Sistemi Operativi – La shell
Salvatore Campagna
Email: [email protected]
Politecnico di Torino
Dipartimento di Automatica e Informatica
La shell - Instroduzione
Lo strato più esterno del Sistema
Operativo
 In UNIX/Linux la shell non è parte del
sistema operativo ma è un normale
processo utente
 Utilizzata per impartire comandi

La shell - Introduzione

In UNIX esistono diverse shell
◦
◦
◦
◦
◦
Bourne Shell (sh)
C-shell (csh)
Korn shell (ksh)
Tahoe C-shell (tcsh)
Bourne Again Shell (bash)
La shell - Instroduzione
All’avvio della shell vengono eseguiti i
comandi contenuti in due file:
1. /etc/profile: per i comandi globali
2. ~/.profile: comandi per il singolo utente
 Alcune eseguono anche i comani
contenuti nel file .logout quando
terminano

Avvio shell Bash

Per la shell Bash i file sono:
◦ Shell di login: /etc/profile e poi dalla propria
home .bash_profile, .bash_login, .profile (di
questi ultimi tre verrà letto solo il primo file
esistente)
◦ Shell di login: .bash_logout, questo file viene
letto all'uscita dalla shell
◦ Interattiva: .bashrc
Caratteristiche della shell
Parametri
 Completamento automatico
 Pipe (o Pipeline)
 Redirezione dell’I/O
 History
 Aliasing
 Espansione dei comandi

La shell – I parametri
Simili a variabili di un linguaggio di
programmazione
 Memorizzano uno o più valori
 Non hanno un tipo
 Possono avere un nome ($n, $nome,
$address,…)
 Posizionali ($1, $2, …) se si riferiscono a
parametri passati a un programma sulla
riga di comando

La shell – Parametri speciali
$0: nome del comando in esecuzione
$#: numero di parametri posizionali sulla riga
di comando
 $?: exit stats dell’ultimo comando
 $$: process ID della shell corrente
 $!: process ID dell’ultimo comando eseguito
in background
 $-: opzioni passate alla shell corrente
 $*: una stringa contenente tutti i parametri
posizionali ($1, $2, …)
 $@: come $*


La shell – Le variabili
Assegnazione: nome=“Alice”, max=“10”
 ATTENZIONE: non inserire spazi tra “=“
e ‘”’
 export nome: rende la variabile nome
visibile ad altri processi
 unset nome: cancella la variabile e il suo
valore

La shell – Le variabili

Variabili built-in:
◦ PATH: variabile che indica le directory in cui
cercare i comandi
◦ HOME: variabile che punta alla home
directory dell’utente
◦ BASH_ARGV, BASH_ARGC: parametri e
numero di parametri passati alla shell

Vettori
◦ vett[1]=‘’uno’’, vett[2]=‘’due’’
◦ v=(uno due tre quattro)
La shell – visualizzazione di variabili
Si deve precedere il nome della variabile
con il simbolo ‘$’
 Esempi:

◦ echo $nome visualizza il contenuto della
variabile nome
◦ echo ${vett[2]} visualizza il contenuto
dell’elemento con indice ‘2’ del vettore vett
La shell – Completamento
automatico

Il tasto TAB permette di espandere e
completare nomi di file, variabili e
comandi:
◦ Se la riga comincia con $ la shell cerca di
completare con un nome di variabile
◦ Altrimenti cerca di completare la riga con un
comando
◦ In fine cerca di completare con il nome di un
file ordinario della directory corrente
La shell - Pipe

Concatenazione di più comandi in modo
tale che lo stdout di un processo diventi
lo stdin di un altro processo
stdin(0)
proc1
stderr(2)
stdout(1) stdin
proc2
stdout
stderr
La shell - Pipe
Sintassi: comando1 | comando2
 L’output di comandi1 diventa l’input di
comando2
 Esempi:

◦ ls –la | more
◦ cat /etc/passwd | sed ‘s/bash/csh/g’
◦ cat /etc/passwd | grep “alice”
La shell – Redirezione dell I/O
E’possibile redirigere stdout, stdin e
stderr di un processo su file
 comando < file: redirige lo stdin di
comando in modo che l’input sia letto da
file
 comando > file: redirige lo stdout di
comando in modo che scriva su file
 Esempio: cat /etc/passwd | grep “alice” >
alice_data.txt

La shell – Redirezione dell’I/O
comando >> file: redirige lo stdout di comando in
modo che venga scritto su file in modalità append
(non cancella i dati presenti)
 comando << file: redirige lo stdin di comando in
modo che venga letto da HERE DOCUMENT
 Esempio:
◦ $ tr a-z A-Z <<END_TEXT
◦ > one two three
◦ > uno dos tres
◦ > END_TEXT
◦ ONE TWO THREE
◦ UNO DOS TRES

La shell – Redirezione dell’I/O
comando &> file: redirige stderr e stdout
di comando su file
 comando 2> file: redirige stderr su file
 comando 1> file: redirige stdout su file
(come comando > file)
 comando 1> filea 2>fileb: redirige stdout
e stderr su file diversi

