Dieses Kapitel führt in die
Grundlagen der Verwendung einer Shell ein. Es wird Wert darauf gelegt,
dass der Benutzer die elementaren Mechanismen versteht und zu seinem
Vorteil anwenden kann. Als Demonstrationsobjekt dient die Bourne Again
Shell, da sie die meistverbreitete Shell unter Linux und insbesondere
da sie kompatibel zu der Mutter aller Unix-Shells, der Bourne Shell ist.
1 Funktionsweise
Sie möchten ein Kommando ausführen. Das Kommando
liegt im Binärformat auf einem Ihrer Datenträger. Da
Sie das Kommando nicht mit Ihrem Finger anschnippen können,
muß es einen Weg geben, das Kommando aufzurufen. Vielleicht
halten Sie das für einen einfachen Vorgang, aber das ist es
nicht.
Aus der Sicht des Betriebssystems ist ein Kommando ein Prozeß
wie jeder andere auch. Auf einem Multitasking-Betriebssystem wie Linux
laufen zu jeder Zeit eine große Zahl von Prozessen
gleichzeitig. Bei der Besprechung des Linux-Kernels werden wir
später noch darauf eingehen, was dieses gleichzeitig bedeutet
und welche Arbeit dabei für den Kernel anfällt. Im
Augenblick genügt es uns zu wissen, dass die
Prozeßverwaltung - und damit auch der Start von Prozessen -
zu den wesentlichen Aufgaben des Betriebssystems selbst gehört.
In Wahrheit ist es so, dass Sie selbst gar nicht befugt sind, ein
Kommando zu starten. Vielmehr müssen Sie das Betriebssystem
damit beauftragen, dies für Sie zu tun. Damit tut sich aber
gleich das nächste Problem auf: Der Kernel selbst ist
lediglich eine Sammlung von C-Funktionen, und es dürfte wohl
kaum in Ihrem Interesse liegen, mit diesen Funktionen selbst zu
kommunizieren. Keine Angst - das müssen Sie auch nicht.
Die Shell bildet eine Schale um den Systemkern. Daher trägt
sie auch ihren Namen - im Englischen bedeutet shell soviel wie Schale
oder Muschel. Damit ist ausgedrückt, dass ein Zugriff auf
Betriebssystem - Routinen üblicherweise über eine
Shell erfolgt - die Shell vermittelt zwischen dem Benutzer und dem
Betriebssystem. Um dem Betriebssystem also beispielsweise den Auftrag
zu geben, ein bestimmtes Kommando für Sie zu starten,
kommunizieren Sie zunächst mit der Shell, und diese reicht
Ihren Auftrag in geeigneter Form weiter.
In der Unix - Welt gibt es viele Shells, von denen einige sicher
zweckmäßiger als andere sind. Die meisten dieser
Shells sind in einer freien Version auch unter Linux verwendbar. Die
meist verbreitete Shell unter Linux, die von praktisch allen
Distributoren als die Standardshell verwendet wird, ist die Bourne
Again Shell, eine verbesserte Version der alten Bourne Shell. Alle
weiteren Ausführungen in diesem Abschnitt werden sich daher
auf die Bash beziehen.
Bei der Eingabe von Kommandos werden Sie von der Shell auf
vielfältige Art und Weise unterstützt. Einen Teil
dieser Unterstützung stellen Editierhilfen dar, die Ihnen
einfach etwas Tipparbeit abnehmen sollen. Diesen Hilfen werden wir uns
in nächsten Absatz widmen. Alle weiteren Absätze
widmen sich den Shell - Mechanismen, die einen flexiblen und
effizienten Gebrauch von Kommandos ermöglichen. Diese
Mechanismen stellen gleichzeitig auch die Grundlage der
Shellprogrammierung dar.
2 Hinweise zur Benutzung
2.1 Die History
Wie viele andere Shells verfügt die Bash über eine
Liste der zuletzt abgesetzten Kommandos, eine sogenannte History.
Selbst wenn Sie nur gelegentlich die Kommandozeile verwenden, erweist
sich die History als ein ausgesprochen nützlicher Helfer. Das
gilt umso mehr, wenn Sie ausgiebigen Gebrauch von der Shell machen. Die
Möglichkeiten zur Nutzung der History entsprechen der
Benutzung eines effizienten Editors und werden in ihrem vollen Umfang
nur von den Wenigsten benutzt. Sie gehen weit über die
Möglichkeiten beispielsweise von doskey hinaus, das Sie
vielleicht noch aus DOS-Zeiten kennen. Wir möchten an dieser
Stelle wieder nur die beiden Möglichkeiten herausgreifen, die
für den alltäglichen Gebrauch die wichtigste Rolle
spielen, und verweisen für weitere Details auf das
fortgeschrittene Shellkapitel.
