Kabuk (Shell)

Kabuk; Unix ve onun türevi sistemlerde, sistemin tüm özeliklerini kullanabilmemizi sağlayan ve bilgisayarımızda çekirdek (kernel) ile kullanıcı arasında kullanıcının verdiği komutları yorumlayarak iletişim kurmaya yarayan programa denir. Kabuk, yalnızca verilen komutları yorumlayıp yerine getirmez. Aynı zamanda gelişmiş, etkileşimli bir programlama ortamıdır. Linux açık kaynak kodlu bir sistem olduğundan, kullanıcı kabuk aracılığıyla işletim sisteminin çekirdeğine varıncaya kadar her tarafta etkilidir. Yine Linux’un açık kaynak kodlu olmasından dolayıdır ki Linux’ta pek çok farklı terminal (emulator) programları ve farklı kabuk çesitleri vardır.

Kabuk İşlemleri

Sisteme girdiğiniz anda kabuk programının çalıştırıldığından bahsetmiştik. Bu andan sonra yapacağınız tüm işlemler bu kabuk programı tarafından yönetilir ve denetlenir. Kabuk, klavyeden girilen komutları çalıştırarak bir arabirim görevi yapar. UNIX (ve Linux) altında geliştirilen sayısız kabuk çeşidi ve bunların herbirinin kendine ait özelliği vardır. Her programcı kendi zevkine hitap eden kabuğu seçebilir, sistemde yeralan kullanıcılar farklı kabuklar üzerinde çalışabilirler.

O an hangi kabuk üzerinde yeraldığınızı öğrenmek için echo $SHELL yazın.

$ echo $SHELL /bin/bash

Sıkça kullanılan kabuklar,

sh (Shell ya da Bourne Shell): İlk UNIX kabuğu.

ksh (Korn Shell): sh uyumlu, birçok ek programlama özelliği içeren bir kabuk. Bu kabuk da yaygın bir kitle tarafından kullanılıyor.

bash(Bourne Again Shell): Kullanım kolaylığı bakımından en çok rağbet gören bash, GNU tarafından kaynak kodu olarak dağıtılıyor. bash sh ve ksh uyumluluğunu korurken, özellikle etkileşimli kullanıma yönelik (komut tamamlama, gibi) birçok yenilik de içerir. Bu yazının hazırlandığı 1997 Temmuz ayı başlarında Bash 2.0.1 sürümü çıkmıştı.

csh (C shell): Berkeley Üniversitesi’nde geliştirilen csh’in C diline benzer bir programlama yapısı vardır.

tcsh: csh’ın biraz geliştirilmiş hali.

Yukarıdaki kabuk programlarından sh, ksh ve bash birbirleriyle uyumludur ve yukarıda en ilkelden en gelişmişe göre sıralanmışlardır. Aynı durum csh ve tcsh için de geçerlidir. Kullanılan shell genellikle kişisel bir tercih nedeni olsa da, bütün sistem scriptleri sh ile yazıldığından, sistem yöneticilerine sh ailesinden bir kabuk kullanmaları önerilir.

Kabuk programları genellikle /bin dizini altında yeralır. Kullanıcının sisteme girerken hangi kabuğu kullanacağı /etc/passwd dosyasında yeralır. Bunu değiştirmek için chsh (change shell) komutunu kullanabilirsiniz.

$ chsh
Password:
Changing the login shell for cagri
Enter the new value, or press return for the default

        Login Shell [/bin/sh]: /bin/bash
$

Sisteminizde NIS kullanılıyorsa chsh yerine yppasswd -s komutunu kullanmalısınız.

a- Yönlendirme

Kullanıcı, ekrana yazdığı bir komutun neler yaptığını en rahat şekilde komut tarafından ekrana yönlendirilen bilgilerden anlayabilir. Program, kullanıcıyı bilgilendirme amacıyla mümkün olduğu kadar çok, fakat ortalığı fazla karıştırmamak için de mümkün olduğu kadar az bilgiyi ekrana vermelidir.

b- Standart Girdi, Çıktı ve Hata

Linux’ta, programın ekrana yazılan bilgiyi iki sınıf altında toplayabiliriz. Birincisi, olağandışı bir durumu bildiren standart hata, diğeri de her türlü verinin yazıldığı standart çıktı. Program çalıştığı andan itibaren bu iki kanal üzerinden akan bilgiler, programın çalıştığı sanal terminale yazılırlar. Program girdilerini ise standart girdi aracı olan klavyeden alır.

Eğer bu bilgiler bir ekran boyundan (25 satır) fazla tutuyorsa bazı satırlar programcının gözünden kaçabilir. Bunu önlemek amacıyla standart çıktı ve hata bir dosyaya yazılacak şekilde ayarlanabilir. Yönlendirme olarak da bilinen bu işlem UNIX altında (DOS’ta olduğu gibi) > karakteri ile gerçekleştirilir.

Örnek olarak o an bulunduğunuz dizinde yeralan dosyaları ekrana getirin :

$ ls -al

Bu komut, standart çıktı olarak dosyaların bilgilerini ekrana getirecektir. Bu çıktıyı, bir dosyaya yönlendirelim ve dosyanın içeriğine göz atalım:

linux:~$ ls -al > liste
linux:~$ cat liste
total 16
drwxr-xr-x   5 gorkem   users        1024 Feb 13 13:10 .
drwxr-xr-x   4 root     root         1024 Jan  7  1980 ..
-rw-r--r--   1 gorkem   users         390 Feb 13 12:56 .Xdefaults
-rw-r--r--   1 gorkem   ftpadm       2016 Feb 13 13:09 .bash_history
-rw-r--r--   1 gorkem   users           1 Feb 13 12:57 .bashrc
-rw-r--r--   1 gorkem   users         163 Nov 24  1993 .kermrc
-rw-r--r--   1 gorkem   users          34 Nov 24  1993 .less
-rw-r--r--   1 gorkem   users         114 Nov 24  1993 .lessrc
drwxr-xr-x   2 gorkem   users        1024 Jan  7  1980 .term
-rw-r--r--   1 gorkem   users          87 Feb 13 12:56 .xinitrc
-rw-r--r--   1 gorkem   users        2795 Feb 13 13:06 adres
-rw-r--r--   1 gorkem   users           0 Feb 13 13:10 liste
drwxr-xr-x   2 gorkem   users        1024 Feb 13 12:54 mail
drwxr-xr-x   2 gorkem   users        1024 Feb 13 12:54 perl
-rw-r--r--   1 gorkem   users           0 Feb 13 13:10 typescript
linux:~$

> karakteri standart hatayı dosyaya yönlendirmez. Bu işlem için 2> kullanılır. Ama hatayı görebilmek için, hata yaratan bir komut yazmalıyız, değil mi ?

$ ls /deneme
/deneme : No such file or directory
$ ls /deneme 2> hata
$ cat hata
/deneme : No such file or directory

Aşağıdaki komutun işletilmesinin ardından standart çıktı oku1 dosyasına, standart hata ise oku2 dosyasına yazılacaktır. Bu dosyaları komutu çalıştırdıktan sonra incelemek suretiyle neler olup bittiğini anlamak mümkün olur.

$ mkdir ~/deneme           (deneme isimli bir dizin yarat)
$ touch ~/deneme/gecici    (gecici isimli bir dosya yarat)
$ cat ~/deneme 2>oku2 >oku1

Kabuk, standart çıktı ve standart girdi için sırayla 2 ve 1 numaralarının kullanımına izin verir. Yukarıda yeralan son komutta, standart hata mesajları için 2 kullanılarak hataların oku2 dosyasına yazılmıştır. Aşağıda, çekirdek derlemek için sürekli kullandığım program yeralıyor. Yönlendirme sayesinde ekrana gelmesi gereken mesajlar kullanılmayan 9. sanal konsola yönlendiriliyor.

# make config
# make dep > /dev/tty9
# make clean > /dev/tty9
# time make zImage > /dev/tty9

Son satırdaki time komutu, kendinden sonra gelen komutun ne kadar zaman içinde çalıştırıldığını gösterir. Çekirdek derlemede geçen zaman, makinanın gücü hakkında bir fikir verebilir. Peki ne hata, ne de çıktıyı ekranda görmek istemiyorsam ne yapmalıyım ? Bunun için standart çıktı ve hatayı biraraya getirerek yönlendirilen her çıktının kaybolduğu “kara deliğe” atmak yeterlidir:

$ ls /deneme > /dev/null 2>&1

Yukarıdaki komutun yazılış sırasına dikkat edin.

