پوسته Bash

برایان فاکس دهم ژانویهٔ ۱۹۸۸ از طرف ریچارد استالمن به کار گرفته شد. استالمن و بنیاد نرم‌افزار آزاد به قدری پروژه‌ی بَش را مهم و راهبردی می‌دیدند که خودشان این پروژه را سرمایه‌گذاری و تأمین اعتبار کردند.

فاکس ماه ژوئن ۱۹۸۹ ورژن ۰/۹۹ را به عنوان نسخه آزمایشی عرضه کرد و تا زمانی که توسط بنیاد نرم‌فزار آزاد تعدیل نیرو شد نگهدارنده‌ی اصلی این پوسته بود. بعد از او این مسئولیت به یکی دیگر از توسعه‌دهنده‌های اولیه‌ی بَش یعنی چت رامی سپرده شد.

از آن زمان، بَش با اختلاف زیاد از بقیه‌ی پوسته‌ها، به عنوان محبوب‌ترین پوسته میان کاربران یونیکس تبدیل شد. هم‌اکنون در بسیاری از نسخه‌های لینوکس و در مک او اس به عنوان پوسته پیش‌فرض موجود می‌باشد.

قواعد دستوری فرمان‌های بَش ابر مجموعه‌ی قواعد دستوری فرمان‌های پوسته بورن هستند. بَش از افزونه آکولادی، تکمیل خط فرمان، اشکال‌زدایی کردن ابتدایی، رفع و رجوع استثناها و بقیه‌ی موارد پشتیبانی می‌کند. بَش می‌تواند اکثریت بسیار بالایی از اسکریپت‌های پوسته‌ی بورن را بدون نیاز به تغییر اجرا کند. بش بعضی از ایده‌ها را از پوسته کورن (KSH) و بعضی را از پوسته‌ی سی (CSH) گرفته‌است.

سابقه‌ی فرمان‌های اجرا شده ویژگی بسیار خوب و پررنگ بش است که به کاربر اجازه می‌دهد، دستوراتی که قبلا اجرا شده را با فشار دادن دکمه بالا یا arrow up به ترتیب ببیند یا اجرا کند. پشته‌ی پوشه، متغیرهای $RANDOM و $PPID جایگزینیِ فرمانِ پازیکس $(...) هستند.

وقتی کاربر دستوری را وارد میکند و دکمهٔ tab را در پوستهٔ بَش فشار می‌دهد، تمامی دستور‌های مشابه نشان داده می‌شوند.

بَش به نسبت پوسته‌ی بورن قابلیت‌های بیشتری دارد. بَش توانایی انجام محاسبات اعداد کامل را بدون شاخه کردن فرایند جدید را دارد. بَش از فرمان ((..)) و قاعدهٔ $((...)) برای این منظور استفاده می‌کند. قواعد دستوری بَش تغییر مسیر ورودی و خروجی را ساده‌تر کرده. مثلاً بَش می‌تواند خروجی استاندارد و خطای استاندارد را با هم با عمل‌گر >& انجام دهد. معادل این عمل در پوستهٔ بورن است که کمی پیچیده‌تر از معادل بَش آن است. بش از عمل «جایگزینی فرایند» پشتیبانی می‌کند که با دستور (command)< انجام می‌شود. دستور جایگزینی فرایند در جایی به کار می‌رود که ورودی یا خروجی فرایندی جایگزین یک فایل در یک دستور دیگری که فایل را به عنوان ورودی یا خروجی بگیرد شود. مانند:

sort filename

دستور sort فایل داده شده را مرتب‌سازی می‌کند، می‌تواند به جای اسم فایل خروجی یک فرایند دیگر را به همراه دستور جایگزین فرایند به عنوان یکی از پارامترهای ورودی بگیرد مثلاً به شکل زیر:

 sort <(ls -l)

کلیدواژه‌ی تابع برای پوسته‌ی بش قابل تعریف اما برای پوسته‌های بورن، کورن و استاندارد پازیکس نامفهوم است. در صورتی که بَش تعریف تابع به آن صورت که در پوسته‌های بش و کورن انجام می‌شود را می‌پذیرد. به این خاطر و به دلایل دیگری، اسکریپت‌های بَش به جز در مواردی که عمداً و با احتیاط برای اجرا شدن در پوسته‌های بورن و کورن نوشته شده باشند، قابلیت اجرا در این پوسته‌ها را ندارند.

