederholt ausgeführt, bis 〈 kommando 〉 einen Exit-Status > 0 liefert.
Ein einfaches Beispiel: Das folgende Bash-Skript wartet solange, bis die Datei foo (möglicherweise von irgendeinem Hintergrundprozess) erzeugt ist:
(Das sleep-Kommando wartet 10 Sekunden).
Aufgabe 2.56
Wozu dient das sleep -Kommando im vorigen Beispiel; oder anders gefragt: Warum ist es ratsam, nach jeder Abfrage, ob foo existiert, eine gewisse Zeit zu warten?
Aufgabe 2.57
Verwenden Sie eine while -Schleife, um ein Bash-Skript zu schreiben, das ...
(a)alle Zahlen von 1 bis 100 auf dem Bildschirm ausgibt.
(b)alle ungeraden Zahlen von 1 bis 100 auf dem Bildschirm ausgibt.
(c)alle Primzahlen zwischen 1 und 100 auf dem Bildschirm ausgibt.
Die for -Schleife hat die folgende Struktur:
Die for -Schleife der Bash unterscheidet sich von der for -Schleife, wie sie etwa in C, C++ oder Java verwendet wird; dagegen ist die for -Schleife in Python ähnlich. Die for-Schleife der Bash ist eine Listenschleife, d. h. die Schleife wird so oft durchlaufen, wie sich Elemente in 〈 liste 〉 befinden. Das Argument 〈 liste 〉 ist hierbei eine mit Leerzeichen, Tabs oder Zeilentrenner getrennte Liste von Strings. Im i -ten Durchlauf der Schleifen nimmt dabei 〈 variable 〉 als Wert den i -ten String der Liste 〈 liste 〉 an.
Ein einfaches Beispiel: Die for -Schleife
führt das Kommando echo drei mal aus, denn die übergebene Liste besteht aus drei Strings. Im ersten Durchlauf hat X den Wert hans , im zweiten Durchlauf den Wert ben und im dritten den Wert karl . Das Skript gibt diese drei Strings einfach aus.
Betrachten wir ein weiteres Beispiel für die Verwendung einer for -Schleife:
Bevor die for -Schleife ausgeführt wird, wird das Namensmuster „*.tex“ durch die Bash expandiert. Die for -Schleife bewirkt also, dass die Variable X die Namen aller . c-Dateien des aktuellen Verzeichnisses durchläuft. Für jede . c-Datei wird dann eine Sicherungskopie mit Endung .bak erstellt.
Es gibt noch eine wichtige Besonderheit: Es ist auch möglich, der for -Schleife keine Liste aus Strings mit zu übergeben. In diesem Fall ist die for -Schleife also folgendermaßen strukturiert:
Hierbei läuft die Schleife automatisch über die Kommandozeilenparameter $1, $2 usw. Es gibt dann also $# Schleifendurchläufe. Im i -ten Schleifendurchlauf nimmt hierbei 〈 variable 〉 den Wert $i an.
Schreiben Sie ein Shell-Skript, das die Summe der Zeilenlängen aller Dateien im aktuellen Verzeichnis ausgibt.
Aufgabe 2.59
Schreiben Sie ein Shell-Skript, das alle C-Dateien (also Dateien mit Endung . c) in den darüberliegenden Ordner verschiebt.
Aufgabe 2.60
Schreiben Sie ein Shell-Skript, das die Anzahl der Dateien im aktuellen Verzeichnis zählt, die (für Sie) ausführbar sind. Das Shell-Skript soll am Ende (beispielsweise) ausgeben:
Aufgabe 2.61
Schreiben Sie ein Shell-Skript, das alle im aktuellen Verzeichnis befindlichen kurzen, weniger als 10 Zeilen langen, Textdateien (mit Endung .txt ), für die Sie Leserechte haben, aneinanderhängt und in der Datei alleKurzen.txt speichert.