Chapter 3：Vi and Shell

vi

Editors

编辑器：允许用户交互地编辑纯文本文件的程序。
常见平台与工具：
- MSDOS：edlin, edit（仍可在 C:\Windows\System32 找到）。
- MS Windows：notepad, wordpad。
- Unix 早期：ed, vi，之后有增强版 vim。
- 更高级使用：GNU emacs。
- 其他：xedit, gedit, nano, pico。
文字处理软件（带排版功能）：
- WordStar, MSWord, Framemaker, Acrobat 等。
- StarOffice, OpenOffice, LibreOffice 等。

vi Modes

vi 有两大基本模式：
- Command Mode（命令模式）：
  - 启动时默认处于命令模式。
  - 每个按键都被当成编辑命令，而不是文本输入。
  - 输入冒号 : 进入命令行模式，如 :help。
- Insert Mode（插入模式）：
  - 用于输入文本。
  - 通过执行各种插入类命令进入（如 i, a, o 等）。

Sample vi Edit Session

基本编辑流程示例：
1. 在命令行输入：vi tmp.txt 打开文件。
2. 启动后处于 Command Mode。
3. 按下“追加”类命令键（如 a，在光标后开始输入）。
4. 进入 Insert Mode，输入文本内容。
5. 按 ESC 返回 Command Mode。
6. 输入 :wq 回车，保存并退出。
示例中展示了在 vi 中输入多行文本、以 :wq 结束编辑的流程。

Easier Ways for Practicing

推荐使用 vim 教学工具：
- 命令：vimtutor。
先了解有图形界面的 vi 与纯文本 vi 的差异：
- GUI 版：gvim（GNU 版），可用命令例如：
- sudo apt-get install vim-gnome
- 课程建议：优先熟悉 文本界面 vi/vim，更通用。

Cursor Movement (1)

光标移动方式：
- 可用方向键（依终端而定）。
- 使用 h, j, k, l 作为替代：
  - [n] h：向左移动 n 个字符。
  - [n] j：向下移动 n 行。
  - [n] k：向上移动 n 行。
  - [n] l：向右移动 n 个字符。

Cursor Movement (2)

以屏为单位的移动：
- ^F：前进一屏（Forward）。
- ^B：后退一屏（Back）。
- ^D：向下移动半屏。
- ^U：向上移动半屏。
以行号或行内位置移动：
- G：移动到文件最后一行。
- [n] G：移动到第 n 行；若不带 n，则到最后一行。
- $：移到当前行行尾。
- ^：移到当前行第一个非空白字符。
- 0：移到当前行开头（列 0）。
以单词为单位移动：
- [n] w：向前移动 n 个单词开头。
- [n] b：向后移动 n 个单词开头。
- e：移动到当前或下一个单词结尾。

Cursor Movement by Matching

按字符/模式匹配移动：
- f <char>：在当前行向前找到下一个 <char> 并移动到那里。
- / pattern：向下搜索 pattern，并把光标移动到匹配位置。
- ? pattern：向上搜索 pattern。
- n：重复上一次搜索，继续找下一个匹配。
- N：重复上一次搜索，反向搜索。
- %：在括号、花括号等成对符号间跳转匹配。

Inserting Text

文本插入/追加命令：
- i：在光标前开始插入。
- a：在光标后开始追加。
- I：在当前行行首（文本开始位置）插入。
- A：在当前行行尾追加。
- o：在当前行下方新开一行，并进入插入模式。
- O：在当前行上方新开一行，并进入插入模式。

Deleting Text

删除行与单词：
- dd：删除当前整行。
- [n] dd 或 d [n] d：删除连续 n 行。
- [n] dw：删除 n 个单词。
删除到行尾：
- D：从光标处删除到当前行末尾。
删除字符：
- x：删除当前字符。
- [n] x：删除光标起始的 n 个字符。
- [n] X：向前删除 n 个字符（类似多次退格）。

Changing Commands (1)

修改类命令：
- s / S：替换字符或整行（具体行为随实现）。
- r / R：替换字符或连续替换。
- c：change（“改写”），配合移动使用：
  - [n] cw：修改接下来的 n 个单词。
  - c$：从光标处修改到行尾。
- ~：切换光标处字符大小写。
- J：将当前行和下一行合并为一行。
- u：撤销上一次操作。
幻灯片提出问题：如何 redo（重做）？（后续通过 . 或其他机制实现）。

Changing Commands (2)

