Bash/Builtin

Beschreibung

Es liegt wohl in der Natur des Linux-Neulings, seine Testprogramme und -skripten «"test« zu benennen (eigentlich kann ich mich an keinen Linuxkurs erinnern, indem nicht mindestens einer der Teilnehmer auf diese Weise mit den builtin Kommandos der Bash konfrontiert wurde).

Nach verrichteter Arbeit zeigte der Testlauf:

ls -l test
-rwxr-xr-x  1   user    users       12177 Sep 23 10:52 test
test

Mit Kenntnis des Vorgehens der Bash bei der Suche nach einem Kommando, gelangt man bald zum Schluss, dass sich ein builtin Kommando vorgedrängelt hat.

Es gibt eine Fülle solcher eingebauter Kommandos und mindestens 4 Gründe, warum solche in der Bash überhaupt existieren: # Weil es ein solches Kommando in Unix nicht gibt (Beispiel "source")

1. Weil ein builtin Kommando effizienter arbeitet, als ein externes Kommando (keine Prozesserzeugung notwendig; Beispiel »echo«)
2. Weil nur ein eingebautes Kommando Bash-interne Variablen ändern kann (Beispiel »export«)
3. Weil ein Kommando wie »exec« nur innerhalb der Bash realisierbar ist

Betrachten wir die einzelnen builtin-Kommandos:

• Etliche der besprochenen Shell-Kommandos starten nicht, wie sonst üblich, einen eigenen Prozeß, sondern sie werden direkt von der Shell interpretiert und ausgeführt.
• Teilweise ist keine E/A-Umleitung möglich. Etliche Kommandos der folgenden Auswahl wurden schon besprochen.
• Andere werden weiter unten behandelt. Zum Teil gibt es interne und externe Versionen, z. B. 'echo' (intern) und '/bin/echo' (extern).

break	Schleife verlassen
continue	Sprung zum Schleifenanfang
echo	Ausgabe
eval	Mehrstufige Ersetzung
exec	Überlagerung der Shell durch ein Kommando
exit	Shell beenden
export	Variablen für Subshells bekannt machen
read	Einlesen einer Variablen
shift	Parameterliste verschieben
trap	Behandlung von Signalen

• Bei der Suche nach Kommandos betrachtet die Shell Aliasse und Funktionen noch vor den eingebauten Kommandos. Überdeckt nun ein solcher Name ein builtin-Kommando, so wird beim einfachen Aufruf immer der Alias bzw. die Funktion ausgeführt werden.
• Mit vorangestelltem builtin weist man nun die Bash an, auf jeden Fall ihr eingebautes Kommando aufzurufen.
• Der Rückgabestatus ist gleich dem Rückgabewert des Builtin's oder "falsch", falls das Kommando kein builtin ist.

Null - Kommando

:

• Das Null-Kommando tut nichts, außer den Rückgabewert 0 zu erzeugen
  • 0 ist der übliche Rückgabewert eines Kommandos, wenn seine Ausführung erfolgreich war
• Nützlich ist es in Shellskripten, falls Sie in Bedingungen einen wahren Wert (»true«) benötigen oder an Positionen, wo syntaktisch ein Kommando erwartet wird, Sie aber keines benötigen:

$ while : ;do echo "Eine Endlosschleife"; done
Eine Endlosschleife
Eine Endlosschleife
Eine Endlosschleife
...
Eine Endlosschleife[Strg]+[C]
if test -a foo ; then :; else echo "Datei nicht existent"; fi
Datei nicht existent

source

Die angegebene Datei wird gelesen und innerhalb der Shellumgebung ausgeführt.

Ist die Datei ohne Pfad angegeben, wird dabei in Verzeichnissen der PATH-Variable gesucht.

Wird sie dort nicht gefunden, wird das aktuelle Verzeichnis betrachtet. Das Kommando kann sich der C-Programmierer als "include" der Bash vorstellen.