La shell redirezione dell’I/O
/dev/null è un file virtuale con la
caratteristica di scartare (non
memorizzare) tutti i dati che gli vengono
scritti
 comando > /dev/null: scrive scartando i
dati di output
 comando < /dev/null: legge un end-of-file
EOF
 comando 2> /dev/null: ignora i messaggi di
errore

La history
 : mostra i comandi eseguiti
precedentemente
 history: visualizza tutti I comandi eseguiti
su due colonne con <numero comando>
<comando>
 Si può fare riferimento a un comando
contenuto nella history attraverso il suo
numero

La history

!n: esegue il comando n
◦ Se n è negativo esegue l’n-ultimo comando
!<stringa>: esegue l’ultimo comando che
comincia con <stringa>
 !!:s/<old>/<new>: rimpiazza la prima
occorrenza di <old> nell’ultimo comando
con <new>
 CTRL-r: entra in modalità di ricerca

Aliasing
E’ possibile definire nuovi nomi da
associare a un comando
 Il nuovo nome è un alias
 Il comando alias senza parametri visualizza
gli alias definiti per la shell corrente
 alias <alias>= ‘’valore’’ definisce un nuovo
alias
 unalias <alias>: cancella l’alias con nome
<alias>

Aliasing

Esempi:
◦
◦
◦
◦
◦
alias ll = ‘’ls –l’’
alias rm = ‘’rm –i’’
alias cd.. = ‘’cd ..’’
alias dir = ‘’ls –l’’
alias vi=‘’vim’’
Sono validi nella shell corrente
 Se inseriti in /home/<user>/.bashrc gli
alias vengono definiti all’avvio della shell

Espansione dei comandi
La shell esegue una serie di espansioni o
sostituzioni in un comando
 Esempio: ls $HOME
 La shell espande (o sostituisce) la variabile
$HOME con il suo contenuto
 Il comando eseguito diventa ls
/home/alice

Espansione dei comandi
Il quoting serve a evitare l’espansione
 Ci sono tre modi per fare quoting

◦ Usare il carattere ‘\’: preserva il valore
letterale del carattere che segue
◦ Gli apici singoli ‘ ‘: preservano il valore
letterale del loro contenuto
◦ Gli apici doppi: come precedenti ma escluso $,
$() e \
Espansione dei comandi


La shell esegue l’espansione in un ordine ben
preciso dopo aver analizzato la riga di
comando
Brace Expansion: viene sostituito prima il
contenuto delle parentesi graffe (se non
quotate)
◦ Esempio: cat file{1,2,3}.txt viene sostituito da cat
file1.txt file2.txt file3.txt

Tilde Expansion: viene espanso i carattere
tilde ~ (se non quotate)
◦ Esempio: cat ~/file.txt viene espanso in cat
/home/alice/file.txt
Espansione dei comandi

Parameter Expansion: si sostituisce il
parametro col suo valore
◦ Esempio: dir=‘’/tmp’’; find $dir –name ‘’*.c’’
viene espanso in find /tmp -name ‘’*.c’’

Command Expansion: si sostituisce con
l’output del comando
◦ Esempio: cat $(find . –name ‘’*.c’’) viene
espanso in cat main.c file1.c file2.c
Supponendo che la directory corrente contenga i
file main.c file1.c e file2.c
Espansione dei comandi

Arithmetic Expansion: viene espanso il
risultato di una operazione aritmetica
◦ Esempio: echo $((2*3+1)) viene espanso in
echo 7

Word Splitting: la riga di comando viene
suddivsa in parole
Espansione dei comandi

Filename expansion: vengono sostituiti i
nomi di file in corrispondenza di
espressioni contenenti *, ? E [...]
◦ Esempio: cat *.c viene espanso in cat main.c
file1.c file2.c (* = qualsiasi stringa)
◦ Esempio: cat file?.c viene espanso in cat file1.c
file2.c (? = qualsiasi carattere singolo)
◦ Esempio: cat file[ab].c espanso in cat filea.c
fileb.c ([ ] = qualsiasi carattere tra parentesi)
Supponendo che la directory corrente contenga i
file main.c file1.c e file2.c
Espansione dei comandi

Quote Removal: tutte le occorrenze non
quotate dei caratteri \ ‘ e ‘’ vengono rimossi
a meno che queste non siano il risultato di
una espansione
◦ Esempio echo ‘Hello World’ espanso in echo
Hello World
◦ Esempio: var=‘ ’’hello’’ ‘ l’espansione di echo $var
da come risultato echo ‘’hello’’
◦ Gli apici doppi sono il risultato della parameter
expansion della variabile var e quindi non
vengono rimossi quando viene eseguito il quote
removal
Esempio

Come vengono espansi i seguenti
comandi?
◦ so_es=‘’ ~/so_es ‘’
◦ backup_dir=‘’backup_$(date)’’
◦ mkdir -p $so_es/”$backup_dir”
◦ cp –r ~/so_es1/*.{c,h}
~/so_es1/”$backup_dir”