Рассел Сейдж. Приемы профессиональной работы в unix перевод "Tricks of the unix masters" by Russel G
| Вид материала | Документы |
СодержаниеАльтернативный подход Формат вызова Текст программы |
- Лекция 10. Файловые системы Unix, 116.79kb.
- Unix-подобные операционные системы, характеристики, особенности, разновидности, 40.63kb.
- Методические материалы, 3002.45kb.
- Курс для опытных администраторов unix, 67.69kb.
- Министерство Образования Российской Федерации. Юургу курсовая, 383.18kb.
- Программа курса «unix», 18.71kb.
- Лабораторная работа №1. Командный интерпретатор, 418.36kb.
- The design of the unix operating system by Maurice, 9215.6kb.
- Разработка автоматизированной системы мониторинга аппаратного и программного обеспечения, 20.06kb.
- Лекція 6 "Інформатика та комп'ютерна техніка" Тема Сервісні та прикладні програми Види, 55.04kb.
момент в вашей системе.
Конечно, перед тем как вы сможете проверить файлы со включенными
битами разрешения установки пользовательского/группового идентифика-
тора, вам нужно найти все такие файлы. В системе UNIX это делают две
команды: find(1) и ncheck(1M). Утилита find ищет файлы по нашей точ-
ной спецификации и может быть использована для поиска файлов с задан-
ным набором прав доступа, включая биты установки идентификаторов.
Ncheck печатает вперемешку специальные файлы и файлы с разрешенной
установкой идентификатора пользователя. Это очень большой список,
чтение и поиск в нем интересующих нас файлов занимает много времени.
Таким образом, полезно создать командный файл, предоставляющий нам
всю необходимую информацию и только такую информацию. Chkset исполь-
зует команду find и ищет только файлы со включенными битами разреше-
ния установки пользовательского/группового идентификатора, так что
результат содержит лишь необходимую нам информацию, и этим результа-
том можно сразу же воспользоваться.
ЧТО ДЕЛАЕТ chkset?
Chkset имеет два режима функционирования: один для сканирования
всей системы в целом, а другой для сканирования указанных деревьев
каталогов. Это хорошее свойство, так как сканирование каждого файла
системы занимает очень много времени. Если имеется много больших дис-
ковых устройств, проверка всего содержимого системы может занять це-
лый час. Утилита chkset также очень сильно загружает центральный про-
цессор из-за всех процессов, которые она генерирует. Указывая имена
каталогов, вы можете выполнить проверку лишь на определенной области
системного дерева. Отметим, однако, что поскольку chkset пользуется
командой find, она сканирует не только указанный вами каталог, но и
ВСЕ подчиненные каталоги. Заметим также, что chkset обнаруживает ВСЕ
файлы с установленными в единицу битами установки пользовательско-
го/группового идентификатора, а не только те, владельцем которых яв-
ляется суперпользователь (root).
Результат работы chkset можно выдать также двумя способами. Если
не применять никакую опцию, то форма выдачи результата определяется
командой "find ... -print", что означает полные маршрутные имена най-
денных файлов. Затем эти полные имена сортируются.
Если применяется опция -l, то для форматирования результата ис-
пользуется команда "ls -ld", порождающая длинный формат листинга. При
этом распечатываются полное указание прав доступа, число связей, вла-
делец, размер и имя файла. Этот результат также сортируется по име-
нам.
Выбирайте тот или иной формат в зависимости от обстоятельств.
Если вам нужно проверить большой участок системы и получить список
подозрительных файлов, примените листинг по умолчанию (без опций),
так как он компактнее и, как мы увидим позднее, занимает значительно
меньше процессорного времени. Если вы хотите заняться определенным
каталогом и посмотреть на его файлы подробно, воспользуйтесь опцией -
l. Она предоставляет больше информации и избавляет от необходимости
вручную набирать команды ls для интересующих вас файлов.
Отметим, что эту команду может запустить кто угодно, а не только
администратор, имеющий привилегии суперпользователя. Однако, если она
запускается обычным пользователем, то команда find внутри командного
файла chkset ограничена теми файлами, к которым пользователь имеет
доступ на чтение. Так что вы могли бы предложить более привилегиро-
ванным пользователям запускать chkset в качестве одной из их личных
мер безопасности. Разумеется, если chkset запускается суперпользова-
телем, то ограничения прав доступа к файлам несущественны и можно
подвергнуть проверке все файлы.
ПРИМЕР
# chkset /bin /usr/bin /lib /usr/lib
Эта команда вызывает просмотр указанных каталогов. В каталогах
типа /usr/lib просматриваются все подчиненные каталоги, что обеспечи-
вает более тщательную проверку.
ПОЯСНЕНИЯ
Первым делом chkset инициализирует две переменные - FORM и SORT.
Переменная FORM содержит команду для выдачи результата работы команды
find, а переменная SORT - команду, определяющую, что нужно сортиро-
вать.
В строке 7 проверяется, является ли первый позиционный параметр
опцией. Если да, то оператор case (строки 8-14) смотрит, какая это
опция. Если это опция "-l", то подготавливается команда для распечат-
ки результата (это мы обсудим позже). Команда для утилиты sort форми-
руется так, чтобы сортировка шла по полю владельца. Опция убирается
из командной строки, потому что все последующие аргументы должны быть
каталогами и мы захотим получить к ним доступ с помощью "$#". Если
попалась опция, отличная от "-l", то это ошибка, выдается сообщение
об ошибке (строка 12), и командный файл завершается.
Если осталось более нуля аргументов, когда мы попадаем в строку
17, то они проверяются в цикле, чтобы убедиться, что все они являются
каталогами. Если это не каталоги, на стандартное устройство регистра-
ции ошибок выдается сообщение об ошибке и командный файл завершается.
Если имеются параметры (т.е. каталоги), то в строке 18 в пере-
менную SRC заносятся все каталоги. Если же параметров нет, то в пере-
менную SRC заносится значение "/", т.е. корневой каталог, чтобы обес-
печить подразумеваемую стартовую точку для поиска.