重复和拷贝相关：
- .：重复上一次“修改类”操作。
- [n] yy 或 y [n] y：将 n 行“yank”（复制）到缓冲区。
- [n] yw：复制 n 个单词到缓冲区。
- p：在光标之后粘贴 yank 或删除的内容。
- P：在光标之前粘贴。
- v / V：可视模式，结合 y / x / p 做可视选择复制/删除/粘贴。
- 文本缓冲区中存在默认缓冲与命名缓冲。
- 示例组合：4dd10jp（删除 4 行并在第 10 行之后粘贴等）。

Command Line Mode

通过输入冒号 : 进入命令行模式。
常用行范围标记：
- 单个行号：20。
- 行号范围：1,5。
- .：当前行。
- $：最后一行。
- %：相当于 1,$（整个文件）。
- +、-：表示相对行，比如 +5、-10、$-3 等。

File Manipulation

写文件相关：
- :[n1,n2]w[>>][file]：将范围内的文本写入文件，可选择追加。
- :wq：写入并退出。
- :w!：强制覆盖原文件。
退出相关：
- :q：在无修改时退出。
- :q!：不保存修改直接退出。
其他：
- :![cmd]：执行外部 shell 命令。
- :r [file]：在光标处读入另一个文件的内容。

Configuring vi Session

使用 :set 配置 vi 行为：
- :set all：显示所有当前配置项。
- :set ignorecase：搜索时忽略大小写。
- :set number：显示行号。
- :set nonumber：关闭行号显示。
- 示例：
- nu nonu
其他常用选项包括：wrap（是否折行）、indent（缩进）等。

Line Manipulation

行定位：
- :number：跳转到指定行。
行移动与复制：
- :n1,n2mn3：将 n1～n2 的行移动到 n3 行之后。
- :n1,n2tn3 或 :n1,n2copy n3：复制行到 n3 之后。
删除：
- :n1,n2d：删除范围行。
- 示例：
  - :.,$-2d：从当前行到倒数第 2 行删除。
  - :1,.d：删除从第 1 行到当前行。

Substitution

替换命令基本格式：
- :[Addr]s/old-expr/new-string/[g]
示例：
- :s/hte/the/g：当前行将所有 hte 换成 the。
- :2,30s/use/used：第 2～30 行将 use 换成 used。
- :1,$s/Oct\./Nov.：整个文件将 Oct. 换成 Nov.。
- :%s/Oct\./Nov./g：同样是全文件替换、并加 g 做每行全局替换。

Regular Expression Syntax (1)

正则表达式（Regular Expressions, RE）：
- 用于在文本中做模式匹配。
- 由普通字符和特殊字符（元字符）组成。
- 与 Shell 中匹配文件名的通配符不同（后续专门区分）。

Meta-Characters as Wild Cards

通配符元字符用于 命令行中文件名匹配：
- ?：匹配任意单个字符。
- *：匹配任意长度（0 个或更多）的字符串。
- [abc...]：匹配括号中任一字符。
- [a-e]：匹配 a～e 之间任一字符。
- [!def]：匹配不在 d,e,f 中的字符（sh/bash）。
- {abc,bcd,cde}：匹配集合中任一串（bash/csh，逗号分隔且无空格）。
- ~：当前用户家目录（bash/csh）。
- ~user：指定用户的家目录（bash/csh）。

Where Are They Being Used?

通配符元字符主要用于：
- Shell 命令涉及文件名时的匹配。
正则表达式（REPs）中的元字符主要用于：
- 文本工具：grep, sed, awk 等。
- vi 中：
  - / 和 ? 搜索命令。
  - :s 替换命令。
- 脚本语言：Tcl、Perl、Python 的正则模块等。
示例应用：
- 查找单元名字以 CLK 或 clk 开头的标准单元名。
结论：通配符与正则表达式不是同一套东西。

Regular Expression Syntax (2)

正则表达式的三种基本形式：
- Anchors（锚定）：绑定到行的特定位置。
- Character sets（字符集）：在某位置匹配一个字符。
- Modifiers（修饰符）：指定前一个表达式重复次数。
正则表达式可以组合，构成更长的模式。

Regular Expression Syntax (3)

常用元字符：
- .：匹配除换行外任意单个字符。
- *：匹配前一个表达式的 0 次或多次重复。
- [abc]：匹配任一括号内字符。
- [a-d]：匹配 a～d 范围内的任一字符。
- [^abc]：匹配不在集合中的任一字符。
- ^exp：模式必须从行首开始。
- exp$：模式必须在行尾结束。
- \：将下一个字符“转义”为普通含义。

