Shell-Programmierung - Das umfassende Handbuch

Auf einen Blick

Inhalt

Vorwort des Autors

Vorwort des Gutachters – die Shell: Fluch oder Segen?

1 Einführung

1.1 Voraussetzungen an den Leser

1.1.1 Zielgruppe

1.1.2 Notation

1.2 Was ist eine Shell?

1.3 Hauptanwendungsgebiet

1.3.1 Was ist ein Shellscript?

1.3.2 Vergleich mit anderen Sprachen

1.4 Kommando, Programm oder Shellscript?

1.4.1 Shell-eigene Kommandos (Builtin-Kommando)

1.4.2 Aliase in der Shell

1.4.3 Funktionen in der Shell

1.4.4 Shellscripts (Shell-Prozeduren)

1.4.5 Programme (binär)

1.5 Die Shell-Vielfalt

1.5.1 ksh (Korn-Shell)

1.5.2 Bash (Bourne-Again-Shell)

1.5.3 zsh (Z-Shell)

1.5.4 ash (A-Shell)

1.5.5 rbash, rzsh (Restricted Shell)

1.5.6 tcsh (TC-Shell)

1.5.7 Welche Shell-Variante wird in diesem Buch verwendet?

1.5.8 rsh und ssh

1.6 Betriebssysteme

1.7 Crashkurs: einfacher Umgang mit der Kommandozeile

1.7.1 Grundlegende Befehle

1.7.2 Der Umgang mit Dateien

1.7.3 Der Umgang mit Verzeichnissen

1.7.4 Datei- und Verzeichnisnamen

1.7.5 Gerätenamen

1.7.6 Dateiattribute

1.8 Shellscripts schreiben und ausführen

1.8.1 Der Editor

1.8.2 Der Name des Shellscripts

1.8.3 Ausführen

1.8.4 Hintergrundprozess starten

1.8.5 Ausführende Shell festlegen

1.8.6 Kommentare

1.8.7 Stil

1.8.8 Ein Shellscript beenden

1.8.9 Testen und Debuggen von Shellscripts

1.8.10 Shellscript, das ein Shellscript erstellt und ausführt

1.9 Vom Shellscript zum Prozess

1.9.1 Ist das Shellscript ein Prozess?

1.9.2 Echte Login-Shell?

1.10 Datenstrom

1.10.1 Ausgabe umleiten

1.10.2 Standardfehlerausgabe umleiten

1.10.3 Eingabe umleiten

1.10.4 Pipes

1.10.5 Ein T-Stück mit tee

1.10.6 Ersatzmuster (Wildcards)

1.10.7 Brace Extension (Bash und Korn-Shell only)

1.10.8 Muster-Alternativen (Bash und Korn-Shell only)

1.10.9 Tilde-Expansion (Bash und Korn-Shell only)

1.11 Empfehlung

2 Variablen

2.1 Grundlagen

2.1.1 Zugriff auf den Wert einer Variablen

2.1.2 Variablen-Interpolation

2.2 Zahlen

2.2.1 Integer-Arithmetik (Bourne-Shell, Bash und Korn-Shell)

2.2.2 Integer-Arithmetik (Bash und Korn-Shell only)

2.2.3 bc – Rechnen mit Fließkommazahlen und mathematische

2.3 Zeichenketten

2.3.1 Stringverarbeitung

2.3.2 Erweiterte Funktionen für Bash und Korn-Shell

2.4 Quotings und Kommando-Substitution

2.4.1 Single und Double Quotings

2.4.2 Kommando-Substitution – Back Quotes

2.5 Arrays (Bash und Korn-Shell only)