در فوریه ۲۰۰۹، بَش ویژگی آرایه‌های شرکت‌پذیر را معرفی و پشتیبانی کرد. آرایه‌های شرکت‌پذیر امکان پشتیبانی مصنوعی از آرایه‌های چند بعدی را فراهم می‌کنند به همان صورت که ابزار AWK این‌کار را می‌کند. ورژن‌های چهار بَش به دلایل محدودیت‌های مربوط به پروانه در مک‌اواس به کار گرفته نشده‌اند.

بش می‌تواند بر خلاف پوسته‌ی بورن، بدون اجرا کردن پروسه‌ای بیرونی بر روی اعداد صحیح محاسباتی را انجام دهد. بش از شکل دستوری ((…)) و متغیر ((…))$ برای اینکار استفاده می‌کند. شکل دستورهای بش بگونه‌ای است که امکان تغییر مسیر ورودی/خروجی را به شکل ساده‌ای به کاربر می‌دهد. به عنوان نمونه بش می‌تواند خروجی استاندارد (stdout) و خطای استاندارد (stderr) را توسط اپراتور <& در یک زمان تغییرمسیر دهد. همین کار را در پوسته بورن باید توسط 'command> file 2>&1' انجام داد که نسبت به بش سخت‌تر است. به دلیل این تفاوت‌ها اسکریپت‌های نوشته شده برای بش، به ندرت در پوسته‌ی بورن یا ksh (کورن شل) قابل اجرا هستند مگر اینکه در نوشتن آن‌ها به سازگاری فرمانهای مورد استفاده توجه شود. البته در حالت پازیکس خیلی بیشتر از پازیکس تبعیت می‌کند.

افزونه آکولادی

ایدهٔ افزونه آکولادی خاصیتی است که از csh (پوسته‌ی سی) گرفته شده. این خاصیت برای تولید ترکیب‌ها استفاده می‌شود. متن‌های تولید شده الزاماً اسامی فایل‌ها نیستند. این خاصیت در پوستهٔ بورن وجود ندارد.

فرمان‌های زیر کاربرد افزونه آکولادی را نشان می‌دهند.

$ echo a{p,c,d,b}e
ape ace ade abe
$ echo {a,b,c}{d,e,f}
ad ae af bd be bf cd ce cf

$ ls
file1 file2 file3 file4
$ rm file{1..3}
$ ls
file4

همین‌طور توجه داشته باشید که افزونه آکولادی قبل از بسط اسم فایل صورت می‌گیرد:

$ ls
xxx1 yyy2 zzz2 file4 a
$ ls ???{1..4}
xxx1 yyy2 zzz2

فرمان آخر فرمان لیست فایل‌هایی است که اسمشان شامل سه حرف دلخواه در ابتدا و یکی از شماره‌های یک، دو، سه و چهار برای حرف چهارم و آخر هست. فرمان بالا (فرمان آخر) دقیقاً مساوی فرمان زیر می‌باشد.

ls ???1 ???2 ???3 ???4

همان‌طور که در بالا می‌بینید افزونه آکولادی ابتدا فرمان را بسط داده و سپس افزونه اسم فایل اجرا شده و نتیجهٔ آن به فرمان (ls) به عنوان ورودی داده می‌شود.

افزونه آکولادی هم لیستی از گزینه‌ها برای بسط را پشتیبانی می‌کند و هم یک بازه را می‌پذیرد:

ls x{1,4,z,f}
ls x{2..5}

در فرمان‌های بالا، فرمان اول یک لیست را گرفته و افزونه می‌دهد و فرمان دوم یک بازه را گرفته و افزونه می‌دهد. بازه می‌تواند شامل دو عدد یا دو حرف به عنوان ابتدا و انتها باشد.

در ورژن‌های جدید بَش، افزونه آکولادی بازه به همراه فاصله بین عناصر سری را پشتیبانی می‌کند.

$ ls
x1 x2 x3 x4 x5 x6
$ ls x{2..6..2}
x2 x4 x6

در فرمان بالا افزونه آکولادی سه عدد را گرفته که اولی از سمت چپ (۲) عدد یا حرف شروع‌کنندهٔ سری بوده، عدد دوم (۶) عدد انتهایی سری، و عدد سوم (۲) فاصلهٔ بین عناصر سری هستند.

اسکریپت‌های راه‌اندازی

وقتی بَش شروع به اجرا می‌شود، فرمان‌هایی را در فایل‌های مختلف مخفی (آنهایی که اسمشان با نقطه شروع می‌شود) اجرا می‌کند. با این‌که این فایل‌های راه‌اندازی شبیه به اسکریپت‌های عادی بَش هستند، مثل بقیهٔ اسکریپت‌های عادی نیازی به اجازهٔ دسترسی برای اجرا (پرچم x) ندارند.

