GNU/Linux es un sistema operativo derivado de UNIX, que se distribuye en forma libre.
UNIX es un sistema operativo multitarea, multiusuario, creado en 1969 por los investigadores Thompson y Ritchie de los Laboratorios Bell, en los Estados Unidos. Las primeras versiones fueron escritas en assembler, pero muy pronto fue re-escrito en lenguaje C.
En sus primeros años, no se lo utilizó comercialmente, sino que se lo usaba para proyectos de investigación en laboratorios y se distribuía gratuitamente en las universidades, donde tuvo mucha aceptación.
En 1975, Bell decidió comercializarlo. Dado que el sistema se vendía con una licencia que permitía modificarlo y redistribuirlo, a lo largo del tiempo fueron surgiendo una gran variedad de sistemas derivados del UNIX original. Los más conocidos, actualmente, son: Solaris, AIX, HPUX, SCO, BSD.
Por esta razón, varias veces se hizo necesario normalizar estos sistemas, para que cumplan con determinadas normas (POSIX, UNIX95, etc), para permitir la compatibilidad entre los diferentes sistemas.
De estas normas, el sistema operativo GNU/Linux satisface la norma POSIX-1, y casi completamente la POSIX-2.
La sigla GNU significa GNU is Not Unix.
En 1984, Richard Stallman fundó el Proyecto GNU con el objetivo de conseguir un sistema operativo libre y abierto. Esto es, un sistema operativo tal que los usuarios puedan usarlo, leer el código fuente, modificarlo, y redistribuirlo.
A partir de ese momento, un gran número de colaboradores se fueron sumando al proyecto, desarrollando software libre para reemplazar cada una de las herramientas del sistema UNIX.
La filosofía GNU apoya el crecimiento de la sociedad como un conjunto, haciendo especial hincapié en la valoración de las libertades personales, aún cuando esto puede estar en conflicto con intereses empresariales.
En 1991, Linus Torvalds completó el sistema con su kernel (que es la aplicación encargada de comunicar los procesos con el hardware de la computadora). A este kernel lo bautizó Linux.
De esta manera, se formó el sistema GNU/Linux.
La Universidad de Berkeley estuvo relacionada con el desarrollo de los sistemas operativos UNIX. Recibió de AT&T una versión gratuita de UNIX, y a partir de entonces comenzó a promover el desarrollo de aplicaciones para UNIX dentro de la universidad.
Mas adelante, desarrollo su propio sistema operativo UNIX, sin utilizar el código fuente de AT&T. El kernel fue creado desde Berkeley, pero las herramientas utilizadas son en su mayoría GNU, es decir las mismas que en el sistema GNU/Linux.
Existen actualmente 3 sistemas operativos libres, derivado de BSD: FreeBSD, OpenBSD y NetBSD.
El sistema operativo GNU/Linux cuenta con una interfaz gráfica, llamada XFree86 o simplemente X.
El protocolo X fue desarrollado por el MIT, principalmente como un logro académico para proporcionar un entorno gráfico a UNIX. La licencia mediante la cual se distribuye permite usarlo, modificarlo, redistribuirlo e incluso re-licenciarlo.
El código fuente del sistema GNU y del kernel Linux está accesible a todo el mundo, sin embargo, hacer funcionar un sistema a partir del código fuente es bastante difícil. Por eso, un sistema operativo se distribuye (normalmente) en formato binario, es decir ya compilado.
Poco después de que apareciera el kernel Linux, comenzaron a aparecer las primeras distribuciones, que agrupaban versiones probadas de varios programas, junto con el kernel, de tal manera que formaban un sistema operativo listo para usar.
A medida que fue pasando el tiempo, algunas distribuciones se fueron haciendo más sofisticadas, otras desaparecieron, otras se hicieron comerciales y aparecieron mucha más. Existen distribuciones de muchos tipos: distribuciones que ocupan 1 diskette y distribuciones que llegan a ocupar 10 CDs; distribuciones orientadas a una finalidad en especial (redes, seguridad, etc) y distribuciones de uso general.
Cada usuario de GNU/Linux suele elegir la distribución con la que se siente más cómodo, y no tiene sentido entrar en discusiones acerca de cuál es mejor.
A menos que aclaremos lo contrario, lo que se enseña en este curso es aplicable a la gran mayoría de los sistemas UNIX, y a cualquiera de las distribuciones de GNU/Linux.
El mundo de las computadoras no se restringe a las Computadoras Personales con las que estamos en contacto todos los días. Existen diversas arquitecturas en las que una computadora se puede presentar. A cada una de estas arquitecturas la llamamos plataforma.
Ejemplos de algunas plataformas posibles son: iMac (de Macintosh), Sparc (de Sun), S/390 (de IBM), PlayStation (de Sony), XBox (de Microsoft).
En particular, la plataforma que utilizamos comúnmente se la denomina i386, ya que está basada en los procesadores de Intel, a partir del 386.
Actualmente, a partir de la popularización de Internet, ha crecido en gran medida la cantidad de servidores de red en todo el mundo. Estos servidores deben contar con un sistema confiable, que pueda ofrecer los servicios de correo, web, etc. Por eso es que la gran mayoría de estos servidores utilizan algún derivado de UNIX como sistema operativo.
Dado que el sistema GNU/Linux cumple muy bien con estas características, con el adicional de que se puede obtener completamente gratis, año a año ha crecido el número de servidores que lo utilizan.
En el caso de las computadoras personales, a partir de la aparición de más y más aplicaciones gráficas, de uso general en el sistema GNU/Linux, se ha hecho posible la utilización de este sistema para computadoras de escritorio. La gran cantidad de software desarrollado en todo el mundo, permite tener muy buena compatibilidad con otras computadoras, y tener disponibles -al mismo tiempo- las herramientas UNIX.
A lo largo de todo este curso, siempre utilizamos Software Libre. Por lo general, este software lo hemos obtenido gratuitamente, sin embargo, debemos entender que el hecho de que el software sea libre está relacionado con la libertad que nos otorga a los usuarios de utilizarlo, modificarlo y distribuirlo, no con el precio al cual lo podemos obtener.
Al hablar de software libre se suelen clasificar los distintos grados de libertad a los que podemos tener acceso los usuarios.
Para poder considerar que una determinada aplicación cumple con los requisitos de software libre es necesario que estén dadas estas cuatro libertades para cualquier usuario.
En particular para poder tener la libertad de modificar el software, es necesario tener acceso al código
fuente del programa en cuestión, y no solamente al código binario (llamamos código binario a aquél que es
entendido por la computadora) ya que para poder modificar correctamente el software es necesario poder
acceder al código fuente original.
Estas ideas de software libre como las conocemos hoy fueron desarrolladas y trabajadas durante mucho tiempo por Richard Stallman y sus seguidores, miembros de la “Free Software Fundation” (Fundación del Software Libre).
En general las ideas del software libre buscan promover la generación de mejor software (a través de la suma de los pequeños aportes de cada persona), y colaborar para que toda la sociedad se vea beneficiada con los avances del software. Es decir, logramos mejorar la sociedad al tener disponibles más y mejores herramientas.
Para más información sobre el software libre pueden visitar el sitio de internet del Proyecto GNU (http://www.gnu.org), que tiene una gran cantidad de documentos relacionados con la filosofía del software libre.
Como ya dijimos anteriormente, GNU/Linux puede utilizar el Modo Gráfico, si utiliza la aplicación XFree86.
Por otro lado, llamamos Modo Consola, al modo que es puramente texto. Gran cantidad de los temas que se enseñan en este curso se pueden probar en modo consola, o bien en una consola gráfica, dentro del modo gráfico.
Dado que UNIX es un sistema multiusuario, para poder comenzar a utilizarlo debemos ingresar el usuario y password que nos identifica. Esto lo podemos hacer tanto en modo gráfico como en modo consola.
Muchas veces, cuando ingresemos nuestra contraseña a un sistema UNIX, no veremos los caracteres (ni
siquiera un ’*’). Esto se debe a que de esta manera es más difícil que un observador sepa la cantidad de
caracteres que contiene nuestra contraseña.
Una vez que hayamos ingresado, tendremos acceso a nuestros archivos, y podremos ejecutar una gran cantidad de aplicaciones, según los permisos que se le hayan dado a nuestro usuario.
Es decir que, cada usuario que utilice el sistema tendrá un tratamiento distinto. A esto nos referimos
cuando decimos que todo sistema derivado de UNIX es multiusuario.
En particular, existe un usuario que es el encargado de administrar el sistema, es el usuario que tiene acceso a los archivos de configuración, a instalar y desinstalar el sistema. Este usuario suele tener el nombre de root, o también superusuario.
En GNU/Linux los permisos sobre los programas y los archivos del sistema son bastante más específicos que en sistemas como Windows. Existen los conceptos de propiedad y permisos.
Propiedad: los usuarios son propietarios de archivos. Todos los archivos que un usuario crea son su propiedad.
Permisos: se refiere a lo que un usuario puede hacer con un determinado archivo, sea o no el dueño de ese archivo. Mediante los permisos, se controla quién puede visualizar, editar o ejecutar archivos en el sistema.
