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Bash : Vision d'ensemble

  • Objet : Vue d'ensemble du shell Bash et présentation des différentes fonctionnalités.
  • Niveau requis :
  • Commentaires : FIXME
  • Suivi :
  • Commentaires sur le forum : ici1)

Nota : Contributeurs, les FIXME sont là pour vous aider, supprimez-les une fois le problème corrigé ou le champ rempli !

Introduction

Voici une étude du Bash qui prend comme entrée les différents caractères.
Plus précisément, j'ai suivi la page man bash et j'ai tenté d'en expliquer et d'en illustrer le détail par des exemples.
Cette étude est développée sur huit wiki (voir la liste ci-dessous), elle se veut à la fois progressive et synthétique.
Si vous êtes débutant, suivez la progression, si vous cherchez un simple rappel, consultez les tableaux récapitulatifs de chacune des parties.
Hypathie

Dans ce tuto :

  • définitions de shell bash et liens internes spécifiques au sujets évoqués ;
  • explication sur l’ambiguïté du terme métacaractère.
  • définitions de termes associés au shell et liens internes spécifiques au sujets évoqués

Yep ! C'est parti ! 8-)

Shell BASH

Le shell (« coquille » en anglais) est également appelé interpréteur de commandes.

C'est une couche logicielle qui fournit une l'interface utilisateur à système
d'exploitation.
Il correspond à la couche la plus externe de ce dernier.
Il se présente sous la forme d'une interface en ligne de commande accessible
depuis la console ou un terminal.
L'utilisateur lance des commandes sous forme d'une entrée texte exécutée ensuite par le shell.

Le shell bash est l'un des shell utilisé sous gnu/linux. Pour un historique et la liste des shell les plus utilisés, voir :

Quand on installe Debian Stable, le shell utilisateur par défaut est le shell Bash2).

Connaître votre shell utilisateur

En listant les variables d'environnement

La commande env permet de lister les variables d'environnement du contexte qui l'exécute.

env
retour de la commande
SHELL=/bin/bash
Le retour est copieux !
Mais on trouve dans la liste la ligne ci-dessus
signifiant que le programme associé à la variable SHELL est le bash ;
autrement dit, que le nom de l'interpréteur de commande est bash.

En affichant la variable SHELL

Plus directement, on peut faire :

echo $SHELL
retour de la commande
/bin/bash

;-)

Version utilisée

Pour connaître la version de votre shell Bash, tapez :

bash --version
retour de la commande
GNU bash, version 3.2.39(1)-release (i486-pc-linux-gnu)
Copyright (C) 2007 Free Software Foundation, Inc.

En savoir plus

Avant d'aller plus loin :

Commandes internes et externes

Distinguons maintenant les commandes internes et les commandes externes au shell bash, commandes simples et les commandes composées.

Les commandes internes

Une commande interne est une commande dont le code est implémenté au sein même du shell. Les commandes sont intégrées, soit pour des raisons de performances (l'appel d'une telle commande ne crée pas de processus fils3) du shell courant); soit parce qu'une commande intégrée se sert des variables internes du shell.

Cela signifie que lorsqu'on change de shell courant (par exemple bash, dash, zsh ou C-shell4), on ne dispose plus des mêmes commandes internes.

Néanmoins, les commandes courantes qui sont essentielles à l'utilisateur, se retrouvent sous les différents shell des distributions Linux (le tronc commun standardisé respectant en général la norme POSIX).

  • Pour afficher la liste des commandes internes bash et leur syntaxe, la commande :
help
  • Pour afficher une aide sommaire sur une commande interne :
help nom_commande

Les commandes externes

Une commande externe est une commande dont le code se trouve dans un fichier exécutable séparé.

  • Pour connaître la liste des commandes installées sur son système, on peut lister le contenu des dossiers suivants :
    • /bin/5)
    • /sbin/6))
    • /usr/bin/ et /usr/sbin/7)
  • Pour afficher le chemin d'une commande ainsi que celui de sa page man :
whereis nom_commande
  • Pour afficher simplement son chemin :
which nom_commande
  • Le shell crée un processus pour exécuter une commande externe. Parmi les commandes externes que l'on trouve dans un système, il y a les exécutables ELF (ex. ls, mkdir, vi, sleep) et les fichiers de scripts (dont par exemple les scripts shell).

Localisation des commandes

La localisation du code d'une commande externe doit être connu du shell pour qu'il puisse exécuter cette commande. A cette fin, bash utilise la valeur de sa variable prédéfinie PATH.