Eine Übersicht über die aktuelle History erhalten Sie
mit dem Kommando
history
ohne die Angabe eines Parameters. Das Kommando gibt eine nummerierte
Liste aus, die alle abgesetzten Kommandos inklusive ihrer Parameter
enthält. Standardmäßig werden bis zu 500
Kommandos verwaltet, dies übrigens unabhängig davon,
ob ein Kommando syntaktisch richtig war oder nicht. Die Kommandos
werden als Strings in exakt der eingegebenen Form gespeichert, genau
so, wie sie bei der Eingabe am Bildschirm erscheinen. Einzige
Voraussetzung für die Aufnahme in die Liste ist die
Bestätigung des Kommandos durch die Enter-Taste. Die Zahl der
verwalteten Kommandos kann verändert werden - mehr zu
Konfigurationsfragen später. Die für uns interessante
Frage lautet nun, in welcher Weise wir von der History
möglichst effizient Gebrauch machen können.
Der häufigste Gebrauch der History besteht in der Verwendung
der Pfeiltasten HOCH und RUNTER. Die HOCH- Taste
läßt Sie das zuletzt abgesetzte Kommando in die
aktuelle Kommandozeile zurückholen. Sie brauchen danach nur
noch Enter zu drücken, um das Kommando nochmals abzusetzen.
Sie können die Kommandozeile aber auch wie gewöhnlich
editieren und erst dann bestätigen. Wiederholtes
Drücken der HOCH - Taste läßt Sie jeweils
um einen Schritt weiter in der Liste zurückgehen. Mit der
RUNTER - Taste gehen Sie wieder den umgekehrten Weg nach vorne. Auf
diese Weise können Sie sehr schnell in den zuletzt abgesetzten
Kommandos blättern.
Je komplexer Ihre Kommandos werden, desto sinnvoller kann es werden,
auch weiter zurückliegende Kommandos wiederzuholen. Nun ist
einfaches Herumblättern nicht gerade ein effizienter
Suchalgorithmus. Neben einer Reihe weiterer Methoden leistet hier
insbesondere die inkrementelle Rückwärtssuche gute
Dienste. Sie wird durch die Tastenkombination STRG+R eingeleitet, die
zu dem folgenden Prompt führt:
(reverse-i-search)`':
Sie können nun damit beginnen, einen beliebigen String
einzugeben, der in dem Kommando enthalten ist, das Sie aus der History
zurückholen wollen. Zu dem von Ihnen angegebenen String wird
das letzte Kommando herausgesucht, in dem der von Ihnen eingegebene
String vorkommt, und hinter dem Doppelpunkt angezeigt. Sie
müssen die Eingabe nun lediglich so lange verfeinern, bis das
gewünschte Kommando erscheint. Danach können Sie es
entweder mit Enter sofort absetzen oder eingeleitet durch ESC das
Kommando zuvor noch editieren.
2.2 Die Nutzung der Tabulator-Taste
Die Tabulator-Taste stellt Ihnen einen Mechanismus zur Verfügung,
den Sie gar nicht hoch genug einschätzen können: die
Vervollständigung von Namen. Es handelt sich hier lediglich um
einen Hilfsmechanismus für die Eingabe von Kommandozeilen und
nicht etwa um einen mit der sogenannten Dateinamensexpansion verwandten
Mechanismus. Sollte der Teufel es wollen, dass Sie von Berufs wegen mit
der Kommandozeile arbeiten werden, können wir hier getrost
festhalten, dass diese eine Taste ihnen viele Kilometer an
Tastatureingaben ersparen wird.
Wozu die bash den begonnenen Namen zu vervollständigen sucht,
hängt von Ihrer Eingabe ab. Beginnt die Eingabe mit einem $,
versucht sie, einen Variablennamen daraus zu machen. Beginnt die
Eingabe mit ~, versucht sie einen Benutzernamen zu bilden. Beginnt sie
mit @, versucht sie die Eingabe zu einem Hostnamen zu
vervollständigen. Wenn keine dieser Bedingungen zutrifft, sucht
die bash nach einem Alias- oder Funktionsnamen. Und last but not least
(dies ist tatsächlich der häufigste Fall), bildet die bash
einen Pfadnamen aus.
