Introdução ao Shell, Notas de estudo de Análise de Sistemas de Engenharia

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Introdução ao Shell Script

Aurélio Marinho Jargas

http://aurelio.net

Índice

Introdução ao Shell Script - Aurélio Marinho Jargas

• Sobre o curso.......................................................................................................................
• Apresentação........................................................................................................................
  • O que é o shell............................................................................................................
  • Shell script...................................................................................................................
  • Antes de começar........................................................................................................
• O primeiro shell script.........................................................................................................
  • Passos para criar um shell script.................................................................................
  • Problemas na execução do script................................................................................
• O primeiro shell script (melhorado)....................................................................................
  • Melhorar a saída na tela..............................................................................................
  • Interagir com o usuário................................................................................................
  • Melhorar o código do script.........................................................................................
• Rebobinando a fita...............................................................................................................
  • Variáveis......................................................................................................................
  • Detalhes sobre os comandos......................................................................................
  • O comando test.........................................................................................................
  • Tarefa: script que testa arquivos...............................................................................
• Conceitos mais avançados...............................................................................................
  • Recebimento de opções e parâmetros......................................................................
  • Expressões aritméticas..............................................................................................
  • If, for e while..............................................................................................................
• Exercícios...........................................................................................................................
• Mais informações...............................................................................................................
• Respostas dos exercícios.................................................................................................
  • testa-arquivos............................................................................................................
  • relacao.sh..................................................................................................................
  • zerador.sh..................................................................................................................
  • substring.sh...............................................................................................................
  • juntatudo.sh...............................................................................................................
  • users.sh.....................................................................................................................
  • shells.sh.....................................................................................................................
  • parametros.sh............................................................................................................

Apresentação

O que é o shell

O shell é o "prompt" da linha de comando do Unix e Linux, é o servo que recebe os comandos digitados pelo usuário e os executa.

O shell é aquele que aparece logo após digitar-se a senha do usuário e entrar na tela preta. Ou na interface gráfica, ao clicar no ícone do Xterm, rxvt, Terminal ou Console.

localhost login: root Password:

Last login: Fri Apr 16 01:57:28 on tty [root@localhost root]# _

Ali está o shell, esperando ansiosamente por algum comando para ele poder executar. Essa é a sua função: esperar e executar. Cada comando digitado é lido, verificado, interpretado e enviado ao sistema operacional para ser de fato executado.

No Mac OS X, o shell está em Aplicativos > Utilitários > Terminal. No Windows é preciso instalá-lo com o Cygwin.

Funcionando como uma ponte, o shell é a ligação entre o usuário e o kernel. O kernel é quem acessa os equipamentos (hardware) da máquina, como disco rígido, placa de vídeo e modem. Por exemplo, para o usuário ler um arquivo qualquer, toda esta hierarquia é seguida:

USUÁRIO --> SHELL --> KERNEL --> DISCO RÍGIDO

Para os usuários do Windows, é fácil pensar no shell como um MSDOS melhorado. Ao invés do C:> aparece um [root@localhost root]#, mas o funcionamento é similar. Basta digitar um comando, suas opções e apertar a ENTER que ele será executado. O comando deve estar no PATH, mensagens de aviso são mandadas para a tela e Ctrl+C interrompe o funcionamento. Isso tudo é igual em ambos.

Mas o shell é muito mais poderoso que seu primo distante. Além dos comandos básicos para navegar entre diretórios e manipular arquivos, ele também possui todas as estruturas de uma linguagem de programação, como IF, FOR, WHILE, variáveis e funções. Com isso, também é possível usar o shell para fazer scripts e automatizar tarefas.

Este será o nosso foco: scripts em shell.

Shell script

Um script é um arquivo que guarda vários comandos e pode ser executado sempre que preciso. Os comandos de um script são exatamente os mesmos que se digita no prompt, é tudo shell.