Standart çıktı ya da standart hatayı yönlendirirken, > işareti kullanırsanız: dosya yoksa, oluşturulur ve komutun çıktısı dosyaya yazılır. Dosya varsa, içeriği yok olur, ve komutun çıktısı dosyanın yeni içeriği olur. Var olan bir dosyayının eski içeriğini tamamen silmek değil de komutun çıktısını dosyaya eklemek istiyorsanız >> kullanmalısınız. Bu durumda dosya varsa komutun çıktısı dosyanın eski içeriği korunarak sonuna eklenir, dosya yoksa oluşturulur ve komutun çıktısı dosyaya yazılır. Örneğin:

$ echo deneme1 >>deneme.txt
$ cat deneme.txt
deneme1
$ echo deneme2 >>deneme.txt
$ cat deneme.txt
deneme1
deneme2
$

Örnekte görüldügü gibi ilk komut deneme.txt dosyasını oluşturdu. İkincisi ise oluşan dosyanın içeriğini koruyarak ikinci komutun çıktısını bu dosyanın sonuna ekliyor.

Standart hata ve çıktıya ek olarak UNIX’in desteklediği bir yönlendirme daha vardır: Standart girdi sayesinde bir dosyayı oluşturan satırlar, bir komut veya programa yönlendirilebilir. Daha önce bir metin editor kullanarak hazırlamış olduğumuz raporu patrona kısa yoldan göndermek için,

$ mail -s "rapor" patron < rapor.txt

Dosyanın içeriği, mail komutuna girdi olmuş ve rapor.txt dosyası patron kullanıcısına “rapor” konu başlığıyla e-posta ile gönderilmiştir.

c- Boru (pipe) İşlemleri

Bazı durumlarda, bir komutun çıktısı diğer bir komuta yönlendirilebilir. Başka bir deyişle, komutun standart çıktısını bir dosyaya değil, bu çıktıyı işleyecek başka bir komuta yönlendirmek istiyorsunuz. Bu amaçla UNIX altında (yine DOS’ta olduğu gibi) boru (|) karakteri kullanılır. Bu karakter, kendinden önce gelen komut veya komut serisinin çıktısını, kendinden sonra gelen komuta gönderir. Örneğin bir dizinde yeralan tüm dosyaları yazıcıya aktarmak için,

$ ls -al | lpr

komutları kullanılabilir. Artık ls -al komutunun ekrana vermesi gereken tüm bilgiler, lpr komutu aracılığıyla yazıcıya gönderilmiştir. İlk komutun standart çıktısı, ikinci komuta standart girdi olarak atanır. Diğer bir örnekte, README dosyasında kaç satır olduğu bulunuyor. Bir dosyadaki veya komut çıktısındaki satır, karakter ve kelime sayılarını bulmak için wc komutunu kullanabilirsiniz.

$ who | wc -l
40

Yönlendirme ve pipe işlemleri bazen insanın kafasını karıştırabilir. Yönlendirme, bir programdan bir dosyaya yapılabilir, fakat bir programdan başka bir programa yönlendirme yapamazsınız. Benzer şekilde, iki dosyanın arasında pipe işlemi uygulamak mümkün olmaz.

Şimdi de biraz karışık bir örnek:

# ps -aux | grep inetd | grep -v grep|awk '{print $2}' | xargs kill -1

Yukarıdaki örnek zorlama bir örnek değil, bir Linux sistem yöneticisinin her an kullanması gerekebilecek türden. Bu örneği burada ayrıntılı olarak açıklamayacağız, sadece pipe kullanarak ne kadar fazla sayıda komutun birbirine bağlanabildiğini göstemek amacıyla verdik. Bu ve benzeri komutların ayrıntılı açıklamaların kabuk programlamayla ilgili bölümde bulabilirsiniz.

d- Çokgörevlilik

UNIX’in en büyük silahlarından biri süreçlerdir. Her süreç sistemde bağımsız çalışan, birbirini etkilemeyen ve herbiri kendi kaynağını kullanan programdır. Süreçler arkaplanda veya kabuğun kontrolünde çalışabilir. Çekirdek, her sürecin kullandığı sistem kaynağından haberdar olur ve bu kaynakların süreçler arasında adilce paylaşılmasından sorumludur.

Bir süreç, aksi belirtilmedikçe çalıştığı süre içinde klavyeden bilgi alır ve ekrana bilgi verir.

Kullanıcıların haberi bile olmadan çalışan süreçler, Linux makinasındaki G/Ç işlemlerini gerçekleştirebilmek için sürekli faaliyet içinde bulunurlar. Onlarca süreçten bazıları kullanıcıların sisteme girmesini sağlarken (getty) bazıları da WWW ve FTP gibi İnternet tabanlı istekleri yerine getirir (httpd, ftpd).

