103.2 Lektion 1

Wir werden eine Datei namens ftu.txt erstellen, die eine Liste der folgenden Befehle enthält:

Nun werden wir den Befehl grep verwenden, um alle Zeilen auszugeben, welche die Zeichenfolge cat enthalten:

Eine andere Möglichkeit, an diese Informationen zu gelangen, besteht darin, einfach den Befehl grep zu benutzen, um den Text direkt zu filtern. Dies erübrigt die Notwendigkeit den Textstrom an stdout über eine andere Anwendung weiterzuleiten.

Es gibt noch andere Befehle, die mit komprimierten Dateien umgehen können (bzcat für bzip komprimierte Dateien, xzcat für xz komprimierte Dateien und zcat für gzip komprimierte Dateien), und jeder dieser Befehle wird verwendet, um den Inhalt einer komprimierten Datei basierend auf dem verwendeten Kompressionsalgorithmus anzuzeigen.

Überprüfen wir, ob die neu erstellte Datei ftu.txt die einzige im Verzeichnis ist, und erstellen dann eine gzip komprimierte Version der Datei:

Durch Verwendung des Befehls zcat, wird der Inhalt der gezippten komprimierten Datei ausgegeben:

Beachten Sie, dass gzip die Datei ftu.txt in die Datei ftu.txt.gz komprimiert und die Originaldatei entfernt. Standardmäßig wird keine Ausgabe des Befehls gzip angezeigt. Wenn Sie jedoch möchten, dass gzip anzeigt, was es tut, benutzen Sie die Option -v für eine ausführliche Ausgabe (verbose).

Sie wissen, dass cat eine Datei auf der Standardausgabe ausgibt (sobald eine Datei nach dem Befehl angegeben wird). Die Datei /var/log/syslog ist die Datei, in der Ihr Linux-System alles Wichtige speichert, was in Ihrem System vor sich geht. Verwenden Sie den Befehls sudo, um die nötigen Rechte zu erhalten die Datei /var/log/syslog auszulesen:

Sie werden hierzu eine schnell ablaufende Ausgabe im Konsolenfenster beobachten. Zur übersichtlicheren Ausgabe können Sie die Augabe mittels einer Pipeline an das Programm less weiterleiten, so dass die Ergebnisse manuell Zeile für Zeile durchlaufen werden können. Wenn Sie less benutzen, können Sie anhand der Pfeiltasten durch die Ausgabe navigieren und auch Befehle, welche an den Texteditor vi angelehnt sind, verwenden, um den Text zu durchsuchen und zu navigieren.

Anstatt jedoch den Befehl cat weiterzuleiten, ist es pragmatischer, das Programm less einfach direkt zu verwenden:

Wenn nur der Anfang oder das Ende einer Datei überprüft werden muss, stehen andere Methoden zur Verfügung. Der Befehl head wird standardmäßig verwendet, um die ersten zehn Zeilen einer Datei zu lesen, und der Befehl tail wird standardmäßig verwendet, um die letzten zehn Zeilen einer Datei zu lesen. Versuchen Sie es selbst:

Um die Anzahl der angezeigten Zeilen zu veranschaulichen, können Sie die Ausgabe des Befehls head an den Befehl nl weiterleiten, welcher die gestreamten Textzeilen durchnummeriert:

Und Sie können dasselbe bewerkstelligen, indem Sie die Ausgabe des Befehls tail über eine Pipeline an den Befehl wc weiterleiten, der standardmäßig die Anzahl der Wörter innerhalb eines Dokuments zählt, und mit der Option -l die Anzahl der Textzeilen ausgibt, die der Befehl eingelesen hat:

Sollte ein Administrator mehr (oder weniger) vom Anfang oder Ende einer Datei überprüfen müssen, kann die Option -n verwendet werden, um die Ausgabe der Befehle einzuschränken:

Werfen Sie einen Blick auf die anderen Dateien, Begriffe und Dienstprogramme, die nicht cat im Namen haben. Dies kann erreicht werden, indem wir die Option -v an grep übergeben, was den Befehl anweist, nur jene Zeilen auszugeben, welche cat nicht enthält:

Das meiste, was mit grep umgesetzt werden kann, kann auch mit sed bewerkstelligt werden - dem Stream Editor zum Filtern und Transformieren von Text (wie auf der sed Handbuchseite beschrieben). Zuerst werden wir die Datei ftu.txt wiederherstellen, indem wir unser gzip Archiv dekomprimieren:

Nun kann sed verwendt werden, um nur die Zeilen aufzulisten, die die Zeichenkette cat enthalten:

Wir haben das Kleiner-als-Zeichen < benutzt, um den Inhalt der Datei ftu.txt into in den Befehl sed umzuleiten. Das zwischen Schrägstrichen eingeschlossene Wort (hier /cat/) ist der Begriff, nach dem wir suchen. Die Option -n weist sed an, keine Ausgabe zu erzeugen (es sei denn, die später durch den Befehl p angewiesene). Versuchen Sie, dasselbe Kommando ohne die Option -n auszuführen, um zu sehen, was passiert. Versuchen Sie anschließend Folgendes:

Wenn wir die Option -n nicht benutzen, wird sed alles aus der Datei ausgeben, außer dem, was d (für delete) sed anweist, aus der Ausgabe zu löschen.