Manche Linuxdistributionen (bspw. RedHat) verwenden dieses Kommando in ihren Runlevel-Skripten, um eine Funktionsbibliothek einzubinden.

Auf der Kommandozeile bietet sich "source" an, um die initiale Umgebung zu rekonstruieren (weil man u.U. die Umgebungsvariablen "verbogen" hat):

$ source /etc/profile
# bzw.
. /etc/profile

alias

Dient der Definition einer Abkürzung für ein(e) Kommando(folge). Mit der Option -p werden alle vorhandenen Aliasse aufgelistet; Beispiele wurden bereits im einleitenden Abschnitt zu Bash (Eingabehilfen) und in Allgemeines zu Shells genannt.

jobs

Listet die Jobnummern aller Hintergrundprozesse auf.

bind

siehe Linux:Shell:Bash:Builtin:bind

break

break [n]

• Dient zum expliziten Verlassen einer Schleife.
• Ohne Angabe eines Arguments wird die unmittelbar umgebende Schleife verlassen
• möchte man tiefere Verschachtelungen verlassen, muss die Tiefe angegeben werden:

...
while [ Bedingung ]; do
   for i in Liste; do
      case "$i" in
        foo*) break;
        bla*) tue etwas ;;
        *) Fehler; break 2;
      esac
   done
done
...

Die Syntax der break-Anweisung lautet wie folgt:

break [ n ]

Mit break kann man die innerste Ebene (bzw. n Schleifenebenen) verlassen ohne den Rest der Schleife auszuführen.

cd

siehe Verzeichnis wechseln

command

• Ein weiterer Weg, um die Verwendung von Aliassen oder Funktionen bei der Suche nach einem Kommando temporär auszuschalten, ist ein dem zu startenden Kommandonamen voranzustellendes command
• Die Shell sucht nun einzig in der Liste der eingebauten Kommandos und den Pfaden aus PATH
• Hilfreich ist die Option -p, falls die PATH-Variable einmal "völlig daneben" belegt ist
  • die Bash sucht in default-Pfaden und findet so zumindest die wichtigsten Programme.

compgen

Mit dem Kommando lassen sich die möglichen Expansionen anzeigen. Um bspw. gezielt die denkbaren Erweiterungen aller mit "l" beginnenden Aliasse zu erhalten, ist folgende Kommandozeile notwendig:

$ compgen -A alias l
l
la
ll
ls
ls-l

Anstatt von "alias" können u.a. Funktionen ("function"), Schlüsselworte der Bash ("keywords"), Dateinamen ("file"), Verzeichnisse ("directory"), Variablen ("variable") expandiert werden. Noch weit reichender sind die Möglichkeiten in Bezug auf Dateinamen, da hier mit Suchmustern gearbeitet werden kann:

$ compgen -G '*c*'
Packages
bla.xcf
countdir
linuxbuch
Documents

Abgesehen von -r und -r verwendet compgen dieselben Optionen wie das nachfolgend beschriebene complete.

complete

Mit diesem Kommando kann das ganze Verhalten der Bash bei der Vervollständigung von Argumenten verändert werden

• siehe Linux:Shell:Bash:Builtin:complete

continue

Die Syntax der continue-Anweisung lautet wie folgt:

continue [ n ]

Man benutzt continue um die restlichen Befehle in einer Schleife zu überspringen und mit dem nächsten Schleifendurchlauf anzufangen.

Wenn der Parameter n angegeben wird, werden n Schleifenebenen übersprungen.

continue [n] 

Dieses Kommando kann innerhalb von Schleifen verwendet werden, um unmittelbar mit dem nächsten Schleifendurchlauf fortzufahren.

Ohne Angabe von "n" ist die umgebende Schleife gemeint; mit Angabe einer ganzen Zahl "n" kann im Falle von verschachtelten Schleifen diejenige benannt werden, die zu durchlaufen ist

for i in $(ls); do
   test -d $i && continue
   # tue etwas...
done

declare

Zum Deklarieren von Variablen, wobei diese gleichzeitig mit Attributen versehen werden können; siehe unter Variablen

dirs

Dient zur Anzeige des Verzeichnisstacks. in Verzeichnis kann neben dem bekannten Kommando cd auch mit dem eingebauten Kommandos pushd bzw. popd gewechselt werden.