Sample REPs and Meanings

cat：匹配字符串 “cat”。
.at：匹配 cat, rat, mat, bat, fat, hat 等。
xy*z：匹配一个 x，后跟 0 个或多个 y，再跟 z。
^cat：匹配行首为 “cat” 的行。
cat$：匹配行尾为 “cat” 的行。
\*：匹配字符 * 本身。
[cC]at：匹配 cat 或 Cat。
[^a-zA-Z]：匹配任意非字母字符。
[0-9]$：匹配以数字结尾的行。
[A-Z][A-Z]*：匹配一个或多个大写字母。
[A-Z]*：匹配 0 个或多个大写字母（即理论上可匹配“任何东西”）。

Shells

Shell 位于用户和操作系统之间：
- 作为命令解释器。
- 读取用户输入。
- 将命令翻译成系统动作。
查看当前登录 shell：
- echo $SHELL。
- cat /etc/shells：查看系统支持的所有 shell 列表。

Shell Types

主要 shell 类型：
- Bourne Shell：sh。
- C Shell：csh。
基于 Bourne Shell 的：
- ksh（Korn shell）。
- bash（Bourne-Again Shell）。
- zsh（Z Shell）。
基于 C Shell 的：
- tcsh（T C shell）。

Bourne Shell

特点：
- 拥有较好的 I/O 控制功能，适合写脚本。
- 交互性较弱，对普通用户交互不够方便。
- 很多基于 Bourne 的 shell 在交互方面做了改进。
默认提示符：$。

C Shell

由 Bill Joy 编写。
语法类似 C 语言，更适合写“类 C 风格”的脚本。
I/O 控制不如 Bourne shell 方便。
交互体验相对更好：
- 支持作业控制（job control）、命令历史（history）等。
默认提示符：%。

Bourne-Again Shell

GNU 项目开发的自由软件。
提供：
- 交互式命令行编辑。
- 支持作业控制（在支持的体系结构上）。
- 类 csh 的历史替换、花括号扩展等特性。
bash：
- 交互特性吸收了 csh、ksh 的优点。
- 编程语言上兼容 Bourne shell (sh)。
- Linux 平台上非常常见，默认提示符通常也是 $。
- 支持便捷的命令行编辑（方向键、Tab、CTRL+L 等）。

Meta-Characters Again

Shell 命令行中常见的特殊字符：
- / \ " \ * : ; ' ^ ? ~ { } ( ) ~ ! $ < > | & #@% ,+=`
示例：
- ls *：列出当前目录下所有不以 . 开头的文件。
- ls chpt[1-4]：等价于 ls chpt1 chpt2 chpt3 chpt4。
- ls m?n：匹配形如 man、men 的三个字符文件名。
- ls [a-z]*：匹配以小写字母开头的文件（与正则不同）。
注意：与前面“Wild Card”部分相联系，*、? 等在 shell 中匹配文件名；\ 用于转义，与正则中的用法类似。

I/O Redirection and Piping in Unix

输出重定向到文件。
输入重定向自文件。
管道（piping）：
- 一个命令的输出作为下一个命令的输入。

Standard File Descriptors (1)

标准文件描述符：
- stdin：标准输入。
- stdout：标准输出。
- stderr：标准错误输出。
在 shell 中一般用编号引用，而不是名字。
默认情况下：
- stdin 来自键盘。
- stdout 和 stderr 输出到终端屏幕。
可以重定向：
- 把输入、输出、或错误重定向到文件或其他命令。

Standard File Descriptors (2)

当前 shell 中常用的描述符号：
- stdin：0。
- stdout：1。
- stderr：2。
在 C 语言中的使用（示例）：

#include <stdio.h>
int main(int argc, char\*\* argv) {
    fprintf(stdout, "abcd\n"); // 等价于 printf("abcd\n");
    fprintf(stderr, "efgh\n");
}

File Redirection

标准输出重定向：
- >、>! 或 >|：覆盖输出到文件。
- command > outfile
- >>：追加输出到文件。
- command >> outfile
标准输入重定向：
- <：从文件读入作为标准输入。
- command < infile
管道：
- |：把前一命令输出作为后一命令输入。
- command1 | command2
tee：复制标准输出，一边显示，一边写文件：
ls -l | tee lslist
丢弃输出：
- 重定向到 /dev/null，作为“黑洞”：
- /dev/null