2.5.1 Werte an Arrays zuweisen

2.5.2 Eine Liste von Werten an ein Array zuweisen (Bash)

2.5.3 Eine Liste von Werten an ein Array zuweisen (Korn-Shell)

2.5.4 Zugreifen auf die einzelnen Elemente eines Arrays

2.6 Variablen exportieren

2.7 Umgebungsvariablen eines Prozesses

2.8 Shell-Variablen

2.9 Automatische Variablen der Shell

2.9.1 Der Name des Shellscripts – $0

2.9.2 Die Prozessnummer des Shellscripts – $$

2.9.3 Der Beendigungsstatus eines Shellscripts – $?

2.9.4 Die Prozessnummer des zuletzt gestarteten

2.9.5 Weitere vordefinierte Variablen der Shell

2.9.6 Weitere automatische Variablen für Bash und Korn-Shell

3 Parameter und Argumente

3.1 Einführung

3.2 Kommandozeilenparameter $1 bis $9

3.3 Besondere Parameter

3.3.1 Die Variable $*

3.3.2 Die Variable $@

3.3.3 Die Variable $#

3.4 Der Befehl »shift«

3.5 Argumente und Leerzeichen

3.6 Argumente jenseits von $9

3.7 Argumente setzen mit set und

3.8 getopts – Kommandozeilenoptionen auswerten

3.9 Vorgabewerte für Variablen

4 Kontrollstrukturen

4.1 Bedingte Anweisung mit if

4.1.1 Kommandos testen mit if

4.1.2 Kommandoverkettung über Pipes mit if

4.2 Die else-Alternative für eine if-Verzweigung

4.3 Mehrfache Alternative mit elif

4.4 Das Kommando »test«

4.4.1 Ganze Zahlen vergleichen

4.4.2 Ganze Zahlen vergleichen mit let (Bash und Korn-Shell only)

4.4.3 Zeichenketten vergleichen

4.4.4 Zeichenketten vergleichen (Bash und Korn-Shell only)

4.5 Status von Dateien erfragen

4.6 Logische Verknüpfung von Ausdrücken

4.6.1 Negationsoperator !

4.6.2 Die UND-Verknüpfung (-a und &&)

4.6.3 Die ODER-Verknüpfung (-o und ||)

4.6.4 Klammerung und mehrere logische Verknüpfungen

4.7 Short Circuit-Tests – ergebnisabhängige

4.8 Die Anweisung case

4.8.1 Alternative Vergleichsmuster

4.8.2 case und Wildcards

4.8.3 case und Optionen

4.9 Schleifen

4.10 for-Schleife

4.10.1 Argumente bearbeiten mit for

4.10.2 for und die Dateinamen-Substitution

4.10.3 for und die Kommando-Substitution

4.10.4 for und Array (Bash und Korn Shell only)

4.10.5 for-Schleife mit Schleifenzähler (Bash only)

4.11 Die while-Schleife

4.12 Die until-Schleife

4.13 Kontrollierte Sprünge

4.13.1 Der Befehl »continue«

4.13.2 Der Befehl »break«

4.14 Endlosschleifen

5 Terminal-Ein- und Ausgabe

5.1 Von Terminals zu Pseudo-Terminals

5.2 Ausgabe

5.2.1 Der echo-Befehl

5.2.2 print (Korn-Shell only)

