Środowisko programisty/Bash - podstawowe komendy

Okno terminala

Lista poleceń operujących na terminalu

Polecenie	Opis
echo	wypisywanie na ekran
sleep	zawieszanie wykonania
clear	czyszczenie okna
reset	resetowanie terminala

echo

Polecenie echo służy do wypisywania swoich argumentów.

Wybrane opcje

-n	nie przechodzi do następnej linii
-e	interpretacja znaków specjalnych (ze znakiem \)

Przy użyciu opcji -e rozpoznawane są znaki specjalne (poprzedzone \), na przykład

\\	\
\a	syngnał dzwiękowy
\b	znak w tył (backspace)
\n	nowa linia
\r	powrót karetki, tzn. kursor jest przesuwany do początku linii
\t	znak tabulacji

Przykłady

bashtest@host:~$ echo -e 'abc\rdef'
def
bashtest@host:~$ echo -n who; echo -n am; echo -n x; echo -en '\b'; echo i
whoami
bashtest@host:~$ echo -e "Linia 1\nLinia 2"
Linia 1
Linia 2
bashtest@host:~$

Początkowo może być niejasne co ocnacza wywołanie echo -en '\b'. Otóż jest to konwencja podawania opcji w sposób skrócony. Zamiast pisać -e -n możemy skrócić te dwie opcje do -en. Konwencji skrótowej można używać we wszystkich przedstawionych tutaj narzędziach. Więcej o tej konwencji można przeczytać w man 3 getopt.

sleep

Polecenie sleep bierze jeden argument, liczbę całkowitą i czeka tyle sekund. Na przykład sleep 60 czeka minutę. Polecenie to jest przydatne w skryptach lub w pętlach, gdy między jedną, a drugą czynnościa potrzebujemy odstępu czasowego.

clear

Czyści ekran. Przydatne przed wykonanie polecenia, które wypisuje dużą ilość komunikatów i nie chcemy, aby zlewało nam się to z poprzednimi komunikatami.

reset

Resetuje terminal. Podobnie jak clear czyści też ekran, ale również przywraca ustawienia terminala. Przydatne w przypadku, gdy zmienimy ustawienia terminala tak, że nie jesteśmy w stanie na nim pracować, na przykład, gdy po tym jak każemy wypisać (przez nie uwagę) plik binarny.

Operowanie na plikach i katalogach

Lista poleceń do operowania na plikach i katalogach

Polecenie	Opis
cd	zmiana katalogu
pwd	bieżący katalog
ls	lista plików i katalogów
mkdir	tworzenie katalogu
cp	kopiowanie plików/katalogów
rm	usuwanie plików/katalogów
mv	przenoszenie/zmiana nazwy pliku/katalogu
cat	wypisanie zawartości pliku
more/less	przeglądanie zawartości pliku
touch	uaktualnianie daty pliku, bądź tworzenie pliku
df	wyświetla ilość wolnego miejsca na wszystkich dyskach
du	wyświetla zużycie dysku w wybranych katalogach

cd

cd zmienia aktualny katalog na katalog podany w argumencie polecenie. Wywołanie cd bez argumentów zmienia katalog na katalog domowy aktualnego użytkownika.

Bash wprowadza również katalogi specjalne z użyciem znaku ~. Nazwy zaczynające się od znaku ~ (nie ujęte w cudzysłowy) mają specjalne znaczenie, na przykład:

~	katalog domowy aktualnego użytkownika
~/kat1	katalog kat1 w katalogu domowym aktualnego użytkownika
~ktos	katalog domowy użytkownika o loginie ktos
~ktos/kat1/kat2	katalog kat1/kat2 w katalogu domowym użytkownika o loginie ktos

Przypomnijmy też, że są też następujące katalogi:

.	bieżący katalog
..	katalog nadrzędny
/	katalog główny

ls

Służy do wyświetla zawartości wybranych katalogów. Wyświetlane są informacje o plikach podanych w argumentach i zawartaści katalogów podanych w argumentach. Jeżeli nie został podany żaden plik, czy też katalog, to wyświetlana jest zawartość bieżącego katalogu.