En GNU/Linux y en sistemas UNIX modernos en general, es normal que nuestra computadora funcione como muchas terminales a un mismo tiempo. En un sistema UNIX tradicional, por otro lado, cada estación de trabajo nos daría acceso a una única terminal del sistema.
A esta característica que nos permite tener varias terminales en una sola computadora, la llamamos consolas virtuales.
Para cambiar de una terminal a otra, normalmente se utiliza la combinación de teclas Alt-F1, Alt-F2, etc. O bien, Ctrl-Alt-F1, Ctrl-Alt-F2, etc.
Dentro de una consola podemos movernos hacia arriba o hacia abajo, utilizando la combinación de teclas Shift-PgUp y Shift-PgDn.
Como en otros sistemas operativos, es importante ejecutar un comando que cierre todas aquellas aplicaciones que estén corriendo, antes de apagar el sistema. En caso contrario, al reiniciar el sistema operativo se efectuará una verificación del disco rígido.
A diferencia de otros sistemas operativos, los sistemas UNIX están pensados para permanecer encendidos constantemente, esto hace que los usuarios comunes (los que no son el superusuario) no puedan apagar el sistema en forma remota.
En consecuencia, cuando solamente tenemos acceso de nivel usuario a una computadora con un sistema UNIX, la única manera de apagarla en forma segura es haciendo Ctrl-Alt-Del desde modo consola. Una vez presionada esta combinación de teclas, todos los procesos que se estén ejecutando serán detenidos, y la computadora se reiniciará.
En cambio, si fuéramos el superusuario del sistema, podremos ejecutar los comandos halt o reboot para apagar o reiniciar el sistema, respectivamente.
Vamos a ver algunos comandos básicos de todo UNIX, que nos permitirán familiarizarnos con el sistema. Para poder utilizar estos comandos ya debemos haber iniciado la sesión.
Cuando hemos iniciado la sesión estaremos delante de un prompt (solicitud), que es la línea de comandos de
UNIX. El formato de este prompt será similar a: user@anteojito:~$.
La mayoría de estos comandos son herramientas simples, que realizan una sola tarea. Más adelante aprenderemos como combinar lo que hacen dos o más herramientas para lograr un resultado más interesante.
Algunos de estos comandos pueden recibir opciones o parámetros, que pueden hacerlos realizar tareas
diferentes. En UNIX, casi todas las opciones que reciba un comando estarán precedidas por el caracter -, y
pueden combinarse según sea necesario.
Es importante notar que UNIX es sensible a las mayúsculas y minúsculas (case sensitive), de forma que si queremos obtener la salida correcta es necesario escribir los comandos que aquí se explican tal cual se presentan (casi siempre en minúsculas).
Ejecutando el comando date obtendremos la fecha y la hora actual. También es el comando que se usa para cambiar la fecha de la máquina.
El comando who nos permite ver los usuarios que están utilizando el sistema, incluyendo la fecha en la que se conectaron al sistema.
Además, una versión alternativa (who am i) nos muestra únicamente nuestra conexión.
Podemos ver cuánto tiempo hace que se ha iniciado el sistema de nuestra computadora ejecutando el comando uptime. También obtendremos alguna información adicional, como la cantidad de usuarios que están utilizando el sistema, o la carga promedio que tiene el procesador.
El comando clear sirve para limpiar la pantalla. Es equivalente al cls de DOS.
echo es un comando muy sencillo. Lo que hace es repetir todo lo que recibe por línea de comandos. Si ejecutamos: echo Hola obtendremos la salida Hola.
A pesar de parecer inútil, este comando nos será de bastante utilidad cuando aprendamos más sobre el intérprete de comandos del sistema.
El comando pwd es muy sencillo, nos muestra la ruta de directorios en la que estamos situados en este momento. Por ejemplo, /home/user.
Para listar los archivos dentro de un determinado directorio utilizaremos el comando ls. El equivalente en DOS es ’dir’.
Si ejecutamos ls sin ninguna opción, nos listará los archivos del directorio actual. Si, en cambio, ejecutamos ls directorio, nos listará los archivos de ese directorio.
Puede recibir varias opciones:
Estas opciones pueden combinarse, utilizando un solo signo ’-’, por ejemplo: ls -lat.
El comando touch archivo puede tener dos consecuencias: si archivo no existe aún, lo crea con tamaño 0 y como propiedad de nuestro usuario. Por otro lado, si archivo ya existe, actualiza la fecha de modificación.
El comando cp es el que se utiliza para copiar archivos.
Si escribimos cp viejo nuevo, copiaremos el archivo viejo con el nombre nuevo. Es decir, el archivo origen se escribe primero y a continuación el archivo que se va a crear. Una vez hecha la copia, tendremos dos archivos diferentes, con el mismo contenido.
Por otro lado, también podemos ejecutar cp archivo1 archivo2 directorio, de forma que los archivos archivo1 y archivo2 se copiarán dentro de directorio.
Muy similar a cp, el comando mv es el que se utiliza para mover archivos de un lugar a otro, o para cambiarle el nombre a un archivo. Si ejecutamos, mv viejo nuevo, el archivo viejo habrá pasado a llamarse nuevo.
Por otro lado, si ejecutamos mv archivo1 archivo2 directorio, los archivos archivo1 y archivo2 se moverán dentro de directorio.
Para borrar archivos utilizamos el comando rm. Hay que usarlo cuidadosamente, porque una vez que los archivos han sido borrados, no pueden recuperarse de ninguna forma.
Si deseamos que rm nos pregunte si queremos borrar o no un archivo, debemos utilizar la opción -i, mientras que si deseamos que no nos pregunte utilizamos la opción -f. Dependerá de la configuración del sistema cual de estas dos opciones es la que está seleccionada por omisión.
Utilizamos el comando mkdir directorio para crear directorios. Pueden utilizarse rutas absolutas o relativas. Es decir que si queremos crear el directorio /home/user/temp, y estamos situados dentro del directorio /home/user, podremos ejecutar mkdir temp o mkdir /home/user/temp indistintamente.
Para borrar directorios utilizamos el comando rmdir directorio. Solamente funcionará si el directorio está vacío. En caso contrario, habrá que borrar primero los archivos, para luego borrar el directorio.
El comando cd nos permite cambiar de directorio, igual que en DOS.
Por ejemplo, cd / nos lleva al directorio raíz, que es de donde surgen todos los directorios del sistema.
Para cambiar a otro directorio dentro del árbol, podemos utilizar cd usr, o cd /home/user. Más adelante
veremos cómo se organiza el árbol de directorios, y qué hay en cada uno.
Utilizado sin ningún otro parámetro, cd nos lleva al directorio personal del usuario (home). Otra manera
de ir al directorio personal es utilizar cd ~, ya que el símbolo ~ identifica al directorio de cada
usuario.
Para cambiar al directorio padre del directorio actual se utiliza cd .. (no olvidar el espacio). Mientras que para volver al directorio en el que nos encontrábamos antes de ejecutar el último cd, podemos ejecutar cd -.
En UNIX los archivos no se identifican por su extensión, como en DOS. Se les puede poner una extensión, pero es de adorno.
El comando file nos permite tener una idea del contenido de un archivo. Al ejecutar file archivo, inspecciona partes del archivo para darse cuenta qué clase de archivo es. Puede decirnos que se trata de un archivo de texto, un directorio, una imagen, etc.
El comando du, Disk Usage, nos muestra el espacio que ocupan todos los directorios a partir del directorio actual. El número de la primera columna es el espacio ocupado por el directorio y está expresado en kb.
El comando df, Disk Free, nos muestra qué tan ocupados están los discos del sistema. El parámetro -h, al igual que en el caso del comando du, nos muestra las unidades en que se miden los numeros presentados.
El comando find permite encontrar archivos, utilizando diversas técnicas. En principio, si se le pasa como parámetro únicamente una determinada ruta, por ejemplo find /home/user, el comando buscará todos los archivos y directorios que se encuentren a partir de esa ruta.
Utilizando algunos otros parámetros es posible buscar los archivos por diversos criterios.
Es posible, además, utilizar opciones adicionales para la búsqueda, que indiquen la profundidad de la búsqueda, que agreguen otros criterios adicionales a los explicados, o que indiquen una acción a llevar a cabo una vez encontrados los archivos.
Otro comando que nos permite buscar archivos es locate. Las busquedas de locate nos sirven para encontrar archivos en cualquier parte del sistema, por ejemplo locate bash nos va a mostrar todos los archivos y directorios del sistema que en su nombre contienen la palabra bash.
Las busquedas de locate son mucho más rápidas que las de find, esto se debe a que utiliza una base de datos que contiene los nombres de los archivos de todo el sistema. Esta base de datos no se actualiza constantemente, por lo que locate no encontrará los archivos recién agregados al sistema e incluirá los recientemente removidos hasta que esta base de actualice.
Para actualizar esta base de datos debemos ejecutar updatedb, como superusuario. En las máquinas que están prendidas constantemente, este programa se ejecuta una vez al día, durante la madrugada, de manera que la base de datos permanece acualizada.
Ejecutando cat archivo podremos ver el contenido de archivo. Este comando puede recibir una serie de archivos, y el resultado será que nos mostrará un archivo a continuación del otro.