Por exemplo, se de tempos em tempos você quer saber informações do sistema como horário, ocupação do disco e os usuários que estão logados, é preciso digitar três comandos:

[root@localhost root]# date [root@localhost root]# df [root@localhost root]# w

É melhor fazer um script chamado "sistema" e colocar estes comandos nele. O conteúdo do arquivo "sistema" seria o seguinte:

#!/bin/bash date df w

E para chamar este script, basta agora executar apenas um comando:

[root@localhost root]# sistema

Isso é um shell script. Um arquivo de texto que contém comandos do sistema e pode ser executado pelo usuário.

Antes de começar

Se você está acessando o sistema como usuário administrador (root), saia e entre como um usuário normal. É muito perigoso estudar shell usando o superusuário, você pode danificar o sistema com um comando errado.

Se você não tem certeza qual o seu usuário, use o comando "whoami" para saber

Como o prompt de usuário normal é diferente para cada um, nos exemplos seguintes será usado " prompt$ " para indicar o prompt da linha de comando.

Introdução ao Shell Script - Aurélio Marinho Jargas

Problemas na execução do script

"Comando não encontrado"

O shell não encontrou o seu script.

Verifique se o comando que você está chamando tem exatamente o mesmo nome do seu script. Lembre-se que no Unix/Linux as letras maiúsculas e minúsculas são diferentes, então o comando "SISTEMA" é diferente do comando "sistema".

Caso o nome esteja correto, verifique se ele está no PATH do sistema. O comando "echo $PATH" mostra quais são os diretórios conhecidos, mova seu script para dentro de um deles, ou chame-o passando o caminho completo.

Se o script estiver no diretório corrente, chame-o com um "./" na frente, assim:

prompt$ ./sistema

Caso contrário, especifique o caminho completo desde o diretório raiz:

prompt$ /tmp/scripts/sistema

"Permissão Negada"

O shell encontrou seu script, mas ele não é executável.

Use o comando "chmod +x seu-script" para torná-lo um arquivo executável.

"Erro de Sintaxe"

O shell encontrou e executou seu script, porém ele tem erros.

Um script só é executado quando sua sintaxe está 100% correta. Verifique os seus comandos, geralmente o erro é algum IF ou aspas que foram abertos e não foram fechados. A própria mensagem informa o número da linha onde o erro foi encontrado.

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O primeiro shell script (melhorado)

Nesse ponto, você já sabe o básico necessário para fazer um script em shell do zero e executá-lo. Mas apenas colocar os comandos em um arquivo não torna este script útil. Vamos fazer algumas melhorias nele para que fique mais compreensível.

Melhorar a saída na tela

Executar os três comandos seguidos resulta em um bolo de texto na tela, misturando as informações e dificultando o entendimento. É preciso trabalhar um pouco a saída do script, tornando-a mais legível.

O comando "echo" serve para mostrar mensagens na tela. Que tal anunciar cada comando antes de executá-lo?

#!/bin/bash echo "Data e Horário:" date echo echo "Uso do disco:" df echo echo "Usuários conectados:" w

Para usar o echo, basta colocar o texto entre "aspas". Se nenhum texto for colocado, uma linha em branco é mostrada.

Interagir com o usuário

Para o script ficar mais completo, vamos colocar uma interação mínima com o usuário, pedindo uma confirmação antes de executar os comandos.

#!/bin/bash echo "Vou buscar os dados do sistema. Posso continuar? [sn] " read RESPOSTA test "$RESPOSTA" = "n" && exit echo "Data e Horário:" date echo echo "Uso do disco:" df echo echo "Usuários conectados:" w

O comando "read" leu o que o usuário digitou e guardou na variável RESPOSTA. Logo em seguida, o comando "test" verificou se o conteúdo dessa variável era "n". Se afirmativo, o

Rebobinando a fita

Agora é hora de fixar alguns dos conceitos vistos no script anterior.