Wybrane opcje

Komenda ls może przyjmować wiele argumentów, które głównie dotyczą formatowania wyjścia. Przedstawiamy tylko opcję najczęściej używane.

-R	wyświetla zawartość katalogów rekurencyjnie
-a	wyświetla wszystkie pliki, również pliki ukryte; w Linuksie pliki ukryte, to takie, które zaczynają się od kropki
-l	wyświetla dokładną informację o każdym z plików (atrybuty, rozmiar, datę modyfikacji, itp.)

mkdir

Tworzy katalog podany jako argument. Z opcją -p tworzy również katalogi, które są potrzebne do utworzenia katalogu docelowego. Na przykład jeśli wywołamy

mkdir kat1/kat2

to, aby utworzyć kat2 musi istnieć kat1, a jeśli wywołamy

mkdir -p kat1/kat2

to, jeśli nie istnieje kat1, to jest tworzony i dopiero potem następuje utworzenie kat2 w katalogu kat1.

cp

Zasadniczo są trzy najczęściej stosowane wywołania komendy cp:

cp plik1 plik2

kopiuje plik1 i zapisuje go jako plik2, jeśli plik2 istnieje to go nadpisuje,

cp plik1 ... plikn katalog

kopiuje pliki do katalogu, jeśli jakiś plik istnieje już w katalogu docelowym, to zostaje on nadpisany,

cp -a katalog1 katalog2

kopiuje rekurencyjnie katalog1 wraz zawartością; jeśli katalog2 istnieje, to kopia katalog1 zostanie umieszczona w tym katalogu, tzn. po wykonaniu tej operacji w katalog2 będzie katalog1 wraz zawarością; jeśli katalog2 nie istnieje, to kopia zawartości katalog1 znajdzie się w katalog2, tzn. katalog2 zostanie utworzony, a zawartość katalog1 będzie skopiowana do katalog2.

Jeśli chcemy, aby cp pytało nas, czy nadpisywać istniejące już pliki, to dodajemy opcję -i. Jeżeli taki tryb mamy ustawiony domyślnie, to możemy też chcieć, aby cp pytało nas, czy nadpisywać istniejące już pliki, wtedy dodajemy opcję -f.

rm

To polecenie usuwa wszystkie pliki, które są podane jako argumenty. Jeżeli chcemy usunąć też katalogi, to możemy użyć opcji -r. Opcji tej należy używać raczej ostrożnie, gdyż usuwa ona rekurencyjnie zawartość katalogów.

Możemy poprosić o pytanie przed usunięcie każdego pliku dodając opcję -i. Możemy także poprosić o to, aby nie pojawiały się żadne pytania dodając opcję -f. Przy tej opcji trzeba zachować ostrożność, szczególnie, gdy używamy ją łącznie z opcją -r.

Do usuwania katalogów bezpieczniej jest stosować polecenie rmdir, które usuwa katalog tylko, gdy jest on pusty.

mv

To polecenie ma trzy możliwe sposoby wywołania:

mv plik1 plik2

zmienia nazwę plik1 na plik2 (jak jest taka potrzeba wykonane jest także przeniesienie pomiędzy katalogami),

mv plik_lub_katalog1 ... plik_lub_katalogn katalog

w tej wersji katalog podany w ostanim argumencie musi istnieć; wszystkie pliki i katalogi są przenoszone do tego katalogu,

mv katalog1 katalog2

jeśli katalog2 nie istnieje, to zmieniana jest nazwa podobnie jak przy pierwszym sposobie wywołania; jeśli katalog2 istnieje, to zachowanie jest takie samo jak w poprzednim sposobie wywołania.

Podobnie jak przy poleceniu cp możemy dodawać opcję -i lub -f, aby ustawić opcję potwierdzania nadpisywania istniejących plików.

cat

Przy braku argumentów cat po prostu kopiuje standardowe wejście na standardowe wyjście. Przy jednym argumencie wypisuje zawartość pliku o podanej nazwie na standardowe wyjście. Przy większej liczbie argumentów, cat wypisuje na standardowe wyjście wszystkie pliki w kolejności w jakiej zostały one podane. W ten sposób możemy łączyć kilka plików w jeden.