Pour connaître le statut d'une commande, avec bash, on peut utiliser la commande interne type:

type cd
retour de la commande
cd est une primitive du shell
type cp
retour de la commande
cp est /bin/cp
type sleep
retour de la commande
sleep est /bin/sleep
/bin/commande signifie donc que c'est une commande externe.
type ls
retour de la commande
ls est un alias vers « ls --color=auto »
whereis ls
retour de la commande
ls: /bin/ls /usr/share/man/man1/ls.1.gz
which ls
retour de la commande
/bin/ls
ls est donc l'alias de la commande externe /bin/ls

Compositions de commandes

Les commandes simples

Les commandes simples peuvent être des commandes internes ou des commandes externes.

  1. commandes internes par exemple : type, cd , echo , pwd, export …
  2. commandes externes par exemple : ls, mkdir, rm, rmdir, vi, cal …
  • Voici une liste non exhaustive des commandes simples, on y retrouve des commandes internes et externes :
cat, chgrp, chmod, chown, cp, date, dd, df, dmesg, echo, ed, export, 
false, kill, ln, login, ls, mkdir, mknod, more, mount, mv, ps, pwd, 
rm, rmdir, sed, setserial, sh, stty, su, sync, true, umount, uname.
Consultez la documentation pour plus d'information sur chacune d'entre elles.

Les commandes composées par des mots clés

Les commandes composées peuvent toutes être considérées comme des commandes internes, en tant qu'elles sont des structures de contrôle.

  • Voici les commandes composées :
case ... esac ; if ... fi ; for ... done ; select ... done ; until ... done ; while ... done ; 
{...} ; ( ... ) ; ((...)) ; [ ... ] ; [[ ]]

Remarque : Un mot clé est un mot, une expression ou un opérateur réservé. Il a une signification particulière pour le shell. Un ensemble de mots clés constitue un bloc permettant la syntaxe du shell. Un mot clé n'est pas strictement une commande, mais fait partie d'un ensemble plus large de commandes.

Notion de processus

Tout est là

Rappel : deux façons de lister les processus

  • Pour se faire plaisir en observant la hiérarchie des processus ;-) :
pstree -p
l'option -p permet d'afficher le PID en plus de la hiérarchie.
  • Pour se faire très plaisir ^_^ en observant la liste des processus de manière dynamique :
top

Exemple pratique : tuer un processus

Imaginons que vous vous êtes endormi devant votre messagerie.
A votre réveil 8-o : impossible de fermer la fenêtre de icedove avec la souris.
Dans ce cas, le plus simple est tuer le processus d'exécution de icedove.

  • Retrouver le processus :
  1. ouvrir par exemple tty1 : Ctrl+Alt+F1
  2. se loguer et entrer son mot de passe utilisateur
  3. récupérer le PID du processus icedove :
ps -A | grep icedove
retour de la commande
4245  pts/0   00:00:02  icedove
Ici 4245 est le PID du processus.
Il ne sera pas le même si vous exécutez cette commande sur votre machine, ou d'une fois à l'autre.
  • Tuer le processus :
kill 4245
exit
Mieux prendre l'habitude de ne pas laisser une console tty sans surveillance après s'y être loguer, et cela d'autant plus pour le compte root -;)
  • Revenir sur l'interface graphique : Alt+F7

Quelques exemples pour illustrée la notion de processus :

Quotes, apostrophe, guillemets et apostrophe inversée

Simple quote ou apostrophe

Les simples quotes : ' délimitent une chaîne de caractères.

Même si cette chaîne contient des commandes ou des variables shell, celles-ci ne seront pas interprétées. Par exemple :

variable='secret'
echo 'Mon mot de passe est $variable.'
retour de la commande
Mon mot de passe est $variable.

Doubles quotes ou guillements

Les doubles quotes : “ délimitent une chaîne de caractères, mais les noms de variable sont interprétés par le shell. Par exemple :

variable="secret"
echo "Mon mot de passe est $variable."
retour de la commande
Mon mot de passe est secret.

Ceci est utile pour générer des messages dynamiques au sein d'un script.

Remarquez bien la différence :

  • Comme ceci, le shell va se trouver à interpréter chaque argument séparément :
echo coucou tout le monde
  • Comme cela le shell interprète toute la chaîne comme un seul argument.
echo "coucou tout le monde"

Anti-quote ou apostrophe inversée

Bash considère que les anti-quotes (`) délimitent une commande à exécuter.

Les noms de variable et les commandes entre ` sont donc interprétés, et remplacées par la sortie de ces commandes. Autrement dit, les anti-quotes8) remplacent de manière itérative un argument par une commande, comme le fait la commande xargs.