Arkaplanda Çalıştırma

Bir komutu arkaplanda çalıştırmak için, komutun sonuna & karakteri getirin. Komutu girdikten sonra tekrar kabuk istemcisine düşecek ve kaldığınız yerden devam edebileceksiniz. Program, arkaplanda diğer süreçlerle çakışmadan bir süre çalışır ve işi bittiğinde durur.

$ sort buyuk_dosya > buyuk_dosya.sirali &
[1] 772

Komutun arkaplana atılmasından sonra ekranda yeralan 1 , sürecin sıra numarasını, 772 sayısı ise süreç kimliğini (Process ID) gösterir. Her program, sistem kaynaklarını biraz daha azalttığından Linux’çuların deyimiyle makina yavaşlar.

Çalışan programların listesini görmek için ps komutunu kullanın. Hiç parametre vermeden yazılırsa sadece üzerinde çalışılan kullanıcının süreçleri ekrana gelir. Sık kullanılan bir başka parametre dizisi de uax tir. Bu sayede sistemdeki o anda çalışan tüm programlar daha ayrıntılı bir şekilde ekrana listelenir.

$ ps
PID TTY STAT  TIME COMMAND
   76 v02 S     0:00 -bash
  111 v02 R     0:00 ps

$ ps -aux
USER       PID %CPU %MEM SIZE  RSS TTY STAT START   TIME COMMAND
bin         63  0.0  5.5   64  364  ?  S    11:12   0:00 /usr/sbin/rpc.portmap
gorkem      76  0.0  9.7  101  644 v02 S    11:12   0:00 -bash
gorkem     112  0.0  5.0   59  332 v02 R    11:16   0:00 ps -aux
root         1  0.0  5.0   56  332  ?  S    11:12   0:00 init [5]
root         6  0.0  4.2   35  284  ?  S    11:12   0:00 bdflush (daemon)
root         7  0.0  4.2   35  284  ?  S    11:12   0:00 update (bdflush)
root        48  0.0  5.1   45  340  ?  S    11:12   0:00 /usr/sbin/crond -l10
root        59  0.0  5.5   53  364  ?  S    11:12   0:00 /usr/sbin/syslogd
root        61  0.0  5.0   44  336  ?  S    11:12   0:00 /usr/sbin/klogd
root        65  0.0  5.5   62  364  ?  S    11:12   0:00 /usr/sbin/inetd
root        67  0.0  5.8   79  388  ?  S    11:12   0:00 /usr/sbin/rpc.mountd
root        69  0.0  6.0   88  400  ?  S    11:12   0:00 /usr/sbin/rpc.nfsd
root        75  0.1  9.9  115  660 v01 S    11:12   0:00 -bash
root        77  0.0  4.6   52  304 v03 S    11:12   0:00 /sbin/agetty 38400 tty3
root        78  0.0  4.6   52  304 v04 S    11:12   0:00 /sbin/agetty 38400 tty4
root        79  0.0  4.6   52  304 v05 S    11:12   0:00 /sbin/agetty 38400 tty5
root        80  0.0  4.6   52  304 v06 S    11:12   0:00 /sbin/agetty 38400 tty6
root        81  0.0  5.5   42  368  ?  S    11:12   0:00 gpm -t ms

Burada yeralan bilgiler sırasıyla :

• PID: süreç numarası. Her sürecin farklı bir numara alması sistem tarafından düzenlenir.
• %CPU: İşlemcinin % olarak ne kadarı süreç tarafından kullanılıyor ?
• %MEM: % olarak hafızada kapladığı yer
• SIZE: Programın toplam kullandığı bellek alanı (kilobyte)
• RSS: Programın bellekte kapladığı gerçel alan. Bu değer paylaşılan sistem kütüphaneleri (shared library) nedeniyle genellikle SIZE değerinden küçüktür.
• TTY: sürecin çalıştırıldığı (sanal) terminal
• STAT: süreç o sırada ne yapıyor ?
  • S: Uyumakta, bu durum genellikle sürecin bir G/Ç işlemi (örneğin fare’nin hareketi ya da ağdan gelecek veriler) beklemesi sırasında olur.
  • R: Çalışabilir. Çalışabilir süreçler, gereksinim duydukları bütün sistem kaynaklarına sahip olan süreclerdir. Çekirdek (tek işlemcili bir makinada) belirli aralıklarla bu süreçlerden sadece birini çalıştırır.
  • T: Durmuş. Bu durum sürecin kullanıcı tarafından (örneğin Control-Z tuşlarına basılarak) durdurulmasında görülür.
  • Z: Zombie. Bu tür süreçler, kendisini çalıştıran sürece mesaj bırakamadıklarından takılmış süreçlerdir. Öldürülemezler ancak sitem kaynaklarını da kullanmazlar.
  • D: Kesilemez uykuda. Bazı G/Ç işlemleri o sırada bu işlemi yapan sürecin kesilmemesini gerektirir. Böyle durumdaki süreçleri de ilgili G/Ç işlemi bitinceye kadar öldüremezsiniz.
• START: sürecin çalıştığı zaman
• COMMAND: komut satırından girilen programın ismi