File Redirection (csh)

C Shell 中的特殊写法：
- >& file：把 stdout 和 stderr 都重定向到 file。
- >> & file：追加写入 stdout 和 stderr 到文件。
- |& command：把 stdout 和 stderr 都通过管道给下一个命令。
将 stdout 和 stderr 分开重定向的示例：
% (command > outfile) >& errfile

File Redirection (sh/bash)

仅重定向标准错误：
- 2> file。
同时重定向标准输出与错误：
- > file 2>&1 或 &> file。
追加重定向：
- >> file 2>&1。
把两者一起通过管道传给命令：
- 2>&1 | command。
将二者分别重定向：
$ command > outfile 2> errfile

Other Special Command Symbols

;：命令分隔符（在同一行串联多个命令）。
&：在后台运行命令。
&&：仅在前一个命令成功时才执行下一个命令。
||：仅在前一个命令失败时才执行下一个命令。
( )：将命令组在子 shell 中执行。

Quoting

\：转义下一个字符，使其按字面意义处理。
单引号 ' '：
- 其中字符全部按字面意义使用（在 csh 中 ! 是例外）。
双引号 " "：
- 允许变量替换与命令替换。
- 不屏蔽 $ 和 \。
反引号或 $()：命令替换：
- \command```或``$(command)`：命令输出替换到当前命令行。
- 示例：
- echo "Today is $(date)."

Job Control (csh/bash)

把任务放入后台：
- 在命令末尾加 &。
- 使用 ^Z（Ctrl+Z）中止正在前台运行的任务。
^C：中断前台任务。
bg：在后台继续运行被暂停的任务。
fg [%n]：把某个任务带回前台。
jobs 命令：列出后台任务列表。

Process Commands – ps

进程与线程：
- Process：用 PID（进程 ID）标识。
- Thread：轻量级进程、位于进程内部（详细见 C 语言部分）。
ps [options]：显示进程状态：
- 基本：ps。
- 常用：ps -ef 或 ps -aux。
- 选项在不同系统中略有差异，可查阅 man ps。

Example Outputs of ps

示例展示：
- 使用 ps -ef | more 输出进程列表，包括 UID、PID、PPID、CPU、TTY、CMD 等字段。
- 使用 ps -l 输出详细格式，包括优先级、状态等。
示例中列出了系统进程（如 sched, init, pageout）和用户进程（如 csh, xterm）。

Getting Process Information

top：
- 动态显示进程信息和系统资源使用情况（默认每 5 秒更新）。
pstree：
- 以树状结构显示进程之间的父子层级关系。
uptime：
- 显示系统已运行时间、登录用户数、平均负载等。

kill

kill：用于终止或发送信号给进程。
- 基本格式：kill [-signal] processID。
kill -l：列出所有可用信号。
示例信号列表：
- HUP, INT, QUIT, ILL, TRAP, ABRT, BUS, FPE, KILL, USR1, SEGV, USR2, PIPE, ALRM, TERM, 等。
kill -9 processID：
- 发送 SIGKILL，强制终止进程（“最后手段”）。
常见键盘中断与信号对应关系：
- ^C → SIGINT(2)。
- ^\ → SIGQUIT(3)。
- ^Z → SIGSTOP(19)。
可在头文件中查找信号定义：
- /usr/include/linux/signal.h。
- /usr/include/asm-generic/signal.h 等。

Environment Variables

Shell Variable

为什么执行命令的时候 ./type.sh可以，但是type.sh就不行呢？（已经给了权限chmod u+x type.sh）

答：./表示当前目录, 而对于type.sh直接执行这条命令，系统会从环境变量 $PATH$ 中去找是否有这个指令，显然是找不到的，于是返回command not found 当然也可以在$PATH里面加入./,这样命令行就可以找到type.sh命令了

环境变量为程序提供运行所需的环境信息。
全局环境变量：
- 可以被子进程使用。
本地 shell 变量：
- 仅在当前 shell 内使用，不向父进程回传。
- 在脚本内，默认变量通常是“全局”的，函数内部可用 local varName 定义局部变量（视具体 shell 而定）。
常见保留变量：
- USER, HOME, PATH, SHELL, TZ, TERM, DISPLAY, LD_LIBRARY_PATH, LANG, PS1, PS2, EDITOR 等。