Wywołanie

bashtest@host:~$ cat plika plikb plikc > plik

jest równoważne wykonaniu ciągu poleceń

bashtest@host:~$ cat plika > plik
bashtest@host:~$ cat plikb >> plik
bashtest@host:~$ cat plikc >> plik

Łącznie z poleceniem split można użyć tej możliwości do przenoszenia dużych plików w kawłkach przez mniejsze media. Pokażemy to na przykładzie. Załóżmy, że przenosimy plik cdimage.iso. Dzielimi go wpierw na części:

bashtest@host:~$ ls -l
-rw-r--r-- 1 bashtest users 495605760 2006-08-11 17:53 cdimage.iso
bashtest@host:~$ split -b 120m cdimage.iso 
bashtest@host:~$ ls -l
-rw-r--r-- 1 bashtest users 495605760 2006-08-11 17:53 cdimage.iso
-rw-r--r-- 1 bashtest users 125829120 2006-08-11 17:54 xaa
-rw-r--r-- 1 bashtest users 125829120 2006-08-11 17:55 xab
-rw-r--r-- 1 bashtest users 125829120 2006-08-11 17:56 xac
-rw-r--r-- 1 bashtest users 118118400 2006-08-11 17:57 xad
bashtest@host:~$

Powstały pliki xaa, xab, xac, xad. Można było użyć drugiego argumentu przy poleceniu split, aby przedrostek był jakiś bardziej mówiący niż przedrostek x. Teraz przenosimy pliki x* na przykład przy użyciu czterech dysków USB o pojemności 128MB na inny komputer, nagrywamy je do jednego katalogi i poleceniem cat z powrotem łączymy w jeden plik.

bashtest@host:~$ ls -l x*
-rw-r--r-- 1 bashtest users 125829120 2006-08-11 18:10 xaa
-rw-r--r-- 1 bashtest users 125829120 2006-08-11 18:15 xab
-rw-r--r-- 1 bashtest users 125829120 2006-08-11 18:20 xac
-rw-r--r-- 1 bashtest users 118118400 2006-08-11 18:25 xad
bashtest@host:~$ cat x* > cdimage.iso
bashtest@host:~$ rm -f x*
bashtest@host:~$ ls -l cdimage.iso 
-rw-r--r-- 1 bashtest users 495605760 2006-08-11 18:30 cdimage.iso
bashtest@host:~$

more/less

Narzędzia more i less służą do wygodnego przeglądania pliku bądź standardowego wejście. Jeśli mają one podany argument, to przeglądają plik o podanej nazwie. Uruchomione bez argumentów przeglądają to co dostają na standardowym wejście.

Podstawowa różnica między tymi komendami jest taka, że more pozwala przeglądąć pliki tylko w przód podczas, gdy less pozwala przeglądać je również do tyłu. Przeglądanie odbywa sie przy użyciu intuicyjnej klawiatury (tj. strzałek).

Najczęstrzym wykorzystanie less jest sytuacja, gdy jakiś program wyrzuca bardzo dużo informacji na standardowe wyjście. Jednym rozwiązaniem jest przekierowanie wyjścia do pliku i poźniej przejżenie pliku za pomocą jakiegoś edytora, bądź też polecenia less. Inną możliwością jest użycie potoku. Na przykład:

bashtest@host:~$ ls -lR / | less

Jeśli polecenie wypluwa też dużo na standardowe wyjście diagnostyczne, to można przekierować je na zwykła standardowe wyjście używając przekierowania 2>&1:

bashtest@host:~$ ls -lR / 2>&1 | less

w ten sposób obejrzymy zarówno to co idzie na standardowe wyjście, jak i standardowe wyjście diagnostyczne.

du

Wyświetla zużycie pojemności dysku dla każdego katalogu rekurencyjnie dla podanych argumentów. Jeśli jest brak argumentów to przegląda katalog bieżący. Polecenie to jest przydatne do policzenia sumarycznej zajętości dysku (opcja -s) albo do przjeżenia rozmiarów podkatalogów danego katalogu (opcja --max-depth=1).