Selbstverständlich muß der Name, zu dem die bash
vervollständigt, sei es nun eine Variable, ein Benutzername, ein
Hostname, ein Alias, eine Funktion oder ein Pfad, auch wirklich
existieren. Wenn Sie mit einigen der genannten Begriffe im Augenblick
noch nichts anfangen können, machen Sie sich nichts draus. Alle
diese Themen werden wir später noch ausführlich behandeln.
Schlagen alle Versuche, eine passende Vervollständigung zu
erreichen, fehl, ertönt ein kurzer Piepston. Wenn Sie die
Tabulator-Taste nun nocheinmal betätigen, zeigt die bash Ihnen
alle möglichen Vervollständigungen an. Sie können dann
die Eingabe so weit ergänzen, bis sie eindeutig ist, um den Namen
schließlich wieder mit der Tabulator-Taste vervollständigen
zu lassen. Wenn es überhaupt keine mögliche
Vervollständigung Ihrer Eingabe gibt, quittiert die bash das
wiederholte Drücken der Tabulator-Taste mit einem weiteren
Piepston.
Die häufigste Anwendung dieses Mechanismus ist sicher das
Navigieren im Dateibaum. Erstens kann man auf diese Weise auch lange
Pfade in beachtlich kurzer Zeit eingeben (wenn Sie den Mechanismus erst
einmal beherrschen, vergleichen Sie dies einmal mit der Klickerei in
einem der grafischen Dateimanager). Und zweitens hilft es auch Ihrem
Gedächtnis auf die Sprünge, wenn Sie einen Datei- oder
Verzeichnisnamen nur noch ungefähr im Kopf haben. Tippen Sie dann
einfach die ersten 2 oder 3 Buchstaben, die Sie noch im Kopf haben, und
lassen Sie sich dann die möglichen Vervollständigungen
anzeigen. Eine hübsche Sache.
2.3 Dateinamenexpansion
Obwohl der Begriff ebenfalls gut auf den gerade beschriebenen
Mechanismus passen könnte, bezeichnet er doch etwas völlig
anderes. Bei dieser Form der Expansion betätigen Sie keine Taste,
sondern Sie geben ein Muster (engl. pattern) ein, nach dem die bash
suchen soll. Ist die Suche erfolgreich, ersetzt die Shell das Muster
durch jeden einzelnen gefundenen Dateinamen.
Sie können Muster bilden, indem Sie neben den üblichen
Zeichen, welche einen Dateinamen bilden können, eines der Zeichen
*, ?, oder [ bzw. ] verwenden. Findet die Shell ein Wort, das eines
dieser Zeichen enthält, betrachtet sie es automatisch als Muster
und sucht nach passenden Dateinamen. Die Bedeutung der einzelnen
Zeichen wird in folgender Tabelle ersichtlich:
*
eine beliebige Zeichenfolge, auch die leere
?
ein beliebiges einzelnes Zeichen
[...]
eines der in [...] aufgeführten Zeichen
[!...]
keines der in [!...] aufgeführten Zeichen (das Ausrufezeichen wirkt als Negation)
Die genannten Zeichen werden auch als Wildcards oder Jokerzeichen
bezeichnet. Den Mechanismus, Wildcards auf alle Dateinamen aus einem
Verzeichnis anzuwenden und aus den passenden Dateinamen eine Liste zu
bilden, nennt man Globbing. Häufig will man eine Aktion für
viele Dateien eines Verzeichnisses durchführen. Z.B. könnten
Sie alle Dateien, die auf .gif enden, in ein anderes Verzeichnis
verschieben wollen. In einem solchen Fall matchen Sie diese Dateien
durch das Muster *.gif und benutzen das entsprechende Kommando, um die
sich ergebende Dateiliste zu verschieben. Ähnliches gilt für
das Fragezeichen.
