El shell y los comandos GNU

1. Función

Aunque las distribuciones de Linux destinadas al público en general permiten saltarse la introducción de instrucciones de texto al ofrecer entornos gráficos atractivos, un profesional de Linux no puede obviar el funcionamiento del intérprete de comandos y de los principales comandos asociados. Después de todo, los servidores Linux que disponen de una interfaz gráfica son poco frecuentes.

El intérprete de comandos, o simplemente intérprete, ejecuta las instrucciones introducidas con el teclado o en un script y le devuelve los resultados. Este intérprete es un programa comúnmente llamado shell. Se puede aproximar a la palabra kernel que vimos antes: el kernel significa núcleo. A menudo, está rodeado de una concha dura (piense en un hueso de albaricoque o melocotón, o los frutos secos, como las nueces o las avellanas). Como «shell» significa concha, viene a decir que es lo que rodea al núcleo de Linux: se utiliza mediante comandos. Por lo tanto, es una interfaz que funciona en modo texto entre el núcleo de Linux y los usuarios (avanzados) o las aplicaciones.

Hay varios shells: cada uno dispone de especificaciones propias. El Bourne Shell (sh) es el shell más conocido y habitual en los Unix. El C-Shell (csh) retoma la estructura del lenguaje C. El Korn Shell (ksh) es una evolución del Bourne Shell. El Z-Shell (zsh) es a su vez una evolución del Korn Shell. El shell de referencia en Linux se llama Bourne Again Shell (bash).

A continuación le presentamos una lista exhaustiva de intérpretes de comandos que puede encontrar en Linux:

2. Bash: el shell por defecto

1. El sistema de archivos

Un sistema de archivos, llamado comúnmente File System o FS, determina la organización de los datos en un soporte de almacenamiento, y por tanto, cómo gestiona y organiza el sistema operativo los archivos. 

Linux es, como todo Unix, un sistema operativo completamente orientado a archivos. Se representa todo (o casi todo) con un archivo, tanto los datos (archivos de datos de cualquier tipo, como una imagen o un programa) como los periféricos (terminales, ratones, teclado, tarjeta sonido, etc.) o incluso los medios de comunicación (sockets, tuberías nombradas, etc.). Se puede decir que el sistema de archivos es el corazón de cualquier sistema Unix.

Ejemplo de árbol de directorio Linux

El sistema de archivos de Linux es jerárquico. Describe un árbol de directorios y subdirectorios, a partir de un elemento básico llamado raíz o root directory.

2. Los diferentes tipos de archivos

Distinguimos tres tipos de archivos: ordinarios, catálogo, especiales.

$ file /bin/bash 
/bin/bash: ELF 64-bit LSB shared object, x86-64, version 1 (SYSV), 
dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, BuildID[sha1]=
a6cb40078351e05121d46daa768e271846d5cc54, for GNU/Linux 3.2.0, stripped 

1. Consideraciones generales

El comando find permite buscar archivos dentro de la estructura del sistema de archivos con la ayuda de criterios, y da la posibilidad de actuar sobre los resultados devueltos. 

find ruta criterios opciones 

Al ser recursivo el comando find, basta con indicar un directorio básico para que se desarrolle toda la estructura desde este directorio. La opción básica es -print (a menudo implícita en la mayoría de los Unix), que permite visualizar en pantalla los resultados.

[jolivares@client slyunix]$ find  
.  
./logos-cuadrado.tif  
./logos-cuadrado.eps  
./Pagina 5.pdf  
./logos-cuadrado-grande.jpg  
./LOGOS  
./sitio_2.jpg  
./pub_planeta.pdf  
./index_logon_inc.php  
./logo-iceberg.eps  
./flyer  
  
... 

La visualización es relativa, ya que la ruta indicada es relativa. Si se hubiese especificado la ruta absoluta, la visualización habría sido absoluta.

2. Criterios de búsqueda

Los parámetros permiten definir los criterios de búsqueda. Si hay varios, puede combinarlos usando una Y lógica (criterio1 Y criterio2).

$ find . -name "fic*" -print 
./fic1 
./fic2 
./fic3 
./fic4 

$ find . -name "re*" -type d -print 
./dir1 
./dir2 

1. Presentación

El editor de Unix por defecto se llama vi (visual editor). No es de los más ergonómicos en comparación con editores en modo gráfico, pero tiene la ventaja de estar disponible y de utilizar la misma sintaxis básica en todos los Unix. Cada Unix propone en general una sintaxis extendida más allá de la sintaxis básica. El editor vi en Linux se llama vim. Vim respeta toda la sintaxis de vi, pero no es recíproco. Vi es pequeño: ocupa poco espacio en disco, consume poca memoria. Algunas de las opciones disponibles sólo funcionan en vim, como por ejemplo la gestión de buffers de memoria múltiples.

vi [opciones] Archivo [Archivo2 ...] 

vi no tiene menús, tampoco interfaz gráfica, y no es intuitivo. Requiere conocerse de memoria un determinado número de atajos de teclado para poder utilizarlo. Si bien el aprendizaje es un poco difícil, una vez dominado, vi es rápido y práctico, hasta tal punto de ir más rápido que con editores de texto gráficos.