Operowanie na plikach tekstowych

Lista poleceń do operowania na plikach tekstowych

Polecenie	Opis
head	wypisanie początku pliku
tail	wypisanie końca pliku
wc	zliczanie znaków/słów/linii
cut	wypisywanie wybranych części z każdej linii
tr	zamienianie/usuwanie znaków
sort	sortowanie po liniach
uniq	usuwanie/znajdywanie powtarzających się linii
tac	wypisanie plików od tyłu

head

Wypisuje początkowe fragmenty plików, których nazwy zostały podane jako argumenty. Jeśli nie zostały podane argumenty, to czyta ze standardowego wejścia. Domyślnie jest to 10 pierwszych linii. Podając opcję -N, gdzie N jest liczbą, head wyświetli N pierwszych linii.

tail

Polecenie podobne do head, z tą róznicą, że wypisuje końcowe fragmenty pliku. Ma identyczne opcje jak head.

wc

Zlicza liczbę znaków, słów i linii w plikach podanych jako argumenty, bądź przy braku argumentów statystyki te liczy dla standardowego wejścia. Można wybrać, którą statystykę chcemy dostać podając jedną z opcji:

-c	liczenie tylko znaków
-w	liczenie tylko słów
-l	liczenie tylko linii

Ćwiczenie: wipisać liczbę linii podanego plik, ale jeśli jest to więcej niż 20, to wypisać 20.

cut

Wypisuje wybrane części linii plików podanych w argumentach na standardowe wyjście. W przypadku braku argumentów czyta ze standardowego wejścia.

Każdą linię dzielimy na pola za pomocą znaku zwanego separatorem. Domyślnie jest to znak tabulacji. Separator można podawać za pomocą opcji -d. Dla przykładu, dla linii

jkow,Jan Kowalski,1990,,Warszawa

i dla separatora , pola są następujące:

nr pola	zawartość (w cudzysłowach)
1	"jkow"
2	"Jan Kowalski"
3	"1990"
4	""
5	"Warszawa"

Polecenie cut pozwala wybrać, które pola chcemy wybrać. Listę pól podajemy przy opcji -f. Lista pól składa się z zakresu lub kilku zakresów oddzielonych przecinkami. Zakres jest albo liczbą N oznaczającym N-te pole, albo przedziałem otwartym z lewej -N oznaczającym pola od 1 do N, albo przedziałem otwartym z prawej N- oznaczającym pola od N do ostatniego, albo wreszcie przedziałem N-M oznaczającym pola od N do M.

bashtest@host:~$ cat baza.txt 
jkow,Jan Kowalski,1990,,Warszawa
tnow,Tomasz Nowak,,,
gbrz,Grzegorz Brzęczyszczykiewicz,,Golfista,Trąbki Wielkie
rkub,Robert Kubica,1985,Kierowca Formuły 1,Kraków
bashtest@host:~$ cut -d , -f 2 baza.txt
Jan Kowalski
Tomasz Nowak
Grzegorz Brzęczyszczykiewicz
Robert Kubica
bashtest@host:~$ cut -d , -f 1,3- baza.txt
jkow,1990,,Warszawa
tnow,,,
gbrz,,Golfista,Trąbki Wielkie
rkub,1985,Kierowca Formuły 1,Kraków
bashtest@host:~$ cut -d , -f 2-4 baza.txt
Jan Kowalski,1990,
Tomasz Nowak,,
Grzegorz Brzęczyszczykiewicz,,Golfista
Robert Kubica,1985,Kierowca Formuły 1
bashtest@host:~$

Jak dla powyższego pliku baza.txt wyodrębnić same nazwiska? Trzeba użyć polecenie cut dwukrotnie:

bashtest@host:~$ cut -d , -f 2 baza.txt | cut -d ' ' -f 2
Kowalski
Nowak
Brzęczyszczykiewicz
Kubica
bashtest@host:~$

tr

Jest to narzędzie, za pomocą którego można zmieniać i usuwać znaki. Polecenie to czyta ze standardowego wejścia i wynik wypisuje na standardowe wyjście.

Do zmieniania znaków używamy formy:

tr łańcuch1 łańcuch2

Działa to tak, że znak występujący na i-tym miejscu w łańcuch1 jest zastępowany znakiem występującym na i-tym miejscu w łańcuch2. Na przykład

tr abc xyz

zamieni każde a na wejściu na x, b na y i c na z.