ps komutuna bilgisayar üzerinde çalıştığınız her an ihtiyaç duymanız mümkündür, bu yüzden çeşitli parametrelerle kullanmayı öğrenmelisiniz.

Klavye Üzerinden Kesinti

Linux (ve UNIX) altında, klavyeden bazı tuş kombinasyonları yardımıyla çalışmakta olan program kesintiye uğratılabilir.

Klavyeden kabuk komut satırına yazılan bir programın uzun sürmesi halinde, eğer daha önceden komutun arkasına & işareti koyup arkaplanda çalışır halde bırakılmamışsa, klavyeden yapılan bir müdahele ile durdurulup arkaplanda çalışır hale getirilebilir. Örnek vermek gerekirse, uzun sürmesi beklenen bir komutu klavyeden yazalım ve ardından Control-Z tuşlarına basalım:

linux:/etc/rc.d# find /usr -name "o*" -print
/usr/bin/od
/usr/lib/lilo/doc/other.fig
/usr/lib/lilo/doc/other.tex
/usr/man/man1/od.1.gz

[1]+  Stopped                 find /usr -name "o*" -print
linux:/etc/rc.d#

Bu esnada sürecin çalışmasına ara verilmiş, fakat program tamamen durmamıştır. Programın çalışmasını arkaplanda sürdürmek için bg komutunu kullanın.

$ bg

Bu komutu tekrar komut satırında çalışacak ve klavyeden bilgi girilecek şekilde terminale bağlamak için fg yazın:

$ fg

Bir programı çalıştırmaya başlattıktan sonra tamamen durdurmaya karar vermişseniz klavyeden Control-C tuşlarına basın.

Durdurulup arkaplanda çalışmaya yönlendirilen süreçlere kısaca görev ismi verilir. Tüm görevleri görebilmek için

$ jobs

yazın. Görevler, birden fazla oldukları zaman sıra numarası ile belirtilirler.

Süreçlerin Sona Erdirilmesi

Her an çalışan süreçlerden biri veya birkaçı, beklenmedik döngüye girebilir. Bunun sonucu olarak sistemin kaynaklarını, özellikle hafızayı tüketici bir duruma gelebilir. Bu tür kısır döngüye giren süreçleri bulup, eğer hayati önem taşımıyorlarsa `öldürmek’ gerekir. Süreci öldürmekten kasıt, programı tamamen durdurarak sistemle ilişkisini kesmektir. Bu sayede programın hafızada kapladığı bölge serbest kalacak, çekirdek de hafıza düzenlemesini tekrar yaparak başka süreçlere daha fazla yer ayıracaktır. Bir süreci öldürmek için kill komutu kullanılır. Yukarıdaki 67 numaralı sürece ait /usr/sbin/rpc.mountd programını öldürmek için şunları yazın :

$ kill 67

Birçok süreç sizden bu mesajı aldıktan sonra, dosya sistemi üzerinde yarattığı geçici dosyaları, dosyalar üzerine koyduğu kilitleri temizlemek gibi yapması gereken işlemleri yaptiktan sonra çalışmasına son verecektir. Eğer öldürmeye çalıştığınız süreç herhangi bir nedenle takılmışsa ve bu komuta tepki vermiyorsa aşağıdakini deneyin:

$ kill -9 67

Artık programın sistemle ilişkisi tamamen kesilmiştir. Kill komutu, -9 seçeneğiyle sürece 9 numaralı sinyali gönderir. Bu sinyali alan sürecin yukarıda sözü edilen iki özel durum dışında çalışmayı sürdürmesi olanaksızdır. -9 seçeneğini özellikle sistem süreçleri üzerinde gerekmedikçe kullanmamalısınız. Diğer sinyaller ve anlamları yeri geldikçe diğer bölümlerde anlatılacaktır.