2. Funcionamiento

Existen tres modos de funcionamiento:

Cuando ejecuta vi, por defecto está en modo comando. Para empezar a introducir texto hay que teclear un comando de añadido o inserción, lo que enerva rápidamente cuando uno no conoce vi: a o i. Por lo tanto, el comando [Esc] i permite insertar texto. Para salir, puede pasar...

1. Fundamentos

Las redirecciones son una de las más importantes posibilidades proporcionadas por el shell. Por redirección se entiende la posibilidad de redireccionar la visualización de la pantalla hacia un archivo, una impresora o cualquier otro periférico, los mensajes de errores hacia otro archivo, de sustituir la introducción vía teclado por el contenido de un archivo.

Cualquier flujo de datos en entrada o salida de comando pasa por un canal. Como sucede con el agua, es posible desviar el curso de los datos hacia otro destino o desde otra fuente.

Linux utiliza canales de entradas/salidas para leer y escribir sus datos. Por defecto, el canal de entrada es el teclado, y el canal de salida, la pantalla. Los errores, direccionados por defecto a la pantalla, son tratados como un canal especial.

Es posible redireccionar estos canales hacia archivos o flujo de texto de manera transparente para los comandos Linux.

2. De salida

Se puede utilizar el carácter > para redireccionar la salida estándar (la que va normalmente en la pantalla). Luego se indica el nombre del archivo donde se colocarán los resultados de salida.

$ ls -l > resultado.txt 
$ cat resultado.txt 
total 1 
-rw-r--r--    1 Administ ssh_user        0 Jul  4 12:04 PEPITO 
-rw-r--r--    1 Administ ssh_user        0 Jul 25 15:13 resultado.txt 
-rw-r--r--    1 Administ ssh_user      171 Jul 25 15:13 test.txt 

Si no existe, se creará el archivo. Si existe, se sobreescribirá su contenido, incluso si el comando tecleado no es correcto. El shell empieza primero por crear el archivo y luego ejecuta el comando.

1. Extracción de los nombres y rutas

El comando basename permite extraer el nombre del archivo en una ruta.

$ basename /tmp/seb/lista  
lista 

El comando dirname efectúa lo contrario, extrae la ruta.

$ dirname /tmp/seb/lista  
/tmp/seb 

2. Búsqueda de líneas

Se trata de extraer líneas de un archivo según varios criterios. Para ello, dispone de tres comandos: grep, egrep y fgrep, que leen los datos o bien desde un archivo de entrada, o bien desde el canal de entrada estándar.

grep [Opciones] modelo [Archivo1...]. 

$ cat fic4 
Cerdo 
Ternera 
Buey 
rata 
Rata 
buey 
$ grep "^[bB]" fic4 
Buey 
buey 

$ grep -i "^b" fic4  
Buey  
buey 

egrep -f archivo_criterio archivo_búsqueda 

1. Definición y entorno

Un proceso representa un programa en curso de ejecución y, al mismo tiempo, todo su entorno de ejecución (memoria, estado, identificación, propietario, padre...).

Los datos de identificación de un proceso son:

1. Alias

Un alias es un atajo a un comando y a sus posibles parámetros. Se define con el comando alias. Utilizado sin argumentos, lista los alias disponibles.

$ alias 
alias ..='cd ..' 
alias ...='cd ../..' 
alias cd..='cd ..' 
alias dir='ls -l' 
alias l='ls -alF' 
alias la='ls -la' 
alias ll='ls -l' 
alias ls='ls $LS_OPTIONS' 
alias ls-l='ls -l' 
alias md='mkdir -p' 
alias o='less' 
alias rd='rmdir' 
... 

Puede crear sus propios alias.

$ alias deltree='rm -rf' 

2. Agrupación de comandos

El encadenamiento de comandos es posible con «;». También es posible agrupar los comandos. Cuando ejecuta los comandos siguientes:

$ uname -a ; pwd ; ls -l >resultado.txt & 

Se ejecuta únicamente el último comando en segundo plano y sólo se redirecciona su resultado en el archivo resultado.txt. Una solución sería:

$ uname -a >resultado.txt & ; pwd >>resultado.txt & ; ls -l >>resultado.txt & 
[1] 18232 
[2] 18238 
[3] 18135 

Es una solución compleja y no funcionará siempre. Además, incluso si se inician los comandos de manera secuencial, se ejecutan todos en paralelo. El primero que finalice será el primero...