Вся работа этого командного файла выполняется фактически в опе-
раторе find. Команда find допускает множественное указание каталогов,
которые поступают в результате чтения их из командной строки и зане-
сения в переменную SRC.
После того как мы указали команде find, откуда начинать поиск,
мы указываем ей, что нужно искать. В данном случае нас интересуют все
файлы, которые имеют включенный бит установки пользовательского либо
группового идентификатора. Мы объясняем это команде find путем указа-
ния прав доступа, которые требуется искать. Строка "-perm -4000" оз-
начает поиск всех файлов, имеющих права доступа со включенным битом
установки пользовательского идентификатора и с любыми другими вклю-
ченными битами. Вы можете понимать эту запись как применение символов
-заменителей - 4???. Мы ищем как установку пользовательского иденти-
фикатора (-4000), так и установку группового идентификатора (-2000),
поэтому две строки прав доступа соединены опцией -o, означающей "or"
("или"). (Более полное описание прав доступа в символической и вось-
меричной форме приведено в chmod(1).)
Следующая задача - добавить строку, хранимую в переменной FORM,
в командную строку. Если опция -l не была использована, то в перемен-
ной FORM хранится строка "-print", а это значит, что find будет печа-
тать маршрутные имена найденных файлов. Если же -l использовалась, то
переменная FORM содержит строку "-exec ls -ld {} ;". Опция -exec -
это очень гибкая опция команды find, позволяющая применить любые ко-
манды, которые за ней следуют, к каждому найденному файлу. В данном
случае эти команды выполняют распечатку в длинном формате (-l), при-
чем для каждого каталога (-d) выводится только его имя (а не содержи-
мое). Именно здесь происходят наибольшие затраты ресурсов центрально-
го процессора, так как для опции -l требуется системный вызов stat.
Из-за того, что для каждого файла требуется команда ls, она каждый
раз загружается в память и выполняется. Производится также доступ к
индексному дескриптору файла на диске. Это приводит к большим наклад-
ным расходам.
Затем весь поток данных пропускается через утилиту sort. На са-
мом деле мы хотим сделать сортировку по восьмому полю (вы можете про-
верить это, выполнив команду "ls -l" и изучив ее результат). Утилита
sort ПРОПУСКАЕТ указанное число полей, начиная с поля 1, являющегося
по умолчанию стартовой точкой, поэтому использование записи +7 озна-
чает переход к восьмому полю, которым является имя файла.
АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ ПОДХОД
Для поиска файлов с интересующими нас правами доступа можно при-
менить другой метод, хотя и более медленный. Он основывается на том,
что вместо поиска прав доступа по числу, можно искать их по символь-
ной строке. Для этого нужно применять grep. Альтернативная команда
выглядит так:
# find $* -exec ls -ld {} \; | grep "[ ]*s[ ]*"
Этот вариант команды работает несколько иначе. Он находит каждый
файл из указанных каталогов и применяет к каждому из них команду "ls
-ld". Затем весь список данных передается по конвейеру команде grep.
Grep использует для распознавания интересующих нас файлов такой шаб-
лон поиска: начиная с начала строки, найти повторяющийся символ, от-
личный от пробела, затем символ "s", за которым следует повторяющийся
символ, отличный от пробела. Такому шаблону соответствуют все режимы
прав доступа, содержащие s, будь то бит установки пользовательского
идентификатора или бит установки группового идентификатора. Не су-
щественно, входят ли в данный режим "r", "w", "x" или "-". Убедив-
шись, что пробелов нет, мы обеспечиваем соответствие шаблона только
полю прав доступа. Важно, чтобы после s следовали символы, отличные
от пробелов, так как s может встретиться либо в порции прав доступа,
относящейся к владельцу, либо в групповой порции и нигде больше.
Мы не очень рекомендуем этот метод, поскольку он привлекает
очень интенсивную обработку. Однако, если бы мы не испробовали этот
метод первым, мы бы не оценили, что использование команды find со
строками "-perm" является более предпочтительным. В силу невероятной
гибкости системы UNIX, имеется очень много различных способов выпол-
нения одной и той же работы, и многие из этих способов могут давать
одинаково хорошие результаты, но за разную цену в смысле быстродейс-
твия и процессорных затрат. Перед тем как применять универсальную
утилиту вроде grep для решения задачи, рассмотрите, нет ли другой ко-
манды со встроенной опцией распознавания по шаблону. Скорее всего,
применение такой команды окажется оптимальнее и гораздо быстрее, чем
использование grep. С другой стороны, иногда вам нужно быстро решить
нечасто встречающуюся задачу, не слишком заботясь об эффективности
решения.
------------------------------------------------------------------------
ИМЯ: suw
------------------------------------------------------------------------
suw
НАЗНАЧЕНИЕ
Просматривает протокольный файл команды su и печатает имена всех
пользователей, которые нелегально превратились в суперпользователя
при помощи команды su (substituted user, замененный пользователь).
ФОРМАТ ВЫЗОВА
suw [-m] [sulog]
ПРИМЕР ВЫЗОВА
suw Запуск в режиме по умолчанию, проверка файла
/usr/adm/sulog и выдача записей о нарушителях
в стандартный вывод.