Wenn Sie die Verwendung der eckigen Klammern noch nicht kennen,
verdienen diese noch einige Erklärung. Durch eckige Klammern
können Sie eine sogenannte Zeichenklasse definieren. Alle in den
eckigen Klammern stehenden Zeichen stehen im Gesamtmuster für ein
einzelnes Zeichen, ebenso wie das Fragezeichen. Während das
Fragezeichen aber ein beliebiges Zeichen matcht, können Sie durch
die eckigen Klammern ganz bestimmte Zeichen auswählen. Das Muster
[aeiou] matcht einen beliebigen Vokal. Das Gesamtmuster s[aeiou]x
paßt also auf sax, sex, six, sox und sux. Merken Sie sich, dass
eine Zeichenklasse immer für ein einzelnes Zeichen steht. Die
Datei saeioux würde beispielsweise nicht gematcht, da zwischen s
und x mehr als ein Zeichen vorkommt.
Häufig ist es sinnvoller, die Zeichen anzugeben, die nicht
gematcht werden sollen. Dann verwendet man die eckigen Klammern mit
einem führenden Ausrufezeichen. Es handelt sich hier ebenso um
eine Zeichenklasse wie ohne Ausrufezeichen, d.h., es wird genau ein
Zeichen gematcht. Die Verwendung erfolgt also analog.
Die bash kennt weitere Mechanismen zur Expandierung, die gelegentlich
nützlich sein können. Wir möchten es jedoch an dieser
Stelle bei unseren Betrachtungen zum Thema belassen, um nicht zu tief
in die Details einzusteigen und den Überblick zu wahren. Wenn Sie
zum Expandierungsspezialisten aufsteigen wollen, lege ich Ihnen das
fortgeschrittene Shellkapitel ans Herz, das auch die letzten
chirurgischen Kunstgriffe der bash aufdecken wird.
3 Pipes und Verwandtes
3.1 Eingabe und Ausgabe von Daten
Programme verhalten sich meist so, dass sie bestimmte Daten aufnehmen,
diese Daten auf irgendeine Weise verwenden, um schließlich wieder
Daten auszugeben. Dieses Schema verdeutlicht sich noch bei interaktiven
Programmen, die immer wieder Informationen vom Benutzer annehmen und
ihm andere Informationen zurückliefern. Eine Shell ist ein
typisches interaktives Programm. Zu diesem Zweck muß sie
über einen Eingabekanal verfügen, über den sie
Information aufnehmen kann. Dieser Eingabekanal existiert
tatsächlich und erhält unter Linux die Bezeichnung
Standardeingabe. Sie dürfen getrost bei der Vorstellung von einem
Kanal oder Rohr bleiben, über das die Shell Daten entgegennimmt.
Womit aber ist die Standardeingabe verbunden? Ganz klar,
üblicherweise wird dies Ihre Tastatur sein. Die Shell nimmt
Zeichen für Zeichen von Ihrer Tastatur entgegen und gibt diese
Zeichen auch sofort auf dem Bildschirm aus. Damit haben wir in
technischer Hinsicht jedoch bereits einen großen Sprung getan,
denn die Ausgabe von Zeichen auf dem Bildschirm kann
selbstverständlich nicht von der Standardeingabe erledigt werden.
Die Shell verfügt also über einen weiteren Kanal, der
folgerichtig mit Standardausgabe bezeichnet wird. Die Standardausgabe
der Shell ist üblicherweise mit Ihrem Monitor verbunden, so dass
Sie die eingetippten Zeichen sehen können.
Es gibt noch einen dritten Kanal, der eine besondere Aufgabe zu
erfüllen hat, der sogenannte Standardfehlerkanal. Wie der Name
schon sagt, dient der Kanal zur Ausgabe von Fehlermeldungen, wenn der
Programmlauf, in unserem Fall die Arbeit der Shell, aus irgendeinem
Grund nicht ordnungsgemäß fortgesetzt werden konnte.
Üblicherweise ist Standardfehler ebenfalls mit dem Bildschirm
verbunden und schreibt daher seine Meldungen zwischen die
gewöhnliche Ausgabe. Es macht jedoch Sinn, Stardardausgabe und
Standardfehler voneinander zu trennen, um die Möglichkeit zu
haben, gewöhnliche Ausgaben und Fehlerausgaben getrennt zu
verarbeiten. Beispielsweise könnte man die Fehlerausgabe in eine
Datei umlenken, um sie später zu analysieren, während, die
gewöhnliche Ausgabe weiterhin über den Bildschirm läuft.
An dieser Stelle gilt es etwas Wichtiges zu verstehen: Standardeingabe,
Standardausgabe und Standardfehler sind lediglich Kanäle, die mit
irgendeiner Quelle und irgendeinem Ziel verbunden sein können.
