O shell é uma das ferramentas mais básicas de um sistema operacional. Ele é responsável por interpretar comandos e acessar recursos como diretórios, arquivos, executáveis e processos.
O shell não é um software em específico, existem várias implementações diferentes com funcionalidades distintas.
Em sistemas derivados do Unix, o sh e o bash são os shells mais utilizados. Há também outras implementações menos conhecidas e mais específicas, como zsh, fish, ksh, csh e tcsh. Todos estes podem ser generalizados pelo termo Unix Shells.
Neste curso, o shell utilizado será o bash, pelo motivo de estar disponível na maioria das plataformas (inclusive no Windows).
Da mesma maneira que o shell pode interpretar comandos que o usuário digita interativamente no terminal, é possível desenvolver scripts para realizar tarefas mais complexas, esses scripts acabamos chamando de scripts em shell. Como qualquer outra linguagem de programação, o shell definirá como os comandos, funções, operadores, fluxo de execução e variáveis irão se comportar.
No Ubuntu, o shell pode ser acessado abrindo o Terminal.
- Importante! - É comum confundir shell com o terminal, porém são duas aplicações completamente distintas. O terminal em si serve apenas para renderizar a saída de texto que é produzida pelo shell ou qualquer software que execute nele.
Ao acessar o shell nos deparamos com a mensagem de prompt, que precede o campo para entrar com os comandos:
O shell faz o trabalho de mapear e disponibilizar os comandos disponíveis do sistema operacional, estes comandos podem ser:
- Aplicações executáveis (mapeadas pela variável de ambiente
PATH, que veremos a seguir) - Funções internas do shell (builtins)
- Funções criadas pelo usuário
- Aliases
- Keywords
Para verificar se um determinado comando existe e pra ver o tipo dele, utilize o
comando type:
user@debian:~$ type echo
echo is a shell builtin
user@debian:~$ type man
man is /usr/bin/man
user@debian:~$ type type
type is a shell builtin
No exemplo acima, man é um binário executável que está no diretório
/usr/bin, enquanto type e echo são funções builtins do shell.
Os comandos a seguir estão presentes em qualquer sistema derivado do Unix, com eles é possível interagir e navegar entre arquivos e diretórios e ter acesso a informações básicas:
| Comando | Descrição |
|---|---|
ls | Lista o conteúdo do diretório atual |
cd | Navega entre diretórios |
mkdir | Cria diretórios |
cp | Copia arquivos e diretórios |
rm | Remove arquivos e diretórios |
mv | Move arquivos e diretórios |
cat | Mostra o conteúdo de arquivos |
pwd | Mostra o caminho do diretório atual |
echo | Imprime mensagem de texto |
whoami | Mostra o nome do usuário atual |
uname | Mostra informações do sistema operacional |
man | Mostra o manual de referência de comandos e APIs |
Todos os comandos podem possuir parâmetros e modificadores, como por
exemplo, o comando ls:
user@debian:~$ ls
Desktop Downloads
user@debian:~$ ls -l
drwxr-xr-x 2 user user 4096 Sep 10 17:59 Desktop
drwxr-xr-x 2 user user 4096 Sep 10 17:59 Downloads
user@debian:~$ ls -la
drwx------ 4 user user 4096 Sep 10 17:59 .
drwxr-xr-x 5 root root 4096 Sep 10 17:58 ..
-rw-r--r-- 1 user user 21 Feb 14 2017 .bash_logout
-rw-r--r-- 1 user user 57 Feb 14 2017 .bash_profile
-rw-r--r-- 1 user user 141 Feb 14 2017 .bashrc
drwxr-xr-x 2 user user 4096 Sep 10 17:59 Desktop
drwxr-xr-x 2 user user 4096 Sep 10 17:59 Downloads
user@debian:~$ ls Downloads
learn-shell-script.zip
No exemplo acima o comando ls é chamado com dois modificadores diferentes, o
l e o a, nota-se que também é possível passar um diretório como
parâmetro.
- Dica: Veja o manual de referência do comando
lspara descobrir a finalidade dos modificadores (-le-a) utilizados acima.