ТЕКСТ ПРОГРАММЫ
1 static char id[]="@(#)suw v1.0 Author: Russ Sage";
3 # include
5 # define FALSE 0
6 # define TRUE 1
7 # define MATCH 0
8 # define BSIZ 80
10 main(argc,argv)
11 int argc;
12 char *argv[];
13 {
14 register int alert, c, mail, n;
15 FILE *fp1, *fp2;
16 char *p, *uname, line[BSIZ], tmp[BSIZ],
17 *log = "/usr/adm/sulog";
19 static char *legal[] = {sage-root\n","root-root\n",NULL};
20 static char *adm[] = {"sage",NULL};
23 mail = FALSE;
25 if (argc > 1 && argv[1][0] == '-')
26 switch (argv[1][1])
27 {
28 case 'm':
29 mail = TRUE;
30 --argc;
31 ++argv;
32 break;
33 default:
34 fprintf(stderr,"suw: invalid argument %s\n",
argv[1]);
35 fprintf(stderr,"usage: suw [-m] [sulog]\n");
36 exit(1);
37 }
39 if (argc == 2)
40 log = *++argv;
42 if ((fp1 = fopen(log,"r")) == NULL)
43 {
44 fprintf(stderr,"suw: error opening %s\n",log);
45 fprintf(stderr,"usage: suw [-m] [sulog]\n");
46 exit(1);
47 }
49 sprintf(tmp,"/tmp/suw%d",getpid());
50 if ((fp2 = fopen(tmp,"w+")) == NULL)
51 {
52 fprintf(stderr,"suw: error opening %s\n",tmp);
53 fprintf(stderr,"usage: suw [-m] [sulog]\n");
54 exit(1);
55 }
57 while (fgets(line,sizeof(line),fp1) != NULL)
58 {
59 p = line + 15;
60 if (*p == '+')
61 {
62 p = p + 2;
63 while (*p != ' ') p++;
64 p++;
65 uname = p;
66 while (*p && *p++ != '-')
67 continue;
69 if (strcmp (p,"root\n") == MATCH)
70 {
71 alert = TRUE;
72 for (n=0; legal[n] != NULL; n++)
73 if (strcmp (uname,legal[n])
== MATCH)
74 {
75 alert = FALSE;
76 break;
77 }
78 if (alert)
79 fprintf(fp2,"Illegal --> %s",
line);
80 }
81 }
82 }
84 if (mail)
85 {
86 fclose(fp2);
87 for (n=0; adm[n] != NULL; n++)
88 {
89 sprintf(line,"cat %s | mail %s",tmp,adm[n]);
90 system(line);
91 }
92 }
93 else
94 {
95 rewind(fp2);
96 while ((c = getc(fp2)) != EOF)
97 putc(c, stdout);
98 fclose(fp2);
99 }
101 fclose(fp1);
102 unlink(tmp);
103 }
ОПИСАНИЕ
ЗАЧЕМ НАМ НУЖНА ПРОГРАММА suw?
Вы помните, что команда su, позволяющая пользователям изменять
свою индивидуальность (и права доступа) может быть источником проблем
безопасности. Система хранит протокол всех транзакций su в файле
sulog. Хотя более опытные нарушители могут уметь затирать свои следы,
файл sulog полезен для отслеживания потенциальных лазеек в системе
защиты. Этим способом можно поймать многих нарушителей-любителей. Ес-
тественно, мы хотим автоматизировать этот процесс, чтобы система вы-
полняла проверку и сигнализировала нам при обнаружении чего-либо
опасного. Кроме того, данная программа демонстрирует методику, кото-
рую можно использовать для отслеживания других протокольных файлов.
ЧТО ДЕЛАЕТ suw?
Программа suw читает и анализирует протокольные файлы команды
su. Каждое успешное превращение в суперпользователя при помощи коман-
ды su, обнаруженное в протокольном файле, сверяется со списком разре-
шенных суперпользователей. Если пользователю не разрешено быть супер-
пользователем, то конкретная запись о нем печатается, чтобы
оповестить администратора.
По умолчанию записи о нарушителях печатаются в стандартный вы-
вод. Протокольным файлом по умолчанию является /usr/adm/sulog. Если
применяется опция -m, то записи о нарушителях рассылаются по почте
администраторам, занесенным в предопределенный список. Если нужно
проверить другой протокольный файл, например /usr/adm/Osulog, то его
имя можно указать в командной строке.
ПРИМЕРЫ
1. # suw -m
Проверить файл /usr/adm/sulog и разослать записи о нарушителях
администраторам, определенным в тексте программы.
2. # suw /usr/adm/Osulog
Проверить файл /usr/adm/Osulog и напечатать записи о нарушителях
в стандартный вывод.
ПОЯСНЕНИЯ
В самом начале программы определяются и инициализируются все пе-
ременные и списки. В строке 14 определены два флага: alert (сигнал
тревоги) и mail (почта). Они имеют значение TRUE или FALSE. В этой
программе используются два файла: протокольный файл команды su, кото-
рый вы выбираете, и временный файл. Поскольку мы собираемся применять
некоторые подпрограммы стандартного ввода-вывода (stdio), мы пользу-
емся указателями на файлы fp1 и fp2, а не дескрипторами файлов. При-
меняется два буфера: один для зачитывания в него данных из протоколь-
ного файла команды su, а другой - для хранения имени временного
файла. Первоначально именем протокольного файла является sulog. Если
вместо него используется другое имя файла, то переменная log переус-
танавливается на это имя.
Затем инициализируются предопределенные списки разрешенных су-
перпользователей и администраторов. В нашем примере двумя разрешенны-
ми суперпользователями являются sage (sage-root) и root (root-root).
Для того чтобы приспособить это для вашей системы, поместите здесь
имена людей, которым вы хотите разрешить пользоваться командой su для
превращения в суперпользователей. Список администраторов также должен
содержать соответствующие имена. В данном примере в список админист-
раторов входит одно имя - sage. Это значит, что sage будет единствен-
ным, кто получит почту, если указана почтовая опция.
Подразумеваемое состояние рассылки почты устанавливается в стро-
ке 23 на значение FALSE, т. е. почты нет. Это делается для того, что-
бы после разбора командной строки переменная mail имела правильное
значение.
Далее выполняется проверка на ошибки. Первая проверка выглядит
несколько странной, но на самом деле вполне понятна. Переменная argc
возвращает число аргументов командной строки, а argv указывает на
массив, содержащий сами аргументы, каждый из которых сам является
массивом символов. Если командная строка вообще имеет какие-либо ар-
гументы (argc > 1) и первым символом первого аргумента (argv[1][0])
является дефис, то проверяется, корректная ли это опция. С целью про-
верки второго символа первого аргумента используется оператор case.
Если аргументом является символ m, то флаг mail устанавливается
в состояние TRUE, число аргументов (argc) уменьшается на единицу, а
указатель на массив аргументов (argv) на единицу увеличивается. Это
служит той же цели, что и удаление аргументов из командной строки в
командных файлах интерпретатора shell. Напомним, что argv является в
действительности массивом указателей, а массивы трактуются точно так
же, как строки, с базовым адресом и смещением. Поэтому argv[0] ==
argv, и argv[1] == ++argv. Если опция отличается от -m, то в стан-
дартный вывод печатается сообщение об ошибке и программа завершается.