Standardeingabe ist nicht gleich Tastatur. Und Standardausgabe ist
nicht gleich Monitor. Es gibt viele andere Quellen und Ziele, mit denen
diese Kanäle verbunden werden können, wie beispielsweise
Dateien oder andere Programme. Bei einer Shell macht es jedoch Sinn,
Tastatur und Monitor als Eingabe und Ausgabe zu verwenden, daher ist
dies die Voreinstellung.
Die drei Standardkanäle werden von Linux wie Dateien behandelt.
Für geöffnete Dateien verwaltet das System eine Liste von
Dateideskriptoren, die mit fortlaufenden ganzen Zahlen bezeichnet
werden. Die Zahlen von 0 bis 2 sind für die drei
Standardkanäle vorbelegt:
Bei der Umlenkung der Kanäle werden wir diese Bezeichnungen noch benötigen.
3.2 Datenströme für Kommandos
Standardeingabe und -ausgabe der Shell sind wenig aufregend, denn es
handelt sich um die bloße Eingabe von Zeichen durch die Tastatur
und deren Ausgabe auf dem Monitor.
Ebenso wie die Shell verfügen jedoch auch viele andere Programme
und Kommandos über eine Standardeingabe und eine Standardausgabe.
Ein hübsches Beispiel liefert uns das kleine Programm wc ("word
count"), das zum Zählen von Worten, Zeilen und anderem dient.
Lassen Sie uns hier durch Angabe der Option -w lediglich nach Worten
zählen:
user@linux ~$ wc -w
Der übliche Prompt der Shell verschwindet. Scheinbar geschieht
nichts, aber das ist auch verständlich. wc dient schließlich
dem Zählen - doch was soll es hier zählen? Es wartet
schlichtweg auf eine Eingabe des Benutzers. Geben wir wc etwas zu tun:
user@linux ~$ wc -w
wort1 wort2
Nanu? Noch immer kein Ergebnis? Nun, wir müssen wc mitteilen, dass
die Eingabe beendet ist. In diesem Fall genügt nicht das einfache
Enter, da wc auch nach dem Drücken der Entertaste weitere Worte
erwartet. Das Endezeichen ist hier die Kombination STRG+d:
user@linux ~$ wc -w
wort1 wort2
2
Aha. Sie können hier die Betätigung von CTRL+d nicht
erkennen, aber Sie sehen das Ergebnis: wc hat die eingegebenen Worte
gezählt und gibt die Anzahl auf dem Bildschirm aus. wc
verfügt also über eine Standardeingabe, die hier mit der
Tastatur verbunden war, und über eine Standardausgabe, wieder
verbunden mit dem Bildschirm.
Erinnern wir uns nun daran, dass die Datenströme keineswegs fest
mit Tastatur und Monitor verdrahtet sind. Tatsächlich ist es sehr
einfach, diese Datenströme umzuleiten. Hierfür kommt eine
Reihe spezieller Symbole zum Einsatz, die wir im folgenden kennenlernen
werden.
3.3 Umleitung von Datenströmen
3.3.1 Aus einer Datei lesen
Wir wollen, dass die Standardeingabe nicht mit der Tastatur verbunden
wird, sondern mit einer Datei. Zum Beispiel möchten wir mittels wc
die Anzahl der Worte in einer Datei lesen:
user@linux ~$ wc -w < datei.txt
157 datei.txt
wc hat diesmal nicht auf eine Eingabe gewartet, sondern direkt aus der
Datei datei.txt gelesen. Dies wurde durch das Umlenkungszeichen <
erreicht.
3.3.2 In eine Datei schreiben
Dasselbe können wir mit der Standardausgabe unternehmen. Verbinden
wir sie mit der Datei anzahl.txt und geben einige Worte ein:
user@linux ~$ wc -w > anzahl.txt
wort1 wort2 wort3
Der Prompt der Shell erscheint wieder, ohne dass wir die Ausgabe von wc
lesen konnten. Statt auf dem Bildschirm landete die Ausgabe in der
Datei anzahl.txt, was wir mittels cat (ein Kommando, das den Inhalt von
Textdateien ausgibt) leicht ersehen können:
user@linux ~$ cat anzahl.txt
3
3.3.3 An eine Datei anhängen
Durch die vorhergehende Umleitung wird der Inhalt der Datei
überschrieben, falls die Datei bereits vorhanden war. Wollen wir
die neuen Daten lediglich an das Ende der Datei anhängen, benutzen
wir die folgende Schreibweise:
user@linux ~$ wc -w >> anzahl.txt
wort1 wort2 wort3 wort4
user@linux ~$ cat anzahl.txt
3
4
Der alte Inhalt ist erhalten geblieben.
