Обновить

Основы Bash-скриптинга для непрограммистов

*nix
Из песочницы

Статья рассчитана на тех, кто не имеет или имеет мало опыта работы с командной строкой Unix/Linux, но желает научиться с ней эффективно взаимодействовать и разрабатывать скрипты для выполнения своих задач. Приведенные примеры справедливы для выполнения в командной оболочке bash операционной системы Ubuntu/Debian, но могут быть использованы и в других оболочках и ОС с учетом их специфики.

1. Командные оболочки

Существует множество дистрибутивов(форков) операционных систем(ОС) семейства Linux, наиболее известные среди них: Ubuntu, Debian, CentOS, Red Hat, Fedora, SuSE, FreeBSD, Mint.

Здесь есть большая схема со всеми форками Linux.

В каждой ОС существуют различные командные оболочки (shell), их назначение одинаково (администрирование, автоматизация, вычисления, мониторинг и т.д.), как и большинство основных команд, но реализация может отличаться. В таблице ниже приведено сравнение, в котором видно, что некоторые возможности поддерживаются не всеми оболочками.

Feature

Bourne

C

TC

Korn

Bash

Псевдонимы (синонимы)

Нет

Да

Да

Да

Да

Редактор командной строки

Нет

Нет

Да

Да

Да

Расширенные шаблоны файлов

Нет

Нет

Нет

Да

Да

Автозавершение имени файла

Нет

Да

Да

Да

Да

Стеки директорий (pushd and popd)

Нет

Да

Да

Нет

Да

История

Нет

Да

Да

Да

Да

Функции

Да

Нет

Нет

Да

Да

Горячие клавиши

Нет

Нет

Да

Нет

Да

Управление заданиями

Нет

Да

Да

Да

Да

Исправление ошибок в командах

Нет

Нет

Да

Нет

Да

Формат приглашения командной строки

Нет

Нет

Да

Нет

Да

Список доступных командных оболочек можно получить командой

cat /etc/shells

При необходимости можно установить нужную командную оболочку командой sudo apt install <имя_оболочки>. Например, для установки ksh нужно выполнить

sudo apt install ksh

2. Настройка тестовой среды

Если у вас уже есть виртуальная/реальная машина с установленным Linux, или вы знаете, как её настроить, то можно пропустить информацию из спойлера ниже. Если есть доступ по ssh к какому-либо серверу, то Вы также можете использовать его shell для тренировок. Используйте имеющийся доступ с осторожностью, не тренируйтесь на продуктовых(промышленных) серверах и других критичных окружениях. Если вы не хотите развертывать виртуальную машину(ВМ), то для тестов можно воспользоваться онлайн-терминалами, но нужно знать и учитывать их особенности и ограничения. Примеры онлайн-терминалов:
https://cocalc.com/app?anonymous=terminal
https://www.tutorialspoint.com/execute_bash_online.php
https://rextester.com/l/bash_online_compiler

Развертывание виртуальной машины

VirtualBox – ПО для виртуализации, позволяющее запускать одну ОС «внутри» другой. Разумеется, существуют и другие способы развертывания ВМ, здесь мы рассмотрим лишь один из них. В данном случае, предполагается, что у вас ПК под управлением Windows или Mac. Для начала нужно скачать VirtualBox отсюда и установить его.

Также нужно скачать образ ВМ с установленной ОС Ubuntu отсюда. Качайте самую новую версию, убедитесь, что скачиваемый образ имеет формат VirtualBox (VDI).

Создадим виртуальную машину. Сначала создаем на локальном диске папку для размещения в ней ВМ и их файлов (у меня C:\vmachines). Распакуем скачанный образ диска ВМ в созданную папку:

Для распаковки потребуется архиватор 7zip или другой, поддерживающий формат .7z. Далее запускаем VirtualBox и выбираем меню «Машина -> Создать…»:

В открывшемся окне указываем имя ВМ (тип и версия в большинстве случаев подтягиваются автоматически, если это понятно из имени), а также созданную нами папку. Объем оперативной памяти устанавливается автоматически, 1Гб достаточно для выполнения тестов. Выбираем «Использовать существующий виртуальный жесткий диск», нажимаем значок выбора образа жесткого диска, в открывшемся окне нажимаем «Добавить», выбираем распакованный ранее файл образом ВМ и нажимаем «Открыть»:

Нажимаем «Выбрать»:

И нажимаем «Создать»:

Выбираем в списке созданную ВМ и нажимаем «Запустить»:

После запуска ВМ появится окно для входа в ОС:

Выбираем учетную запись osboxes.org и вводим пароль osboxes.org. После входа в систему нажимаем Ctrl+Alt+T, у нас откроется окно терминала, в котором можно выполнять тесты:

Для удобства можно развернуть окно виртуальной машины на весь экран, окно терминала также будет развернуто. Для того, чтобы можно было вставлять данные из буфера в терминал ВМ и копировать их, можно включить в настройках ВМ общий буфер обмена в меню «Устройства -> Общий буфер обмена -> Двунаправленный»:

Создадим тестового пользователя.

Для создания пользователя нам понадобятся права суперпользователя (root). Для их получения выполним команду sudo su -, указав пароль текущего пользователя (osboxes.org). Далее создадим пользователя test командой adduser test. Также выдадим пользователю test права на повышение привилегий при необходимости, выполнив команду usermod -aG sudo test:

osboxes@osboxes:~$ sudo su -
[sudo] password for osboxes:
root@osboxes:~# adduser test
Adding user `test' ...
Adding new group `test' (1001) ...
Adding new user `test' (1001) with group `test' ...
The home directory `/home/test' already exists.  Not copying from `/etc/skel'.
New password:
Retype new password:
passwd: password updated successfully
Changing the user information for test
Enter the new value, or press ENTER for the default
        Full Name []:
        Room Number []:
        Work Phone []:
        Home Phone []:
        Other []:
Is the information correct? [Y/n]
root@osboxes:~# usermod -aG sudo test
root@osboxes:~#

На данном этапе уже можно использовать тестовую среду, выполняя команды в терминале (Ctrl+Alt+T). Дополнительно можно настроить подключение по ssh клиентом (например, PuTTY), мы рассмотрим это отдельно.

3. Первые команды

Итак, мы подключились к терминалу и находимся в shell. Давайте сориентируемся в пространстве. Чтобы узнать имя машины(сервера), на которой мы находимся, введем hostname и нажмем Enter:

test@osboxes:~$ hostname
osboxes

Имя пользователя, под которым мы подключены, как правило отображается в приглашении командной строки (test@osboxes:~$). Если имя текущего пользователя не отображается (например, если задан другой формат приглашения), то его можно получить командой whoami, или id (также отображает группы пользователя):

test@osboxes:~$ whoami
test
test@osboxes:~$ id
uid=1001(test) gid=1001(test) groups=1001(test),27(sudo)

Чтобы узнать, в какой оболочке мы находимся, нужно выполнить команду echo $SHELL:

test@osboxes:~$ echo $SHELL
/bin/bash

Разберем, что произошло. Команда echo выводит значение параметра, переданного ей, в нашем случае мы передали $SHELL. Знак $ означает, что мы обращаемся к переменной, т.е. $SHELL возвращает значение переменной SHELL, заданной в окружении. Список значений всех переменных можно получить командой env. Таким образом, отобразив значение переменной, мы видим, что мы находимся в оболочке bash. Оболочка конкретного пользователя указана в файле /etc/passwd, содержимое которого можно получить так:

test@osboxes:~$ cat /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
...
test:x:1001:1001:,,,:/home/test:/bin/dash

Команда cat выводит содержимое файла (часть строк в приведенном выводе пропущена и заменена на …). Из файла видим, что для пользователя test указана оболочка /bin/dash. Изменить оболочку текущего пользователя, которая будет загружаться по умолчанию, можно следующей командой(chsh – сокращенное от change shell):

test@osboxes:~$ chsh -s /bin/bash
Password:

Теперь давайте проверим, в каком каталоге мы находимся, для этого выполним команду pwd:

test@osboxes:~$ pwd
/home/test

Для получения списка файлов текущей директории используем команду ls. По соглашению, скрытые файлы начинаются с точки. Для отображения их с помощью команды ls нужно добавить ключ –a. Чтобы отобразить список в расширенном формате, добавим ключ –l. Таким образом команда и её вывод будут выглядеть так:

test@osboxes:~$ ls -al
total 36
drwxr-xr-x 5 test test 4096 Nov  9 01:05 .
drwxr-xr-x 5 root root 4096 Nov  8 11:39 ..
-rw------- 1 test test    9 Nov  8 12:28 .bash_history
-rw-r--r-- 1 test test  220 Nov  8 11:39 .bash_logout
-rw-r--r-- 1 test test 3771 Nov  8 11:39 .bashrc
drwxr-xr-x 4 test test 4096 Nov  8 11:40 .cache
drwxr-xr-x 4 test test 4096 Nov  8 11:40 .config
drwxr-xr-x 3 test test 4096 Nov  8 11:40 .local
-rw-r--r-- 1 test test  807 Nov  8 11:39 .profile
-rw-r--r-- 1 test test    0 Nov  9 01:05 .sudo_as_admin_successful
test@osboxes:~$

Для команды ls с параметрами может быть задан синоним (alias), что упрощает её ввод. Список уже заданных синонимов можно получить командой alias:

test@osboxes:~$ alias
alias alert='notify-send --urgency=low -i "$([ $? = 0 ] && echo terminal || echo error)" "$(history|tail -n1|sed -e '\''s/^\s*[0-9]\+\s*//;s/[;&|]\s*alert$//'\'')"'
alias egrep='egrep --color=auto'
alias fgrep='fgrep --color=auto'
alias grep='grep --color=auto'
alias l='ls -CF'
alias la='ls -A'
alias ll='ls -alF'
alias ls='ls --color=auto'