В строке 39 проверяется счетчик аргументов, чтобы понять, есть
ли еще один аргумент. Напомним, что argv всегда на единицу отстает от
argc, потому что само имя команды является первым аргументом массива.
Следовательно, для того чтобы получить второй аргумент, мы должны пе-
рейти к следующей позиции (*++argv). Если аргумент имеется, он должен
быть именем протокольного файла, и это имя заносится в переменную
log.
Далее мы пытаемся открыть файлы, используемые в программе. Сна-
чала открывается для чтения протокольный файл. Если это не срабатыва-
ет (возвращен нулевой указатель), то печатается сообщение об ошибке и
программа завершается. Затем в строке 49 создается имя временного
файла с добавлением к нему идентификатора процесса, чтобы гарантиро-
вать уникальность имени файла. Этот файл открывается на чтение и за-
пись. Если эта операция не удается, печатается сообщение об ошибке и
выполнение завершается.
В строках 57-103 заключен главный цикл. Управляющая часть глав-
ного цикла определяется тем, все ли данные прочитаны из протокольного
файла. Если больше никакие байты прочитать нельзя, то fgets (строка
57) возвращает нулевой указатель, что завершает цикл while. Когда
строка данных читается из протокольного файла, эти данные помещаются
в массив line. Мы применяем указатель на символ для прохода вдоль
строки и поиска записи о нарушителе.
Изучая запись в вашем файле sulog, вы можете увидеть, где нахо-
дятся интересующие нас поля. Сначала указатель смещается на 15 симво-
лов от начала строки. Это позиция флага, определяющего, была ли ус-
пешной команда su. Если она была успешной, указатель увеличивается на
два, чтобы пропустить пробел и установить указатель на имени термина-
ла. Это имя имеет переменную длину, поэтому мы ориентируемся по про-
белу в конце имени. В строках 63-64 применяется цикл while, который
заставляет указатель пропустить все символы, отличные от пробела. За-
тем он увеличивается на единицу еще раз, чтобы пропустить пробел меж-
ду именем терминала и строкой имени пользователя.
В этот момент указатель находится в последнем поле строки. Ука-
затель на это поле помещается в переменную uname, чтобы затем ее мож-
но было использовать для сравнения строк. Следующий цикл while (стро-
ки 66-67) проходит по строке, пока не попадет на символ дефиса. Цикл
while выполняется до тех пор, пока указатель не указывает на конец
строки (т.е. на нелевой указатель, *p == '\0') и еще не указывает на
дефис. Поскольку в цикле используется p++, то когда мы попадаем на
нулевой указатель, цикл завершается, причем p указывает на следующий
символ.
Выполняется проверка, был ли суперпользователем тот, кто приме-
нил команду su. Если был, то взводится флаг alert, и мы должны прове-
рить, разрешенный ли это суперпользователь. Цикл for (строки 72-77)
пробегает по всем именам в массиве, содержащем имена разрешенных
пользователей, до тех пор, пока мы не обнаружим последнюю запись, ко-
торая является пустой. Строка с именем пользователя, установленная
предварительно, сверяется с каждой записью в массиве разрешенных
имен. Если они совпадают, то мы можем предположить, что с данным при-
менением команды su все в порядке. Тогда мы выключаем флаг alert и
завершаем сравнение имен. Если же по окончании цикла флаг alert все
еще взведен, значит имя не содержится в списке разрешенных - это,
возможно, нарушитель. Вся запись целиком записывается во временный
файл и управление передается назад в начало цикла для следующей опе-
рации чтения.
Когда все данные прочитаны, цикл while завершается. В строке 84
проверяется, взведен ли флаг mail. Если да, то временный файл закры-
вается (чтобы сработала команда cat) и выполняется еще один цикл for
(строки 87-91). Он перебирает всех администраторов и завершается,
когда попадает на нулевой указатель в конце массива. Для каждого из
обозначенных администраторов конструируется команда mail и посылается
в систему UNIX при помощи системного вызова (строка 90). Метод отп-
равки по почте временного файла заключается в применении к этому фай-
лу команды cat и передаче данных по конвейеру команде mail.
Если флаг mail выключен, то временный файл нужно напечатать в
стандартный вывод, а не отправить по почте. Для того чтобы сделать
это как можно быстрее, временный файл (который пока еще открыт) "пе-
рематывается" (мы позиционируемся в его начало) и посимвольно пропус-
кается по циклу. Обратите внимание, что данный цикл является сердце-
виной команды cat, как описано на странице 153 книги Кернигана и
Ритчи "Язык программирования Си" (B.W.Kernighan, D.M.Ritchie. The C
Programming Language). После того как временный файл напечатан, он
закрывается. Наконец, закрывается протокольный файл и удаляется вре-
менный файл.
* ГЛАВА 10. Смешанные приемы *
Введение
Способы преобразования в языке shell
conv
Модули преобразования
dtoh
dtoo
htod
htoo
Тонкости bc
otod
otoh
Приемы языка shell для обеспечения гибкости программ
Хитрости языка shell
Читайте ввод с клавиатуры, пока находитесь в цикле,
присоединенном к програмному каналу
Запуск дочернего языка shell
Уровни языка shell и ввод-вывод
Встроенный ввод
С редактором ed
С файлом a.out
C архивами языка shell
Управление статусом цикла
Фильтры и синтаксис
Недостатки/особенности программирования на языке shell
Программа для перенаправления ошибки
Некорректный код возврата
Хитрости редактора Vi
Возвращение в язык shell
Поддержка Escape
Макросы
Команда "One-Liners" - крошечная, но мощная
.
- 2 -
Введение
Эта книга является итогом многолетней работы по подбору и
развитию инструментальных средств ОС UNIX. Многие вещи, которые не
хотелось бы оставлять без внимания, не вписались в контекст
предыдущих глав. Это и законченные процедуры, подобные представленным
ранее, и небольшие, но очень мощные фрагменты программ. Кроме того,
высказаны некоторые полезные идеи и представлены методы обработки
общих ситуаций на языке shell.
Способы преобразования
Поскольку компьютеры и их резидентные утилиты используют при
работе разные системы счисления, часто возникает необходимость
преобразования оснований систем счисления. Эти преобразования
обеспечиваются хорошо знакомыми специалистам командами UNIX bc
(калькулятор произвольной точности) и dc (которая предположительно
расшифровывается как настольный калькулятор ("desk calculator")).
Большинство из существующих возможностей либо носят очень
ограниченный характер, либо их тяжело использовать в ряде ситуаций,
поэтому будет рассмотрен вопрос как использовать существующие
возможности UNIX, чтобы любое преобразование было как можно более
легко осуществимым.
------------------------------------------------------------------------
Название: conv
------------------------------------------------------------------------
conv Переводит числа из одной системы счисления в другую
Назначение: Обеспечивает возможность преобразования основания системы
счисления
Вызов conv
Пример вызова:
$conv Вызвать главное меню различных преобразований
2 Выбрать опцию 2 ( из шестнадцатиричной в десятичную)
FFF Ввести шестнадцатиричное число FFF. На выходе программы
получим десятичный эквивалент
Исходный текст для функции conv
1 :
2 # @(#) conv v1.0 Преобразование основания системы
счисления, используя shell Автор: Russ Sage
3
4 while :
5 do
6 echo "
7
8 Преобразование оснований
9 ------------------------
10 1 - Десятичное в шестнадцатиричное
11 2 - Шестнадцатиричное в десятичное
12 3 - Десятичное в восьмеричное
13 4 - Восьмеричное в десятичное
14 5 - Восьмеричное в шестнадцатиричное
15 6 - Шестнадцатиричное в восьмеричное
16
17 enter choice (1-6, <>): \c"
18 read CHOICE
19
20 case $CHOICE in
21 "") exit;;
22 1) echo "\пВведите десятичное число (<> to exit): \c"
23 read DEC
24 if [ "$DEC" = ""]
25 then exit
26 fi
27 HEX='. dtoh'
28 echo "\n${DEC}d = ${HEX}x";;
29 2) echo"\nВведите шестнадцатиричное число
в верхнем регистре (<> to exit): \c"
30 read HEX
31 if [ "$HEX" = ""]
32 then exit
33 fi
34 DEC='. htod'
35 echo "\n${HEX}x= ${DEC}d;;
36 3) echo "\nВведите десятичное число в
верхнем регистре (<> to exit): \c"
37 read DEC
38 if [ "$DEC" = ""]
39 then exit
40 fi
41 OCT='. dtoo'
42 echo "\n${DEC}d = ${OCT}o";;
43 4) echo "\nВведите восьмеричное число
(<> to exit): \c"
44 read OCT
45 if [ "$OCT" = ""]
46 then exit
47 fi
48 OCT='. otod'
49 echo "\n${OCT}o = ${DEC}d";;
50 5) echo "\nВведите восьмеричное число
(<> to exit): \c"
51 read OCT
52 if [ "$OCT" = ""]
53 then exit
54 fi
55 HEX='. otoh'
56 echo "\n${OCT}o = ${HEX}x";;
57 6) echo "\nВведите шестнадцатиричное число
в верхнем регистре (<> to exit): \c"
58 read НЕХ
59 if [ "$НЕХ" = ""]
60 then exit
61 fi
62 OCT='. htoo'
63 echo "\n${HEX}x = ${OCT}o";;
64 *) echo "\n$CHOICE-неизвестная команда";;
65 esac
66 done
Переменные окружения
CHOICE - Выбор команд из главного меню
DEC - Выдает десятичное значение как результат
преобразования
HEX - Выдает шестнадцатиричное значение как
- 4 -
результат преобразования
OCT - Выдает восьмеричное значение как
результат преобразования
Описание
Зачем нам нужна функция conv ?
Выполнение числовых операций большого объема в командных файлах
языка shell - это далеко не самая хорошая идея. Командные файлы явля-
ются весьма медленными сами по себе, а выполнение математических опе-
раций еще больше замедляет их работу. Однако, процедуры языка shell
имеют математические возможности, и Вы, возможно, захотите ими
воспользоваться. Если Вам нужно преобразовать несколько чисел в про-
цессе написания программы, то для этой цели достаточно удобно вызвать
процедуру языка shell. Поскольку conv - это программа, управляемая
меню, Вам не придется беспокоиться о запоминании сложного синтаксиса,
котрый используют некоторые системные утилиты преобразования.
Что делает conv?
Это инструментальное средство обеспечивает возможность перевода
чисел из одной системы счисления в другую. Можно переводить
десятичные, шестнадцатиричные и восьмеричные данные. Число,
записанное в одной из этих форм, может быть переведено в любую из
двух оставшихся форм.
Режим работы программы выбирается из главного меню. В меню есть
шесть пунктов. После того как Вы выбираете число между 1 и 6,
программа просит Вас ввести число которое Вы хотите преобразовать.
Происходит преобразование и на выходе программы Вы получаете два
значения - число, которое Вы преобразовываете и число, к которому оно
было преобразовано. Преобразования осуществляются путем вызова
внешних процедур, о которых будет идти речь дальше в этой главе, так
что перед запуском conv необходимо убедиться, что Вы включили их в
вашу систему и разместили в том же каталоге, что и conv.
Если Вы введете команду, не вошедшую в вышеупомянутый перечень,
то будет выдано сообщение об ошибке и опять будет выведено главное
меню.
Пояснение
Строки 4-66 - это один большой бесконечный цикл while. Мы
используем бесконечный цикл, чтобы в случае ошибочного ввода
программа вернулась в главное меню для повторного ввода. Для того,
чтобы выйти из программы, нужно прервать цикл, т.е. выйти из цикла.
Строки 6-17 печатают меню и выдают подсказку для выбора. Если Вы
просто нажмете "Ввод", программа завершит свою работу.
Строка 18 читает ввод с клавиатуры, и строки 20-65 выполняют
выбор по условию для этой величины. Если получен нулевой (пустой)
ввод, то программа завершает свою работу.