Préparation

  • soit un dossier Dossier.txt contenant les fichiers dossier1; dossier2 ; dossier3.
cd /tmp
mkdir Dossier.txt
cd Dossier.txt/
touch dossier1
touch dossier2
touch dossier3
  • toujours au niveau de Dossier.txt :
ls
retour de la commande
dossier1  dossier2  dossier3
rm `ls`

Attention, cette commande est dangereuse !
Elle efface tout le contenu du dossier.
À ne pas lancer dans votre dossier personnel sous peine perdre irrémédiablement tous vos fichiers !

ls
Pour vérifier que tout a été supprimé :
  • comparez maintenant avec :
touch dossier1
touch dossier2
touch dossier3
ls
retour de la commande
dossier1  dossier2  dossier3
ls | xargs rm
ls
Pour vérifier que tout a été supprimé :
  • Autre exemple :
echo `ls`
Cette commande affiche le contenu du répertoire courant à l'écran.
Elle est (presque) équivalente à ls.

Métacaractères et "métacaractères" !

Définition usuelle de métacaractère et détail

  • Un métacaractère (en anglais, wild card ou joker) est un caractère qui représente un ou plusieurs autres caractères qui, eux, sont interprétés littéralement.

Certains caractères spéciaux sont appelés métacaractères ; soit parce qu'ils servent à effectuer des recherches sur les mots ; soient parce qu'ils servent dans les expressions rationnelles; soit encore parce qu'ils représentent symboliquement quelque chose, un fichier, la valeur d'une variable ; finalement parce que ces caractères représentes symboliquement quelque chose;

Voici un tableau qui regroupe les métacaractères :

Communs à différents shell
stricts ? (pour un caractère)
* (plusieurs, ou aucun, caractères)
brackets [ ] (plage de caractères [12] ou union [1-3])
  • D'autre part, man glob et man bash dénomme caractères génériques9), ce que nous appelons des métacaractères .
    Attention à la confusion ! Voir plus bas définition particulière de man bash.
  • Quant au globbing, cela concerne l'opération qui permet d'invoquer, par un motif générique, une liste de noms de fichiers, pouvant correspondre à ce motifs.

Pour simplifier, on peut appeler les caractères génériques et expressions génériques, des globs en référence à la commande glob ou à l'option extglob de la commande shopt.
Voir : man bash ligne 1914,sq. et man glob

En définitive, dans la suite j'emploierai le terme métacaractère comme synonyme de globs simples et bracket.

  • Enfin, ces expressions génériques (man bash), ou métacaractères (terminologie usuelle) sont issues d'un mécanisme plus large et plus complexe appelé, expressions rationnelles10).
  • Dans un contexte proche, c'est-à-dire qui concerne la gestion des chaînes de caractères, le shell possède des mots réservés et des syntaxes qui permettent de modifier la valeur des variables ou paramètres créés(ées) par l'utilisateur.
  • Dans ${ } on peut trouver les caractères :

:- ; := ; : ; :: ; :+ ; :? ; @ ; * ; ## ; %% ; %

Ne pas confondre avec joker ou bracket
C'est le sujet du tuto : les caractères de transformation de paramètres

Globs simples, ou métacaractères

Comment associer le point et l'étoile ?

On sait que ls -A permet de lister tous les fichiers, le retour est alors un peu trop copieux

De même ls -a * est très prolixe.

On peut alors faire :

ls -d .*
On obtiendra alors tous les fichiers et dossiers cachés.

Pour affiner la recherche et n'avoir que ceux dont le nom commence par un “c”, on peut faire :

ls -d .c*
retour de la commande
.cache  .config

Il y a un piège !
Rappel:

  1. L'étoile correspond à n'importe quelle chaîne.
  1. Si l'on fait *.txt on représente tous les fichiers se terminant par .txt.
  1. Mais attention : . représente un point . mais aussi deux points .. m(

ls .*    # et son équivalent : ls .?*
Cela va afficher le répertoire courant (.) ;
tous les fichiers cachés (normaux) ;
ainsi que tous les fichiers cachés de type-répertoire :
avec les noms des fichiers cachés contenus dans ces répertoires ;
mais aussi du répertoire parent (..) ;
tous les fichiers cachés normaux et les fichiers cachés de type-répertoire,
avec les noms des fichiers cachés contenus dans ces répertoires !

Ça fait beaucoup trop :-/

Solutions :

ls .[!.]*
Cela liste le répertoire courant ;
tous les fichiers cachés normaux ;
les fichiers cachés de type-répertoire ainsi que les fichiers cachés de ces répertoires.
ls -d .[!.]*   # et son équivalent : ls -d .??*
liste le répertoire courant ;
tous les noms de fichiers normaux cachés ;
et le nom de tous les fichiers cachés de type-répertoire (sans leurs contenus cette fois !)

