Мендель Купер - Искусство программирования на языке сценариев командной оболочки

pop # FINAL

status_report

pop # skidoo

status_report

pop # 23

status_report # Первый вошел -- последний вышел!

# Обратите внимание как изменяется указатель стека на каждом вызове функций push и pop.

echo

# =======================================================

# Упражнения:

# -----------

# 1) Измените функцию "push()" таким образом,

# + чтобы она позволяла помещать на стек несколько значений за один вызов.

# 2) Измените функцию "pop()" таким образом,

# + чтобы она позволяла снимать со стека несколько значений за один вызов.

# 3) Попробуйте написать простейший калькулятор, выполняющий 4 арифметических действия?

# + используя этот пример.

exit 0

--

Иногда, манипуляции с "индексами" массивов могут потребовать введения переменных для хранения промежуточных результатов. В таких случаях вам предоставляется лишний повод подумать о реализации проекта на более мощном языке программирования, например Perl или C.

Пример 25-10. Исследование математических последовательностей

#!/bin/bash

# Пресловутая "Q-последовательность" Дугласа Хольфштадтера *Douglas Hofstadter):

# Q(1) = Q(2) = 1

# Q(n) = Q(n - Q(n-1)) + Q(n - Q(n-2)), для n>2

# Это "хаотическая" последовательность целых чисел с непредсказуемым поведением.

# Первые 20 членов последовательности:

# 1 1 2 3 3 4 5 5 6 6 6 8 8 8 10 9 10 11 11 12

# См. книгу Дугласа Хольфштадтера, "Goedel, Escher, Bach: An Eternal Golden Braid",

# p. 137, ff.

LIMIT=100 # Найти первые 100 членов последовательности

LINEWIDTH=20 # Число членов последовательности, выводимых на экран в одной строке

Q[1]=1 # Первые два члена последовательности равны 1.

Q[2]=1

echo

echo "Q-последовательность [первые $LIMIT членов]:"

echo -n "${Q[1]} " # Вывести первые два члена последовательности.

echo -n "${Q[2]} "

for ((n=3; n <= $LIMIT; n++)) # C-подобное оформление цикла.

do # Q[n] = Q[n - Q[n-1]] + Q[n - Q[n-2]] для n>2

# Это выражение необходимо разбить на отдельные действия,

# поскольку Bash не очень хорошо поддерживает сложные арифметические действия над элементами массивов.

let "n1 = $n - 1" # n-1

let "n2 = $n - 2" # n-2

t0=`expr $n - ${Q[n1]}` # n - Q[n-1]

t1=`expr $n - ${Q[n2]}` # n - Q[n-2]

T0=${Q[t0]} # Q[n - Q[n-1]]

T1=${Q[t1]} # Q[n - Q[n-2]]

Q[n]=`expr $T0 + $T1` # Q[n - Q[n-1]] + Q[n - Q[n-2]]

echo -n "${Q[n]} "

if [ `expr $n % $LINEWIDTH` -eq 0 ] # Если выведено очередные 20 членов в строке.

then # то

echo # перейти на новую строку.

fi

done

echo

exit 0

# Этот сценарий реализует итеративный алгоритм поиска членов Q-последовательности.

# Рекурсивную реализацию, как более интуитивно понятную, оставляю вам, в качестве упражнения.

# Внимание: рекурсивный поиск членов последовательности будет занимать *очень* продолжительное время.

--

Bash поддерживает только одномерные массивы, но, путем небольших ухищрений, можно эмулировать многомерные массивы.

Пример 25-11. Эмуляция массива с двумя измерениями

#!/bin/bash

# Эмуляция двумерного массива.

# Второе измерение представлено как последовательность строк.

Rows=5

Columns=5

declare -a alpha # char alpha [Rows] [Columns];

# Необязательное объявление массива.

load_alpha ()

{

local rc=0

local index

for i in A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y

do

local row=`expr $rc / $Columns`

local column=`expr $rc % $Rows`

let "index = $row * $Rows + $column"

alpha[$index]=$i # alpha[$row][$column]

let "rc += 1"

done

# Более простой вариант

# declare -a alpha=( A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y )

# но при таком объявлении второе измерение массива завуалировано.

}

print_alpha ()

{

local row=0

local index

echo

while [ "$row" -lt "$Rows" ] # Вывод содержимого массива построчно

do

local column=0

while [ "$column" -lt "$Columns" ]

do

let "index = $row * $Rows + $column"

echo -n "${alpha[index]} " # alpha[$row][$column]

let "column += 1"

done

let "row += 1"

echo

done

# Более простой эквивалент:

# echo ${alpha[*]} | xargs -n $Columns

echo

}

filter () # Отфильтровывание отрицательных индексов.