Un caso especial se produce cuando ejecutamos cat sin ningún nombre de archivo. En este caso, el comando esperará a que nosotros le demos una entrada, y la irá reproduciendo línea por línea. Hasta que presionemos la combinación Ctrl-d, que indica que la entrada ha terminado.
El comando od Octal Dump, nos permite ver byte a byte el contenido de un archivo. La primera columna es la dirección de cada línea que vemos. Utilizando las distintas opciones, podemos visualizarlo en varios formatos:
Las nuevas versiones de od soportan muchos más formatos, utilizando la opción -t formato.
El comando wc archivo, se utiliza para contar la cantidad de líneas, palabras y letras que tiene un archivo.
El comando less permite paginar la salida de otros comandos, o bien, el contenido de algún archivo.
Si ejecutamos less archivo, veremos la primera página del archivo. Si este archivo es lo suficientemente largo, podremos movernos hacia abajo y hacia arriba utilizando PageUp, PageDown, Home, End, Enter, los cursores, la barra espaciadora, etc.
También podemos realizar búsquedas dentro del archivo, para ello utilizamos la barra /, seguida del patrón que queremos buscar. Por ejemplo, si tipeamos /consola, nos mostrará la primera ocurrencia del patrón consola. Para ver la siguiente ocurrencia, utilizamos n, y para ver la ocurrencia anterior N.
Para salir, utilizamos q.
Cada aplicación que se ejecuta dentro de un sistema UNIX es un proceso. Algunos procesos están ejecutándose sin que nosotros lo sepamos. Otros procesos comienzan a ejecutarse cuando nosotros se lo indicamos.
Cada proceso que se ejecuta dentro de nuestra computadora tiene un número que lo identifica, llamado Process ID (PID). Este número será el que deberemos utilizar para referirnos a ese proceso con otros comandos.
Vemos a continuación los comandos básicos para manejar procesos dentro de los sistemas UNIX.
El comando top nos muestra algunos de los procesos que se están ejecutando, ordenados por el tiempo de procesador de la computadora que consumen. Muestra algunos datos adicionales de cada proceso, por ejemplo, en la primera columna, podemos observar el PID de cada uno.
Además, muestra otros datos acerca del uso que se le esta dando a la máquina.
Para salir: q.
El comando ps nos muestra la lista de procesos que se están ejecutando en la computadora. En particular, es interesante ver la salida de ps ax, que nos muestra todos los procesos, tanto los de nuestro usuario como los de otros, e incluso los procesos que no tienen usuario.
La primera columna de la salida de ps también contiene el PID del proceso.
La combinación de teclas Ctrl-z sirve para suspender una tarea dentro de su ejecución.
Por ejemplo, si estamos ejecutando el proceso top y presionamos Ctrl-z, se suspenderá la ejecución de top y volveremos a obtener la línea de comandos. Antes de devolvernos la línea de comandos, nos indicará cuál es el número de trabajo del proceso que hemos suspendido.
Podemos iniciar varias tareas distintas, y luego suspenderlas. De forma que el número de trabajo de las tareas suspendidas se va incrementando.
El comando bg permite que el proceso que se halle suspendido, continúe ejecutándose en background (de fondo). Mientras que el comando fg permite que un proceso suspendido pase a foreground (a la pantalla principal). Por ejemplo, find /usr -name nethack busca dentro de /usr (grande) un archivo llamado nethack, esto puede tomar una considerable cantidad de tiempo, apretando Ctrl-z y luego ejecutando bg conseguimos que se siga ejecutando de “fondo”, mientras nosotros podemos seguir usando la consola. Cabe aclarar que cuando find encuentre algo lo imprimira en la pantalla.
Para poder ver qué comandos se están ejecutando en background y cuáles han sido suspendidos (o detenidos), podemos utilizar el comando jobs.
La lista que nos muestra este comando incluye el número de trabajo, que no es el mismo que el PID, y podemos utilizar este identificador para decidir cuál de las tareas pasar a foreground o background.
Por ejemplo: fg 1 pasa a foreground el trabajo número 1. Mientras que bg 3 pasa a background el trabajo número 3.
Este comando nos sirve para interrumpir la ejecución de un determinado proceso. El comando envía una señal al proceso por la cual (normalmente) se cierra.
Podemos ejecutarlo teniendo en cuenta el PID del proceso. Por ejemplo: kill 1234, matará el proceso 1234. O bien, teniendo en cuenta el número de trabajo. En ese caso: kill %2, detendrá el trabajo número 2.
Cuando una aplicación se está ejecutando en foreground, y deseamos detenerla, podemos utilizar la combinación de teclas Ctrl-c.
El uso de esta combinación es equivalente a ejecutar el comando kill con el número de proceso de la aplicación que estamos utilizando.
En GNU/Linux existen muchísimos documentos de ayuda, manuales y HOWTOs, que están pensados para que cualquier persona pueda encontrar información sobre lo que está buscando.
Un comando muy importante es man. Este comando nos mostrará las hojas del manual del programa que estamos queriendo buscar.
Por ejemplo, man date nos mostrará el manual del comando date, que ya sabemos que sirve para ver y configurar la fecha, aquí está explicado cómo utilizarlo.
Podemos movernos dentro de las páginas de los manuales utilizando la barra espaciadora, Enter, los cursores y el mismo sistema de búsqueda que utilizamos en less. Para salir, utilizamos q.
Un comando muy similar a man, es el comando info. Las páginas que nos muestra este comando suelen tener una mayor cantidad de información acerca de la aplicación sobre la cual estamos consultando.
Por ejemplo info sh-utils, contiene información detallada sobre algunas de las utilidades del intérprete de comandos (shell), que se verá más adelante.
Algunos comandos (como fg), son parte interna del intérprete de comandos, y por esta razón no tienen una página del manual que los explique.
Para saber de qué manera utilizar estos comandos, usamos help. La ayuda que nos da este comando es más sintética que la de man.
Por ejemplo help jobs, nos informará sobre el uso del comando jobs visto anteriormente.
Dentro del directorio /usr/share/doc, encontramos una gran cantidad de documentos que tratan las distintas aplicaciones que tenemos instaladas en nuestro sistema.
En particular, el directorio /usr/share/doc/HOWTO, contiene artículos sobre cómo hacer determinadas cosas dentro de nuestro sistema.
El shell es el intérprete de comandos. En DOS normalmente el shell es el command.com, en UNIX existen muchos shell usados habitualmente.
Ofrece las mismas capacidades que csh, pero incluye funciones avanzadas, tanto para el usuario como para el programador.
En particular, podremos acceder a un historial de los comandos ejecutados, que se conserva incluso al pasar de una sesión a otra, utilizando los cursores.
Además, completa los nombres de comandos y archivos automáticamente, al presionar la tecla TAB.
Hay muchas otras versiones de shell además de éstas. Pero el estilo general de todos es muy similar. Lo que estudiemos en este curso será compatible con la mayoría de ellos.
Además de ejecutar los comandos que nosotros le indicamos, el shell interpreta ciertos caracteres especiales, a estos caracteres los llamamos metacaracteres.
Cuando nosotros utilizamos algún meta-caracter, los comandos no lo reciben, sino que el shell lo reemplaza por lo que corresponda, y le pasa al comando ejecutado el resultado de ese reemplazo.
Eso es lo que entendemos por interpretar: reemplazar el caracter por otro caracter o por una cadena de caracteres, según corresponda.
| * | Cuando el shell encuentra un *, lo reemplaza por una lista de los archivos que concuerdan con la expresión indicada. Por ejemplo: echo * nos mostrará todos los archivos del directorio. echo a* nos mostrará todos los archivos del directorio que comiencen con a. echo *o nos mostrará todos los archivos que terminen con o. echo /usr/local/* nos mostrará todos los archivos que estén en ese directorio. En el caso de que no hubiera ningún archivo que concuerde con la expresión, generalmente, nos mostrará la expresión que hayamos escrito.
|
| ? | Al encontrar un ? el shell lo reemplaza por cualquier otro caracter. Es decir que la expresión que escribamos se reemplazará por todos los archivos que en esa posición tengan cualquier caracter, y en el resto de la cadena tengan lo que hemos escrito. Por ejemplo: echo ?ola nos podría mostrar archivos como hola, sola, Pola. echo a??a, podría mostrar allá, arca, Asia. Al igual que con el *, si ningún archivo concuerda con el patrón, generalmente, nos mostrará la misma expresión que hemos escrito.
|
| [ ] | Encerrados por los corchetes, podemos escribir un rango de caracteres con los cuales queremos que el shell concuerde. Por ejemplo, ls [af]* nos mostrará todos los archivos que comienzan con a o con f. Podemos además especificar un rango de caracteres, con un guión en el medio. Por ejemplo, a-z (letras minúsculas), 0-9 (números), etc. y combinarlos con caracteres individuales siempre que no sea ambigua la interpretación. (Considerar la concordancia con el caracter -). Por ejemplo, podemos querer sólo los archivos que comienzan con números seguidos de un -, en ese caso escribiríamos ls [0-9]-* o ls [0-9][0-9]-*, si comienzan con dos números seguidos de un -.
|
| [^ ] | Cuando al comienzo de la cadena que está encerrada por los corchetes encontramos el caracter ^, estamos indicando que debe concordar los caracteres que no se encuentran en el rango. Por ejemplo, ls [^0-9]*, nos listará todos los archivos que no comiencen con un número. |
Ejecutar un comando es tan sencillo como escribir el comando y apretar ENTER. Sin embargo, utilizando algunos de los meta-caracteres de shell podemos combinar los comandos entre sí, y lograr resultados mucho más importantes.