1. Nomenclatura

Un nombre de variables obedece a ciertas reglas:

2. Declaración y asignación

Se declara una variable en cuanto se le asigna un valor. Se efectúa la asignación con el signo =, sin espacio antes ni después del signo.

var=Hola 

3. Acceso y visualización

Puede acceder al contenido de una variable colocando el signo $ delante del nombre de la variable. Cuando el shell encuentra el $, intenta interpretar la palabra siguiente como si fuera una variable. Si existe, entonces se sustituye el $nombre_variable por su contenido, o por un texto vacío en el caso contrario. Se habla también de referenciado de variable.

$ ruta=/tmp/seb 
$ ls $ruta 
... 
$ cd $ruta 
$ pwd 
/tmp/seb 
$ cd $ruta/dir1 
$ pwd 
/tmp/seb/dir1 

Para visualizar la lista de las variables, se utiliza el comando env. Muestra las variables de usuario y de sistema, nombre y contenido.

$ env 
 
HOSTTYPE=x86_64 
SSH_CONNECTION=192.168.25.1 54564 192.168.25.26 22 
LESSCLOSE=lessclose.sh %s %s 
XKEYSYMDB=/usr/X11R6/lib/X11/XKeysymDB 
LANG=es_ES.UTF-8 
WINDOWMANAGER=/usr/bin/gnome 
LESS=-M -I -R 
JAVA_ROOT=/usr/lib64/jvm/jre-11-openjdk 
HOSTNAME=localhost.localdomain 
CONFIG_SITE=/usr/share/site/x86_64-unknown-linux-gnu 
CSHEDIT=emacs 
GPG_TTY=/dev/pts/2 
AUDIODRIVER=pulseaudio 
LESS_ADVANCED_PREPROCESSOR=no 
COLORTERM=1 
JAVA_HOME=/usr/lib64/jvm/jre-11-openjdk 
ALSA_CONFIG_PATH=/etc/alsa-pulse.conf 
MACHTYPE=x86_64-suse-linux 
QEMU_AUDIO_DRV=pa 
MINICOM=-c on 
QT_SYSTEM_DIR=/usr/share/desktop-data 
OSTYPE=linux 
XDG_SESSION_ID=2 
USER=alejandro 
PAGER=less 
MORE=-sl 
PWD=/home/alejandro 
... 
_=/usr/bin/env... 

Una variable puede contener caracteres...

1. Archivos de configuración

Se puede lanzar el shell bash en varios modos:

Según su modo de lanzamiento, el shell va a buscar y ejecutar varios scripts y archivos de configuración. Un archivo de configuración es un script de shell, una secuencia de comandos individuales que tiene como meta configurar el entorno del usuario.

1. Estructura y ejecución de un script

El shell no es solamente un simple intérprete de comandos, sino que dispone de un verdadero lenguaje de programación; en particular, con gestión de las variables, control del flujo y bucles, operaciones sobre las variables, funciones...

Se agrupan todas las instrucciones y los comandos dentro de un script. Durante su ejecución, cada línea se leerá una por una y se ejecutará. Una línea puede componerse de comandos internos o externos, de comentarios o estar vacía. Es posible diseñar varias instrucciones consecutivas siempre separadas por ; o relacionadas de manera condicional por && o ||. El ; es el equivalente de un salto de línea.

Por convención, los nombres de los scripts del shell terminan en general (no es obligatorio) por «sh» para el Bourne Shell y el Bourne Again Shell; «.ksh» para el Korn Shell y «csh» para el C Shell.

Para que un script sea ejecutable directamente:

$ chmod u+x miscript 

Para ejecutarlo:

$ ./miscript 

Para evitar el ./:

$ PATH=$PATH:. 
$ miscript 

Observe que se coloca el punto en última posición en el PATH. Ponerlo en primera posición puede representar un riesgo para la seguridad: se ha colocado un nuevo comando ls modificado en su directorio. Imagine los daños con un comando passwd.

Cuando se inicia un script, se crea un nuevo shell hijo que va a ejecutar cada uno de los comandos. Si es un comando interno, el nuevo shell lo ejecuta directamente. Si es un comando externo binario, se creará un nuevo hijo para ejecutarlo. En el caso de un script de shell, se inicia un nuevo shell hijo para leer este nuevo shell línea por línea.

Una línea de comentario siempre empieza con el carácter #. Se puede colocar un comentario al final de una línea que ya comporta comandos.

# La línea siguiente efectúa un ls 
ls # La línea en cuestión 

La primera línea reviste una importancia particular, ya que permite especificar qué shell va a ejecutar el script, esta línea se llama shebang:

#!/bin/bash 
#!/bin/ksh 

En el primer caso, es un script Bourne Again; en el otro, un script Korn. También puede pasar opciones a los comandos.

Si no sabemos dónde se encuentra el binario del intérprete de comandos...

1. Presentación

Las herramientas screen tmux permiten gestionar varias ventanas de texto dentro de un mismo terminal. Los ejemplos se han hecho en screen, pero pueden aplicarse a tmux, ya que este último utiliza la misma sintaxis, sin embargo tmux es más configurable y atractivo. Mediante screen podrá en particular:

2. Utilización

$ screen