Variáveis

As variáveis são a base de qualquer script. É dentro delas que os dados obtidos durante a execução do script serão armazenados. Para definir uma variável, basta usar o sinal de igual "=" e para ver seu valor, usa-se o "echo":

prompt$ VARIAVEL="um dois tres" prompt$ echo $VARIAVEL um dois tres prompt$ echo $VARIAVEL $VARIAVEL um dois tres um dois tres prompt$

Não podem haver espaços ao redor do igual "="

Ainda é possível armazenar a saída de um comando dentro de uma variável. Ao invés de aspas, o comando deve ser colocado entre "$(...)", veja:

prompt$ HOJE=$(date) prompt$ echo "Hoje é: $HOJE" Hoje é: Sáb Abr 24 18:40:00 BRT 2004 prompt$ unset HOJE prompt$ echo $HOJE

prompt$

E finalmente, o comando "unset" apaga uma variável.

Para ver quais as variáveis que o shell já define por padrão, use o comando "env"

Detalhes sobre os comandos

Diferente de outras linguagens de programação, o shell não usa os parênteses para separar o comando de seus argumentos, mas sim o espaço em branco. O formato de um comando é sempre:

COMANDO OPÇÕES PARÂMETROS

O comando "cat" mostra o conteúdo de um arquivo. O comando "cat -n sistema" mostra o nosso script, com as linhas numeradas. O "-n" é a opção para o comando, que o instrui a numerar linhas, e "sistema" é o último argumento, o nome do arquivo.

O "read" é um comando do próprio shell, já o "date"" é um executável do sistema. Dentro de um script, não faz diferença usar um ou outro, pois o shell sabe como executar ambos. Assim, toda a gama de comandos disponíveis no Unix/Linux pode ser usada em scripts!

Há vários comandos que foram feitos para serem usados com o shell, são como ferramentas. Alguns deles:

Comando Função Opções úteis cat Mostra arquivo -n, -s cut Extrai campo -d -f, -c date Mostra data -d, +'...' find Encontra arquivos -name, -iname, -type f, -exec grep Encontra texto -i, -v, -r, -qs, -w -x head Mostra Início -n, -c printf Mostra texto nenhuma rev Inverte texto nenhuma sed Edita texto -n, s/isso/aquilo/, d seq Conta Números -s, -f sort Ordena texto -n, -f, -r, -k -t, -o tail Mostra Final -n, -c, -f tr Transforma texto -d, -s, A-Z a-z uniq Remove duplicatas -i, -d, -u wc Conta Letras -c, -w, -l, -L

Use "man comando" ou "comando --help" para obter mais informações sobre cada um deles.

E o melhor, em shell é possível combinar comandos, aplicando-os em seqüência, para formar um comando completo. Usando o pipe "|" é possível canalizar a saída de um comando diretamente para a entrada de outro, fazendo uma cadeia de comandos. Exemplo:

prompt$ cat /etc/passwd | grep root | cut -c1- root:x:0: operator:x prompt$

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Tarefa: script que testa arquivos

Tente fazer o script "testa-arquivos", que pede ao usuário para digitar um arquivo e testa se este arquivo existe. Se sim, diz se é um arquivo ou um diretório. Exemplo de uso:

prompt$ testa-arquivos Digite o arquivo: /naoexiste O arquivo '/naoexiste' não foi encontrado

prompt$ testa-arquivos Digite o arquivo: /tmp /tmp é um diretório

prompt$ testa-arquivos Digite o arquivo: /etc/passwd /etc/passwd é um arquivo

prompt$

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Conceitos mais avançados

Até agora vimos o básico, o necessário para se fazer um script de funcionalidade mínima. A seguir, conceitos novos que ampliarão as fronteiras de seus scripts!

Recebimento de opções e parâmetros

Assim como os comandos do sistema que possuem e opções e parâmetros, os scripts também podem ser preparados para receber dados via linha de comando.