Es decir si escribimos ls; echo Hola veremos la salida del echo a continuación de la del ls.
La ejecución de tareas en segundo plano ya se ha estudiado anteriormente, cuando se vieron los comandos relacionados con procesos. Este meta-caracter funciona de manera equivalente, y sus resultados pueden corroborarse utilizando el comando jobs.
Para ver un ejemplo, vamos a usar un nuevo comando, sleep, (un comando simple que espera una determinada cantidad de segundos). Por ejemplo sleep 5, espera 5 segundos antes de devolvernos la línea de comandos.
Ahora, utilizando &: (sleep 20; echo Hola) &. Al escribirlo nos mostrará el PID del comando que estamos ejecutando, y nos devolverá el shell; 20 segundos después, veremos aparecer “Hola” en nuestra línea de comandos.
Antes de que termine de ejecutarse, podemos ejecutar jobs y observar que el proceso se está ejecutando, o bien ps y observar que el comando en ejecución es sleep.
Ejercicio: hacer un comando equivalente que nos avise que ya pasaron los cinco minutos
necesarios para que hierva una pava de agua.
Además, el & nos puede servir para separar comandos: cada vez que lo utilizamos para separar comandos, mandará al comando que esté a su izquierda a background.
Por ejemplo, echo ’* ?* [A-Z-]*’ nos mostrará * ?* [A-Z-]*.
Notar que si no cerramos las comillas y apretamos ENTER, el shell nos mostrará una línea en blanco esperando que sigamos ingresando nuestro comando, hasta que cerremos las comillas.
Por ejemplo echo \* nos mostrará un *.
UNIX tiene un extenso manejo de entrada y salida, es una de las características principales que nos permite combinar pequeñas herramientas para lograr resultados más complejos.
La mayoría de los comandos UNIX que nosotros utilizamos tienen una entrada estándar, una salida estándar y una salida para errores estándar. Las denominamos stdin, stdout y stderr respectivamente.
La entrada estándar por omisión es el teclado, mientras que la salida estándar y la salida de errores son, por omisión, la pantalla.
Un comando genérico, lee datos de la entrada estándar, los procesa de alguna manera, y luego emite el resultado por la salida estándar. En el caso de que durante el proceso hubiera algún error, emitirá una aviso de ese error por la salida de errores.
El Shell se encarga de relacionar estos tres, lo cual no impide que un determinado programa maneje su entrada y su salida de una manera diferente.
Este comando recibe el nombre de pipe, que en inglés significa cañería o tubería. Es decir que es un comando que entuba la salida de un comando con la entrada de otro.
Es interesante observar lo que sucede cuando hacemos: ls > nuevo-archivo, esto es, el archivo nuevo aparece dentro del listado que hace ls. Esto se debe a que el shell, al hacer la relación entre el archivo y el comando, crea el archivo, y luego llama al ls.
Además es necesario tener en cuenta que un comando no puede utilizar como entrada y salida un mismo archivo. Por ejemplo, al ejecutar cat archivo > archivo, el intérprete de comandos nos indicará que esto no es posible.
Una de las características de UNIX es que todo es un archivo. Esto no es una simplificación, el sistema representa los dispositivos (disco rígido, placa de sonido, CDs, disqueteras, algunas conexiones de red, etc) que están conectados a él como archivos.
Estos archivos están todos ubicados a partir del directorio raíz, a partir del cual se abre un árbol de directorios. Al directorio raíz se lo identifica como /. Si hacemos ls / veremos los directorios que se abren a partir del raíz.
Una de las ventajas del manejo de archivos de UNIX es que los usuarios no necesitan saber dónde está cada directorio. Cuando hacemos ls / puede suceder que algunos directorios estén en el disco rígido de la PC, otros estén en un servidor de la red, otros en algún otro servidor, y nosotros no nos enteraremos.
Identificamos con el nombre de file-system a una estructura jerárquica de directorios y archivos. Es decir, una determinada colección de archivos. En un solo sistema UNIX pueden estar montados varios file-systems diferentes. Esto es, un solo sistema UNIX puede agrupar los archivos que están almacenados en distintas particiones de un disco rígido, en una disquetera, en un CD, etc.
El árbol de directorios que vemos a partir del directorio raíz, es la forma en la que organizamos los archivos, no necesariamente el lugar donde los archivos están ubicados físicamente.
Utilizando el comando mount veremos los file-systems que tengamos montados. La salida de este comando nos lista: la identificación del file-system, el lugar en el árbol de directorios en el que está montado y el tipo de file-system que constituye. Además, entre paréntesis, podemos ver los flags con los que se ha montado.
Cuando queremos leer de un diskette, deberemos montarlo, ya que el diskette constituye una nueva estructura de archivos. Podremos montar diskettes que estén grabados en distintos formatos, por ejemplo msdos, ext2, etc.
Para montar el diskette utilizaremos mount /floppy, ya que /floppy es el directorio en el que está configurado que se debe montar el dispositivo de la disquetera, como un tipo de file-system automático, es decir que detecta automáticamente qué tipo de filesystem se tiene.
Es necesario desmontar el diskette antes de sacarlo, ya que -si no lo hacemos- el sistema puede no haber
terminado de actualizar los cambios hechos al file-system del diskette. Para desmontarlo utilizaremos el
comando: umount /floppy.
Otro comando relacionado con los file-systems que se encuentran montados en el sistema es df. Este comando nos muestra el espacio que está siendo utilizado y el que todavía está libre, en los file-systems que se encuentren montados.
Existen diferentes maneras de ordenar la información dentro de los directorios. Veremos un orden básico que la mayoría de las distribuciones utilizan.
En este directorio, por ejemplo, encontramos algunos de los comandos de shell que nombramos.
Estas identificaciones corresponden al sistema de archivos utilizado por las distribuciones de GNU/Linux. En otros sistemas UNIX (como BSD, Solaris, etc). Las identificaciones serán distintas, pero las podremos encontrar en el mismo directorio /dev.
Un dispositivo curioso es /dev/null. Se trata de un dispositivo que borra todo aquello que se mueva a él, como un agujero negro. Otro dispositivo interesante es /dev/random, que nos muestra “basura random”, es decir cualquier tipo de caracteres, generados al azar según los procesos que se estén ejecutando en la máquina y la entrada del usuario.
Esto se debe a que las librerías no están incluidas dentro de los programas, para que sea sencillo reusar el código, y aprovechar mejor el espacio.
En otros sistemas UNIX, las librerías pueden estar incluidas en los comandos, con lo cual este directorio no es necesario.
Por dentro se subdivide nuevamente en un árbol muy parecido al del directorio raíz.
Encontramos, además, directorios como src (donde se suelen guardar los archivos con el código fuente del sistema), games (que tiene juegos), X11R6 (que contiene el sistema X), share (que contiene archivos a los que pueden acceder todos los programas y todos los usuarios).
El contenido de un archivo común no es mas que una sucesión de bytes, pero cómo está esta información almacenada y cómo accedemos a ella es más interesante. Para tener una idea de cómo se guarda la información en los sistemas UNIX veremos el manejo de inodos.
Un inodo contiene el tamaño de un archivo, las tres fechas relacionadas con el archivo (modificación del contenido, acceso al contenido y modificación del inodo), los permisos, el dueño, el grupo, el número de links, e información sobre dónde están físicamente los datos (los bytes) del archivo en el disco.
Notemos que el nombre del archivo no está guardado en el inodo.
De esta forma, un directorio es simplemente un archivo que contiene una lista de números de inodos y nombres de archivos.
Dentro del inodo se guarda el número de links del archivo. Un link es una entrada en un directorio, es decir en la lista de inodos y nombres de archivos. Un archivo puede tener muchos links. Esto significa que dos archivos con distinto nombre pueden apuntar a un mismo inodo, y por lo tanto tener el mismo contenido. Son el mismo archivo con dos nombres diferentes.
Es importante recalcar que una vez creado el link, es imposible decir cuál es el nuevo archivo y cuál es el que ya estaba creado. Si borramos uno de estos archivos, no se borrará el contenido del archivo, sino únicamente la entrada de directorio, y se decrementará la cantidad de links al inodo. Solamente se eliminará el contenido del archivo cuando el número de links llegue a cero.
A este tipo de links se los llama hard links, existe otro tipo de links, llamado soft links o también symlinks (Symbolic Link). Estos links no comparten el inodo del otro archivo, ni aumentan la cantidad de links que tiene el otro archivo, porque se trata únicamente de un puntero a otro archivo, que se puede encontrar en cualquier parte del sistema de archivos. Es muy similar al Acceso Directo de Windows.
Dado que los datos de los inodos se guardan por separado en cada dispositivo (es decir, partición de disco, CD, floppy, etc), no es posible crear hard links entre dispositivos diferentes. Sin embargo, sí es posible crear symlinks.