3.3.4 Fehler umleiten
Der Fehlerkanal ist dem Dateideskriptor 2 zugeordnet. Bei der Umleitung
des Fehlerkanals verwenden wir nun diese interne Bezeichnung:
user@linux ~$ programm 2> error.txt
Dies ist irgendein Programm, dessen Fehlerausgabe wir in der Datei
error.txt speichern wollen. Stehen in error.txt bereits andere
Fehlermeldungen, die erhalten bleiben sollen, kann die folgende
Schreibweise verwendet werden:
user@linux ~$ programm 2>> error.txt
Manchmal sollen alle Ausgaben, Standardausgabe und Standardfehler, in
eine Datei umgeleitet werden. Hierzu können wir folgende
Schreibweise verwenden:
user@linux ~$ programm > ausgabedatei 2>&1
Zunächst wird die Standardausgabe mit einer Datei verbunden. Dann
wird der Standarfehlerkanal mit der Standardausgabe verbunden, so dass
er ebenfalls in die Datei schreibt.
3.4 Kommandos verbinden
Alles bisherige war Babykram gegen das, was jetzt kommt. Der folgende
Mechanismus bringt wie kaum ein anderer die Philosophie von
Unix-Betriebssystemen zum Ausdruck. Wie bereits an anderer Stelle
erwähnt, ähnelt Unix (also auch Linux) einem Baukasten: Es
besteht aus einer Vielzahl kleiner Elemente, die sich wundersam
zusammenfügen lassen.
Der zentrale Mechanismus hierbei ist die Umlenkung der Standardausgabe
eines Kommandos in die Standardeingabe eines anderen Kommandos. Dieses
erreichen Sie durch die Verwendung des "Pipe"-Symbols |. Füttern
wir wc einmal mit der Ausgabe eines ls:
Wie wir sehen, findet ls im aktuellen Verzeichnis genau 15
Verzeichnisse. Leiten wir seine Standardausgabe zu wc um, benutzt
dieses den Input als Standardeingabe und zählt die Worte. Die
Namen erscheinen dann nicht auf dem Bildschirm, wie sie es beim
darauffolgenden Aufruf ohne Umleitung tun.
Auf diese Weise lassen sich beliebig viele Kommandos
zusammenfügen, so dass sich häufig auch sehr komplizierte
Aufgabenstellungen durch eine einzige Kommandozeile bewältigen
lassen. Sie möchten beispielsweise alle Dateien in einem
bestimmten Verzeichnis finden, die auf .html enden, aus diesen
diejenigen herausfiltern, welche die Zeichenkette projekt enthalten,
und sie in ein anderes Verzeichnis, diesmal aber mit der Endung .htm
verschieben. Für diese Aufgabe können sie mehrere Kommandos
verwenden, die Sie mittels mehrerer Pipes verbinden. Das gesamte
Gebilde bezeichnen wir als Pipeline.
4 Der Alias-Mechanismus
Der Alias-Mechanismus dient der Ersparnis von Tipparbeit, macht
Kommandos leichter erinnerbar, verschönert Kommandoausgaben und
kann auch zur Absicherung gegen Tippfehler verwendet werden. Ein Alias
ist eine definierte Zeichenfolge, die für eine andere Zeichenfolge
steht. Welche Aliase in Ihrer aktuellen Shell definiert sind,
können Sie folgendermaßen feststellen:
user@linux ~$ alias
alias +='pushd .'
alias -='popd'
alias ..='cd ..'
alias ...='cd ../..'