5.2.3 Der Befehl »printf«

5.2.4 Der Befehl »tput« – Terminalsteuerung

5.3 Eingabe

5.3.1 Der Befehl »read«

5.3.2 (Zeilenweise) Lesen einer Datei mit read

5.3.3 Zeilenweise mit einer Pipe aus einem Kommando lesen (read)

5.3.4 Here-Dokumente (Inline-Eingabeumleitung)

5.3.5 Here-Dokumente mit read verwenden

5.3.6 Die Variable IFS

5.3.7 Arrays einlesen mit read (Bash und Korn-Shell only)

5.3.8 Shell-abhängige Anmerkungen zu read

5.3.9 Einzelnes Zeichen abfragen

5.3.10 Einzelne Zeichen mit Escape-Sequenzen abfragen

5.3.11 Passworteingabe

5.4 Umlenken mit dem Befehl »exec«

5.5 Filedeskriptoren

5.5.1 Einen neuen Filedeskriptor verwenden

5.5.2 Die Umlenkung < >

5.6 Named Pipes

5.7 Menüs mit select (Bash und Korn-Shell only)

5.8 dialog und Xdialog

5.8.1 Entscheidungsfrage --yesno

5.8.2 Nachrichtenbox mit Bestätigung --msgbox

5.8.3 Hinweisfenster ohne Bestätigung --infobox

5.8.4 Text-Eingabezeile --inputbox

5.8.5 Ein einfacher Dateibetrachter --textbox

5.8.6 Ein Menü --menu

5.8.7 Auswahlliste zum Ankreuzen --checklist

5.8.8 Radiobuttons zum Auswählen --radiolist

5.8.9 Fortschrittszustand anzeigen --gauge

5.8.10 Verändern von Aussehen und Ausgabe

5.8.11 Kleines Beispiel

5.8.12 Zusammenfassung

5.9 gnuplot – Visualisierung von Messdaten

5.9.1 Wozu wird gnuplot eingesetzt?

5.9.2 gnuplot starten

5.9.3 Das Kommando zum Plotten

5.9.4 Variablen und Parameter für gnuplot

5.9.5 Ausgabe von gnuplot umleiten

5.9.6 Variablen und eigene Funktionen definieren

5.9.7 Interpretation von Daten aus einer Datei

5.9.8 Alles bitte nochmals zeichnen (oder besser speichern

5.9.9 gnuplot aus einem Shellscript heraus starten

5.9.10 Plot-Styles und andere Ausgaben festlegen

5.9.11 Tricks für die Achsen

5.9.12 Die dritte Dimension

5.9.13 Zusammenfassung

6 Funktionen

6.1 Definition

6.1.1 Definition (Bash und Korn-Shell only)

6.1.2 Funktionsaufruf

6.1.3 Funktionen exportieren

6.1.4 Aufrufreihenfolge

6.1.5 Who is who

6.1.6 Aufruf selbst bestimmen

6.1.7 Funktionen auflisten

6.2 Funktionen, die Funktionen aufrufen

6.3 Parameterübergabe

6.4 Rückgabewert aus einer Funktion

6.4.1 Rückgabewert mit return

6.4.2 Rückgabewert mit echo und einer Kommando-Substitution

6.4.3 Rückgabewert ohne eine echte Rückgabe (lokale Variable)

6.4.4 Funktionen und exit

6.5 Lokale contra globale Variablen

6.5.1 Lokale Variablen (Bash und Korn-Shell only)

6.6 alias und unalias

6.7 Autoload (Korn-Shell only)

7 Signale

7.1 Grundlagen zu den Signalen

7.2 Signale senden – kill

7.3 Eine Fallgrube für Signale – trap

7.3.1 Einen Signalhandler (Funktion) einrichten

7.3.2 Mit Signalen Schleifendurchläufe abbrechen

7.3.3 Mit Signalen das Script beenden

7.3.4 Das Beenden der Shell (oder eines Scripts) abfangen

7.3.5 Signale ignorieren

7.3.6 Signale zurücksetzen

8 Rund um die Ausführung von Scripts

8.1 Prozessprioritäten

8.2 Warten auf andere Prozesse

8.3 Hintergrundprozess wieder hervorholen

8.4 Hintergrundprozess schützen

8.5 Subshells

8.6 Mehrere Scripts verbinden und ausführen

8.6.1 Datenübergabe zwischen Scripts

8.6.2 Rückgabe von Daten an andere Scripts

8.6.3 Scripts synchronisieren

8.7 Jobverwaltung

8.8 Shellscripts zeitgesteuert ausführen

8.9 Startprozess- und Profildaten der Shell

8.9.1 Arten von Initialisierungsdateien

8.9.2 Ausführen von Profildateien beim Start einer Login-Shell

8.9.3 Ausführen von Profildateien beim Start einer

8.9.4 Zusammenfassung alle Profil- und Startup-Dateien

8.10 Ein Shellscript bei der Ausführung

8.10.1 Syntaxüberprüfung

8.10.2 Expansionen

8.10.3 Kommandos

8.11 Shellscripts optimieren

9 Nützliche Funktionen

9.1 Der Befehl »eval«

9.2 xargs

9.3 dirname und basename

9.4 umask

9.5 ulimit (Builtin)