El comando ln nos permite crear tanto hard links como soft links.
Para crear un hard link deberemos escribir ln viejo nuevo. De tal manera que nuevo estará asignado al mismo inodo al que ya estaba asignado viejo. Si hacemos ls -li del directorio actual, podemos ver el número de inodo en la primera columna, y el número de links en la tercera. veremos que tanto viejo como nuevo tienen el mismo número de inodo y de links.
Para crear un symlink utilizamos ln -s viejo nuevo. En este caso, al hacer ls -li vemos que nuevo tiene un inodo diferente a viejo, y que en el nombre aparece la ruta a la que apunta.
Como ya dijimos antes, todos los archivos tienen un dueño y un grupo. Para ver el dueño y el grupo, podemos hacer ls -l, la tercera columna es el usuario y la cuarta el grupo.
Analizaremos la primera columna (que puede parecer un jeroglífico, pero lo que nos indica es los permisos que tiene cada archivo).
El primer caracter nos indica qué tipo de archivo es. Si tiene una "d" es un directorio, si tiene una "l" es un symlink, si tiene un "-" es un archivo común.
Los siguientes tres caracteres indican los permisos que tiene el archivo para el dueño. La primera columna indica lectura, y puede tener una "r" si está habilitado el permiso o "-" si no lo está. La segunda indica permiso de escritura, y puede tener una "w" si está habilitado o un "-" si no lo está, la tercera indica ejecución, y puede tener una "x" si está habilitado o un "-" si no lo está.
Los otros tres caracteres son los permisos para el grupo, y los últimos tres son los permisos para el resto de
los usuarios.
En el caso de los directorios, el permiso de lectura significa que se puede listar el contenido del directorio, haciendo -por ejemplo- echo dir/*, el permiso de escritura significa que se pueden crear y borrar archivos en el directorio y el permiso de ejecución significa que se pueden buscar archivos, hacer un cd, etc.
Para cambiar los permisos de un archivo utilizamos el comando chmod. Solamente el dueño de un archivo (o el administrador del sistema) puede cambiarle los permisos a un archivo. Aún si no tiene ninguno de los permisos explicados, el dueño del archivo siempre tiene permiso de cambiar los permisos de un archivo.
Hay dos maneras diferentes de utilizarlo. Podemos sumar o restar permisos a los que ya están, o bien configurar todos los permisos a la vez.
Si queremos sumar o restar determinados permisos, utilizamos la siguiente sintaxis:
chmod quien+que archivo. donde "quien" puede ser: u (usuario dueño), g (grupo), o (otros), o bien a
(todos). Y "que" puede ser r, w o x. Los permisos que no se agreguen ni quiten permanecerán como
estaban.
Así, si escribimos chmod u+r archivo le estamos agregando permiso de lectura al usuario. Si hacemos
chmod o-w archivo le quitamos permiso de lectura a los demás. Por otro lado, escribiendo la línea
chmod a+x,go-w archivo le agregamos permiso de ejecución a todos los usuarios, y le quitamos el de
escritura a todos los que no son el dueño.
Por otro lado, existe una manera más rápida, pero también un poco más complicada de cambiar los permisos. Esta manera utiliza números octales. Consideramos r = 4, w = 2 y x = 1. El valor del permiso que queremos asignar será la suma de los permisos. Y lo tenemos que escribir para el usuario, el grupo y los otros.
Ejemplo: chmod 644 archivo asigna permisos de lectura y escritura para el usuario y sólo de lectura para
los demás. chmod 755 archivo asigna permisos de lectura, escritura y ejecución al usuario y de lectura y
ejecución a los demás.
Si deseamos cambiar los permisos dentro de un directorio, de forma recursiva, podemos utilizar la opción -R.
Un usuario puede pertenecer a varios grupos. Para ver a qué grupos pertenece, utilizamos el comando groups.
Y el comando chgrp grupo archivo nos permite cambiar el grupo de un archivo. Solamente podemos cambiar el grupo a otro grupo que también pertenezcamos.
Este comando solamente lo puede ejecutar el superusuario, y le permite cambiar el dueño de un archivo, pero como no tenemos permiso de superusuario, no podemos utilizarlo.
Vi es un editor de texto para consola. Es el editor de texto tradicional de UNIX, y en muchos sistemas es el único disponible, de manera que es importante saber usarlo, aunque más no sea básicamente.
Para comenzar a editar un archivo deberemos escribir: vi archivo, o bien ejecutar vi, y luego abrir el archivo con el comando adecuado.
En vi existen dos modos de trabajo: un modo de edición y un modo de comandos. Al iniciar el programa, estamos en el modo de comandos. Para ingresar al modo de edición debemos apretar i, o bien, Insert. Para volver al modo de comandos, utilizamos la tecla ESC.
Cuando estemos en el modo de edición, todo lo que ingresemos será texto del archivo. Cuando estemos en el modo comandos, no. A veces lo que escribamos no mostrará ninguna salida inmediata en la pantalla.
| :e archivo | abre el archivo. |
| :q | sale del programa, solo si ya se grabaron los cambios. |
| :q! | sale del programa sin grabar los cambios. |
| :w | graba el archivo. |
| :w archivo | graba el archivo con ese nombre (eq. Guardar Como) |
| :wq | graba el archivo y luego sale del programa. |
| 0 | inicio de línea. | $ | fin de línea. | ||
| b | anterior palabra. | w | próxima palabra. | ||
| h | izquierda. | l | derecha. | ||
| k | arriba. | j | abajo. | ||
| G | fin de archivo. | ||||
A la mayoría de estos comandos se les puede agregar un número al principio. El efecto de este número será el de multiplicar el efecto del comando por el número ingresado. Por ejemplo, 10j se mueve 10 lineas hacia abajo.
En el caso de G, el número que se le agregue antes puede ser el número de linea al cual deseamos ir. Si deseamos ir a la primera línea del archivo, debemos escribir 1G.
Como en cualquier editor de texto, podemos cortar, copiar y pegar.
| dd | corta la línea. |
| dw | corta la próxima palabra. |
| d$ | corta hasta el final de la línea. |
| p | pega lo que se haya cortado o copiado |
| u | (undo) deshace la última acción. |
| yy | copia la línea. |
| x | corta el caracter. |
Muchos de estos comandos también aceptan un número que los preceda, de tal manera que se pueden seleccionar varios caracteres, palabras o líneas a un mismo tiempo.
Ingresando /texto, (ENTER) nos llevará a la próxima aparición de ’texto’. Para ir a la anterior: ?texto (ENTER). Una vez que lo hemos buscado, presionando n iremos a la siguiente aparición, y presionando N iremos a la anterior.
| CTRL-g | muestra la línea actual y el total de líneas. |
| o | agrega una línea debajo de la actual, y entra en modo inserción. |
| a | se coloca en el caracter siguiente al actual, y en modo inserción. |
Dentro del mismo vi es posible obtener ayuda sobre cómo manejarlo, utilizando el comando :help, desde el modo comandos. Para salir de la ayuda y volver al archivo que se estaba editando: :q.
Una de las versiones de vi más difundida es el vim (Vi Improved). Tiene muchas más características, como resaltado de sintaxis (syntax highlighting) y muchas otras cosas más. Para los recién iniciados existe un comando vimtutor, que nos da unas breves clases sobre el uso de vim.
A pesar que emacs no se encuentra en todos los sistemas UNIX, y por lo tanto no es una herramienta con la que podemos contar en cualquier caso, es uno de los procesadores de texto más utilizados. En realidad es mucho más que un procesador de texto, puede utilizarse como un lector de correo y de noticias, un navegador web, una interfaz para varios juegos, y hasta un entorno de programación y desarrollo.
Esto es posible porque emacs es principalmente un intérprete del lenguaje LISP, un lenguaje que fue desarrollado para la investigación de inteligencia artificial. Dentro de emacs, es el intérprete de LISP quien ejecuta un editor de texto y el que interpreta cada uno de nuestras entradas. Sin embargo, en esta introducción utilizaremos simplemente sus capacidades como editor de texto.
Para ejecutar emacs podemos, desde la línea de comandos escribir emacs, y dentro del emacs abrir el archivo que queramos editar. O bien, abrir el archivo al entrar al emacs ejecutando emacs archivo, es posible, además, comenzar a editar varios archivos a la vez, utilizando emacs arch1 arch2 arch3.
Para abrir un archivo dentro de emacs, se utilizan las teclas Ctrl-x Ctrl-f. Esto muestra un mensaje en la parte inferior de la pantalla Find file: ~/, que indica que a continuación puede ingresarse el nombre del archivo a editar. Al igual que dentro del intérprete de comandos bash, la tecla TAB nos será de gran utilidad, ya que completará automáticamente el nombre del archivo, o desplegará una lista de los archivos que coincidan con el nombre que se escriba.
Una vez que hemos escrito lo suficiente, se puede grabar utilizando Ctrl-x Ctrl-s.
Para salir de emacs usamos las teclas Ctrl-x Ctrl-c. emacs preguntará si queremos guardar los cambios hechos, contestando "y" se grabarán los cambios, mientras que "n" no los grabará, y "!" no guardará ningún cambio.
Emacs es un editor que no tiene múltiples modos como el vi. Es decir, en cuanto se abre el editor ya está listo para que empieces a escribir y todo lo que se escriba lo incluirá en el archivo que se está editando.
Para acceder a un comando del editor debemos apretar una combinación de teclas. Para eso usamos unas teclas denominadas Meta y Control junto con otras teclas. Estas teclas no se muestran en el texto, son órdenes al editor. La tecla Meta en la mayoría de las PCs modernas no existe y en su reemplazo puede encontrarse la tecla ALT o la tecla ’windows’.
También es posible usar la tecla ESC como reemplazo de la tecla Meta. Pero en ese caso la tecla ESC no es apretada al mismo tiempo que la otra tecla, sino que apretamos primero la tecla ESC, la soltamos y luego apretamos la tecla que dispare el comando o acción del editor.
Por ejemplo, para acceder al tutorial debemos apretar Ctrl-h t, esto significa apretar la tecla Control al mismo tiempo que la tecla h y luego la tecla t. Por comodidad, dentro de los tutoriales y ayudas de emacs (y también dentro de esta breve introducción), se escriben estas combinaciones con una C para Control y una M para Meta.
emacs es un editor que nos permite trabajar con múltiples archivos a la vez. Cada archivo lo deja disponible a través de distintos buffers, que son distintas ventanas a las que el usuario puede acceder; puede cambiar de una ventana a otra en cualquier momento o tener varias ventanas de texto a la vista dentro de la misma pantalla (dividiéndola al medio, en cuartos, en octavos, etc).
Para obtener una lista de las distintas ventanas disponibles, podemos apretar C-x b, esto dividirá la pantalla actual en dos y en la parte inferior tendremos una lista de todas las ventanas disponibles. Con C-x o podemos pasar de la ventana superior a la inferior, y viceversa.
A continuación, algunas otras teclas que pueden llegar a resultar útiles en el manejo de ventanas.
| C-x 2 | Divide la ventana actual en dos partes horizontales |
| C-x 3 | Divide la ventana actual en dos partes verticales |
| M-C-v | Avanza una pantalla en la otra ventana |
| C-x o | Cambia de ventana |
| C-x b | Muestra una lista de todas las ventanas disponibles |
| C-x k | Cierra la ventana actual |
| C-x 0 | Cierra la otra ventana |
A continuación, algunas otras combinaciones de teclas que pueden resultar útiles en el uso de emacs.
Para deshacer el último cambio realizado, se utiliza la combinación C-_. Esta combinación puede presionarse tantas veces como se desee para ir deshaciendo todos los cambios realizados.
Si, llegado un punto, si quiere volver a realizar los cambios que se han deshecho, simplemente se realiza cualquier cambio (por ejemplo, escribir un caracter) y luego se vuelve a presionar C-_ tantas veces como sea necesario.
Dentro de emacs es posible utilizar los cursores para moverse a través del texto del archivo, pero además es
posible utilizar estas teclas.
| C-n | Baja una línea | C-p | Sube una línea | ||
| C-f | Avanza un caracter | C-b | Retrocede un caracter | ||
| M-f | Avanza una palabra | M-b | Retrocede una palabra | ||
| C-a | Principio de línea | C-e | Fin de línea | ||
| M-a | Principio de oración | M-e | Fin de oración | ||
| M-arriba | Principio de párrafo | M-abajo | Fin de párrafo | ||
| C-v | Sube una pantalla | M-v | Baja una pantalla | ||
| M-< | Principio de la ventana | M-> | Fin de la ventana |
En emacs, para poder copiar y pegar, primero se inicia la selección del texto, luego se mueve el cursor hasta el final de la selección (el programa normalmente no indica que se está marcando el texto), y una vez que se llega al final de la selección se presiona la combinación correspondiente a cortar o copiar, según se desee.
| C-espacio | Comenzar a marcar |
| C-w | Cortar la región marcada |
| M-w | Copiar la región marcada |
| C-y | Pegar la región que se haya cortado o copiado. |
| C-s | Busca hacia abajo |
| C-r | Busca hacia arriba |
| C-s C-s | Repite la búsqueda |
| M-C-s | Busca utilizando una expresión regular |
| M- % | Reemplaza en el texto, con confirmación |
| C-d | Borra un caracter |
| M-d | Borra una palabra |
| M-del | Borra la palabra anterior |
| C-k | Borra una línea |
| M-k | Borra una oración |
Siempre que interactuamos con el shell estamos creando pequeños programas. Cuando a estos pequeños programas los guardamos en un archivo que pueda ejecutarse luego, lo llamamos un “script”. Estos scripts sirven, entre otras cosas, para tareas de automatización.
Los scripts de shell son básicamente programas escritos en el lenguaje del shell, se parecen a los archivos .BAT del DOS. Aunque es cierto que, si se van a escribir más de varias decenas de líneas de script, es mejor recurrir a un lenguaje diferente del shell, pensar en que los scripts de shell son solamente pequeños programas sería cometer una injusticia con la flexibilidad y comodidad que ofrecen al usuario.
Normalmente los scripts de shell se crean cuando es necesario combinar en una única acción una tarea rutinaria.
Estos scripts pueden ser muy breves (una sola línea), o bastante largos (varias pantallas). Vamos a empezar con algunos ejemplos muy sencillos.
Creamos un archivo que contenga: who | wc -l, esto lo podemos hacer utilizando el comando echo, con la salida estándar a un archivo, o bien utilizando el editor vi. El archivo lo llamaremos cuantos.
Para poder ejecutar este pequeño script, tenemos que utilizar el intérprete del shell. Hay dos formas de hacerlo: sh cuantos, invocará al sh para que interprete nuestro script y lo ejecute.
El archivo no lo podemos ejecutar directamente, porque al crearlo, lo hemos creado como archivo de texto, y no tiene permisos de ejecución. Para que podamos ejecutarlo tenemos que agregarle el permiso: chmod u+x cuantos. Una vez que le hemos agregado el permiso, nuestro archivo ha pasado a ser un ejecutable, y se lo puede invocar como a cualquier comando. La línea para invocarlo será: ./cuantos.
Llama la atención el ./ que tenemos que agregar al principio para poder ejecutar el archivo. Esto simboliza al directorio actual. Lo que estamos haciendo es diciéndole al shell que busque el archivo “cuantos” en el directorio actual. Esto se debe a que el directorio actual no está en la lista de los directorios en los que el shell busca para encontrar un determinado comando.
Los directorios en los que el shell busca son /bin, /usr/bin y algunos otros. Están definidos en una variable llamada PATH.
Para poder ver el contenido de la variable PATH, podemos ejecutar desde línea de comandos: echo $PATH. Es importante recalcar que la variable se llama PATH, pero para ver su contenido le agregamos el símbolo $ adelante, este símbolo es un meta-caracter de shell, como los vistos anteriormente, y le dice al shell que lo que viene a continuación es una variable.
Así como PATH también existen muchas otras variables. Algunas determinadas por el sistema, y otras determinadas por nosotros.
Llamamos entorno al conjunto de variables, como el PATH, el nombre de usuario, el directorio actual, el directorio principal, las preferencias de lenguaje, etc. que determinan a la consola que estamos utilizando en este momento. Podemos ver cuales son las variables de nuestro entorno escribiendo: set.
A estas variables de entorno, nosotros podemos agregar nuevas variables. Para ello podemos escribir: variable=valor. Y haciendo echo $variable podremos ver el valor que le asignamos a la variable.
Al ejecutar un programa, este programa recibe una copia de nuestro entorno, donde algunas variables pueden mantenerse (variables exportadas), y otras pueden no estar. Un programa puede modificar las variables que tiene en su entorno, pero no las del entorno anterior. A su vez, dentro de ese programa podemos ejecutar un nuevo programa, que tendrá su propio entorno, con sus propias variables.
Para hacer que los programas hereden las variables que nosotros definamos, existe un comando llamado
export, que nos asegura que los programas que se ejecuten, reciban esa variable en su entorno.
Ejemplos
Cuando ejecutamos un comando, puede suceder que necesite parámetros. En el caso de los scripts, los parámetros se encuentran en variables especiales que identificamos como $1, $2, $3, etc. El nombre de la variable nos indica la ubicación del parámetro.
Para ver esto en un script muy sencillo, armaremos un script que contenga la línea echo $1, de forma que
-al invocarlo- nos mostrará el parámetro que le pasemos al ejecutarlo.
Para tener el caso de un script un poco más útil, vamos a hacer un script que nos permitirá convertir rápidamente en ejecutables a los próximos scripts que realicemos: chmod +x $1. Le pondremos de nombre cx. Para hacer ejecutable este script, vamos a aprovechar lo que ya escribimos y haremos: sh cx cx.
Podemos mejorar este script, de tal manera que reciba más parámetros y pueda hacer ejecutables más
archivos a la vez. Podríamos escribir, por ejemplo. chmod +x $1 $2 $3 ..., pero existe una manera más
elegante (y más eficiente): chmod +x $*. Al encontrar el $*, el shell lo reemplazará por todos los parámetros que
haya recibido el script.