Do usuwania znaków służy

tr -d łańcuch1

Z wejścia są usuwane wszystkie znaki, które znajdują się w łańcuch1. Na przykład

tr -d ';@'

usunie z wejścia wszystkie wystąpienia znaku ; i @. Jeśli dodamy opcję '-c spowoduje to branie wszystkich znaków nie znajdujących się w łańcuch1. Na przykład

tr -cd 0123456789

usunie wszystkie znaki poza cyframi.

tr ma też parę innych funkcji, o których można przeczytać sobie w dokumentacji.

sort

sort sortuje linie z podanych plików lub ze standardowego wejścia i wypisuje na standardowe wyjście. Domyślnie linie są porównywane leksykograficznie, ale jest szereg opcji kontrolujących sposób porównywania linii. Przykładem jest opcja -n, które powoduje, że linie porównywane są numerycznie, tzn. porównywane są liczby występujące na początku linii.

uniq

Usuwa powtarzające się po sobie identyczne linie. Polecenie to jest zazwyczaj stosowane w potoku po komendzie sort.

tac

Polecenie działa podobnie jak cat z tą różnicą, że linie podane na wejściu są wypisywane od tyły. Przydaje się do odwracania plików.

Wyszukiwanie

Lista poleceń do szukania

Polecenie	Opis
grep	przeszukiwanie zawartości plików
find	wyszukiwanie plików/katalogów

grep

Polecenie grep zostanie dokładniej omówione przy okazji wyrażeń regularnych.

find

Polecenie find w sposób rekurencyjny wyszukuje pliki w podanych katalogach według podanego kryterium i opcjonalnie wykonać pdane polecenia dla znalezionych plików. Możliwości tworzenia kryteriów są dosyć rozbudowane, więc podamy tylko kilka przykładów wykorzystujących tylko niektóre opcje.

Najczęściej find służy po prostu do szukania plików. Na przykład, aby znaleźć wszystkie zwykłe pliki (wyłączając katalogi) o rozszerzeniach c, cpp i h w katalogu kat, można użyć polecenie:

find kat -type f \( -name "*.c" -o -name "*.cpp" -o -name "*.h" \)

Opcja -type f powoduje, że wyświetlone będą tylko pliki. Następny warunek, który musi być spełniony, aby dany plik był wyświetlony znajduje się w nawiasach. Są to trzy opcje -name, określające możliwe rozszerzenia, połączone opcjami -o, która pełni rolę logicznego operator OR.

Jest szereg opcji kontrolujących format wyświetlania znalezionych plików. Na przykład

find kat -printf "%f\n"

wyświetli samą nazwę pliku bez ścieżki do katalogu, w którym dany plik się znajduje.

find może być używany do usuwania plików.

find kat -type f \( -name "*~" -p -name "*.bak" \) -delete

usuwa rekurencyjnie wszystki pliki backupowe z katalogu kat.

Można też kazać wykonać jakieś polecenie, które operuje na znalezionych plikach.

find kat -name dok.txt -exec bash -c 'echo -e "\nAutor: Jan Kowalski" >> {}' \;

Powyższe polecenie dla każdego wszystkich plików o nazwie dok.txt znajdujących się w katalogu kat doda na koniec pliku podpis

Autor: Jan Kowalski

Opcja -c dla polecenia bash powoduje wykonanie argumentu w nowym shellu. Tym argumentem jest polecenie

echo -e "\nAutor: Jan Kowalski" >> {}

gdzie symbol {} polecenie find zastępuję nazwą znalezionego pliku wraz ze ścieżką.

Procesy

We współczesnych systemach operacyjnych na raz może działać wiele procesów. O procesie można myśleć jak o wykonującym się programie. Wywałanie nowego polecenia wiąże się z utworzeniem nowego procesu.