Setting Environment Variables

设置全局环境变量：
- csh：
- setenv NAME value
- sh：
- NAME=value export NAME
- bash：
- export NAME=value
设置本地 shell 变量：
- csh：
- set name=value
- sh/bash：
- name=value
删除变量：
- csh：unsetenv、unset。
- sh/bash：unset。

Showing/Getting Variables (1)

env：显示当前环境变量：
- 示例输出包括：HOME, SHELL, USER, PWD, PATH 等。
使用 echo 查看单个变量：
- echo $HOME。
- 也可使用 ${variable_name} 形式：
- echo "::${HOME}_stuffs"

Showing/Getting Variables (2)

set：显示当前 shell 内所有变量（bash 示例）：
- 输出包括：
  - BASH, BASH_VERSINFO, BASH_VERSION。
  - COLORS, COLUMNS, CVSROOT。
  - PS1, PS2, PS4。
  - PVM_ROOT, PVM_RSH, PWD 等。

Shell Controls

本部分主要讨论 C Shell 的控制结构。
C Shell 的控制结构与 C 语言相似。
学习路线建议：
- 在教材中学习 sh/bash 的编程。
- 阅读并理解 ICCAD 软件中真实脚本（包括 csh 和 sh/bash）。
- 熟悉如何查找和使用参考资料。

if/then/endif

C Shell 中的条件语句结构：

csh

if (condition1) then
    command list if condition1 is true
[else if (condition2) then
    command list if condition2 is true]
[else
    command list if condition1 is false]
endif

Some if Conditions

Shell 提供对文件类型和权限的检测操作符：
- -r：文件存在且可读则为真。
- -w：文件存在且可写。
- -x：文件存在且可执行。
- -f：存在且为普通文件（在 csh 中为“存在且不是目录”）。
- -d：存在且为目录。
- -e：文件存在。
- -o：当前用户是文件所有者。
- -z：文件大小为 0（空文件）。
- -s：存在且非空（可在相关文档中查具体含义）。
幻灯片提示：可在接下来的示例脚本中看到这些操作符的实际使用。

switch/case

C Shell 中的分支结构：
switch (parameter) case pattern1: command list1 breaksw case pattern2: command list2 breaksw default: command list for default behavior breaksw endsw

foreach

C Shell 的循环结构之一：
foreach variable (list_of_variable_values) command list end

while

C Shell 的 while 循环：
while (condition) command list breakcontinue end

Shell Startup

传统 shell 启动文件：
- ~/.profile（sh）。
- ~/.login（csh），登录时执行一次。
- ~/.cshrc 在每次启动 C shell 时执行。
bash 登录 shell 的执行顺序：
1. /etc/profile
2. ~/.bash_profile
3. ~/.bash_login
4. ~/.profile
bash 非登录 shell：
- 执行 /etc/bashrc 和 ~/.bashrc。
登出时：
- /etc/bash.logout、~/.bash_logout 会被执行。
启动脚本中常见任务：
- 设置 PATH。
- 定义函数。
- 设置终端参数（stty）。
- 设置终端类型。
- 设置默认文件权限（umask）。
- 其他初始化操作。

bash

# @(#)local.login 1.4 98/02/06 SMI
stty -istrip #strip to 7 bits
# if possible, start the windows system.
# Give user a chance to bail out
if ( "`tty`" == "/dev/console" ) then
if ( "$TERM" == "sun" || "$TERM" == "AT386" ) then
    if ( ${?OPENWINHOME} == 0 ) then
        setenv OPENWINHOME /usr/openwin
    endif
    echo ""
    echo -n "Starting OpenWindows in 5 seconds (type Control-C to cancel)"
    sleep 5
    echo ""
    $OPENWINHOME/bin/openwin
    clear # get rid of annoying cursor rectangle
    logout # logout after leaving windows system
endif
endif

核心功能：
- 设置终端为 7 位模式。
- 仅在控制台 /dev/console 且终端类型为 sun 或 AT386 时尝试启动 OpenWindows。
- 若 OPENWINHOME 未设置，则设为 /usr/openwin。
- 提示用户可在 5 秒内用 Ctrl+C 取消。
- 启动图形系统后，清屏并在退出图形界面时自动注销。

