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27 KiB
TeX
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TeX
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% <#>---------------------------------------------------------------------------<#>
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\section{Text Processing}%
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\label{sec:text-processing}
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Unter Text Processing versteht man das Einlesen, Filtern, Modifizieren und
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Umleiten von Dateien oder Streams. Dieses Kapitel behandelt daher die gängigen
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Programme, welche ein Linux Systemadministrator oder Entwickler als sein
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Handwerkszeug betrachten würde.
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Bevor jedoch die Programme erklärt werden, sind die Grundlagen von Umleitungen
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und Befehlsverkettungen notwendig.
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% <#>---------------------------------------------------------------------------<#>
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\subsection{Umleitungen und Befehlsverkettungen}
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\label{sec:text-processing.redirections}
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Nachfolgend wird der Begriff Befehlsverkettung oder auch Kommandoverkettung
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anhand von Syntax Beispielen näher erläutert.
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\begin{itemize}[label={},itemsep=0pt]
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\item \bashinline{cmd1 | cmd2} \\
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Die \textit{Pipe} verbindet die Standard-Ausgabe (\textit{stdout}) eines
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Programms mit der Eingabe (\textit{stdin}) eines anderen Programms.
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\item \bashinline{cmd1 ; cmd2} \\
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Führt erst das Programm \textit{cmd1} aus und anschließend das Programm
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\textit{cmd2} - ganz egal, ob Programm \textit{cmd1} einen Fehler geworfen hat
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oder nicht.
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\item \bashinline{cmd1 && cmd2} \\
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Jedes Programm übergibt zuletzt an das Betriebssystem einen sogenannten
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Returncode (auch Errorlevel oder Exitlevel genannt). Bei einem Returncode 0
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ist alles in Ordnung, bei einem Wert ungleich 0 trat ein Fehler auf. In diesem
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Fall der Kombination wird \textit{cmd2} nur ausgeführt, wenn der Returncode
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von \textit{cmd1} gleich 0 war.
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\item \bashinline{cmd1 || cmd2} \\
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Dies ist genau das Gegenteil. Das Programm \textit{cmd2} wird nur ausgeführt,
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wenn der Returncode von \textit{cmd1} ungleich 0 war.
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\item \bashinline{cmd1 & cmd2} \\
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Das \&-Zeichen am Ende einer Befehlszeile veranlasst, dass das Programm in den
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Hintergrund verlagert wird und ihnen die Prompt wieder zur Verfügung gestellt
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wird. Dadurch ist es möglich über eine Session mehrere Befehle auszuführen.
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Nichts anderes passiert hier. Das Programm \textit{cmd1} wird in den
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Hintergrund verlagert. Das Programm \textit{cmd2} wird nach der Verlagerung
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ausgeführt.
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\end{itemize}
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Neben den Befehlsverkettungen gibt es auch noch Umleitungen der Ein- und
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Ausgabekanäle (\textit{stdin}, \textit{stdout}, \textit{stderr}).
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\begin{itemize}[label={},itemsep=0pt]
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\item \bashinline{cmd > /tmp/output.log} oder auch \bashinline{cmd 1> /tmp/output.log} \\
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Die Standard-Ausgabe \textit{stdout} wird in die Datei \textit{/tmp/output.log}
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geschrieben.
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\item \bashinline{cmd >> /tmp/output.log} \\
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Die Standard-Ausgabe \textit{stdout} wird an die Datei \textit{/tmp/output.log}
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angehängt.
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\item \bashinline{cmd 2> /tmp/output.log} \\
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Die Standard-Fehlerausgabe \textit{stderr} wird an die Datei \textit{/tmp/error.log}
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geschrieben.
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\item \bashinline{cmd &> /tmp/complete.log} \\
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Die Standard-Ausgabe \textit{stdout} und die -Fehlerausgabe \textit{stderr}
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werden in die Datei \textit{/tmp/complete.log} geschrieben. geschrieben.
