BASH Программирование

О КУРСЕ

Этот курс предназначен для пользователей систем *NIX, которые используют эти системы на регулярной основе. Материал этого курса и материал лабораторных работ спроектированы с учетом того, что слушатели в будущем будут выполнять функции системных администраторов и/или администраторов сети.

В этом курсе содержится множество примеров, которые призваны помочь слушателям получить более глубокие знания и умения, а также проверить эти знания на практике. Примеры представляют собой небольшие, функционально законченные фрагменты кода shell-сценариев и сценариев с использованием awk. Примеры являются неотъемлемой частью материала курса и используются как базовые шаблоны формирования первичных навыков разработки сценариев. Каждый модуль завершается лабораторной работой. Лабораторные работы являются небольшими исследованиями, которые слушатели должны выполнить самостоятельно.

АУДИТОРИЯ

Курс адресован в первую очередь «продвинутым» пользователям, действующим и будущим администраторам *NIX систем, а также всем тем, кто использует в своей работе оболочки *NIX.

ТРЕБОВАНИЯ К СЛУШАТЕЛЯМ

Слушатели должны иметь знания в объеме курса «Основы работы в среде UNIX» или аналогичного ему. Предварительных знаний по программированию в среде Shell не требуется.

Желателен опыт администрирования операционных систем *NIX.

ПО ОКОНЧАНИИ КУРСА

Слушатели будут  способны:

• Создавать, редактировать и тестировать сценарии.
• Использовать переменные окружения и специальные символы shell.
• Использовать переменную «статус возврата».
• Обрабатывать аргументы командной строки.
• Управлять сообщениями об ошибках и других исключительных ситуациях.
• Использовать логические конструкции и конструкции циклов.
• Использовать целочисленную арифметику.
• Обрабатывать сигналы к процессам.
• Использовать регулярные выражения (утилиты grep, sed, и awk).
• Создавать небольшие сценарии sed  для не интерактивного редактирования текста.
• Создавать сценарии awk.

ПРОГРАММА КУРСА

Модуль 1 — Введение в Shell программирование

• Процесс создания сценария для shell.
• Процесс обработки команд оболочкой shell.
• Как shell выполняет команды.
• Как некоторые установки среды выполнения влияют на исполнение сценария.
• Как подготовить файл для выполнения его в качестве сценария shell.
• Обзор основных свойств интерпретатора BASH.

Модуль 2 — Сценарии Shell

• Общая структура сценария.
• Как специфицировать имя интерпретатора, который будет использоваться для обработки команд тела сценария.
• Как создавать и выполнять простые сценарии shell.
• Комментарии в сценариях.
• Как правильно завершить сценарий.

Модуль 3 — Переменные

• Как создавать переменные shell.
• Как создать и использовать переменные в теле сценария.
• Как пометить переменные для экспортирования в порождаемый процесс.
• Как получить значение переменной.
• Как использовать конкатенацию переменных и операции с подстроками.
• Как использовать «срезы» строк

Модуль 4 — Ввод данных

• Как присвоить значения переменным с помощью команды read.
• Как получить доступ к параметрам командной строки.
• Как проверить параметры на содержимое (на значения).
• Как установить умолчания для переменных.
• Как использовать встроенные переменные shell имеющие отношения к параметрам командной строки.

Модуль 5 — Проектирование вывода сценария

• Как использовать команды typeset, declare
• Как управлять выводом с помощью кавычек.
• Как использовать основные возможности терминала.
• Как использовать команду tput для управления представлением на экране терминалы.
• Как управлять местоположением курсора.
• Как отключать эхопечать терминала с помощью команды stty.

Модуль 6 — Арифметика Shell

• Как декларировать переменные целого типа с помощью typedef, declare.
• Как назначать значения переменным с помощью команды let
• Как назначать значения переменным с использованием синтаксиса (( … ))
• Использование арифметических операторов.
• Как работать с целыми, имеющими разное основание системы счисления.
• Как использовать инструменты *NIX для вычисления значений выражений.

Модуль 7 — Ветвления и логические проверки

• Как вывести на экран значение статуса возврата предыдущей командной строки
• Как использовать логические операции в виде команды ((…))
• Применение команды test для оценки логических значений
• Как использовать альтернативы команды test – […] , [[…]]
• Как выполнять командную строку только когда логические состояния TRUE или FALSE
• Как применять управляющую последовательность if … then … fi.
• Как применять альтернативное ветвление elif
• Как использовать конструкции case …esac для выбора из множества альтернатив
• Как применять анализ совпадения по шаблону в конструкции case …esac

Модуль 8 — Шаблоны Shell

• Простые шаблоны Shell
• Как использовать некоторые составные шаблоны для генерации имен файлов
• Как управлять обработкой шаблонов с помощью команды shopt
• Как использовать шаблоны и регулярные выражения для поиска совпадений

Модуль 9 — Программные циклы

• Понятие «программный цикл»
• Как управлять исполнением циклов с помощью оператора while
• Как управлять исполнением циклов с помощью оператора until
• Как управлять исполнением циклов с помощью оператора for
• Как прервать выполнение цикла с помощью оператора break
• Как продолжить выполнение цикла со следующей итерации (команда continue)
• Как завершать работу сценария с помощью команды exit
• Как использовать цикл типа select для конструирования структур меню.
• Как использовать цикл «условный for»

Модуль 10 — Команда getopts

• Как использовать команду gteopts для управления опциями сценария
• Как определять опции, которые требуют указания аргумента
• Как использовать специальные переменные OPTIND и OPTARG

Модуль 11 — Массивы переменных

• Как сохранять множественные элементы в массивах переменных
• Как получать значение одного или более элементов массива
• Как получать количество элементов массива, которым присвоены значения.
• Как использовать «срезы» массивов
• Как копировать массивы
• Как использовать команду mapfile и встроенный массив MAPFILE
• Как использовать ассоциативные массивы в BASH

Модуль 12 — Функции и библиотеки функций

• Как декларировать функции shell для текущей сущности shell
• Как получать список текущих функций shell с помощью команд typeset и declare
• Как декларировать функции shell в теле файла сценария shell
• Как передать функции один или более аргументов
• Как декларировать внутренние (function-specific) переменные функции (объявления typeset и local)
• Как использовать команду return для возвращения значения в тело основного сценария
• Как использовать рекурсивный вызов функции
• Как создать файл библиотеки функций
• Как использовать эмуляцию механизма FPATH для поиска библиотек функций в BASH

Модуль 13 — Управление вводом и выводом

• Применение дескрипторов файлов (3-9) при перенаправлении ввода/вывода.
• Как перенаправлять ввод из файла данных в сценарий.
• Как перенаправлять вывод из сценария в файл данных.
• Как читать строки данных в цикле while, используя перенаправления.
• Как использовать канал («трубы») для передачи данных внутрь цикла.
• Как использовать shell-управление here («документ здесь»)

Модуль 14 — Ловушки и сигналы

• Концепция сигналов
• Значения сигналов kill
• Как интерактивно обрабатывать сигналы
• Как обрабатывать сигналы с помощью команды kill
• Как использовать команду trap для обработки сигналов
• Как использовать команду coproc для создания сопроцессов
• Как использовать дескрипторы файлов для организации взаимодействия сопроцеесов
• Как использовать «внутренние» сигналы BASH для отладки сценариев
• Как модифицировать установки терминала для посылки сигналов интерактивно.

Модуль 15 — Регулярные выражения

• Цели использования регулярных выражений
• Как использовать команды, в которых применяются регулярные выражения
• Как описывать метасимволы регулярных выражений
• Как использовать команду grep для поиска совпадений с текстовыми образцами.

Модуль 16 — Введение в awk

• Как использовать awk для вывода на печать специфицированной колонки ввода.
• Как применять совпадение по шаблону expression и условные совпадения в awk.
• Как применять команды awk, выполняемые до обработки входного потока с применением оператора BEGIN.
• Как применять команды awk, выполняемые после обработки входного потока с помощью оператора END.
• Как использовать встроенные переменные awk, такие как NF и NR.
• Как модифицировать разделители входного и выходного потоков и использованием FS, RS, OFS и ORS переменных.
• Как создавать и использовать файл программы awk.
• Как создавать и запускать на выполнение сценарий awk.

Модуль 17 — Переменные, строки и арифметические операторы

• Как создавать и использовать переменные в awk
• Как передавать переменные среды из BASH в awk
• Как использовать арифметические операторы, поддерживаемые в awk
• Как использовать функции работы со строками awk
• Как управлять форматом вывода с использованием print и printf
• Как совместно использовать awk и shell
• Как передать аргументы командной строки в awk

Модуль 18 — Управление потоком исполнения в awk

• Как использовать команду условия if
• Как использовать команду getline
• Как пользоваться командами next и exit.
• Как использовать циклы while и do-while
• Как использовать цикл for
• Как создавать и использовать одномерные и «многомерные» массивы
• Как создавать и использовать ассоциативные массивы
• Как использовать функцию split для создания массивов
• Как обрабатывать данные ассоциативных массивов с помощью цикла for

Модуль 19 — Потоковый редактор sed

• Как использовать редактор sed для выполнения подстановок заданного текста.
• Как использовать sed для удаления входных строк с использованием функции delete.
• Печатать и дублировать входные строки с использованием функции print.
• Как читать строки из другого файла в поток редактирования.
• Как записывать выходные строки в один или более файлов с помощью функции write.
• Как использовать различные функции редактирования в командной строке.
• Как создавать и использовать файл функций sed.

ДЛЯ КОГО ПРЕДНАЗНАЧЕН:

• Администраторы ПО
• Разработчик ПО
• Системный администратор