Dentro do script, algumas variáveis especiais são definidas automaticamente, em especial, "$1" contém o primeiro argumento recebido na linha de comando, "$2" o segundo, e assim por diante. Veja o script "argumentos":

#!/bin/sh

argumentos - mostra o valor das variáveis especiais

echo "O nome deste script é: $0" echo "Recebidos $# argumentos: $*" echo "O primeiro argumento recebido foi: $1" echo "O segundo argumento recebido foi: $2"

Ele serve para demonstrar o conteúdo de algumas variáveis especiais, acompanhe:

prompt$ ./argumentos um dois três O nome deste script é: ./argumentos Recebidos 3 argumentos: um dois três O primeiro argumento recebido foi: um O segundo argumento recebido foi: dois

O acesso é direto, basta referenciar a variável que o valor já estará definido. Assim é possível criar scripts que tenham opções como --help, --version e outras.

Expressões aritméticas

O shell também sabe fazer contas. A construção usada para indicar uma expressão aritmética é "$((...))", com dois parênteses.

prompt$ echo $((23)) 6 prompt$ echo $((23-2/2+3)) 8 prompt$ NUM= prompt$ echo $((NUM*2)) 88 prompt$ NUM=$((NUM+1)) prompt$ echo $NUM 45

E por fim, o for percorre uma lista de palavras, pegando uma por vez:

for numero in um dois três quatro cinco do echo "Contando: $numero" done

Uma ferramenta muito útil para usar com o for é o seq, que gera uma seqüência numérica. Para fazer o loop andar 10 passos, pode-se fazer:

for passo in $(seq 10)

O mesmo pode ser feito com o while, usando um contador:

i= while test $i -le 10 do i=$((i+1)) echo "Contando: $i" done

E temos ainda o loop infinito, com condicional de saída usando o "break¨:

while : do if test -f /tmp/lock then echo "Aguardando liberação do lock..." sleep 1 else break fi done

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Exercícios

A melhor parte finalmente chegou, agora é a sua vez de se divertir. Seguem alguns exercícios que podem ser resolvidos usando o que foi aprendido até aqui.

Alguns exigirão pesquisa e necessitarão de algumas ferramentas que foram apenas citadas, mas não aprendidas. O shelleiro também tem que aprender a se virar sozinho!

Exercício 1 - relacao.sh

Recebe dois números como parâmetro e mostra a relação entre eles. Exemplo:

prompt$ ./relacao.sh 3 5 3 é menor que 5 prompt$ ./relacao.sh 5 3 5 é maior que 3 prompt$ ./relacao.sh 5 5 5 é igual a 5 prompt$

Exercício 2 - zerador.sh

Recebe um número como parâmetro e o diminui até chegar a zero, mostrando na tela cada passo, em uma mesma linha. Exemplo:

prompt$ ./zerador.sh 5 5 4 3 2 1 0 prompt$ ./zerador.sh 10 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 prompt$

Exercício 3 - substring.sh

Recebe duas palavras como parâmetro e verifica se a primeira palavra está contida dentro da segunda. Só mostra mensagem informativa em caso de sucesso, do contrário não mostra nada. Exemplo:

prompt$ ./substring.sh ana banana ana está contida em banana prompt$ ./substring.sh banana maria prompt$ ./substring.sh banana prompt$ ./substring.sh prompt$

Pesquise sobre o comando grep

Exercício 7 - parametros.sh

Mostra na tela todos os parâmetros recebidos na linha de comando, contando-os. Exemplo:

prompt$ ./parametros.sh a b c d e f Parâmetro 1: a Parâmetro 2: b Parâmetro 3: c Parâmetro 4: d Parâmetro 5: e Parâmetro 6: f prompt$

Pesquise sobre o comando shift

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Mais informações

Livro Programação Shell Linux Autoria de Julio Cezar Neves, Editora Brasport, ISBN 85-7452-118-

Livro BASH - Guia de Consulta Rápida Autoria de Joel Saade, Editora Novatec, ISBN 85-7522-006-

Lista de discussão nacional sobre Shell Script http://br.groups.yahoo.com/group/shell-script

Página do instrutor sobre Shell Script, com links para vários outros materiais http://aurelio.net/shell