Видим, что команда ll является синонимом команды ls -alF. Синонимы могут ссылаться на другие синонимы. Так, в приведенном выше примере команда ll выполняет команду ls -alF, в которой ls в свою очередь также является синонимом команды ls --color=auto. Для любой команды с целью упрощения её ввода при частом использовании можно задать синоним. В синонимах также можно использовать переменные среды. Например, чтобы иметь возможность из любой директории получить список файлов домашней директории, можно задать синоним командой alias lshome='ls -alF $HOME', таким образом, можно выполнить:

test@osboxes:~$ cd /tmp
test@osboxes:/tmp$ lshome
total 40
drwxr-xr-x 5 test test 4096 Nov  9 02:29 ./
drwxr-xr-x 5 root root 4096 Nov  8 11:39 ../
-rw------- 1 test test   47 Nov  9 02:36 .bash_history
-rw-r--r-- 1 test test  220 Nov  8 11:39 .bash_logout
-rw-r--r-- 1 test test 3771 Nov  8 11:39 .bashrc
drwxr-xr-x 5 test test 4096 Nov  9 02:29 .cache/
drwxr-xr-x 5 test test 4096 Nov  9 02:29 .config/
drwxr-xr-x 3 test test 4096 Nov  8 11:40 .local/
-rw-r--r-- 1 test test  807 Nov  8 11:39 .profile
-rw-rw-r-- 1 test test   72 Nov  9 02:29 .selected_editor
-rw-r--r-- 1 test test    0 Nov  9 01:05 .sudo_as_admin_successful

Здесь командой cd /tmp мы перешли в директорию /tmp, и, находясь в ней, выполнили команду lshome, которая вывела список файлов директории /home/test. При этом в синониме мы ссылаемся на переменную $HOME, в которой содержится путь к домашней директории текущего пользователя.

Алиасы задаются в файле ~/.bash_aliases. Тильда (~) означает домашнюю директорию пользователя. В нашем случае /home/test. Также можно задать их в файле ~/.bashrc. Здесь нужно сказать пару слов об этих файлах.

При запуске bash в качестве оболочки, сначала выполняется файлы (в случае их наличия), в которых могут быть заданы различные настройки профиля и выполнены различные действия в процессе входа до появления командной строки: сначала выполняется файл /etc/profile, далее bash последовательно ищет и выполняет первый из найденных файлов в следующем порядке: ~/.bash_profile, ~/.bash_login, ~/.profile. Из указанных файлов могут вызываться и другие.

Так, например, из файла ~./profile вызывается файл ~/.bashrc, из которого, в свою очередь, в числе прочих, вызывается файл .bash_aliases при его наличии. А файл /etc/profile выполняет также все файлы .sh, находящиеся в директории etc/profile.d.

В bash существуют внутренние команды, их список можно получить командой help. Помощь по конкретной внутренней команде можно получить с помощью команды help <имя_команды>, например:

test@osboxes:~$ help pwd
pwd: pwd [-LP]
    Print the name of the current working directory.

    Options:
      -L        print the value of $PWD if it names the current working
                directory
      -P        print the physical directory, without any symbolic links

    By default, `pwd' behaves as if `-L' were specified.

    Exit Status:
    Returns 0 unless an invalid option is given or the current directory
    cannot be read.

Некоторые внутренние команды bash дублированы в виде исполняемых файлов. Это сделано, чтобы скрипты можно было корректно выполнять в оболочках, в которых не реализованы эти команды. Например, существует исполняемый файл /usr/bin/echo, который реализует функционал внутренней команды echo. Команда help echo выведет справку по внутренней команде, а команда /usr/bin/echo –help выведет справку для соответствующего исполняемого файла. Вывод справки для этих команд отличается, но в целом они реализуют идентичный функционал.

Таким образом, если в оболочке не реализована внутренняя команда echo, скрипт, содержащий вызов echo, сможет успешно выполниться, т.к. для обработки вызова будет использован исполняемый файл /usr/bin/echo. Для поиска выполненных ранее команд можно использовать клавиши «Вверх» и «Вниз», команды из истории можно редактировать и повторно выполнять. В конце статьи приведен список полезных команд.

Если данный материал интересен, то в продолжении статьи я расскажу про скрипты и их параметры, права доступа к файлам, операторы условного выполнения, выбора и циклы, функции и планировщик заданий.

Теги:bashbash scriptingunix*nixlinuxubuntudebianvirtualboxsshshells
Хабы: *nix
Рейтинг +10
Количество просмотров 16,3k Добавить в закладки 168
Комментарии
Комментарии 8

Похожие публикации

QA Linux Engineer
от 100 000 ₽MotionRayМожно удаленно
Application Security Specialist
от 150 000 ₽СindicatorСанкт-ПетербургМожно удаленно
DevOps-инженер
от 300 000 ₽C-Executives LLCМоскваМожно удаленно
Инженер технической поддержки (Linux)
от 85 000 ₽МегапланМосква
Системный инженер / DevOps
до 160 000 ₽ИВЦМоскваМожно удаленно

Лучшие публикации за сутки