9.6 time

9.7 typeset

10 Fehlersuche und Debugging

10.1 Strategien zum Vermeiden von Fehlern

10.1.1 Planen Sie Ihr Script

10.1.2 Testsystem bereitstellen

10.1.3 Ordnung ist das halbe Leben

10.2 Fehlerarten

10.3 Fehlersuche

10.3.1 Tracen mit set -x

10.3.2 DEBUG und ERR-Signal

10.3.3 Variablen und Syntax überprüfen

10.3.4 Eine Debug-Ausgabe hinzufügen

10.3.5 Debugging-Tools

11 Reguläre Ausdrücke und grep

11.1 Reguläre Ausdrücke – die Theorie

11.1.1 Elemente für reguläre Ausdrücke (POSIX-RE)

11.1.2 Zusammenfassung

11.2 grep

11.2.1 Wie arbeitet grep?

11.2.2 grep mit regulären Ausdrücken

11.2.3 grep mit Pipes

11.2.4 grep mit Optionen

11.2.5 egrep (extended grep)

11.2.6 fgrep (fixed oder fast grep)

11.2.7 rgrep

12 Der Stream-Editor sed

12.1 Funktions- und Anwendungsweise von sed

12.1.1 Grundlegende Funktionsweise

12.1.2 Wohin mit der Ausgabe?

12.2 Der sed-Befehl

12.3 Adressen

12.4 Kommandos, Substitutionsflags und

12.4.1 Das a-Kommando – Zeile(n) anfügen

12.4.2 Das c-Kommando – Zeilen ersetzen

12.4.3 Das d-Kommando – Zeilen löschen

12.4.4 Die Kommandos h, H, g, G und x – Arbeiten mit den Puffern

12.4.5 Das Kommando i – Einfügen von Zeilen

12.4.6 Das p-Kommando – Patternspace ausgeben

12.4.7 Das Kommando q – Beenden

12.4.8 Die Kommandos r und w

12.4.9 Das Kommando s – substitute

12.4.10 Das Kommando y

12.5 sed-Scripts

13 awk-Programmierung

13.1 Einführung und Grundlagen von awk

13.1.1 History und Versionen von awk

13.1.2 Die Funktionsweise von awk

13.2 Aufruf von awk-Programmen

13.2.1 Grundlegender Aufbau eines awk-Kommandos

13.2.2 Die Kommandozeilen-Optionen von awk

13.2.3 awk aus der Kommandozeile aufrufen

13.2.4 awk in Shellscripts aufrufen

13.2.5 awk als eigenes Script ausführen

13.3 Grundlegende awk-Programme und -Elemente

13.3.1 Ausgabe von Zeilen und Zeilennummern

13.3.2 Felder

13.4 Muster (bzw. Adressen) von awk-Scripts

13.4.1 Zeichenkettenvergleiche

13.4.2 Vergleichsausdrücke

13.4.3 Reguläre Ausdrücke

13.4.4 Zusammengesetzte Ausdrücke

13.4.5 BEGIN und END

13.5 Die Komponenten von awk-Scripts

13.5.1 Variablen

13.5.2 Arrays

13.5.3 Operatoren

13.5.4 Kontrollstrukturen

13.6 Funktionen

13.6.1 Mathematische Funktionen

13.6.2 Funktionen für Zeichenketten

13.6.3 Funktionen für die Zeit

13.6.4 Systemfunktionen

13.6.5 Ausgabefunktionen

13.6.6 Eingabefunktion

13.6.7 Benutzerdefinierte Funktionen

13.7 Empfehlung

14 Linux-UNIX-Kommandoreferenz

14.1 Kurzübersicht

14.2 Dateiorientierte Kommandos

14.3 Verzeichnisorientierte Kommandos

14.4 Verwaltung von Benutzern und Gruppe

14.5 Programm- und Prozessverwaltung

14.6 Speicherplatzinformationen

14.7 Dateisystem-Kommandos

14.8 Archivierung und Backup

14.9 Systeminformationen

14.10 System-Kommandos

14.11 Druckeradministration