Строки 22-28 осуществляют перевод чисел из десятичной в
шестнадцатиричную системы счисления. Поскольку все модули перевода
отвечают одному и тому же образцу, то детально мы рассмотрим только
данный модуль.
Подсказка запрашивает число в строке 23. В строках 24-26
проверяется, не было ли введенное значение пустым. Строка 27 выглядит
несколько загадочно, вызывая один из внешних командных файлов dtoh
для преобразования десятичных чисел в шестнадцатииричные. Обратите
внимание на то как одна программа выполняет другую.
Командный файл dtoh запускается, используя команду ".". Это
означает : "Выполните программу, используя тот же shell". Процедура
dtoh использует переменную DEC для ввода числа и выдает
- 5 -
преобразованное число на стандартный вывод. Чтобы записать это число
в переменную, мы делаем присвоение, потом запускаем программу,
используя командную подстановку. Строка 28 выдает на экран
первоначальное десятичное число и шестнадцатиричное, к которому оно
было преобразовано.
Варианты 2, 3, 4, 5 и 6 работают аналогично. Единственное, что
меняется - это имя переменной, которое соответствует типу
преобразования и название командного файла (скрипта), который
вызывается для этого преобразования.
Модули преобразования
Теперь давайте рассмотрим отдельно каждый из модулей перевода.
Эти модули или командные файлы языка shell используют команду UNIX
bc, чтобы осуществлять преобразования оснований систем счисления.
Нельзя сказать, что команда bc - это наиболее простой и удобный
способ перевода, но тем не менее она работает, и единственное, что
нам нужно, - это изучить ее и поместить в командный файл.
------------------------------------------------------------------------
Название : dtoh
------------------------------------------------------------------------
dtoh Десятичные в шестнадцатиричные.
Назначение: Преобразовывает входные десятичные числа в выходные
шестнадцатиричные числа.
Синтаксис: $DEC="decimal_number"; HEX='.dtoh'
Пример вызова
$DEC="25";HEX='.dtoh'
$echo $HEX
Присвоить DEC начальное значение 25, вызвать dtoh для его
преобразования и записать результат в HEX. Вывести результаты на
экран.
Исходный текст для dtoh
1 :
2 # @(#) dtoh v1.0 Преобразование языка shell--десятичные в
шестнадцатиричные Автор: Russ Sage
3
4 bc < HEX
$ echo "шестнадцатиричное число: 'cat HEX'"
Обозначение () запускает вызываемую процедуру в дочернем
языке shell. Используя "." для ее выполнения, мы по прежнему имеем
доступ к переменной DEC. Стандартный вывод перенаправляется в HEX.
Эхо сопровождение получает значение, используя командную подстановку.
Результат cat помещается в эхо предложение.
------------------------------------------------------------------------
Название: dtoo
------------------------------------------------------------------------
dtoo Десятичные в восьмеричные
Назначение Переводит входные десятичные числа в выходные
восьмеричные.
Синтаксис: DEC="decimal_number"; OCT='.dtoo'
Пример вызова
$DEC="16";OCT='.dtoo'
- 7 -
$echo $OCT
Присвоить DEC начальное значение 16, вызвать dtoo для ее
преобразования и записать результат в OCT. Вывести результаты на
экран.
Исходный текст для dtoo
1 :
2 # @(#) dtoo v1.0 Преобразование языка shell--десятичные в
восьмеричные Автор: Russ Sage
bc <
Название: htod
------------------------------------------------------------------------
htod Шестнадцатиричные в десятичные
Назначение Переводит входные шестнадцатиричные числа в выходные
десятичные.
Синтаксис: HEX="hex_number"; DEC='.htod'
Пример вызова
$HEX="1EAC" ; DEC='.htod'
$echo $DEC
Присвоить HEX шестнадцатиричное значение, преобразовать его,
напечатать результаты.
Исходный текст для htod
1 :
2 # @(#) dtoo v1.0 Преобразование языка shell--шестнадцатиричные
в десятичные Автор: Russ Sage
bc <
Название: htoo
------------------------------------------------------------------------
htoo Шестнадцатиричные в восьмеричные
Назначение Переводит входные шестнадцатиричные числа в выходные
восмеричные.
Синтаксис: HEX="hex_number"; OCT ='.htoo'
- 8 -
Пример вызова
$HEX="F1E" ;
$OCT='.htoo'
$echo $OCT
Присвоить HEX шестнадцатиричное значение, преобразовать его,
напечатать восьмеричное число.
Исходный текст для htoo
1 :
2 # @(#) htoo v1.0 Преобразование с помощью языка shell --
шестнадцатиричные в восьмеричные Автор: Russ Sage
bc <
Название: otod
------------------------------------------------------------------------
otod Восьмеричные в десятичные
Назначение: Переводит входные восьмеричные числа в выходные
десятичные.
Синтаксис: OCT="octal_number"; DEC = '.otod'
Пример вызова
$OCT="777" ;
$DEC='.ot
$echo $DECod'
Присвоить OCT восьмеричное число, преобразовать его в десятичное,
напечатать результат.
Исходный текст для otod
1 :
2 # @(#) otod v1.0 Преобразование языка shell--восьмеричные в
десятичные Автор: Russ Sage
- 9 -
bc <
Название: otoh
------------------------------------------------------------------------
otoh Восьмеричные в шестнадцатиричные
Назначение: Переводит входные восьмеричные числа в выходные
шестнадцатиричные.
Синтаксис: OCT="octal_number"; HEX = '.otoh'
Пример вызова
$OCT="777" ;
$DEC='.otoh'
$echo $HEX
Присвоить OCT восьмеричное число, преобразовать значение OCT в
шестнадцатиричное, запуская otoh. Присвоить результат преобразования
HEX, отобразить значение HEX.
Исходный текст для otoh
1 :
2 # @(#) otoh v1.0 Преобразование с помощью языка shell --
восьмеричные в шестнадцатиричные
Автор: Russ Sage
bc < idfile
Команда ls запускается как дочерний shell, используя обозначение
(). Дочерний shell помещается в фоновый режим, используя символ & .