ترتیب اجرای فایل‌های راه‌اندازی

مقایسه بین ترتیب مراحل راه‌اندازی بَش با پوسته‌های بورن و سی

. ~/.prifle

. ~/.bash_login

مدیریت فرایندها

بَش دو حالت اجرا دارد: اجرای دسته‌ای، و اجرای هم‌روند.

برای اجرای فرامین در حالت دسته‌ای، فرامین باید با حرف ; جدا شوند یا در خط‌های جدا از هم نوشته شوند. مثال: farman1; farman2

در مثال بالا هر موقع فرمان اول farman1 اجرا شد، کامل شد و خارج شد فرمان دوم farman2 اجرا خواهد شد.

برای اجرای هم‌روند دو فرایند، باید پوسته قابلیت اجرا کردن فرمان در پس‌زمینه را داشته باشد. بَش این قابلیت را داراست. برای اجرا کردن فرمانی در پس‌زمینه باید از علامت & به طریق زیر استفاده شود.

farman &

در فرمان بالا، بَش فرمانِ farman را در پشت زمینه اجرا می‌کند. البته چون خروجی استاندارد و خطای استاندارد این فرایند تغییر مسیر داده نشده و هنوز به ورودی ترمینال اشاره می‌کنند، اگر فرایند مذکور چیزی به خروجی استاندارد یا خطای استاندارد خود را برای چاپ بفرستند ترمینال آن را دریافت و چاپ خواهد کرد.

برای این‌که مسیر استاندارد خروجی را از ورودی ترمینال منحرف کنیم و تغییر بدهیم از فرمان زیر استفاده می‌کنیم.

farman > file &

فرمان بالا خروجی استاندارد فرمان را به یک فایل تغییر مسیر می‌دهد. چنان‌چه فرایند نشأت گرفته از فرمان farman به خروجی استاندارد خود چاپ کند، به جای ترمینال، حروف چاپ شده در فایل ذخیره خواهند شد. توجه کنید که در فرمان بالا ابتدا فایل پاک خواهد شد. برای الصاق کردن و چسباندن ورودی‌های جدید به انتهای فایل به جای پاک کردن محتوای قبلی فایل باید از فرمان زیر استفاده کرد.

farman >> file &

فرمان بالا استاندارد خروجی فرایند ناشی از فرنان بالا را به انتهای فایل وصل می‌کند. اما اگر فرایند پیغام خطایی را به استاندارد خروجی خود برای چاپ بفرستد، هنوز این پیغام به ترمینال فرستاده خواهد شد. برای تغییر مسیر خطای استانداردِ یک فرایند از عملگرهای ویژه مانند فرمان زیر استفاده خواهد شد.

farman > file 2>1&

در فرمان بالا، عملگر ویژه‌ای به اضافهٔ اعداد یک و دو استفاده شده که دقیقاً همین عمل‌گر و همین اعداد ابتدائاً در پوستهٔ بورن معرفی و استفاده شدند و می‌شوند. عدد ۲ نماد خطای استاندارد و عدد یک نماد خروجی استاندارد می‌باشد و زیر فرمانِ 2>1 به این معناست که بَش خطای استاندارد را به همان‌جا تغییر مسیر بدهد که خروجی استاندارد تغییر مسیر داده شده.

بَش عمل‌گر جدیدی را معرفی کرد که فرمان بالا را کمی ساده‌تر می‌کند.

farman >& file &

برای تعامل مستقیم با فرایندها، آن‌ها باید در پیش‌زمینه باشند و فقط یک فرایند می‌تواند در پیش‌زمینه باشد.

بَش قابلیت مدیریت و تعامل با فرایندها را دارد. برای به پیش آوردن یک فرایند پس‌زمینه باید از این قابلیت بَش استفاده کرد. فرمان fg شمارهٔ یک فرایند را گرفته و آن را به پیش زمینه می‌آورد و این امکان را می‌دهد که به طرق مختلف از جمله فرستادن سیگنال به فرایند با آن تعامل کرد.

$ farman &
$ jobs
[1]+  Running                 farman &
$ fg %1
farman

بَش با قابلیت مدیریت فرایندها این امکان را می‌دهد که کاربر به وسیلهٔ بعضی از فرامین سیگنال‌های کنترلی را به فرایند دلخواه بفرستد.

مثلاً برای به اصطلاح «کُشتن» یا تمام کردن یک فرایند باید به وسیلهٔ فرمان kill به فرایند مورد نظر سیگنال‌ها مرتبط را فرستاد. مثلاً سیگنال SIGTERM زمینهٔ «اتمام نرمِ» یک فرایند را فراهم می‌آورد.