14.12 Netzwerkbefehle

14.13 Benutzerkommunikation

14.14 Bildschirm- und Terminalkommandos

14.15 Online-Hilfen

14.16 Alles rund um PostScript-Kommandos

14.17 Gemischte Kommandos

15 Die Praxis

15.1 Alltägliche Lösungen

15.1.1 Auf alphabetische und numerische Zeichen prüfen

15.1.2 Auf Integer überprüfen

15.1.3 echo mit oder ohne -n

15.2 Datei-Utilities

15.2.1 Leerzeichen im Dateinamen ersetzen

15.2.2 Dateiendungen verändern

15.2.3 Veränderte Dateien in zwei Verzeichnissen vergleichen

15.3 Systemadministration

15.3.1 Benutzerverwaltung

15.3.2 Systemüberwachung

15.4 Backup-Strategien

15.4.1 Warum ein Backup?

15.4.2 Sicherungsmedien

15.4.3 Varianten der Sicherungen

15.4.4 Bestimmte Bereiche sichern

15.4.5 Backup über ssh mit tar

15.4.6 Daten mit rsync synchronisieren

15.4.7 Dateien und Verzeichnisse per E-Mail versenden

15.4.8 Startup-Scripts

15.5 World Wide Web und HTML

15.5.1 Analysieren von access_log (Apache)

15.5.2 Analysieren von error_log (Apache)

15.6 CGI (Common Gateway Interface)

15.6.1 CGI-Scripts ausführen

15.6.2 CGI-Environment ausgeben

15.6.3 Einfache Ausgabe als Text

15.6.4 Ausgabe als HTML formatieren

15.6.5 Systeminformationen ausgeben

15.6.6 Kontaktformular

15.6.7 Noch ein Tipp

16 GUIs mit Tcl/Tk

16.1 Was ist und was kann Tcl/Tk?

16.2 Ein Tcl/Tk-Script starten

16.3 Variablen

16.4 Einfache Ausgabe

16.5 Substitutionsmechanismen

16.5.1 Variablensubstitution

16.5.2 Befehlssubstitution

16.5.3 Backslashsubstitution

16.6 Mathematische Ausdrücke

16.7 Programmstrukturen

16.7.1 Verzweigungen

16.7.2 Schleifen

16.7.3 Prozeduren (Funktionen)

16.8 Listen

16.9 Stringverarbeitung

16.10 Dateizugriff

16.10.1 open

16.10.2 puts

16.10.3 gets

16.10.4 read

16.11 Der Rest

16.12 Das Tk-Toolkit

16.13 Eine Einführung

16.14 Eine einfache Schaltfläche – button

16.15 Einzeiliges Textfeld – entry

16.16 Mehrzeiliger Text und ein Menü – text und menu

16.17 Mit Ereignissen verbinden – bind

16.18 Layoutmanager (Geometriemanager) – grid und pack

16.18.1 pack

16.18.2 grid

16.19 Eine Scrollleiste – scrollbar

16.20 Weitere Eingabe-Widgets – radiobutton,

16.20.1 radiobutton

16.20.2 checkbutton

16.20.3 scale

16.20.4 spinbox

16.20.5 Beispiel

16.21 frame und labelframe

16.22 Listen – listbox

16.23 Darstellen von Grafiken – canvas

16.24 Ein geteiltes Fenster – panedwindow

16.25 Widgetübersicht

16.26 Dialoge (tk_)

16.27 Tile-Erweiterung (ttk_)

16.28 Weitere Empfehlungen

Anhang

A.1 Shell-Builtin-Befehle

A.2 Externe Kommandos

A.3 Shell-Optionen

A.4 Shell-Variablen

A.5 Kommandozeile editieren

A.6 Wichtige Tastenkürzel (Kontrolltasten)

A.7 Initialisierungsdateien der Shells

A.8 Signale

A.9 Sonderzeichen und Zeichenklassen

A.10 Tastenunterschiede zwischen Mac- und

A.11 Die Buch-CD

Index