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\item \bashinline{cmd < /tmp/input} \\
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Die Standard-Eingabe \textit{stdin} erfolgt nicht durch die Tastatur, sondern
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aus der Datei \textit{/tmp/input}.
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\item \bashinline{cmd << EOT} \\
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Die Standard-Eingabe wird nur bis zu der frei wählbaren Zeichenfolge EOT
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gelesen und anschließend beendet. Man nennt diese Konstruktion HERE-Dokument.
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Dazu später mehr.
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\end{itemize}
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% #>-----------------------------------------------------------------------------<#
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\subsection{cat}
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\label{sec:text-processing.cat}
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Das Programm \textit{cat} konkateniert mehrere Dateien und schreibt diese auf
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die Standard-Ausgabe \textit{stdout}. Nachfolgend einige Beispiele.
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Die Ausgabe der Datei \textit{/etc/passwd}. Die Zeilen wurden gekürzt.
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\begin{bashcode}
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$ cat /etc/passwd
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root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
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bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
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daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
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...
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\end{bashcode}
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Die Datei \textit{/etc/passwd} und \textit{/etc/group} werden zusammengeführt
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und nach \textit{/tmp/user-and-groups} umgeleitet.
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\begin{bashcode}
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$ cat /etc/passwd /etc/group > /tmp/user-and-groups
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\end{bashcode}
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In dem folgenden Beispiel wird ein HERE-Dokument genutzt, um die Eingabe in eine
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Datei umzuleiten.
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\begin{bashcode}
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$ cat > /tmp/my-here-document <<EOF
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Hello,
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this is my first here document.
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EOF
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\end{bashcode}
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% #>-----------------------------------------------------------------------------<#
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\subsection{wc}
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\label{sec:text-processing.wc}
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Mit Programm \textit{wc} lassen sich die Wörter, Zeilen oder Buchstaben von
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einer Standard-Eingabe oder Dateien zählen. Das folgende Beispiel addiert die
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Zeilen der Datei \textit{/etc/passwd} und \textit{/etc/group}.
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\begin{bashcode}
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$ wc --lines /etc/passwd /etc/group
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42 /etc/passwd
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62 /etc/group
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104 total
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\end{bashcode}
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\begin{itemize}[label={},itemsep=0pt]
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\item \textbf{Aufgabe 1a:} Zählen Sie die Buchstaben und Wörter der Datei
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\textit{/etc/services}. Definieren Sie die Quelle einmal per Pfad zur Datei und
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ein anderes mal per Befehlsverkettung - \textit{Pipe}.
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\end{itemize}
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% #>-----------------------------------------------------------------------------<#
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\subsection{date}
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\label{sec:text-processing.date}
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Mit dem Programm \textit{date} können Daten, basierend auf dem aktuellen oder
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einem vordefinierten Datum, berechnet werden. Zusätzlich kann das Format anhand
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eines Formatstrings bestimmt werden. Die einzelnen Formatattribute sind in der
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Dokumentation von \textit{date} beschrieben. Schauen Sie sich für weitere
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Informationen die Dokumentation an: \textit{man date}.
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Nachfolgend einige Beispiele ein Datum basierend auf den Anforderungen zu
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berechnen.