C'est beaucoup mieux 8-)

Vivre dangereusement supprimer tous les fichiers cachés d'un répertoire !

  • Soit un répertoire “Hide-files” contenant plusieurs fichiers cachés:
mkdir Hide-files && cd Hide-files && touch ./.fichier1 ./.fichier2 ./fichier1 ./fichier2
  • Pour visualiser ce qu'on fait :
ls -la
retour de la commande
total 8
drwxr-xr-x  2 hypathie hypathie 4096 juil.  8 10:43 .
drwxr-xr-x 34 hypathie hypathie 4096 juil.  8 10:43 ..
-rw-r--r--  1 hypathie hypathie    0 juil.  8 10:43 fichier1
-rw-r--r--  1 hypathie hypathie    0 juil.  8 10:43 .fichier1
-rw-r--r--  1 hypathie hypathie    0 juil.  8 10:43 fichier2
-rw-r--r--  1 hypathie hypathie    0 juil.  8 10:43 .fichier2
  • Pour en supprimer uniquement les fichiers cachés :
rm -i \.f*
retour de la commande
rm : supprimer fichier vide « .fichier1 » ? 
rm : supprimer fichier vide « .fichier2 » ?
Répondre “yes” et taper ↵ Entrée

L'option -i permet de demander une confirmation avant chaque effacement.
  • Pour visualiser ce qu'on a fait :
ls -la
retour de la commande
total 8
drwxr-xr-x  2 hypathie hypathie 4096 juil.  8 10:48 .
drwxr-xr-x 34 hypathie hypathie 4096 juil.  8 10:43 ..
-rw-r--r--  1 hypathie hypathie    0 juil.  8 10:43 fichier1
-rw-r--r--  1 hypathie hypathie    0 juil.  8 10:43 fichier2

  • Avec la commande rm :
  1. toujours s'assurer que vous êtes dans le répertoire parent des fichiers cachés à supprimer11)
  2. l'option -i pour plus de maîtrise ;
    surtout quand on l'utilise en tant que en root !
  3. mieux vaux éviter de la placer sur le slash /* (pour aller plus vite)
    il est plus prudent de mettre l'étoile après la première lettre rm \.f* quitte à perdre un peu de temps.
  4. Attention lors de la rédaction du chemin absolu d'un fichier :
Il suffit par exemple de mettre par accident un espace après le slash :

rm / home/user

et ce pourrait être la catastrophe ! :-/
  • Évitez toujours: rm -rf , surtout avec /:
  1. l'option -r ou -R: opère récursivement sur un dossier (=supprime ses sous-dossiers);
  1. l'option -f : permet de forcer la suppression (lorsqu'un dossier n'est pas vide par exemple)
  • À ne pas faire sans comprendre ce qu'il se passe !

Néanmoins, petits curieux, petites curieuses,
sachez qu'en user comme en root, la plupart des systèmes (pas forcément sur tous !) possèdent une sécurité :

rm /*
retour de la commande
rm: impossible de supprimer « /bin »: est un dossier
rm: impossible de supprimer « /boot »: est un dossier
rm: impossible de supprimer « /dev »: est un dossier
Les premières lignes du retour.

Il faut utiliser –no-preserve-root pour inhiber cette mesure de sûreté :-x
  • Mais la commande fatale à tous les coups est :-x
rm -rf /*
Après son exécution le système est effacé, vos données aussi, et vous êtes triste :-(

"Métacaractères", ou opérateurs de contrôle et de redirection

Définition particulière

man bash
métacaractère
    Un caractère qui, non protégé, sépare les mots. Un de ceux-ci :
 
        | & ; ( ) < > espace tabulation 
Un mot est une séquence de caractères considérée comme une unité élémentaire
par le shell.
On parle également de token (jeton).
  • Attention dans ce sens, le terme de “métacaractère” ne renvoie pas aux caractères génériques (man bash) ou au globbing et pattern mais fait référence à l'analyse et au traitement par le shell de la ligne de commande.
  • L'ordre d'analyse est le suivant :
  1. découpage lexical en mots ;
  2. découpage en commandes (lignes de tubes, instructions de contrôle (if, while…) ) ;
  3. analyse des redirections ;
  4. expansion des paramètres ;
  5. substitution de commande;
  6. redécoupage en mots des chaînes substituées;
  7. expansion des noms de fichier;
  8. lancement des commandes;*
  9. récupération de la sortie

En bref !!!