Bei letzterem Vorgehen wird das Verzeichnis auf einem Stack abgelegt, dessen Einträge popd in umgekehrter Reihenfolge entfernt und in das jeweilige Ausgangsverzeichnis wechselt.

disown

siehe Linux:Shell:Bash:Builtin:disown

echo - Eine Zeile Text anzeigen

• siehe Linux:Shell:Bash:Builtin:echo
• siehe Linux:Befehl:echo

enable

• Die eingebauten Kommandos der Shell lassen sich bei Bedarf aktivieren oder auch abschalten.
• Letzteres kann nützlich sein, wenn Sie fortwährend auf ein externes Kommando zugreifen müssen, das denselben Namen wie ein Shell-Builtin besitzt.
• Da die Shell immer ihr eigenes Kommando bevorzugt, müssten Sie ständig den vollständigen Pfad eintippen - auf die Dauer ein lästiges Unterfangen.
• Mit -n <Kommando> deaktivieren Sie das Builtin; ohne Eingabe einer Option lässt es sich wieder aktivieren.

eval

• Das Kommando eval liest seine Argumente, wobei die üblichen Ersetzungen stattfinden, und führt die resultierende Zeichenkette als Kommando aus.
• siehe Linux:Shell:Bash:Builtin:eval

exec

• Das Kommando besitzt zwei Bedeutungen.
• siehe Linux:Shell:Bash:Builtin:exec

exit

Wie schon bei der interaktiven Shell kann auch eine Shell-Skript mit exit abgebrochen werden.

Vom Terminal aus kann mit der DEL-Taste abgebrochen werden, sofern das Signal nicht abgefangen wird (siehe trap). Die Syntax der exit-Anweisung lautet wie folgt:

exit [ n ]

Die exit-Anweisung wird benutzt, um ein Skript zu beenden. Wenn der Parameter n angegeben wird, wird er von dem Skript als Exit-Code zurückgegeben.

exit [n] 

Beendet die Shell (das Shellskript) mit dem angegebenem Rückgabewert. Wird kein Wert angegeben, liefert exit den Status des letzten Kommandos.

export

Dient zum exportieren von Variablen und - mit der Option -f von Funktionen, so dass diese ab der (Shell)Prozess ihrer Definition auch in allen abgeleiteten Prozessen sichtbar sind ("globale Variablen").

Mit der Option -n kann die export-Eigenschaft entzogen werden. -p listet alle exportierten Variablen und Symbole auf:

PATH=$PATH:/usr/local/bin
export PATH

fc

Siehe unter Manipulation der History-Einträge

fg [Job]

Holt den angegebenen ("Jobnummer") bzw. den zuletzt gestarteten Hintergrundprozess in den Vordergrund.

getopts

siehe Linux:Shell:Bash:Builtin:getopts

hash

Ein auf der Kommandozeile angegebenes Kommando muss von der Shell gesucht werden.

Die Suche, vor allem wenn sie die Angaben aus PATH einschließt, kostet Zeit. Deswegen merkt sich die Bash die Zugriffspfade zu allen externen Kommandos in einer Hashtabelle.

Diese Hashtabelle wird zuerst konsultiert (es sei denn hashall ist nicht gesetzt; vergleiche set) und nur wenn der Pfad zu einem Kommando dort nicht erfasst wird, werden die Verzeichnispfade betrachtet.

Beim nächsten Zugriff auf dasselbe Kommando wird man den Geschwindigkeitszuwachs deutlich spüren.

Zur Anzeige der Hashtabelle ist »hash« ohne Angabe von Argumenten aufzurufen:

hash
hits    command
   2    /bin/ls
   1    /bin/mv
   6    /bin/sh
   8    /usr/bin/vi
   1    /bin/chmod
   3    /bin/date
   1    /usr/bin/id
   1    /usr/bin/man

Ein Problem besteht nun mit gleichnamigen Kommandos. Liegt eines in der Hashtabelle vor, so kann auf das andere nur über die vollständige Pfadangabe zugegriffen werden.

Soll dieses "benachteiligte" Kommando nun vermehrt eingesetzt werden, ist ein Löschen der Hashtabelle mittels »-r« sinnvoll:

hash -r
hash
hash: hash table empty

Indem »hash« mit einem oder mehreren Kommandonamen aufgerufen wird, werden diese Kommandos gesucht und in die Hashtabelle aufgenommen; sie werden jedoch nicht gestartet (sinnvoll ist dies eventuell in Startskripten).

Des Weiteren kann mit »-p <Pfad_zum_Kommando>« ein solches mit vorgegebenem Pfad der Tabelle hinzufügen.

help

Schreibt einen kurzen Hilfetext zu einem eingebauten Kommando aus.

history

Das Kommando dient zur Anzeige oder Manipulation des Kommandozeilenspeichers.

Ohne Optionen gerufen, werden alle Einträge der Liste inklusive einer Zeilennummerierung aufgeführt; mit einer vorangestellten Zahl kann die Darstellung auf die letzten Einträge eingeschränkt werden:

history 5
  555 parseline -aF -f
  556 parseline -f bla -l huch
  557 mv parseline Scripts\&Programs/
  558 ll Linuxfibel/bash.htm
  559 history 5

Anhand der Nummerierung kann nun gezielt ein Eintrag entfernt werden (»-d <Nummer>«). »-c« löscht den gesamten Inhalt.

Der Kommandozeilenspeicher wird bei Beendigung der Shell in einer Datei gesichert, um diese explizit zu aktualisieren, kann »-a« bzw. »-w« genutzt werden, womit die neuen Einträge angehangen werden bzw. der alte Inhalt ersetzt wird.

jobs

Das Kommando zeigt die in der Jobtabelle erfassten Jobs (Hintergrundprozesse) an.

Das Format der Ausgabe kann über Optionen gesteuert werden; im Zusammenhang mit Prozessen gehen wir weiter unten auf dieses Thema ein.

kill

Das Kommando dient der Steuerung bereits laufender Prozesse, indem es an diese Signale versendet.

Während einige Signale vordefinierte Bedeutungen besitzen, können andere von den Prozessen nach eigenen Vorstellungen behandelt werden.

Das Versenden von Signalen soll auch im Zusammenhang mit Prozessen diskutiert werden.

let

• Für jedes Argument wird eine arithmetische Substitution versucht.
• Expandiert das letzte Argument zu 0, ist der Rückgabewert 1; sonst immer 0.
• »let« bietet somit eine Möglichkeit der Überprüfung, ob eine Variable eine Zahl >0 enthält:

failure=1234x
let $failure 2>/dev/null || echo "keine Zahl"
keine Zahl
let answer=6*7
42

local

• Das Kommando kann nur innerhalb von Funktionen verwendet werden und dient der Definition lokaler Variablen.
• Somit ist sichergestellt, dass existierende Variablen gleichen Namens nichtversehentlich überschrieben werden:

var=foo
func() { var=bla; echo $var; }
func
bla
echo $var
bla
var=foo
func() { local var=bla; echo $var; }
func
bla
echo $var
foo

logout

• Beendet eine Login-Bash und meldet den Benutzer ab.
• In einer Nicht-Login-Bash hagelt es eine Fehlermeldung.

popd

• Entfernt den obersten Eintrag vom Verzeichnisstack und wechselt zum neuen obersten Verzeichniseintrag. Dieser Wechsel kann mit der Option »-n« unterdrückt werden.
• Um einen anderen Eintrag als den obersten zu entfernen, kann dieser mit »+Anzahl« angegeben werden.
• Der oberste Verzeichniseintrag selbst ist »+0«, der zweite »+1« usw.
• Mit »-Anzahl« beginnt die Zählung am unteren Ende des Stacks.
• Ein Beispiel zur Anwendung folgt beim korrespondierenden »pushd«.