alias ckde1='source /opt/kde2/bin/kde1'
alias ckde2='source /opt/kde2/bin/kde2'
alias dir='ls -l'
alias dos2unix='recode ibmpc:lat1'
alias l='ls -alF'
alias la='ls -la'
alias ll='ls -l'
alias ls='ls $LS_OPTIONS'
alias ls-l='ls -l'
alias md='mkdir -p'
alias o='less'
alias rd='rmdir'
alias rehash='hash -r'
alias rm='rm -i'
alias unix2dos='recode lat1:ibmpc'
alias unzip='unzip -L'
alias which='type -p'
Die Ausgabe zeigt die auf meinem System definierten Aliase. Die Syntax
ist einfach alias name=wert. Da wir bislang eigentlich noch gar keine
Kommandos kennengelernt haben (von den wenigen Beispielen abgesehen,
die nur zur Demonstration von Shell-Mechanismen dienten), wollen wir
nicht im Detail auf die Ausgabe eingehen. Wir möchten lediglich
feststellen, dass es Sinn macht, das häufig verwendete ls -l durch
die simple Eingabe von ll aufzurufen. Auch dos2unix für die
Konvertierung von DOS-Texten in das UNIX-Textformat ist
eingängiger als recode ibmpc:lat1. Und dass der Alias rm auf rm -i
davor schützt, durch eine Unkonzentriertheit den kompletten Inhalt
eines Verzeichnisses (oder mehr) zu löschen, ist ebenfalls keine
schlechte Idee. Alles in allem also ein nützlicher Mechanismus,
den Sie sinnvoll für eine höhere Effizienz bei der
täglichen Arbeit einsetzen können. Wenn Sie einen Alias
wieder löschen wollen, können Sie dies einfach mit unalias
name tun.
5 Kommandosubstitution
Wie wir bereits an anderer Stelle gesehen haben, bearbeitet die Shell
eine gegebene Kommandozeile in vielfacher Weise. Zu den
Bearbeitungsschritten zählen diverse Substitutionen, wie
beispielsweise die Ersetzung von Wildcards durch entsprechende Datei-
oder Verzeichnisnamen, die Ersetzung von Aliasen durch ihren Wert oder
auch die Ersetzung von Variablen, die wir später noch betrachten
werden. Mit Kommandosubstitution bezeichnet man einen Mechanismus, der
zur Ersetzung eines Kommandos durch dessen Standardausgabe führt.
Das zu ersetzende Kommando wird also aus der Kommandozeile entfernt.
Danach wird an seiner Stelle die Standardausgabe des entfernten
Kommandos eingefügt. Hier ein Beispiel:
user@linux ~$ echo Im Verzeichnis existieren `ls | wc -w` Einträge
Im Verzeichnis existieren 22 Einträge
Das Kommando echo gibt einfach auf die Standardausgabe aus, was es als
Argumente erhält. Wie zu sehen, ist die Pipeline ls | wc -w in den
Text eingefügt, umgeben von sogenannten Backticks oder
(umständlicher) linksgeneigten Hochkommata. Die Backticks
bewirken, dass vor dem Aufruf von echo das eingeschlossene Kommando
ausgeführt und seine Ausgabe an Stelle des Kommandos
eingefügt wird. Hier der Beweis:
user@linux ~$ ls | wc -w
22
In der bash können Sie noch eine zweite Schreibweise verwenden:
user@linux ~$ echo Im Verzeichnis existieren $(ls | wc -w) Einträge
Im Verzeichnis existieren 22 Einträge
Das Kommando ist in runde Klammern eingefaßt, denen ein Dollarzeichen voransteht. Das Ergebnis ist dasselbe.
6 Vordergrund und Hintergrund: Einführung in die Jobkontrolle
Wenn Sie ein Kommando abgesetzt haben, wartet die Shell normalerweise,
bis das Kommando ordnungsgemäß beendet wurde, und gibt dann
wieder einen Prompt aus, um auf das nächste Kommando zu warten.