Когда результат процесса id отображен, он направляется в файл ошибок
дочернего языка shell, который его выполняет. Мы просто перенаправля-
ем стандартную ошибку в файл и получаем число! Теперь мы можем сде-
лать что-нибудь типа:
$ kill -9 'cat idfile'
где процесс id, переданный kill, генерируется из команды cat, которая
печатает процесс id, захваченный ранее. Это может дать программам
опцию "kill self", где они могут отслеживать их id, чтобы вам не
пришлось это делать. Программа watch, которую мы видели в главе 6
делает нечто подобное.
Встроенный ввод
Редактор vi удобен до тех пор, пока Вам не нужно делать
построчное редактирование текста или редактирование в командном
режиме. Sed тоже неплохой редактор, но в нем не предусмотрена
возможность перемещения по файлу. Sed может перемещаться только
вперед по файлу до конца файла. Все наши проблемы может решить
скромный редактор ed.
С редактором ed
Еd является интерактивным редактором и в нем есть все
необходимое для обработки выражений. Поскольку он читает стандартный
ввод для своих команд, мы можем помещать в stdin встроенный текст для
- 12 -
управления собственно редактором. Еd читает команды, как если бы они
были даны с клавиатуры. Он не знает, что запущен в командном режиме.
Это открывает совершенно новый способ использования мощи
интерактивного редактирования в командном режиме.
В качестве примера рассмотрим следующую программу. Помните, что
все специальные символы в языке shell должны быть заключены в кавыч-
ки, например $. Если они не заключены в кавычки, то ввод будет некор-
ректным.
ed file << -!
1, \$s/ *//
w
q
!
В этом примере редактируется файл под названием "file" и над ним
выполняется несколько команд. Первая команда говорит "От первой
строки до последней, для каждой строки, имеющей пустые символы в
начале строки, за которыми следует любое количество таких же
символов, заменить эти символы "ничем". Запишите файл и выйдите." Эта
процедура удаляет пробелы из начала строки.
С файлом a.out
Возможность встроенного текста также можно использовать, чтобы
автоматизировать запуск программ. Вам нужно записать входные данные,
необходимые, чтобы программа выполняла желаемую задачу, и поместить
их в текст программы. (Это нечто вроде построения макросов клавиатуры
для прикладных программ для PC).
В следующем примере исполняемый файл a.out запускается как
дочерний shell. Его ввод берется из самого файла, а вывод передается
команде more, так что мы можем сделать постраничный вывод.
$ (a.out < text
> input
> lines
> !
) | more
Это можно напечатать непосредственно с клавиатуры. Мы используем
символы скобок, поскольку, если непосредственно печатать этот код,
shell будет выдавать подсказку PS2 вплоть до знака !, затем выполнит
команду. Единственное, что мы можем сделать, чтобы он не вышел
автоматически - это продолжать запрашивать ввод, опуская его на
уровень ниже.
C архивами языка shell
Архивы языка shell - это один из самых простых способов упако-
вать текст в самоустанавливающуюся программу. Идея состоит в том, что
мы используем командный файл языка shell, чтобы упаковать некоторый
текст. Этот текст может быть документом, командным файлом или даже
исходным текстом программы.
Мы используем конструкцию встроенного текста, чтобы передать
текст в shell, который потом пересылает его в предопределенные файлы.
Ниже приведен пример архива, который может быть в файле.
$ cat archive
- 13 -
#
# Это архивный файл текстовых файлов 1, 2 и 3
#
echo "извлекаем текстовый файл 1"
cat > text1.sh << !
#
# Это пример текстового файла 1
#
who | sort
!
echo "извлекаем текстовый файл 2"
cat > text2 << !
Это содержимое второго файла. Это не программа, а просто текст.
Заметьте, что ему не нужно строк комментария, потому что
запущенный shell знает, что это ввод. Но не пытайтесь запускать
text2, т.к. у Вас все равно ничего не получится.
!
echo "извлекаем текстовый файл 1"
cat > text3.c << !
/* Это содержимое файла 3, Си программа */
main()
{
printf("hello world");
}
!
#
# конец архивного файла
#
При выполнении архив проходит через три команды cat. Первая ко-
манда cat создает файл text1.sh (командный файл языка shell), text2
(обычный текст) и text3.c (Си-программа). Все это выполняется после
того, как Вы наберете на клавиатуре "archive". Это удобно, если нужно
перенести текст в другое место. Вместо того чтобы пересылать три фай-
ла, нам нужно переслать один. Вместо трех файлов, соединенных вместе,
у нас три отдельно упакованнных файла, каждый из которых восстанавли-
вает себя при запуске архива. Таким образом, нам не придется гадать,
пытаясь представить какой текст в какой файл попадет.
Управление статусом цикла
Иногда условные выражения цикла нужно подбирать специальным
образом, чтобы они отвечали нашим потребностям. Это происходит не
часто, однако бывают ситуации, когда Вы можете захотеть использовать
определенный синтаксис. В таблице 10-1 приведены три разных способа
сделать условие цикла while "истинным". Помните, что shell ищет
успешный статус выхода - статус (0) из последней синхронно
выполняемой команды.
Таблица 10-1
Способы заставить цикл быть "истинным"
+--------------+----------------------------------------+
| Цикл | Условие со значением "истина" |
- 14 -
+--------------+----------------------------------------+
|while true |True - это команда в /bin, которая воз-|
| |вращает статус 0 |
|while[1 -eq 1]|Мы используем здесь тестовую команду, |
| |чтобы возвратить статус 0 |
|while : |Мы используем встроенное предложение |
| |shell'а, чтобы возвратить статус 0 |
+--------------+----------------------------------------+
Фильтры и синтаксис
Ранее в этой книге уже шла речь о фильтрах. Не все команды
являются фильтрами или могут быть использованы в качестве фильтров.
Вспомните определение фильтра - это команда, которая берет ввод из
аргументов командной строки, если они есть. Иначе ввод читается из
стандартного ввода.
Почему все команды не могут действовать как фильтры? Потому, что
они не предназначены для этого. Возьмем, например, ls. Что делает ls?
