În lumea calculatoarelor, programele funcționează pe același principiu indiferent de scop, limbaj sau sistem de operare, și anume primesc un set de date de intrare pe care îl prelucrează și se obține un set de date de ieșire. Bineînțeles, erorile fac parte din viața noastră, așadar nu le putem ignora nici în cazul programelor.

Pentru a ne obișnui cu aceste concepte, introducem 3 termeni noi:

1. stdin (fluxul standard de intrare/standard input) - 0
2. stdout (fluxul standard de ieșire/standard output) - 1
3. stderr (fluxul standard de eroare/standard error) - 2

De cele mai multe ori, stdin este reprezentat de tastatură, iar stdout și stderr de terminal.

De multe ori avem de a face cu un set de date foarte mare și dinamic și este pur și simplu inconvenabil să introducem datele manual de la tastatură, așadar, pentru a ne face viața mai ușoară, avem posibilitatea de a redirecta inputul unui program. Asta înseamnă că modificăm fluxul standard de intrare cu ce vrem noi, un fișier, un pipe, un device etc. Pentru a redirecta inputul folosim operatorul <.

Să presupunem că un program primește ceva date de intrare, dar produce un set foarte mare de date de ieșire pe care vrem să le salvăm pentru o analiză ulterioară. Este util în acest caz să redirectăm fluxul de ieșire către un fișier. Pentru a redirecta output-ul unui program vom folosi operatorul >.

În ceea ce privește redirectarea erorilor, lucrurile stau similar cu ceea ce am văzut la fluxul de ieșire. Pentru a redirecta erorile produse de un program folosim operatorul 2>. Atunci când vrem să ignorăm erorile apărute le putem redirecta în fișierul /dev/null.

În Linux avem posibilitatea de a executa mai multe comenezi, una după cealaltă, indiferent de rezultatul obținut de la fiecare folosind înlănțuirea comenzilor. Pentru a înlănțui cel puțin două comenzi, folosim operatorul ;.

În termeni largi, un proces este o instanță a execuției unui program. Este important să înțelegem care este legătura dintre shell, rularea unui program și procesul din spatele acestuia. La rularea oricărui binar (să zicem ls), shell-ul execută fork() care crează o clonă a procesului curent (adică cel al shell-ului), după care execută exec() care încarcă binarul cerut în memoria noului proces creat. Astfel, la rularea comenzii ls vor exista în sistem, pe lângă multe altele, două procese - shell-ul curent și cel aferent comenzii ls.

Aveți aici o reprezentare vizuală a ceea ce se întâmplă atunci când un shell lansează un proces.

O situație foarte des întâlnită în lumea calulatoarelor este comunicarea dintre două sau mai multe procese. Există situații în care vrem ca outputul unui program (sau a une comezni în cazul terminalului) să fie considerat drept inputul altuia. Pentru a realiza acest lucru în linia de comandă, folosim operatorul | numit pipe.

O variabilă în shell-ul Linux este asemănătoare cu o variabilă pe care o declarăm într-un limbaj de programare cum ar fi C. Ea are un nume prin care o identificăm și o valoare asociată.

Putem folosi utilitarul echo <nume variabilă> pentru afișarea valorii unei variabile din terminal.

Terminalul Bash dispune de câteva variabile speciale pe care le putem găsi în tabelul de mai jos.

Variabilele de mediu sunt un set de variabile care afectează modul în care un program rulează. În general, un proces moștenește variabilele de mediu ale procesului părinte. Astfel, pentru procesul asociat rulării unei comenzi, sunt moștenite variabilele shell-ului. De obicei, variabilele de mediu au nume scris cu majuscule. Cele mai uzuale exemple de varibile de mediu sunt:

• PATH - o listă de directoare folosite de shell pentru a găsi executabilul asociat comenzii. Directoarele sunt separate prin :.
• HOME - directorul home al utilizatorului curent.
• USER - utilizatorul curent
• OLDPWD - calea directorului anterior
• EDITOR - editorul implicit.

Pe lângă variabilele predefinite de care am vorbit până acum, avem posibilitatea să ne declarăm propriile variabile pentru a le folosi în orice scop am avea nevoie. Vom vedea la secțiunea Demo cum exact putem face acest lucru.

Fie că vorbim de CLI (Command Line Interface), fie de GUI (Graphic User Interface), există o serie de avantaje și dezavantaje pentru fiecare, și, în funcție de ce rezultat vrem să obținem în final, alegem una dintre cele 2 interfețe.

Avantajul principal al liniei de comandă este faptul că putem automatiza task-uri care, dacă ar fi realizate manual din interfață grafică, ar dura foarte mult. Să zicem că vrem să creăm 10 fișiere cu numele my_fileX, unde X ia valori între 1 și 10. Dacă alegem să facem asta din linia de comandă, am face în felul următor:

student@uso:~/uso-lab/$ touch my_file{1..10}
student@uso:~/uso-lab/$ ls
00-intro    03-user    06-hw-boot  09-vm   my_file1   my_file3  my_file6  my_file9
01-fs       04-appdev  07-storage  10-sec  my_file10  my_file4  my_file7
02-process  05-cli     08-net      11-ctf  my_file2   my_file5  my_file8

În general, utilizatorii, în special cei nontehnici, preferă GUI în defavoarea CLI deoarece este mai intuitiv și mai ușor de folosit în momentul în care nu se cunosc comenzile specificie interfeței în linia de comandă.

Am vorbit mai devreme de automatizare, însă nu am punctat exact ce înseamnă a automatiza un task. Automatizarea presupune gruparea comenzilor necesare pentru a realiza o anumită acțiune într-un script care va putea fi rulat de fiecare dată când va fi nevoie. Spre exemplu, putem să avem un script care să scaleze un set de imagini dintr-un director. Dacă știm că e posibil să avem nevoie de mai multe ori să facem asta, atunci cu siguranță merită să investim puțin timp pentru a realiza un script care să facă asta pentru noi. Îl creăm, îl testăm și îl rulăm de fiecare dată când avem nevoie.

Totodată, shell-ul are propriile scripturi de configurare. Un exemplu ar fi ~/.bashrc care conține o serie de comenzi, ce sunt rulate atunci când deschidem interactiv un nou terminal, și sunt utile la inițializarea shell-ului. Vom vedea mai încolo că și noi ca utilizatori obișnuiți putem modifica acest script pentru a ne personaliza shell-ul.