Manche Kommandos können jedoch viel Zeit benötigen oder gar
während der kompletten Arbeitssitzung laufen. Wenn Sie in einer
grafischen Umgebung wie dem X Window-System arbeiten, können Sie
von der Shell aus beliebige Programme starten, was häufig viel
komfortabler ist, als sich per Maus zum gewünschten Programm zu
klicken. Damit Sie nicht für jedes Programm, das Sie starten
wollen, eine eigene Shell aufmachen müssen, können Sie
Programme, wie man sagt, im Hintergrund starten. Das bedeutet nichts
anderes als dass die Shell nicht erst auf die Beendigung des
abgesetzten Programmes wartet, sondern sofort wieder einen Prompt
ausgibt, um ggf. ein weiteres Kommando zu bearbeiten. Die
Ausführung eines Kommandos im Hintergrund erreichen Sie, indem Sie
dem Kommando ein "Kaufmannsund" hintenanstellen:
user@linux ~$ kommando &
oder auch
user@linux ~$ kommando&
Der Sinn der Bezeichnungen Vordergrund und Hintergrund ist unmittelbar
eingängig. In technischer Hinsicht sind Vordergrund und
Hintergrund zwei Begriffe, die sich im Zusammenhang mit der Shell nur
auf ein bestimmtes Terminal beziehen können. Ist die sogenannte
Prozeß-Gruppen-ID eines Prozesses identisch mit der eines
Terminals, so kann der Prozeß von diesem Terminal Signale
empfangen. Solche Prozesse laufen im Vordergrund. Was eine
Prozeß-Gruppen-Id ist, werden wir später noch
ausführlich behandeln. Hintergrund-Prozesse sind solche, deren
Prozeß-Gruppen-Id von der des Terminals verschieden sind. Sie
sind daher auch immun gegen irgendwelche Signale, die vom Keyboard
herrühren.
Der Begriff des Jobs ist eine Abstraktion, welche von der Shell zur
Verwaltung eingesetzt wird. Als Job wird jede Pipeline bezeichnet, aus
wievielen Kommandos oder Prozessen auch immer sie bestehen mag. Dem Job
wird von der bash eine Jobnummer zugewiesen, unter welcher er
angesprochen werden kann. Die komplette Liste der in einer Shell
laufenden Jobs können Sie sich mit dem Kommando jobs anzeigen
lassen:
In den eckigen Klammern erkennen Sie die zugeteilte Jobnummer. Sie
unterscheidet sich von der sogenannten Prozeßnummer, die Sie
hinter der Jobnummer angegeben sehen. Das +-Zeichen bei der Ausgabe des
jobs-Kommandos markiert den zuletzt gestarteten Job, das --Zeichen den
als vorletztes gestarteten Job.
Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, sich auf einen bestimmten
Job zu beziehen. Das Zeichen % leitet einen Jobnamen ein. Jobnummer n
kann als %n angesprochen werden. Man kann sich auch auf einen Job
beziehen, indem man dem % die ersten Buchstaben des Kommandos
voranstellt, mit dem man den Job gestartet hat. Hat man z.B. Kommando
gestartet, kann man sich darauf mittels %ko beziehen, falls kein
weiterer laufender Job so beginnt. Auch eine Art von Wildcard ist
erlaubt: %?ommando oder auch %?mmando bezieht sich ebenfalls auf den
Job, der mittels kommando gestartet wurde. Wenn das angegebene
Präfix oder Muster auf mehr als einen Job paßt, erfolgt eine
Fehlermeldung. %% oder %+ bezieht sich immer auf den letzten Job. In
den Begriffen der Shell ist das der zuletzt gestoppte
Vordergrundprozeß oder der zuletzt gestartete
Hintergrundprozeß. %- bezieht sich entsprechend auf den
zuvorletzt gestarteten Job.
7 fg, bg und Strg-Z
Selbstverständlich möchten Sie jederzeit bestimmen
können, ob ein Kommando im Vordergrund oder im Hintergrund
läuft. Sie möchten es aus dem Hintergrund wieder hervorholen
oder aus dem Vordergrund in den Hintergrund schicken können, auch
während es bereits läuft. Hierfür können Sie die
beiden Kommandos fg ("foreground") und bg ("background") verwenden. Sie
können sich dabei in der oben beschriebenen Weise auf einen
beliebigen Job beziehen, z.B.:
user@linux ~$ kommando1 &
[1] 5520
user@linux ~$ kommando2 &
[2] 5521
user@linux ~$ fg %2
kommando2
kommando2 läuft jetzt wieder im Vordergrund. Wenn Sie es wieder in
den Hintergrund schicken wollen, können Sie dies nicht unmittelbar
mit bg tun, denn derzeit steht Ihnen ja gar kein Prompt zur
Kommandoeingabe zur Verfügung. Sie müssen den Job daher erst
mit der Tastenkombination CTRL+Z anhalten:
user@linux ~$ CTRL Z
[2]+ Stopped kommando2
user@linux ~$ bg
[2]+ kommando2 &
Aha. Wir haben das Kommando zunächst erfolgreich gestoppt und es
dann mittels bg in den Hintergrund geschickt. Von dort können wir
es freilich jederzeit wieder mittels fg %2 hervorholen.