{

echo -n " "

if [[ "$1" -ge 0 && "$1" -lt "$Rows" && "$2" -ge 0 && "$2" -lt "$Columns" ]]

then

let "index = $1 * $Rows + $2"

echo -n " ${alpha[index]}" # alpha[$row][$column]

fi

}

rotate () # Поворот массива на 45 градусов

{

local row

local column

for (( row = Rows; row > -Rows; row-- )) # В обратном порядке.

do

for (( column = 0; column < Columns; column++ ))

do

if [ "$row" -ge 0 ]

then

let "t1 = $column - $row"

let "t2 = $column"

else

let "t1 = $column"

let "t2 = $column + $row"

fi

filter $t1 $t2 # Отфильтровать отрицательный индекс.

done

echo; echo

done

# Поворот массива выполнен на основе примеров (стр. 143-146)

# из книги "Advanced C Programming on the IBM PC", автор Herbert Mayer

# (см. библиографию).

}

#-----------------------------------------------------#

load_alpha # Инициализация массива.

print_alpha # Вывод на экран.

rotate # Повернуть на 45 градусов против часовой стрелки.

#-----------------------------------------------------#

# Упражнения:

# -----------

# 1) Сделайте инициализацию и вывод массива на экран

# + более простым и элегантным способом.

#

# 2) Объясните принцип работы функции rotate().

exit 0

По существу, двумерный массив эквивалентен одномерному, с тем лишь различием, что для индексации отдельных элементов используются два индекса -- "строка" и "столбец".

Более сложный пример эмуляции двумерного массива вы найдете в Пример A-11.

Глава 26. Файлы

сценарии начальной загрузки

Эти файлы содержат объявления псевдонимов и переменных окружения, которые становятся доступны Bash после загрузки и инициализации системы.

/etc/profile

Настройки системы по-умолчанию, главным образом настраивается окружение командной оболочки (все Bourne-подобные оболочки, не только Bash[ 55 ])

/etc/bashrc

функции и псевдонимы Bash

$HOME/.bash_profile

пользовательские настройки окружения Bash, находится в домашнем каталоге у каждого пользователя (локальная копия файла /etc/profile)

$HOME/.bashrc

пользовательский файл инициализации Bash, находится в домашнем каталоге у каждого пользователя (локальная копия файла /etc/bashrc). См. Приложение Gпример файла .bashrc.

Сценарий выхода из системы (logout)

$HOME/.bash_logout

Этот сценарий отрабатывает, когда пользователь выходит из системы.

Глава 27. /dev и /proc

Как правило, Linux или UNIX система имеет два каталога специального назначения: /dev и /proc.

27.1. /dev

Каталог /dev содержит файлы физических устройств, которые могут входить в состав аппаратного обеспечения компьютера[ 56 ]. Каждому из разделов не жестком диске соответствует свой файл-устройство в каталоге /dev, информация о которых может быть получена простой командой df.

bash$ df

Filesystem 1k-blocks Used Available Use%

Mounted on

/dev/hda6 495876 222748 247527 48% /

/dev/hda1 50755 3887 44248 9% /boot

/dev/hda8 367013 13262 334803 4% /home

/dev/hda5 1714416 1123624 503704 70% /usr

Кроме того, каталог /dev содержит loopback-устройства ("петлевые" устройства), например /dev/loop0. С помощью такого устройства можно представить обычный файл как блочное устройство ввода/вывода[ 57 ]. Это позволяет монтировать целые файловые системы, находящиеся в отдельных больших файлах. См. Пример 13-6 и Пример 13-5.

Отдельные псевдоустройства в /dev имеют особое назначение, к таким устройствам можно отнести /dev/null, /dev/zero и /dev/urandom.

27.2. /proc

Фактически, каталог /proc -- это виртуальная файловая система. Файлы, в каталоге /proc, содержат информацию о процессах, о состоянии и конфигурации ядра и системы.

bash$ cat /proc/devices

Character devices:

1 mem

2 pty

3 ttyp

4 ttyS

5 cua

7 vcs

10 misc

14 sound

29 fb

36 netlink

128 ptm

136 pts

162 raw

254 pcmcia

Block devices:

1 ramdisk

2 fd

3 ide0

9 md

bash$ cat /proc/interrupts

CPU0

0: 84505 XT-PIC timer

1: 3375 XT-PIC keyboard

2: 0 XT-PIC cascade

5: 1 XT-PIC soundblaster

8: 1 XT-PIC rtc

12: 4231 XT-PIC PS/2 Mouse

14: 109373 XT-PIC ide0

NMI: 0

ERR: 0

bash$ cat /proc/partitions

major minor #blocks name rio rmerge rsect ruse wio wmerge wsect wuse running use aveq

3 0 3007872 hda 4472 22260 114520 94240 3551 18703 50384 549710 0 111550 644030

3 1 52416 hda1 27 395 844 960 4 2 14 180 0 800 1140

3 2 1 hda2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

3 4 165280 hda4 10 0 20 210 0 0 0 0 0 210 210

...

bash$ cat /proc/loadavg

0.13 0.42 0.27 2/44 1119

Сценарии командной оболочки могут извлекать необходимую информацию из соответствующих файлов в каталоге /proc.[ 58 ]

bash$ cat /proc/filesystems | grep iso9660

iso9660

kernel_version=$( awk '{ print $3 }' /proc/version )