Por último, veremos la utilidad de las comillas dobles ("), en su relación con los parámetros. Usaremos un script que contenga la línea: echo "Buen día $1". Al ejecutarlo con un parámetro (por ejemplo, Pedro), la salida del comando será Buen día Pedro.
Si en el ejemplo anterior hubiéramos utilizado comillas simples, la salida del comando hubiera sido Buen día $1, ya que dentro de las comillas simples el meta-caracter $ no es interpretado, mientras que dentro de las comillas dobles si.
Existen una gran variedad de programas que reciben una entrada, la procesan y emiten una salida, a este tipo de programas le llamamos filtros. Estos son una parte fundamental del sistema ya que relacionando filtros simples se puede conseguir prácticamente cualquier cosa, a nivel de administración de archivos y scripts..
Entre estos filtros están:
| cat | para mostrar la entrada. |
| grep, tail, head y cut | para seleccionar una parte de la entrada. |
| less y more | para paginar la entrada. |
| sort | para ordenar la entrada |
| tr | para alterar la entrada en forma ordenada. |
| comm y diff | para comparar dos entradas. |
| wc | para contar la entrada. |
Un comando muy útil que nos proporciona UNIX es grep. Su función principal es imprimir por pantalla solamente las líneas que concuerden con un patrón que nosotros le indicamos.
Por ejemplo: ls -l | grep archivo, nos mostrará todas las líneas del ls -l que concuerden con archivo.
Algunas opciones de grep son:
Vamos a hacer un ejemplo de una agenda sencilla, utilizando el comando grep y unos scripts de shell. En primer lugar necesitamos tener un archivo con unas cuantas líneas de la forma: “nombre: teléfono”. Por lo menos cuatro o cinco líneas, como para probar este ejemplo.
Una vez que hemos creado el archivo, crearemos el script, que se llamará 110, y deberá contener la siguiente línea: grep -i "$*" agenda. Y para buscar un teléfono dentro de nuestra agenda haremos: 110 nombre.
El comando tail nos permite ver la cola de un archivo, es decir sus últimas líneas (últimas 10 por omisión). Esto, aunque a simple vista no parezca útil, resulta de gran utilidad para ver archivos grandes como, por ejemplo, logs (archivos donde se guardan mensajes de estado y/o de errores).
Para probar el comando vamos a utilizar los logs del sistema, que se suelen guardar en /var/log, en particular /var/log/messages es el archivo que contiene gran parte de los mensajes del sistema. Podemos hacer tail /var/log/messages y compararlo con la salida de cat /var/log/messages.
Además a tail podemos indicarle cuántas líneas queremos que nos muestre. Con la opción -20, por
ejemplo, le diríamos que nos muestre 20 líneas y así con cualquier número que le pasemos. También
podemos decirle que nos muestre el contenido del archivo a partir de una determinada línea, por
ejemplo tail +5 archivo nos mostrará el contenido del archivo desde la línea 5 en adelante.
Otro comando similar a tail es head. Su comportamiento es muy similar, pero en lugar de mostrar las últimas líneas de la entrada, muestra las primeras.
Este comando nos permite obtener una salida ordenada, si hacemos ls | sort obtendremos la salida de ls con un orden alfabético.
Ahora probemos ls -i | sort, sort ordena la salida de ls alfabéticamente, eso quiere decir que los
números no van a estar ordenados de menor a mayor sino en orden alfabético. Para ordenarlos numéricamente
existe la opción -n, ls -i | sort -n producirá una salida ordenada de menor a mayor. Si quisiéramos, en
cambio, que lo ordene de mayor a menor, debemos usar ls -i | sort -nr, es decir -r ordena en orden
inverso.
También podemos ordenar por una determinada columna, para entender esto de una manera más clara veamos la salida de ls -l, estas líneas pueden ser ordenadas por tamaño, por nombre, por fecha, etc. Para eso tenemos que indicarle cuál columna tiene que ordenar y con qué criterio. Notar que sort cuenta las columnas empezando de 0.
Por ejemplo:
ls -l | sort +4nr ordena la salida de ls por el tamaño dejando los más chicos al final. En este caso, la n, que indica ordenamiento numérico es opcional, ya que sort decide automáticamente el ordenamiento.
ls -l | sort +4n +8 ordena la salida de ls primero por tamaño y luego por el nombre del archivo. En
este caso, es necesario poner la n, que indica ordenamiento numérico.
También existe un opción -u que nos permite eliminar las lineas iguales adyacentes de la salida de sort. Es decir que si nuestra salida produce dos líneas iguales una debajo de otra, veríamos solamente una línea.
Este comando nos permite transliterar caracteres, es decir cambiar determinado caracter por otro. Si escribimos tr ’a-z’ ’A-Z’ < archivo, veremos que tr transforma todas las minúsculas en mayúsculas.
Los parámetros del ejemplo anterior son rangos (de la ’a’ a la ’z’ y de la ’A’ a la ’Z’), pero no es necesario que lo sean. Lo que sí nos exige tr es que los parámetros tengan la misma cantidad de caracteres, o bien que el segundo sea un solo caracter. En este último caso reemplazará todos los caracteres del primer parámetro con el del segundo.
La opción -c indica que deben transliterarse todos los caracteres que no estén incluidos en el primer
parámetro.
Ejemplo difícil:
cat archivo | tr -c ’a-zA-Z’ ’\n’ | tr ’A-Z’ ’a-z’ | sort -u
El primer tr convierte todo lo que no sea letras en \n (retorno de carro), el segundo convierte todas las mayúsculas en minúsculas y el sort del final las ordena alfabéticamente eliminando las líneas iguales, con lo que obtenemos una palabra por línea.
Este comando nos sirve para comparar el contenido de dos archivos, línea por línea. Para poder probar este comando, debemos crear dos archivos parecidos, que tengan unas cuantas líneas en común, y otras distintas. Luego, debemos hacer: comm archivo1 archivo2
La salida está separada en tres columnas: en la primera columna estarán las líneas que están en el primer archivo y no en el segundo, en la segunda columna veremos las líneas del segundo archivo que no estén en el primero y por último, en la tercera columna, las que están en los dos.
Además podemos indicar cuál de esas columnas no queremos que muestre, por ejemplo, utilizando: comm -12 arch1 arch2 muestra solamente la tercera columna, es decir, las líneas que están en ambos archivos.
El problema que tiene comm es que espera que las líneas estén ordenadas alfabéticamente, o en la misma
posición dentro del archivo. De modo que puede suceder que archivos muy similares sean procesados por comm
como archivos muy diferentes. Para procesamiento más avanzado de diferencias de archivos puede utilizarse el
comando diff.
Ejemplo:
En /usr/share/dict/ normalmente tenemos un archivo diccionario, en el cual encontramos una palabra por renglón. En especial, el archivo words suele ser un symlink al diccionario del idioma de nuestro sistema.
Lo que vamos a hacer es armar un pequeño analizador ortográfico, usando los filtros recién vistos.
Utilizaremos comm para verificar si la palabra está en el diccionario, y que nos avise si no está. Primero
deberemos llevar el texto a una palabra por línea ordenada alfabéticamente (que es el ejemplo que utilizamos
con tr). Y luego, utilizar comm para comparar con el diccionario.
El comando completo será:
Notar que el - como parámetro del comm le indica que use la entrada estándar para leer el primer archivo.
Existen, además de los filtros que ya vimos, otros dos filtros muy poderosos, llamados sed y awk. Tienen una sintaxis tan avanzada que se los considera pequeños lenguajes de programación. En este curso no los vamos a estudiar.
Sin embargo, gran parte de la potencia de estos es su manejo de expresiones regulares que es el mismo que el de grep, que veremos a continuación.
Como ya vimos, podemos hacer grep patrón archivos y veremos las líneas que concuerdan con el patrón en esos archivos,
La gran fortaleza de grep se encuentra en la sintaxis del patrón. Hasta ahora, el patrón que ingresábamos era simplemente una palabra, y eso le indicaba a grep que debía encontrar las líneas que contuvieran esa palabra.
Sin embargo, en ese patrón podemos incluir lo que se llama una expresión regular. Las expresiones regulares son cadenas de caracteres que permiten transmitirle a los filtros una búsqueda mucho más avanzada. Tenemos la posibilidad, por ejemplo, de indicar si queremos que algo esté al principio o al final de un archivo, si queremos que esté repetido una determinada cantidad de veces, etc.
Por ejemplo, podemos querer ver todas las líneas del comando who que comienzan con un nombre de usuario en particular. Esto lo haríamos ejecutando: who | grep ^usuario.
Por ejemplo, si hacemos ls -l | grep ’^.......rw’ veremos los archivos que tengan permisos de lectura y escritura para el resto mundo.
Por ejemplo, ls -l | grep ’^.*rw’ puede mostrarnos los archivos que tengan algún permiso de escritura y lectura, o bien algún archivo que contenga las letras rw en su nombre.
Un problema común es que muchos de los caracteres que grep usa como caracteres especiales son los mismos que usa el shell como meta-caracteres y esto puede llegar a confundirnos mucho, por lo que usamos los patrones entre comillas simples (’...’) para evitar problemas de interpretación del shell. Pero también podemos querer que el grep no interprete determinado caracter en ese caso usamos \ .