Assim como linguagens imperativas, o shell também oferece variáveis, que podem ser atribuídas e usadas da seguinte maneira:
user@debian:~$ assunto="shell script"
user@debian:~$ echo "Olá, vamos falar de $assunto?"
Olá, vamos falar de shell script?
- Note que não podem haver espaços antes ou depois do operador de atribuição (
=), caso contrário o shell interpretariaassuntocomo um comando, o que não é o que desejamos.
Também é bastante útil atribuir a saída de comandos a variáveis:
user@debian:~$ hoje=$(date +%d/%m/%Y)
user@debian:~$ agora=`date +%H:%M`
user@debian:~$ echo "Olá, agora são $agora horas do dia $hoje."
Olá, agora são 10:12 horas do dia 11/09/2017.
As duas maneiras acima, utilizando ` ` e $() são equivalentes.
No shell, há um conjunto de variáveis pré-definidas que são responsáveis por
passar informações relevantes a programas executados por ele. Essas variáveis
podem ser visualizadas com o comando env.
A definição das variáveis de ambiente dependem de quais arquivos são carregados
com a inicialização do shell. No bashisso é um pouco complicado,
mas se você quiser modificar ou criar uma nova variável de ambiente a nível de
usuário, provavelmente você irá querer modificar os arquivos .profile ou
.bashrc.
Há também variáveis especiais, como por exemplo o $RANDOM, que retorna um
número aleatório a cada chamada, o $?, que guarda o código de saída do último
comando e o $$, que guarda o ID de processo do shell.
Chamamos de stdin a entrada padrão de dados de um processo.
Chamamos de stdout e stderr todo o texto que o processo imprime de volta
para o shell. A diferença desses dois canais é que o stderr é
convencionalmente utilizado para imprimir erros.
O redirecionamento de entrada e saída dos comandos é uma funcionalidade bastante útil do shell script, com ela é possível manipular o fluxo da informação de uma maneira fácil.
Os operadores que iremos utilizar são:
| Operador | Descrição |
|---|---|
> | Redirecionar stdout para arquivo (sobrescrever) |
>> | Redirecionar stdout para arquivo (inserir no final) |
| | Redirecionar stdout como stdin do próximo comando |
< | Redirecionar o arquivo com stdin para o comando |
2> | Redirecionar stderr para arquivo (sobrescrever) |
2>> | Redirecionar stderr para arquivo (inserir no final) |
2>&1| | Redirecionar stderr como stdin do próximo comando |
A linha abaixo escreve no arquivo processos.txt a tabela atual de processos:
user@debian:~$ ps -aux > processos.txt
Se o arquivo não existir, ele será automaticamente criado no diretório atual. Se existir, seu conteúdo será substituído pela saída do comando.
Vamos supor que esse arquivo será utilizado para algo importante, nesse caso, podemos anotar a data no final dele para informar quando o conteúdo foi extraído:
user@debian:~$ echo "Tabela extraída em $(date)" >> processos.txt
Vamos supor também que você quer enviar esse arquivo por e-mail, isso é possível com:
user@debian:~$ mail -s "Processos" email@domain.com < processos.txt
Para o operador de pipe |, podemos utilizar o seguinte exemplo, supondo
que o arquivo lista_de_compras.txt seja uma lista com um tamanho considerável:
user@debian:~$ cat lista_de_compras.txt
Abacaxi
Arroz
Banana
Couve
...
user@debian:~$ cat lista_de_compras.txt | shuf | head -n 3
Pão
Leite
Ovo
user@debian:~$ cat lista_de_compras.txt | shuf | head -n 3
Arroz
Iogurte
Maçã
O que acontece acima? Neste exemplo podemos ver que 3 comandos são chamados, mas o que eles fazem, em qual ordem?
Para ter uma ideia, procure saber o que os comandos shuf e head fazem, você
pode consultar com o comando man.
Experimente criar sua própria lista e testar o operador | (pipe) com ambos os comandos separadamente
para ver o que acontece:
user@debian:~$ cat lista.txt | shuf
...
user@debian:~$ cat lista.txt | head -n 3
...