Sample /etc/profile on Linux (1)

bash

# /etc/profile: system-wide .profile file for the Bourne shell
# and Bourne compatible shells
if [ "$PS1" ]; then
if [ "$BASH" ] && [ "$BASH" != "/bin/sh" ]; then
    # The file bash.bashrc already sets the default PS1.
    # PS1='\h:\w\$ '
    if [ -f /etc/bash.bashrc ]; then
        . /etc/bash.bashrc # i.e. source /etc/bash.bashrc
        # try command line ‘$ help .’ ?
    fi
else # original bourne shell not bash
    if [ "`id -u`" -eq 0 ]; then
        PS1='# '
    else
        PS1='$ '
    fi
fi
fi

主要逻辑：
- 若存在 PS1（交互式 shell），继续。
- 若为真正的 bash（而非 /bin/sh 兼容模式）：
  - 若存在 /etc/bash.bashrc，则通过 .（source）加载。
- 否则视为原始 Bourne shell：
  - root 用户提示符为 #，普通用户为 $。

Sample /etc/profile on Linux (2)

bash

# The default umask is now handled by pam_umask.
# See pam_umask(8) and /etc/login.defs.
if [ -d /etc/profile.d ]; then
for i in /etc/profile.d/*.sh; do
    if [ -r $i ]; then 
        . $i # i.e. source $i for various initializations
    fi
done
unset i
fi

功能：
- 默认 umask 已由 pam_umask 统一管理。
- 若存在 /etc/profile.d 目录：
  - 遍历其中可读的 *.sh 文件并逐个 source。
  - 这些脚本用于各种初始化（由系统和软件包提供）。
- 最后 unset i 清理循环变量。

Sample ~/.profile on Linux

bash

# ~/.profile: executed by the command interpreter for login shells.
# This file is not read by bash(1), if ~/.bash_profile or ~/.bash_login
# exists.
# see /usr/share/doc/bash/examples/startup-files for examples.
# the files are located in the bash-doc package.
# the default umask is set in /etc/profile; for setting the umask
# for ssh logins, install and configure the libpam-umask package.
#umask 022
# if running bash
if [ -n "$BASH_VERSION" ]; then # variable non-empty?
# include .bashrc if it exists
if [ -f "$HOME/.bashrc" ]; then
    . "$HOME/.bashrc" # i.e. source ~/.bashrc
fi
fi
# set PATH so it includes user's private bin if it exists
if [ -d "$HOME/bin" ] ; then
PATH="$HOME/bin:$PATH" # why add ~/bin to $PATH?
fi

主要内容：
- .profile 只在 login shell 中执行；若有 .bash_profile 或 .bash_login，bash 不再读 .profile。
- 默认 umask 在 /etc/profile 设置，SSH 登录可通过 libpam-umask 管理。
- 若 BASH_VERSION 非空（表示正在运行 bash）：
  - 若存在 ~/.bashrc，则将其 source 进来。
- 若用户家目录下存在 ~/bin 目录：
  - 将其加入 PATH，以便执行用户自定义脚本。

History

C Shell、bash 等支持命令历史功能：
- 保存之前执行过的命令。
历史记录条数可通过变量设置：
- 例如在 .cshrc 中：
- set history=200 set savehist=100
- 在 .bashrc 中：
- export HISTSIZE=1000
历史命令通常保存在用户家目录下：
- C Shell：~/.history。
- bash：~/.bash_history。

History Commands

常用历史命令操作：
- history [nn]：显示最近 nn 条命令。
- !!：重复上一条命令。
- !nn：重复编号为 nn 的命令。
- !string：重复最近以 string 开头的命令。
在 Linux 终端中：
- 可用方向键（↑ ↓）浏览历史命令并编辑。
- CTRL+R 可在历史中搜索匹配的命令。

Magic Symbol #! (or Shebang / Hashbang)

Unix 脚本应以 #! 开头，告诉内核该脚本可直接执行，并指定解释器：
- Bourne Shell / Bash：
- #! /bin/sh #! /bin/bash
- C Shell：
- #! /bin/csh -f # -f 表示不读取 .cshrc
没有 #! 时，可用以下方式运行脚本：
- sh sh_script / csh csh_script / bash bash_script / app_prog app_script。
加上 #! 并赋予执行权限后（chmod +x script），可直接执行：
- sh_script / csh_script / bash_script / app_script。

Target of the Sample csh Script

示例 csh 脚本的目标场景：
- 应用包目录（$SYNOPSYS_ROOT）下存在一套 X11 相关文件：
  - admin/setup/rgb.txt, XErrorDB 等。
- 系统目录 $LIBDIR/X11 下也有对应文件：
  - rgb.txt, XErrorDB 等。
检查目标：
1. 系统端是否存在 rgb.txt？
2. 系统端是否存在 XErrorDB？
3. 应用端 XErrorDB 中每个 XRequest 代码是否都在系统端 XErrorDB 中存在？
若以上任意检测失败：
- 将应用端文件复制到系统端，完成安装/修复。

Flow Graph of the Sample Script

幻灯片以流程图形式描述脚本逻辑，大致流程：
- 判断是否 Sun 机器。
- 输入 Synopsys 根目录，并检查目录合法性。
- 检查应用端 X11 文件是否存在。
- 检查系统端 X11 文件是否存在。
- 检查 XRequest 代码是否全部存在。
- 判断是否需要更新：
  - 若无缺失且无不匹配，则无需操作。
  - 否则检查系统目录写权限。
- 备份旧文件。
- 把应用端 X11 文件复制到系统端并验证复制结果。

A Sample csh Script File (1)

第一行是 -f fast模式，使用csh解释
bash中不支持PATH <space> = <space> XXX ,等号前后不能有空格，但是csh支持

bash

#! /bin/csh -f
set path = (/bin /usr/bin /usr/ucb)
set LIBDIR = /usr/lib
set LIBX11 = $LIBDIR/X11 # /usr/share/X11 for Linux?
set XERRDB = $LIBX11/XErrorDB
set XRGB = $LIBX11/rgb.txt
echo " "
echo "Synopsys X11 Installation Script (Version 3.1)"
echo "Modified for Educational Use"
echo " "
# Check for valid platform
if (-x /bin/arch) then
set ARCH = `/bin/arch`
else
echo "Error: /bin/arch does not exist or is not executable."
set ARCH = unknown
endif

A Sample csh Script File (2)

$?SYNOPSYS 检查 SYNOPSYS 变量是否已定义
echo -n 参数的作用是:阻止在输出末尾添加换行符
goto 语句跳转点——readdir:
$< 从标准输入读取一行，赋值给变量 a
如果用户输入了内容（$a 不为空）：
-d $a 检查路径是否存在且是目录
如果是有效目录，更新 SYNOPSYS 变量
如果不是，显示错误并跳回 readdir 标签重新询问
如果用户直接按回车（空输入），保持默认值

bash

if ("$ARCH" != "sun4") then
echo "Error: architecure is invalid or unknown."
echo "This script only runs on SPARC platforms."
exit 1
endif
# 检查 $ARCH 变量是否为 "sun4"（Sun SPARC 架构）
# 如果不是，输出错误信息并退出脚本
# Validate Root Directory
# goto 语句跳转点
readdir:
if (! $?SYNOPSYS) then
set SYNOPSYS = `pwd`
endif
echo -n "Synopsys root directory [" $SYNOPSYS "]: "
set a = $<
if ($a != "") then
if (-d $a) then
    set SYNOPSYS = $a
else
    echo "Error: root directory $a does not exist."
    goto readdir
endif
endif

A Sample csh Script File (3)

foreach f ($FILES) - 遍历 FILES 列表中的每个文件
-e 检查文件是否存在
! 取反，即"如果不存在"
完整路径是：$SYNOPSYS/admin/setup/rgb.txt 和 $SYNOPSYS/admin/setup/XErrorDB
如果文件不存在：
输出错误信息
将 missing 设为 1（true）

bash

# Consistency check or Root Directory
set FILES = "rgb.txt XErrorDB"
set missing = 0
foreach f ($FILES)
if (! -e $SYNOPSYS/admin/setup/$f) then
    echo "Error: file $SYNOPSYS/admin/setup/$f does not exist."
    set missing = 1
endif
end
if ($missing) then
goto readdir
endif

A Sample csh Script File (4)

遍历三个变量：$LIBX11、$XRGB、$XERRDB
如果是 $LIBX11：
-d 检查是否为目录
不存在则报错，missing 加 1
如果是其他（$XRGB 或 $XERRDB）：
-f 检查是否为文件
不存在则报错，missing 加 1
@ missing = $missing + 1 是 C Shell 中的算术运算语法

bash

# Analyze current installation
echo ""
echo "Checking existing X11 installation"
echo ""
set missing = 0
set keys = -1
foreach f ($LIBX11 $XRGB $XERRDB)
if ($f == $LIBX11) then
    if (! -d $f) then
        echo "Required directory $f does not exist."
        @ missing = $missing + 1
    endif
else
    if (! -f $f) then
        echo "Required file $f does not exist."
        @ missing = $missing + 1
    endif
endif
end

A Sample csh Script File (5)

如果 $LIBX11 目录和 $XERRDB 文件都存在：
切换到 $SYNOPSYS/admin/setup 目录
从 XErrorDB（Synopsys 自带）中提取所有以 XRequest. 开头的行
awk '{print $1}' 提取第一列（请求代码名称）
对每个请求代码，检查系统的 $XERRDB 文件中是否存在
>& /dev/null 抑制 grep 输出
$status 是上一条命令的退出状态（0=成功，非0=失败）
如果找不到，报错并计数

bash

if (-d $LIBX11 && -f $XERRDB) then
cd $SYNOPSYS/admin/setup
set reqs = 0
foreach xreq (`grep '^XRequest\.' XErrorDB | awk '{print $1}'`)
    grep $xreq $XERRDB >& /dev/null
    if ($status) then
        echo "Required $xreq code does not exist in $XERRDB"
        @ reqs = $reqs + 1
    endif
end
endif
echo ""
echo "Finished checking existing X11 installation"
echo ""

A Sample csh Script File (6)

如果缺少请求代码（$reqs > 0），提示需要更新 $XERRDB
如果没有缺失文件（$missing == 0）且没有缺少请求代码（$reqs == 0）
说明 X11 安装完整，无需修改
直接退出脚本
确定要检查的目录：
如果 $LIBX11 目录存在，使用它
否则使用 $LIBDIR（父目录）
-w 检查目录是否可写
\ 表示续行（跨行字符串）
如果没有写权限，报错退出（需要 root 或适当权限）

bash

if ($reqs > 0) then
echo "$XERRDB needs to be updated."
endif
if ($missing == 0 && $reqs == 0) then
echo "$LIBX11 installation requires no changes."
exit 0
endif
# Check write permissions
if (-d $LIBX11) then
set DIR = "$LIBX11"
else
set DIR = "$LIBDIR"
endif
if (! -w $DIR) then
echo "Error: directory $DIR must be writable to perform \
installation."
exit 1
endif

A Sample csh Script File (7)

定义需要的目录列表：
$LIBX11：X11 库的主目录
$LIBX11/app-defaults：X11 应用程序默认配置目录
遍历每个目录
如果目录不存在（! -d $dir）：
输出提示信息
使用 mkdir 创建目录
再次检查目录是否创建成功
如果创建失败（可能因权限问题），报错退出
这种双重检查确保目录确实创建成功

bash

# Create missing directories
set DIRS = "$LIBX11 $LIBX11/app-defaults"
foreach dir ($DIRS)
if (! -d $dir) then
    echo "Creating directory $dir"
    mkdir $dir
    if (! -d $dir) then
        echo "Error: could not create directory $dir"
        exit 1
    endif
endif
end
# Determine the file(s) to install
set FILES = ""
if (! -f $XRGB) then
set FILES = rgb.txt
endif
if (! -f $XERRDB || $reqs != 0) then
set FILES = "$FILES XErrorDB"
endif

A Sample csh Script File (8)

遍历 $FILES（之前定义的 rgb.txt 和 XErrorDB）
如果目标文件已存在：
备份旧文件，重命名为 .old 后缀
防止覆盖丢失原有配置

bash

# Install the required file(s)
foreach f ($FILES)
if (-f $LIBX11/$f) then
    echo "Preserving old $f file in $LIBX11/$f.old"
    mv $LIBX11/$f $LIBX11/$f.old
endif
echo "Copying $f to $LIBX11"
cp $SYNOPSYS/admin/setup/$f $LIBX11
diff $SYNOPSYS/admin/setup/$f $LIBX11/$f >& /dev/null
if ($status) then
    echo "Error: could not copy file $f"
    exit 1
endif
chmod 444 $LIBX11/$f
end
exit 0

逻辑总结：
- 检测和创建路径。
- 校验文件存在性与内容一致性。
- 备份旧文件。
- 复制新文件并做 diff 校验。
- 设置权限（只读 444）。

Comparing Shell Features and Learn More

建议了解更多 shell 特性：
- 参考文献：
  - 《Introduction to Linux》附录 C。
  - 表 C-1：各 shell 的共同特性。
  - 表 C-2：各 shell 的差异特性。
学习重点：bash 和 csh。
建议使用 man 查看手册：
- man sh、man bash、man csh。
bash 调试模式：
- 使用 bash -x 可以跟踪脚本执行过程。

Chapter 3：Vi and Shell

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