printf

printf "FORMAT" Argument[e]

• Das Kommando verhilft zu einer formatierten Ausgabe analog zum printf der Programmiersprache C.
• Die FORMAT-Zeichenkette enthält hierfür Platzhalter mit optionalen Ausrichtungsparametern; die nachfolgenden Argumente müssen vom Typ her genau dem Typ des Platzhalters entsprechen.
• Innerhalb der FORMAT-Zeichenkette können Escape-Sequenzen verwendet werden.
• Die wichtigsten sind »\n« (Zeilenumbruch), »\t« (Tabulator) und »\a« (akustisches Zeichen).
• Ein Platzhalter besitzt die Form »%[Ausrichtung]Symbol«, wobei die Ausrichtung eine Zahl ist, die die Anzahl darzustellender Zeichen des Arguments betrifft.
• Ist das Argument länger, werden die überschüssigen Zeichen abgeschnitten, ist es kürzer, werden Leerzeichen aufgefüllt.
• Mit einem optionalen Minus »-« vor der Zahl wird das Argument linksbündig angeordnet.

Wichtige Symbole sind:

d	Eine ganze Zahl
s	Eine Zeichenkette
f	Rationale Zahl; hierbei kann die Anzahl darzustellender Vor- und Nachkommastellen angegeben werden: "%8.3f"
E	Darstellung rationaler Zahlen in Exponentenform.

Beispiele

printf "Zeichenkette: %8s Zahl %d\n" test 42
Zeichenkette:     test Zahl 42

printf "Zeichenkette:\t%8s\tZahl %d\n" test 42
Zeichenkette:       test        Zahl 42

printf "Zeichenkette:\t%-8s\tZahl %3.1E\n" test 42
Zeichenkette:   test            Zahl 4,2E+01

pushd

Mit dem Kommando kann in ein angegebenes Verzeichnis gewechselt werden, wobei das Verzeichnis auf einem Stack abgelegt wird.

Mit »-n« wird der Verzeichniswechsel verhindert, der Name des Verzeichnisses aber dennoch gespeichert. Dieser Stack kann rotiert werden, mit »-Anzahl« wird vom Ende des Stacks aus rotiert; mit »+Anzahl« vom Anfang.

Das nachfolgende Beispiel zählt alle Unterverzeichnisse ausgehend vom Startverzeichnis, wobei popd und pushd Verwendung finden:

cat countdir
#!/bin/sh

while :; do
  for i in $(ls); do
    test -d $i || continue
    pushd -n $(pwd)/$i &>/dev/null
    number=$(($number+1))
  done
  popd &>/dev/null && continue
  break
done
echo Anzahl: $number

pwd

• Gibt das aktuelle Arbeitsverzeichnis aus.
• Mit der der Option »-P« wird der Pfad ohne enthaltene symbolische Links angegeben; mit »-L« werden Links berücksichtigt.
• Beide Optionen sind sinnvoll, um die Einstellung der Variablen »physical« zu überschreiben:

pwd
/usr/X11
pwd -P
/usr/X11R6
set -o physical
pwd
/usr/X11R6

read

read Variable [Variable]

• Mit »read« wird eine Eingabezeile eingelesen und deren Inhalt Variablen zugewiesen.
• Die Eingabe wird anhand der in IFS vorgegebenen Trennzeichen in einzelne Token zerlegt und der Reihe nach den Variablen zugewiesen.
• Stehen mehr Token zur Verfügung als Variablen, so wird die letzte Variable mit allen noch nicht zugewiesenen Token belegt
• stehen weniger Token bereit, bleibt der Inhalt der überschüssigen Variablen leer:

read a b c
1 2 3 4 5
echo "a=$a"; echo "b=$b"; echo "c=$c"
a=1
b=2
c=3 4 5

• Ist die Anzahl erwarteter Token nicht vorhersehbar, bietet sich die Verwendung einer Feldvariablen an.
• Hierzu ist dem Variablennamen einzig die Option »-a« voranzustellen:

read -a feld
Jedes Wort gelangt in ein eigenes Feld.
echo "3.Element: ${feld[2]}"
3.Element: gelangt