  • Les caractères servant au globbing et au patterns, sont désignés dans le man bash de caractères génériques.
    Mais à l'usage on parle de métacaractères.
  • Les caractères qui permettent le mécanisme de lecture d'une ligne de commande par le shell sont appelés dans le man bash métacaractères.
    Mais à l'usage on parle de mots réservés.
  • On distingue deux sortes de mots réservés : les opérateurs de contrôle et les opérateurs de redirection.

Les opérateurs de contrôle

Parmi tous les opérateurs de contrôle ci-dessous :

man bash
    ||    &&    ;    &    ;;    ( )    |    <retour-chariot> 

Il faut premièrement distinguer ceux qui servent à enchaîner les commandes :

Remarques

Quant aux autres : & ;; ( ) |

  • Le signe | est un “ou” logique.
Il ne fait pas référence ici au pipe qui sert dans les tubes.
Ce “ou” logique apparaît dans deux cas :
  • le | dans le contexte d'utilisation des globs étendus et des expressions rationnelles
    voir : bash-vii-globs-etendus-regex
    Par exemple :
    ls ~/Test/!(*jpg|*bmp)
  • Le | avec les ;; dans contexte de la commande case
case chaîne in
      choix1 )  commande ;;
      choix2 | choix3 ...) commande ;;
#            ^
      ...
      * )  commande ... ;;
esac
  • On retrouve la paire de parenthèses simples ( ):
    • Avec la commande function
name (){
commands
return $TRUE
}
name
  • Avec les substitutions de commande $( )
  • Avec les globs étendus (voir lien ci-dessus) ;

ou dans les expressions rationnelle (voir : bash-vii-globs-etendus-regex

Et à pas confondre avec la double paire de parenthèse (( )) qui ne figure pas
dans la liste et qui sert à faire des calculs
(voir : page-man-bash-iv-symboles-dans-les-calculs-mathematiques.

Les opérateurs de redirection

<    >    >   |   <<   >>   <&   >&   

Là encore cette liste réclame une explication.
Les opérateurs de direction sont à strictement parler ceux-ci :

    >    >>    <    <<    >&    |

Il s'agit bien du pipe cette fois, et étant une redirection un peu différente, on le trouve souvent explicité à part.

<&-   <&-  

Permettent la fermeture de l'entrée standard et de la sortie standard.

Enfin, ne sont pas désignés de “métacaractères”, ni d'opérateurs de contrôle :
Tous les caractères spéciaux, c'est-à-dire les symboles auxquels le shell est sensible.
Comme nous le verrons dans cette série de wiki, il s'agit :

  • de tous les caractères qui ne servent pas à séparer les mots ou les commandes;
  • des caractères qui inhibent la reconnaissance des caractères spéciaux et des métacaractères (“glob” ou “patterns” et “bracket expression”);
  • des mots réservés des commandes composées;
  • des caractères qui transforment un caractère simple en caractère spécial
    (par exemple, le tiret devant une lettre, fait reconnaître cette lettre comme une option );
  • enfin, des caractères symboliques qui représentent :
    • différentes sortes de fichiers;
    • les variables d'environnement prédéfinies;
    • ou encore les paramètres prédéfinis.

Scripts et Alias

les scripts

Un script est la rédaction dans un fichier texte d'un ensemble de commandes et d'expressions régulières (caractères utilisés symboliquement) orientant les instructions données aux commandes.

les alias

la suite c'est ICI :

1) N'hésitez pas à y faire part de vos remarques, succès, améliorations ou échecs !
2) alors que l'interpréteur de commande par défaut pour les applications est dash
5) ls /bin affiche la liste des commandes externes essentielles utilisées par le système pendant le démarrage, mais utilisables par tous les utilisateurs.
6) ls /sbin affiche la liste des commandes externes essentielles utilisées par le système pendant le démarrage, et souvent réservées à l'administrateur (root
7) ls /usr/bin /usr/sbin affiche la liste des commandes externes secondaires, non utilisées pendant le démarrage du système, et respectement utilisables par tous ou plutôt réservées à l'administrateur
8) L'anti-quote s'obtient, sur clavier AZERTY, avec les 2 touches simultanées du clavier : AltGr+7.
9) Et un enchaînement de motifs génériques est nommée par extension, une expression générique. En effet, une chaîne de caractères ordinaires est un motif. Et un motif contenant un ou plusieurs “caractères génériques” est appelé un “motif générique”.
10) ou expressions régulières, et en anglais regular expressions souvent abrégé en regex ou regexp
11) Observez le prompt : user@nom-machine:~/REPERTOIRE-PARENT$
doc/programmation/shells/bash-les-differents-caracteres-speciaux.txt · Dernière modification: 22/10/2015 13:06 par milou

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