Lista poleceń operujących na procesach

Polecenie	Opis
ps	wyświetlanie procesów
kill/killall	kończenie procesów
top	"menadżer zadań"
fg/bg/jobs/^Z	operowanie na zadaniach w shellu

ps

Aby wyświetlać procesy, które znajdują się w systemie służy polecenie ps. Z procesem jest związanych wiele parametrów. ps pozwala za pomocą najróżniejszych opcji wyświetlanie wybrane parametry i procesy. Najczęściej jednak używamy formy:

ps ax

która wyświetla wszystkie procesy w systemie wraz z paroma najistotniejszymi informacjami:

bashtest@host:~$ ps ax
...
 5613 ?        Ss     0:00 xterm
 5627 pts/2    S      0:03 bash
 5691 pts/0    S+     0:00 mc
 5932 pts/2    R+     0:00 ps ax
bashtest@host:~$

W pierwszej kolumnie jest pid procesu. Jest to liczba będąca jednoznacznym identyfikatorem procesu. W ostatniej kolumnie jest polecenie jakim został uruchomiony dany proces. W przedostatnie czas zużycia procesora przez dany proces. Najistotniejsza dla nas jest pierwsza i ostatnia kolumna.

kill

Znając identyfikator procesu możemy go zakończyć używając polecenia kill. Na przykład

kill 5691

powinno zakończyć program mc.

top

Polecenie top pokazuje w sposób interaktywny aktualne procesy w systemie. Informuje nas o zużyciu procesorów i dostępnej pamięci. Komendy podajemy z klawiatury. Podstawową komendą jest klawisz Q, który powoduje wyjście z programu.

Uruchamianie w tle

Dodanie na końcu polecenia znak & powoduje, że polecenie zostanie uruchomione w tle, dzięki czemu, niezależnie od tego jak długo trwa wykonanie danego polecenia, natychmiast wracamy do linii poleceń i możemy od razu wpisywać następne polecenie.

bashtest@host:~$ sleep 999 &
[1] 5994
bashtest@host:~$ while true; do : ; done &
[2] 5995
bashtest@host:~$ 

jobs

Aby wyświetlić listę wszystkich poleceń wykonywanych w tle w tym shellu służy polecenie jobs:

bashtest@host:~$ jobs
[1]-  Running                 sleep 999 &
[2]+  Running                 while true; do
    :;
done &
bashtest@host:~$ 

Można zobaczyć za pomocą polecenia top, że drugie polecenie zajmuje znaczący czas procesora.

fg

Można też wybrane polecenie, które jest wykonywane w tle, ustanowić aktualnie wykonywanem poleceniem.

bashtest@host:~$ fg 2
while true; do
    :;
done

Wtedy polecenie jest dalej wykonywane, ale już w taki sposób, jakby było uruchomione bez znaku & na końcu. fg pobiera numer polecenia ze swojego argumentu, a jeśli jest uruchomione bez argumentu, to bierze ostatnie polecenie w tle i ustawia je jako aktualne.

Wstrzymywanie polecenia

Z kolei aktualnie wykonywane polecenie możemy przenieść do poleceń wykonujących się w tle wciskając Control-Z.

[2]+  Stopped                 while true; do
    :;
done
bashtest@host:~$ 

Teraz polecenie to jest dodatkowo zatrzymane. Można się przekonać, że teraz nie zuużywa ono czasu procesora.

bg

Aby wznowić działanie tego polecenia można użyć polecenia bg:

bashtest@host:~$ bg 2
[2]+ while true; do
    :;
done &
bashtest@host:~$ 

Teraz polecenie to działa w tle tak jakby było uruchomione ze znakiem &.

Usuwanie poleceń

Aby zakończyć procesy w tle, można użyć polecenia kill. Można wykorzystać to, że polecenia aktualnie wykonywane można przerywać wciskając Control-C. Zatem wystarczy polecenie w tle uczynić aktualnym i wcisnąć tę kombinację klawiszy:

bashtest@host:~$ fg 2
while true; do
    :;
done

bashtest@host:~$ jobs
[1]+  Running                 sleep 999 &
bashtest@host:~$

Jeżeli nie chcemy wykonywać żadnych czynności zanim nie skończą się wszystkie polecenia w tle możemy użyć polecenia wait:

bashtest@host:~$ wait
[1]+  Done                    sleep 999
bashtest@host:~$

W tym przykładzie czekanie trwało nieco mniej niż 999 sekund. Oczywiście możemy czekać tylko na wybrane polecenia w tle podając ich numery jako argumenty poleceniu wait.