Она выдает список файлов в текущем каталоге. Если мы говорим "ls
file", он выдает информацию только для этого файла. Если мы говорим
"echo file | ls", ls не дает информацию о файле, но выдает список
файлов в текущем каталоге, потому что ls не смотрит в стандартный
ввод, если в командной строке нет аргументов.
Один важный момент, связанный с фильтрами - это способ их вызова.
Если Вы помещаете имя файла в командную строку, фильтр открывает файл
и читает данные. Помните, что фильтры хотят читать данные. Если Вы
присоединяете стандартный ввод к фильтру, он думает, что то, что он
читает из программного канала- это данные. Если Вы дадите фильтру
имена файлов, Вы не получите того результата, который ожидаете.
Давайте рассмотрим несколько примеров. Команда UNIX wc - это фильтр.
Мы можем вызывать ее как "wc file1 file2 file3", чтобы она подсчитала
слова в трех файлах. Что было бы, если бы мы сказали: "ls file1 file2
file3 | wc" ? Wc подсчитала бы сумму символов, которые выдала бы ls.
В данном случае в строке file1, file2, и file3 - 15 символов. Как нам
получить реальные файловые данные, а не имена файлов в wc? Изменяя
способ, которым мы вызываем wc:
cat file1 file2 file3 | wс
Путем предварительного соединения файлов, данные передаются на
вход wc, и wc суммирует подсчитанные суммы символов, содержимого
файлов. Та же самая концепция применима для всех команд фильтров. Еще
одной подобной командой является awk. Мы можем сказать "awk file", и
команда прочитает содержимое файла, или "cat file | awk", и получим
такой же результат. Мы не можем использовать синтаксис "ls file | awk",
т.к. awk выполняет свою программу только над символами в имени
"file".
Недостатки/особенности программирования на языке shell
В этом разделе мы рассмотрим некоторые недочеты языка shell. До
конца пока не ясно, почему проявляются эти дефекты или особенности.
Так уж shell работает и такой уж он на самом деле.
Программа для перенаправления ошибки
1 :
2 # @(#) перенаправление ошибочного значения переменной в цикл,
присоединенный к программному каналу
3
4 N=1
5 echo "начальное значение N = $N"
6
7 echo "1\n2\n3" | while read LINE
8 do
9 N=2
10 echo "значение в цикле N = $N"
11 done
12
13 echo "конечное значение N = $N"
Программа показывает, что различные присвоения, сделанные в до-
черних языках shell, не распространяются на их родителей. Строка 4
присваивает N начальное значени 1. Затем значение N отображается в
строке 5 для проверки. Вся хитрость этой программы заключена в строке
5. Мы отправляем символы "1 новая строка 2 новая строка 3" в прог-
раммный канал и даем это на вход циклу while. Таким образом, мы
заставляем цикл выполнить три итерации. Присоединяя вывод к программ-
ному каналу, мы создаем дочерний shell, чтобы выполнить цикл while.
Внутри цикла while мы изменяем значение N и печатаем его для провер-
ки.
В конце цикла мы печатаем окончательное значение N. Оно больше
не равно 2 как это было внутри цикла, а равно 1, как это было после
первого присвоения. Ниже представлен пример прогона этой программы.
$ redir
начально значение N = 1
значение в цикле N = 2
значение в цикле N = 2
значение в цикле N = 2
конечное значени N = 1
Это показывает, что значение переменной передается вниз дочернему
языку shell, но изменения в дочернем shell не передаются родительско-
му.
Некорректный код возврата
Откуда shell знает, являются ли корректными те или иные коды
возврата? На это сложно ответить. Иногда оказывается, что код
ошибочен, когда ошибку содержит ваша программа.
Например:
1 :
2 # @(#) ошибка кода возврата
3
4 echo "Введите команду : \с"
5 read CMD
6
7 eval $CMD
8 echo "\$? = $?"
9
10 if [ $? -eq 0 ]
11 then echo хороший выход - $?
12 else echo плохой выход - $?
13 fi
Программа начинается с того, что в строке 4 Вам выдается
подсказка для введения команды. Команда читается, строка 7 оценивает
не требуются ли ей дополнительные переменные и выполняет ее. Помните,
что нам нужно оценить параметр в том случае, если кто-нибудь сказал
что-то типа "echo $HOME". Если команды eval нет, то печатается
- 16 -
литеральная строка $HOME. После команды eval печатается
действительное значение $HOME. Так что нам приходится использовать
команду eval в этой ситуации. После того как команла выполнена строка
печатает статус выхода, ссылаясь на $?. Это совершенно нормально.
Строка 10 затем использует тестовую команду, чтобы программа
разветвилась в зависимости от кода возврата. Это и есть то место, где
ошибка. Величина, которую видит тестовая команда не совпадает с той,
которую печатает эхо.
$ status
введите команду: ls -z
ls : illegal option --z
usage : -1ACFRabcdfglmnopqrstux [files]
$? = 2
хороший выход - 0
Это показывает, что ls запустили в ошибочном режиме. Ls
напечатал свое сообщение об ошибке и возвратил код возврата равный 2.
Однако тестовая команда видит $? как значение 0 и выбирает ветвь
истина. Можете ли вы найти ошибку в строке 8 программы ? Это хорошая
нота для окончания раздела об ошибках.
Хитрости редактора Vi
Одна из самых замечательных особенностей UNIX - это возможность
выйти из програм так, чтобы Вы могли запускать другие команды вне
языка shell. Это было разработано внутри UNIX и является простым и
мощным средством. Использование некоторых приемов, описанных ниже мо-
жет сделать разработку программы более простой и быстрой.
Возвращение в shell
Возвращение в shell - очень полезная возможность в редакторе vi.
Вы можете записать Вашу программу в редакторе, выйти из него,
запустить программу, вернуться назад в редактор и т.д. Этот цикл
редактирование - трансляция - проверка может быть выполнен из
редактора. С этими возможностями входа и выхода из редактора Вы
можете закончить сеанс работы без реального уничтожения редактора.
Редактор vi также является редактором ex. Vi - это визуальная