اگر دو فرایند به عنوان زیر فرایند در بَش مشغول محاسبه بودند:

$ jobs
[1]-  Running                 farman1
[2]-  Running                 farman2

برای اتمام نرم فرایند شمارهٔ ۱، سیگنال شماره ۱۵ فرستاده می‌شود:

$ kill -15 %1
$ jobs
[1]-  Terminated                 farman1
[2]-  Running                 farman2

هم‌فرایندها

هم‌فرایندها (به انگلیسی: coprocesses) در بَش و پوسته‌های مشابه به فرایندهایی گفته می‌شوند که با هم اجرا شوند و با هم از طریق «پایپ»‌ها ارتباط دارند.

یکی از راه‌های سادهٔ درست کردن دو هم‌فرایند در بَش به این ترتیب است:

$ mkfifo ney
$ cat farman1
cat ney
$ cat farman2
echo salam > ney
$ ./farman1 & ./farman2
[3] 13794
salam
[3]+  Done                    ./farman1

میانبرهای گفته شده در زیر برای حالت پیش‌فرض (ایمکس) است، میانبرهای ویم را می‌توان توسط دستور set -o vi فعال کرد.

• Tab ↹: تکمیل خودکار از جایی که مکان‌نما وجود دارد.
• Ctrl+a : انتقال مکان‌نما به ابتدای خط (معادل کلید Home)
• Ctrl+e : انتقال مکان‌نما به انتهای خط (معادل کلید End)
• Ctrl+p: فراخوانی فرمان قبلی (معادل کلید ↑)
• Ctrl+n: فراخوانی فرمان بعدی (معادل کلید ↓)
• Ctrl+r: جستجوی آخرین فرمانی که دارای کارکتر (های) مشخصی باشد. زدن دوبارهٔ این کلید در هنگام جستجو، به فرمان قبلی‌تر رجوع می‌کند.
• Ctrl+o: اجرای فرمانی که در جستجو یافته شد.
• Ctrl+l: پاک کردن محتویات صفحه‌نمایش (معادل فرمان clear).
• Ctrl+u: پاک کردن محتویاتی از خط که قبل از مکان‌نما وجود دارند و کپی کردن آن‌ها درون بریده‌دان.
• Ctrl+k: پاک کردن محتویاتی از خط که بعد از مکان‌نما وجود دارند و کپی کردن آن‌ها درون بریده‌دان.
• Ctrl+w: پاک کردن کلمهٔ قبل از مکان‌نما و کپی کردن آن درون بریده‌دان.
• Ctrl+y: چسباندن محتویات بریده‌دان از جایی که مکان‌نما وجود دارد.
• Ctrl+d: ارسال یک نشانگر EOF که باعث بسته شدن خط فرمان فعلی می‌شود (معادل دستور exit). (تنها در زمانی این اتفاق می‌افتد که متنی در خط فعلی موجود نباشد)
• Ctrl+c: ارسال یک سیگنال از نوع SIGINT به پروسهٔ فعلی، که باعث پایان اجرا و بسته شدن آن می‌شود.
• Ctrl+z: ارسال یک سیگنال از نوع SIGTSTP به پروسهٔ فعلی، به باعث به تعلیق درآمدن آن می‌شود؛ که برای برگشت دادن آن می‌توان از دستور fg process-name-or-job-id استفاده کرد.
• Ctrl+x Ctrl+e: ویرایش خط فعلی در ادیتوری که توسط متغیر EDITOR$ تعریف شده‌است.
• Alt+f: حرکت به جلو به اندازهٔ یک واژه.
• Alt+b: حرکت به عقب به اندازهٔ یک واژه.
• Alt+Del: برش کلمهٔ واقع در قبل از مکان‌نما
• Alt+d: برش کلمهٔ واقع در بعد از مکان‌نما
• Alt+u: تبدیل تمام حروف کوچک به بزرگ، واقع در بعد از مکان‌نما تا انتهای کلمهٔ فعلی
• Alt+l: تبدیل تمام حروف بزرگ به کوچک، واقع در بعد از مکان‌نما تا انتهای کلمهٔ فعلی
• Alt+c: تبدیل حرف واقع در زیر مکان‌نما از کوچک به بزرگ و رفتن به انتهای کلمهٔ فعلی
• Alt+r: انصراف تغییرات و برگرداندن محتویات خط فعلی به همان شکلی که در تاریخچهٔ خط فرمان موجود بود.

مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «‎Bash (Unix shell)‎». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی، بازبینی‌شده در ۳ ژوئن ۲۰۱۰.