• Für die Shellprogrammierung sind zwei weitere Optionen nützlich.
• Zum einen »-p Prompt«, womit die erwartete Eingabe durch ein Prompt signalisiert wird und »-t Timeout«, wodurch das Kommando nach Ablauf der angegebenen Zeitspanne (Sekunden) mit einem Fehlerwert zurück kehrt:

read -p "Eingabe: " -t 5 || echo "nichts gedrückt"
# Finger weg von der Tastatur!
Eingabe: nichts gedrückt

readonly

• Variablen und Funktionen lassen sich nachträglich als »nicht änderbar« deklarieren.
• Um eine einfache Variable nur-lesend zu vereinbaren, genügt die Angabe ihres Namens; bezieht man sich auf eine Funktion, so ist »-f Funktionsname« anzugeben.
• Eine Feldvariable bewahrt die Option »-a Feldvariable« vor versehentlichem Überschreiben.
• Wird »readonly« ohne Angabe von Optionen oder Variablennamen aufgerufen, erhält man eine Auflistung aller »read-only«-Variablen und -Funktionen.

return

return [n]

• Dient zum Rücksprung aus einer Funktion.
• Mit [n] kann ein Rückgabewert vereinbart werden, ansonsten wird der Status des zuletzt innerhalb der Funktion ausgeführten Kommandos geliefert.

set

set dient zum Setzen bash-interner Variablen

shift

shift [n]

• Dient zum Verschieben der Positionsparameter
• ohne weitere Angaben wird die Liste der Positionsparameter um eine Stelle nach links verschoben
• mit Angabe eine Ziffer wird um die spezifizierte Anzahl Stellen rotiert

shopt

Dient zum Setzen bash-interner Variablen, die das Verhalten der Shell maßgeblich beeinflussen

suspend

Suspendiert die Shell. Sie kann nur durch ein Signal SIGCONT reaktiviert werden.

test

• test liefert in Abhängigkeit vom Wahrheitswert des Ausdrucks 0 (wahr) oder 1 (falsch) zurück und ist damit ein wichtiger Bestandteil vieler Shellskripten.
• siehe Linux:Shell:Bash:Builtin:test

times

• Misst die Zeit für die Shell und der von dieser gestarteten Kommandos.

Ausgegeben wird die User- und die Systemzeit (nicht jedoch die Realzeit, dies vermag das Kommando time):

times ls 0m0.090s 0m0.030s 0m0.160s 0m0.160s

trap

siehe Linux:Shell:Bash:Builtin:trap

type

siehe Linux:Shell:Bash:Builtin:type

typeset

Siehe declare

ulimit

siehe Linux:Shell:Bash:Builtin:ulimit

umask

Setzt die Rechtemaske für neu erzeugte Dateien oder Verzeichnisse bzw. zeigt die Rechte an.

Die Option -S veranlasst die Verwendung einer symbolischen anstatt der voreingestellten nummerischen Angabe:

umask -S
u=rwx,g=rx,o=rx

Weitere Beispiele finden Sie im Abschnitt Zugriffsrechte.

unalias

Löscht den angegebenen Alias bzw. mit der Option -a alle Aliasse.

unset

Dient zum Löschen einer Variable oder Funktion.

wait

• Dient zum Warten auf einen oder alle Hintergrundprozesse.
• Wird keine Prozess- oder Jobnummer angegeben, so wird auf die Terminierung aller Hintergrundprozesse gewartet und der Rückgabewert ist 0.
• Mit Spezifizierung einer Nummer wird genau auf den betreffenden Prozess gewartet und dessen Rückgabestatus ist der Rückgabewert von »wait«.