En realidad, grep es el primero de una familia de comandos, egrep tiene un set de expresiones regulares más completo, mientras fgrep esta optimizado para manejo de archivos grandes, pero solo busca literales.
En la actualidad la versión GNU de estos comandos resume los tres dentro de grep con las opciones -E y -F, pero existen más, como el ngrep (network grep), grepmail, etc.
Se listan a continuación las expresiones de grep y egrep, por orden de precedencia, con una explicación somera
de su significado.
| Expresión | Significado |
| c | cualquier caracter no especial, concuerda a si mismo |
| ∖c | cancela significado especial de c |
| ^ | inicio de línea |
| $ | fin de línea |
| . | cualquier caracter individual |
| [...] | cualquiera de los caracteres en ...; incluye rangos de tipo a-z |
| [^...] | cualquiera de los caracteres que no esté en ...; también se incluyen los rangos a-z |
| r* | cero o más ocurrencias de r |
| r+ | una o más ocurrencias de r (egrep) |
| r? | cero o una ocurrencia de r (egrep) |
| r1|r2 | expresión r1 o expresión r2 (egrep) |
| ∖(r∖) | agrupar expresión regular r (grep) |
| (r) | agrupar expresión regular r (egrep) |
| ∖num | lo que concordó con la num-ésima expresión regular agrupada |
Ante la pregunta posible, que puede surgir mirando esta tabla, de cuál es el significado de (r) cuando se utiliza grep, la respuesta es que simplemente concuerda con los paréntesis, como cualquier caracter sin significado especial
Utilizando el diccionario que se encuentra en el directorio /usr/share/dict, encontrar las expresiones regulares que concuerdan con los siguientes tipos de palabras.
Además de las herramientas para manejo de variables que se explicaron anteriormente, el shell nos permite utilizar herramientas para manejo de ciclos y para estructuras condicionales, veremos a continuación cómo utilizar y manipular los parámetros y luego ejemplos que utilizan if, for, while y case, junto con varias herramientas y características del shell, como manejo de funciones, valores de retorno, etc.
Como ya hemos visto, los scripts de shell pueden recibir y manipular parámetros. Estos parámetros se representan dentro de los scripts como $1, $2, etc. El conjunto de todos los parámetros está representado por $*, mientras que la cantidad de parámetros está representada por $#.
Existe, además un comando llamado shift que permite eliminar el primer parámetro de la lista, y correr todos los parámetros. De tal manera que el segundo parámetro pasa a ser $1 y así.
Veremos un ejemplo sencillo:
El comando set nos permite ver todas las variables de entorno. Pero además, nos permite asignarle valor a los parámetros $1, $2, etc. Por ejemplo:
Es la estructura que permite ejecutar los comandos solamente si se cumple una determinada condición. La sintaxis más usual:
if [ condición ]; then
comandos else comandos fi
|
if [ condición ]; then
comandos fi
|
En realidad, los corchetes [ ] son un comando en si mismo, también llamado test, por eso, para armar
la condición utilizamos la sintaxis de test. (para más información: man test).
Las condiciones serán de este estilo:
| !condición | Si condición es falsa |
| condición1 -a condición2 | Las dos condiciones son verdaderas |
| condición1 -o condición2 | Una de las dos condiciones es verdadera |
| cadena-de-caracteres | La cadena no esta vacía |
| -z cadena-de-caracteres | La cadena esta vacía |
| cadena = cadena | Las dos cadenas son iguales |
| cadena != cadena | Las cadenas son distintas |
| entero -eq entero | Los enteros son iguales |
Por otro lado, también podemos colocar otra cosa que no sea el comando test, otros programas, que le devuelvan al if un cero o un uno, que el if luego interpretará como false o true respectivamente. O también, la palabras true y false.
Realizaremos un script que escriba un mensaje si hay más de un usuario conectado y otro diferente si hay sólo un usuario conectado.
En este script, primero guardamos la cantidad de usuarios conectados al sistema en la variable cuantos. Esto lo hacemos utilizando las comillas invertidas, que son un recurso que nos provee el shell para utilizar la salida de los comandos en nuestro código; cada bloque encerrado por las comillas invertidas es reemplazado por la salida del comando en cuestión. Otra forma de hacer esto es utilizando una sintaxis alternativa a las comillas invertidas $(...), esta forma tiene la ventaja que podemos anidarla fácilmente.
Luego utilizamos la estructura de if para compararlo con 1, la opción -gt del comando test significa mayor
que.
Recordar: el comando [ normalmente es sinónimo del comando test.
Es una estructura que permite una iteración durante un número determinado de veces.
La sintaxis:
La variable, cuando se la coloca al lado del for, no lleva el signo $ adelante, pero si en los comandos se hace referencia a ella, se debe escribir $variable.
La lista puede ser:
Una lista de números. Ej: 1 2 3 4
Una lista de archivos. Ej: *.java
Una lista de argumentos. Ej: $*
Por ejemplo, si quisieramos hacer copias de varios archivos agregandoles una extensión, podriamos hacer.
A continuación realizaremos un script que recibe por parámetro todos los usuarios que queremos saludar y les manda un saludo a cada uno solamente si están conectados al sistema.
Esta vez utilizamos la estructura for para procesar los argumentos de nuestro comando. Para cada uno de los parámetros recibidos, verificamos si ese usuario está conectado o no. Para esto, abusamos un poco del if y demostramos que no es obligatorio usar test con el if. Aquí utilizamos la salida de un comando.
Si el usuario está conectado usamos el comando write (que le manda un mensaje a la consola del usuario), para enviar un saludo a cada uno.
Para poder mandar el mensaje, utilizamos un meta-caracter de shell muy especial. Este meta-caracter comienza con << EoT, y con esto le indica al shell que la entrada de este comando es todo lo que ingresemos a continuación hasta la que encuentre una línea que solamente contenga la cadena EoT.
Esta cadena podría ser cualquier otra, podríamos por ejemplo poner << blablabla, y luego deberíamos terminar el texto con una línea que contenga blablabla.
Es una estructura que permite una iteración hasta que una determinada condición no se cumpla.
La sintaxis:
La condición es equivalente a la del if.
A continuación veremos otra manera de procesar los parámetros recibidos.
Este simple script imprime en cada línea cada uno de los parámetros recibidos. Vemos que si omitimos las " " el comando test nos devuelve un error, pues espera un solo parámetro.
En casi todos los lenguajes de programación encontramos una estructura que nos permite realizar distintas acciones según el valor de una determinada variable.
En el caso del shell esta estructura es case. Y se utiliza con la siguiente sintaxis:
El patrón con el que comprobamos al utilizar case es similar al que utiliza el shell (* para cualquier
cadena, ? para cualquier caracter, [ ] para rangos, ∖ para escapar valores especiales y ’ ’ para escapar cadenas
completas), además de un muy cómodo | para usarlo como o.
Para ver cómo es su funcionamiento, estudiaremos un ejemplo, en el que utilizamos el comando cal. Este comando nos permite visualizar calendarios. Utilizado sin ninguna opción nos muestra el mes actual. Al agregar un número a continuación (por ejemplo cal 2020) nos muestra el calendario de ese año. Y si le pasamos dos parámetros (por ejemplo cal 11 2002) nos muestra el calendario de ese mes y ese año.
Este comando no entiende nombres de meses (enero, febrero, etc), y al ejecutar cal 10 la salida será el calendario del año 10, no del mes 10 del año actual, que es más probablemente nuestra expectativa. El script que realizaremos permitirá obtener un nuevo comando (ncal) que tenga estas funcionalidades.
Un uso muy frecuente del case de shell se encuentra en los demonios de GNU/Linux. Los demonios son los servicios que se ejecutan en el sistema más allá de qué usuario es el que está loggeado. Suelen existir scripts de shell que se encargan de iniciarlos, detenerlos, reinciarlos, etc.
El shell nos provee de un manejo de funciones. Una función es un conjunto de instrucciones encerradas en un bloque de código, una caja negra que hace determinado trabajo. Deben ser declaradas antes de poder llamarlas, y para llamarlas alcanza con tipear su nombre.
Las funciones reciben sus parámetros en $1, $2, $*, etc. Y devuelven valores entre 0 y 255, esto se consigue con la instrucción de shell return. El valor que devuelven puede ser accedido en el script en la variable $?. Normalmente, las funciones acceden a variables globales, para poder usar locales se debe usar la instrucción de shell local.
A continuación, algunos ejemplos que se proponen armar una calculadora en shell.
Se trata de una función que suma todos los parámetros que recibe. Si no recibe ningún parámetro el resultado es cero. En cambio, si recibe algún parámetro, inicializa la variable res con el valor del primer parámetro, que luego borra de la lista de parámetros con el comando shift. Y a continuación suma uno a uno, todos los otros parámetros, utilizando el comando de shell let, que permite realizar operaciones aritméticas simples.
Así como la suma, podemos ver también la multiplicación y la división.
Existen aún más capacidades para los scripts de shell, que no se explican en este curso. Más información puede encontrarse en la gran documentación disponible en Internet, o leyendo el manual de bash.