Eine übliche Verwendung von sed ist das Suchen und Ersetzen von Text innerhalb einer Datei. Angenommen, Sie wollen jedes Vorkommen von cat in dog ändern. Sie können sed gepaart mit der Option s dazu verwenden, jede Instanz des ersten Begriffs cat durch den zweiten Begriff dog zu ersetzen:

Anstatt den Umleitungsoperator (<) zu benutzen, um die Datei ftu.txt an das Kommando sed zu übergeben, können wir sed einfach direkt mit der Datei arbeiten lassen. Das werden wir als nächstes versuchen, während wir gleichzeitig ein Backup der Originaldatei erstellen:

Die Option -i führt ein unmittelbares Zurückspeichern des Resultats der sed Operation in die Originaldatei durch. Falls Sie nicht .backup nach dem -i Parameter verwenden, wird die Originaldatei einfach überschrieben. Was auch immer Sie als Text nach dem Parameter -i verwenden, wird als Dateiendung genutzt, um eine Backupdatei der Originaldatei anzulegen bevor sed die gewünschten Änderungen vornimmt.

Wir haben gezeigt, wie einfach es ist, Dateien unter Linux zu manipulieren. Es gibt Momente, in denen Sie eine Datei an jemand anderen weitergeben möchten, und wollen sicher stellen, dass der Empfänger am Ende eine exakte Kopie der Originaldatei erhält. Eine sehr häufige Anwendung dieser Technik wird praktiziert, wenn Server einer Linuxdistribution herunterladbare CD- oder DVD-Images ihrer Software zusammen mit Dateien hosten, welche die berechneten Prüfsummenwerte dieser Diskimages enthalten. Folgend eine Beispielliste eines Debian-Downloadservers:

In der obigen Auflistung werden die Imagedateien des Debianinstallers von Textdateien begleitet, welche Prüfsummen der Dateien basierend auf verschiedenen Algorithmen (MD5, SHA1, SHA256 und SHA512) enthalten.

Sobald Sie eine Datei herunterladen (z.B. das Image debian-10.1.0-amd64-netinst.iso), würden Sie anschließend die Prüfsumme der heruntergeladenen Datei mit einem für Sie bereitgestellten Prüfsummenwert vergleichen.

Hier ist ein Beispiel, um die beschriebene Vorgehensweise zu veranschaulichen. Wir werden den SHA256 Wert der Datei ftu.txt mit dem Befehl sha256sum berechnen:

Die lange Zeichenfolge vor dem Dateinamen ist der SHA256 Prüfsummenwert dieser Textdatei. Lassen Sie uns eine Datei erstellen, die diesen Wert enthält, damit wir ihn zur Überprüfung der Integrität unserer ursprünglichen Textdatei verwenden können. Wir können dies mit dem Befehl sha256sum umsetzen und die Ausgabe in eine Datei umleiten:

Um nun die Datei ftu.txt zu verifizieren, verwenden wir einfach erneut den Befehl und geben den Dateinamen, der unseren Prüfsummenwert enthält, zusammen mit der Option -c an:

Der in der Datei enthaltene Wert stimmt mit der berechneten SHA256 Prüfsumme für unsere ftu.txt-Datei überein, genau wie erwartet. Wenn jedoch die Originaldatei verändert würde (z.B. ein paar Bytes während eines Dateidownloads verloren gingen oder jemand absichtlich daran herumgepfuscht hätte), würde die Prüfung fehlschlagen. In solchen Fällen wissen wir, dass unsere Datei fehlerhaft oder beschädigt ist, und wir können der Integrität ihres Inhalts nicht vertrauen. Um dies zu beweisen, fügen wir am Ende der Datei folgenden Text hinzu:

Nun werden wir erneut den Versuch unternehmen, die Integrität der Datei zu überprüfen:

Und wir sehen, dass die Prüfsumme nicht mit dem Wert übereinstimmt, welcher für die Datei erwartet wurde. Daher können wir der Integrität dieser Datei nicht vertrauen. Wir könnten versuchen, eine neue Kopie einer Datei herunterzuladen, den Absender der Datei über das Scheitern der Prüfsumme zu informieren oder sie je nach Wichtigkeit der Datei einem Sicherheitsteam des Rechenzentrums melden.

Der Befehl octal dump (od) wird oft zum Debuggen von Anwendungen und verschiedenen Dateien verwendet. Der Befehl od selbst listet lediglich den Inhalt einer Datei im Oktalformat auf. Wir können unsere zuvor verwendete Datei `ftu.txt verwenden, um eine Beispielausgabe zu erzeugen:

Die erste Spalte der Ausgabe ist der Offset für jede Ausgabezeile in Byte. Da od Informationen standardmäßig im Oktalformat ausgibt, beginnt jede Zeile mit dem Byteoffset von acht Bits, gefolgt von acht Spalten, von denen jede den Oktalwert der Daten innerhalb dieser Spalte enthält.

Wenn Sie den Inhalt einer Datei im hexadezimalen Format anzeigen wollen, verwenden Sie die Option -x:

Nun wird jede der acht Spalten nach dem Byteoffset durch ihre hexadezimalen Äquivalente dargestellt.

Ein praktischer Gebrauch des Befehls od ist das Debuggen von Skripten. Zum Beispiel kann der Befehl od normalerweise nicht sichtbare Zeichen anzeigen, die innerhalb einer Datei existieren, wie z.B. Zeilenumbrüche. Dies kann mit der Option -c veranlasst werden, so dass statt der numerischen Notation für jedes Byte diese Spalteneinträge als ihre Zeichenäquivalente angezeigt werden:

Alle Zeilenumbrüche innerhalb der Datei werden durch die Zeichen \n dargestellt. Wenn Sie nur alle Zeichen innerhalb einer Datei sehen wollen und die Byteoffset Informationen nicht ausgeben möchten, kann die Spalte mit den Byteoffsetwerten auf folgende Weise aus der Ausgabe entfernt werden: