BashExamples

9. óra

Ezen a gyakorlaton elengedjük a Bash nyelv használatával kapcsolatos technikai ismereteket. Ehelyett megtekintünk néhány használati esetet.

Alapvető megállapítás (triviális), hogy egy nyelv csak annyira lehet hasznos, amennyi szituációban hasznát tudjuk venni. A Bash nyelvet nem számítógépes játékok vagy komplex grafikus alkalmazások fejlesztésére találták ki. Legjobban rendszergazdai feladatokhoz, egyszerű parancssori automatizálásokhoz, installációs szkriptekhez működik. Mivel az ilyenek hosszúra nyúlhatnak, ezek helyett összegyűjtöttem pár olyan szituációt, amelyekben a Bash nyelv hasznomra vált az évek során. Ezek nagyrészt rövidek lesznek.

Az alábbiakban érdemi sorrend nélkül következnek a használati esetek.

Hasznos példák

Az ssh parancs

Talán a leghasznosabbal indítottam. ssh = Secure Shell. Gyakori, hogy a parancssort nem azon a gépen akarjuk használni, amin éppen vagyunk. Az ssh megengedi a távoli parancssori elérést.

ssh username@jerry.iit.uni-miskolc.hu

Az alábbi parancsot kiadhatjuk akár egy Linuxos, akár egy Windowsos gép termináljában, és segítségével rácsatlakozunk egy távoli gépre. A távoli gép jelenleg egy szerver, ami a jerry.iit.uni-miskolc.hu címen elérhető. A @ elé beütjük a felhasználónevet, amivel be kívánunk jelentkezni. Ezután a parancs megkérdezi, hogy elfogadjuk-e az új ssh kapcsolat fingerprintjét (beírjuk, hogy yes). Ezt követően be kell írnunk a jelszavunkat, és már kész is a távoli kapcsolat!

Innentől úgy kezelhetjük a terminált, mintha ott lennénk a távoli gépen. Ha le akarunk csatlakozni, csak adjuk ki a logout parancsot!

Hasznos ez a következő esetekben:

• A szerver messze van, de dolgoznod kell rajta. Karbantartási, rendszergazda munka, devops feladatok.
• A jerry szerverre kell csatlakoznod, mert valami beadandót kell rajta csinálnod.
• A szerveren nincs grafikus felület (ez gyakori). Ilyenkor egyszerűbb ssh parancsot használni, mint levinni egy monitort és billentyűzetet a szerverterembe.
• Kis készülékre, tipikusan Raspberry PI-re telepítettél Ubuntut vagy Raspbiant, és a kis kütyü már benne van egy robotban. Csatlakoznod kell, de nem akarsz monitort és billentyűzetet vinni magaddal a robotra.

Az scp parancs

Emlékszünk a cp parancsra? Fájlok másolására szolgált. Ugyanaz az scp is, csak Secure Copy. Mint az ssh parancs, ez is gépek közötti másolásra szolgál. Ha ssh-val csatlakozol a távoli gépre, akkor sok dolgot megtehetsz azon a gépen, de ha a saját gépedről akarsz odamásolni valamit, akkor valami egyéb parancsra van szükséged.

Az alábbi példa egy fájlt másol a gépemről a jerry-s szerverre, a saját felhasználói fiókomba.

scp some_file.txt bolyki@jerry.iit.uni-miskolc.hu:~/foldername/

Ugyanúgy jelszót kell majd beírni, mint ssh esetén, de a jelszó beírása után a some_file.txt nevű fájl erről a gépről átmásolódik arra a gépre. A másik gép címe után kettőspontot rakunk, és a kettőspont után írjuk a fájl új elérési útvonalát. A fönti esetben a home mappámban lévő foldername nevű mappába fog kerülni a fájl.

Megjegyzem, hogy az rsync parancs is ilyesmire szolgál, de soha nem tanultam meg a működését. Az scp egyszerű, egyértelmű, és mindenre elég volt, amire nekem kellett.

sudo apt install

Amint saját rendszert telepítesz, szemben fogod magad találni ezzel a paranccsal. Ez Ubuntun így néz ki, bár Arch Linuxon máshogy fog. Az apt az Ubuntu csomagkezelője. A hivatalos repository-ból tudsz csomagokat letölteni és installálni vele. Szinte minden installációs tutorialban találkozni fogsz vele, úgyhogy nem ragozom tovább. Jobb, mint a next-next-finish.

A tar, zip és unzip parancsok

A JupyterLab szerveren jártam többször úgy, hogy nem tudtam mappát letölteni a felhasználói felületről. A JupyterLabbal akkor fogtok találkozni, ha neurális hálókat tanítotok fel egy távoli gépen (egy erős szerveren, masszív videokártyákkal). A JupyterLabot el lehet érni böngészőben, és lehet Python kódokat futtatni benne. Ennek a dokumentumnak az írásakor viszont nem lehetett mappát letölteni róla. Sem feltölteni.

Szerencsére akad terminál is a szerveren, így lehet Bashben utasításokat adni. A megoldás az volt, hogy a mappából csinálok egy zip fájlt, és azt töltöm le, vagy töltöm fel. Kitömöríteni sem lehet kattintgatással, csak terminálból.

Gondolom mostanra mindenki kitalálta, mire jó a tar és az unzip parancs.

A tar parancs neve a Tape ARchive szavakból jön. Eredetileg szalagra írt archívumokhoz találták ki. Lehet vele tömöríteni és kitömöríteni fájlokat, mappákat. Még saját fájl kiterjesztése is van (tar). A tömörített archívumokat kétszeres kiterjesztéssel szokták használni, archive_name.tar.gz szintaxissal. Egy mappát az alábbi módon tudunk tömöríteni:

tar cfzv archive.tar.gz foldername

A létrejött archívum neve archive.tar.gz lesz. Kitömöríteni az alábbi módon tudjuk:

tar xfzv archive.tar.gz

A tar parancs irodalma ennél jóval bővebb, de én 95%-ban csak ennyit használtam belőle. Az xfzv 4 darab kapcsoló összevonva, a cfzv szintúgy. Érdekesség, hogy melyik mit jelent:

• x= eXtract (csomagold ki).
• c= Compress (csomagold be).
• f= File (a következő fájlnévvel hozd létre az archívumot).
• z= gZip (gzip tömörítésű fájlon fog dolgozni).
• v= Verbose (“bőbeszédű”, kiírja milyen fájlokon dolgozik, miközben csomagol / kicsomagol).

A zip és unzip parancs ennek az egyszerűbb verziója, ezért szeretem jobban. Ha csak egy zip fájlt akarsz becsomagolni és kicsomagolni, akkor könnyebbet nem is kereshetnél.

# Becsomagolja a my_folder mappát egy my_archive.zip fájlba
zip -r my_archive.zip my_folder # -r is for recursive
# Kicsomagolja a my_archive.zip mappát
unzip my_archive.zip

A tar parancs egy svájci bicska az archívumok készítésére, tömörítésre, kitömörítésre. A zip és unzip csak annyi, amennyit a nevük mond. Nekik is vannak kapcsolóik, amikről érdemes lehet olvasni, ha használod őket. A fönti példa azonban lefedi a használati esetek 95%-át (nálam).

Az sl parancs

Az előző parancsok hosszúra sikerültek, ezért ez egy fellélegzős parancs lesz. Programozó vagy és szereted megviccelni magad? Az sl parancsot neked találták ki!

Mi az egyik leggyakrabban beütött parancssori utasítás? Igen, az ls.

Mi az egyik leggyakoribb elgépelési forma? Igen, a karakterek felcserélése. Tehát sl.

Nem is lennél igazi mérnök, ha időről időre nem csinálnál hülyét magadból. Az sl parancs karaktergrafikusan meganimál egy elhaladó vonatot neked, valahányszor elgépeled az ls parancsot. Lehet installálnod kell, de megéri (a tanszéki gépekre az illetékes már volt kedves felrakni).

sl

A cowsay parancs

Az sl parancs egyik ismert párja. Karaktergrafikusan kirajzol egy tehenet, ami mond neked valamit. Miután 3 órája szívsz egy beadandóval, bizonyára valami kedveset fog mondani.

cowsay "You suck."

A history parancs

Most térjünk vissza pár olyan parancsra, amik tényleg hasznosak. A history parancs már mentette meg párszor az életemet. Remélem a félév végére már rájöttél, hogy a terminálban, ha fölfelé nyilat nyomsz, akkor az előző parancsokon tudsz végiggörgetni. Mi van, ha hirtelen szükséged lesz arra a parancsra, amit 200 paranccsal ezelőtt ütöttél be? Nagyon hosszú parancs volt, nem emlékszel a paraméterlistájára, de tudod, hogy például gcc-vel kezdődött.

A history parancs siet a segítségedre. Kiírja neked az adott terminálhoz tartozó korábban kiadott parancsok listáját. Kombináld a grep paranccsal, hogy még kevesebbet kelljen szívnod vele!

history | grep "gcc"

A kill és a ps parancs

Nem vagy programozó, ha még nem rontottál el semmit. Időnként annyira el lehet rontani, hogy le se tudod lőni a sz*r programot, amit indítottál. A terminálos programokat általában meg lehet ölni Ctrl+C-vel. Létezhet viszont olyan eset, amikor egyenesen meg kell ölnöd egy programot a PID-je (Process Id) alapján.

Először meg kell találnod a parancs PID-jét. Többek között erre jó a ps. Add ki a következő kapcsolókkal, hogy mindent is láss!

ps awux

Üdv a Linuxos parancskezelőben! A gépen futó összes programot láthatod. Több ezer van. Használd a grep-et, hogy rátalálj a saját programodra.

ps awux | grep "my_crazy_program"

Bal szélen az a felhasználó van, akinek a jogaival fut a program. A saját felhasználónevedet és a root felhasználót biztosan látni fogod. A következő oszlopban a PID van. A PID alapján le tudsz állítani egy programot erőszakkal.

kill -9 10234

A fönti parancs leállítja a 10234-es PID-del rendelkező futó programot (processzt). OS-ből erről többet fogtok tanulni, de megjegyeznék itt valamit:

Megjegyzés: A kill parancs neve becsapós. Nem programok leállítására szolgál, hanem arra, hogy jelet küldjünk nekik. A 9-es jel a SIGKILL, tehát az azonnali leállításra vonatkozó jel. Ha másféle jelet küldünk, akkor a program másként reagál. Például ha lenyomjuk a Ctrl+C billentyűket, akkor is jelet küldünk, csak egy másikat, a SIGINT parancsot (Interrupt). Általában ez is megöli a programot, de SIGKILL egészen biztosan.

Még egy megjegyzés: Gondolom mondanom sem kell, hogy ha elkezdünk ész nélkül programokat öldösni a rendszerünkben, akkor az valószínűleg hibákhoz fog vezetni.

A gcc parancs

Van olyan eset, főleg Linux alatt, főleg az OS tantárgy gyakorlatán, hogy terminálban kell C programokat fordítani és futtatni. A C fordító a legtöbb Linux rendszeren a gcc lesz.

Ha van egy egyfájlos C kódod, amit le akarsz fordítani és futtatni, akkor megteheted a következőt:

gcc my_prog.c -o my_prog # compile
./my_prog # run

Nyilván nagy programoknál nem javaslom ezt a módszert, de kicsiknél elég ennyi is. Ha külső könyvtárat használsz a programodban, akkor azt esetleg linkelned kell:

gcc my_prog.c -o my_prog -lSDL # compile
./my_prog # run

Az SDL (vagyis inkább SDL2) egy videojáték készítéshez jól használható könyvtár (alacsony szintű, ezért programozni vágyóknak ajánlom).

A cloc parancs

Benne vagy egy nagy saját projektben vagy beadandóban? Írod már egy hete, és kíváncsi lettél, hogy mégis mennyit írtál eddig? Kíváncsi lettél, hány soros a kódod, mennyivel dicsekedhetsz el?

A cloc parancs (Count Lines Of Code) Linux alatt egy könnyen installálható kis utility.

cloc src

A fönti parancs megszámolja az src mappában lévő kódsorok számát, nyelv szerint.

Egyebek

A legtöbb programnak, programnyelvnek, keretrendszernek, amit használni fogtok az egyetem és a munka során, van valamilyen parancssori interfésze (CLI - Command Line Interfész). Tipikus példa a git. Én szeretem a parancssori git-et, más kevésbé. De itt nem áll meg a sor. Csak néhány parancssori felület, amit használnom kellett:

• gcc a C nyelvhez.
• g++ a C++ nyelvhez.
• java és javac a Java nyelvhez.
• node, npm, ng a webfejlesztéshez (Node szerver, Node csomagmenedzser, Angular CLI).
• docker a virtuális gépek menedzseléséhez. Itt is előjött az, hogy meg kellett találni a virtuális gépek azonosítóit, majd le kellett lőni őket, esetleg törölni és újragenerálni őket. Sokat segített a grep parancs.
• cmake a komplexebb C, C++ projektek buildeléséhez és installálásához.

Ezekkel vagy fogtok találkozni, vagy nem, de jó tudnotok, hogy a command line nem ér véget Számítógépi Architektúrák tantárggyal.

Parancsok, amik segíthetnek a beadandóban

A w és a who parancs

Arra valók, hogy adatokat tudjunk meg az épp bejelentkezett felhasználókról, legutóbbi belépésükről, stb. Vannak olyan beadandó feladatok, amik ezekre építenek.

A read parancs kapcsolói

Akadnak játékok is a beadandók között. Bár alapesetben nem javasolnám, hogy bárki Bashben készítsen játékot, de a beadandó talán izgalmasabb és élvezetesebb, ha nem egy APEH szimulátort írtok, hanem egy Pongot. Egy valós idejű játéknál (ami nem körökre osztott, mint az amőba), jól jöhet a read parancs -t kapcsolója. Ez egy timeout-ot ad a parancshoz, vagyis ha nem ütsz le semmit, akkor program folytatódik. Mint egy játékban.

Ezenfelül jól jöhet az is, hogy a read parancsnak megadható, hogy csak egy karaktert várjon. Egy billetyűlenyomást pont elég egyszerre kezelni. Ha olyan játékot akarsz írni, ahol egyszerre több billentyű kell, akkor tényleg keres másik programnyelvet.

A read parancsot el is lehet hallgattatni az -s kapcsolóval (így ha leütsz valamit, akkor az nem fog megjelenni a terminálban).

Egy példa a használatára:

playing=1
while [[ $playing -eq 1 ]]; do
    read -n1 -t 0.1 -s user_keypress
    if [[ $user_keypress == "w" ]]; then
        echo UP
    elif [[ $user_keypress == "s" ]]; then
        echo DOWN
    elif [[ $user_keypress == "a" ]]; then
        echo LEFT
    elif [[ $user_keypress == "d" ]]; then
        echo RIGHT
    elif [[ $user_keypress == "x" ]]; then
        playing=0 # exit
    fi
    echo "Computer takes action."
done
echo "Game over"

A fönti példában a read parancs egy karaktert vár, és 0.1 másodperc után továbblép, ha addig nem érkezik felhasználói input. Az -s kapcsoló miatt a felhasználói input nem kerül ki a terminálra. Erre az alapra ráírhatod a Pongot, vagy bármi egyéb egyszerű, karaktergrafikus játékot.