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\begin{bashcode}
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$ # Gibt das aktuelle Datum und die Uhrzeit aus
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$ date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S'
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2020-11-14 16:35:07
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$ # Gibt das Datum des letzten Montags aus
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$ date --date 'last monday' '+%Y-%m-%d'
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2020-11-09
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$ # Berechnet das Datum des letzten Montags vor zwei Wochen
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$ date --date 'last monday + 14 day ago' '+%Y-%m-%d'
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2020-10-26
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$ # Gibt das Datum des kommenden Montags aus
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$ date --date 'next monday' '+%Y-%m-%d'
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2020-11-16
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$ # Berechnet das Datum des nächsten Montags in zwei Wochen
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$ date --date 'next monday + 14 day' '+%Y-%m-%d'
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2020-11-30
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$ # Berechnet das Datum des letzten Montags in zwei Wochen
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$ date --date 'last monday + 14 day' '+%Y-%m-%d'
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2020-11-23
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$ # Gibt das Datum und die Uhrzeit für die Zeitzone
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$ # America/New_York aus
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$ TZ=America/New_York date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S %z'
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2020-11-14 10:41:39 -0500
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$ # Gibt das Datum, die Uhrzeit, Kalenderwoche und den Tag aus
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$ date '+%A, %Y-%m-%d %H:%M:%S, KW %V'
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Samstag, 2020-11-14 16:42:44, KW 46
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$ # Addiert zwei Tage auf den 3. Oktober 2020
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$ date --date '03 OCT 2020 + 2 day' '+%Y-%m-%d'
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2020-10-05
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$ # Addiert zwei Tage auf den 3. Oktober vor 5 Jahren.
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$ date --date "03 OCT $(date --date '5 year ago' '+%Y') + 2 day" '+%Y-%m-%d'
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2015-10-05
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\end{bashcode}
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\begin{itemize}[label={},itemsep=0pt]
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\item \textbf{Aufgabe 2a:} Berechnen Sie das Datum des kommenden Sonntags.
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Verwenden Sie folgendes Format: \textit{2020-05-31}. Erkundigen Sie sich in
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der Dokumentation über weitere Formatattribute.
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\item \textbf{Aufgabe 2b:} Berechnen Sie das Datum des letzten Dienstags vor
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einem Monat. Verwenden Sie folgendes Format: \textit{Dienstag, 2020-05-31, KW
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22}
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\item \textbf{Aufgabe 2c:} Berechnen Sie das Datum des Mittwochs der 44 KW vor
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12 Jahren für die Zeitzone Africa/Mogadishu. \textit{KW 22, Dienstag, 15
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November 2008}.
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\end{itemize}
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% #>-----------------------------------------------------------------------------<#
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\subsection{sed}
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\label{sec:text-processing.sed}
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Das Programm \textit{sed} ist ein stream Editor, welcher zum Filtern,
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Modifizieren und Löschen von Textstreams geeignet ist.
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Das Programm bietet einen sehr großen Umfang an zusätzlichen Optionen an. Nicht
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alle Optionen werden behandelt. Der Fokus liegt ausschließlich auf den gängigen
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Optionen, welche öfters in der Praxis verwendet werden. Weitere Informationen zu
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allen möglichen Optionen können über die Dokumentation abgerufen werden:
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\textit{man sed}.
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In dem folgenden Beispiel wird der Inhalt der Datei \textit{/etc/passwd} durch
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\textit{sed} modifiziert und auf der Standard-Ausgabe ausgegeben. Die
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Zeichenkette \textit{root} wird durch \textit{nobody} ersetzt. Vergleichen Sie
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die ersten Zeilen der Ausgabe mit der ursprünglichen Datei.
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Für komplexere Kriterien können Reguläre Ausdrücke verwendet werden. Falls Ihnen
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Reguläre Ausdrücke fremd sind, informieren Sie sich bitte im Internet über
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Reguläre Ausdrücke.
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\begin{bashcode}
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$ sed 's/root/nobody/g' /etc/passwd
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nobody:x:0:0:nobody:/nobody:/bin/bash
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bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
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daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
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...
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\end{bashcode}
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Möchte man Reguläre Ausdrücke verwenden kann das Flag bzw. die Option
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\textit{-e, --expression} verwendet werden. Allerdings hat diese Option den
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Nachteil, dass Zeichen für Reguläre Ausdrücke maskiert werden müssen. Anders ist
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dies bei dem Flag \textit{-E, -r, --regexp-extended}. Die Syntax der Regulären
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Ausdrücke ist identisch zu der Syntax von \textit{grep} mit dem Flag
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\textit{--perl-regexp} und sollte daher bevorzugt verwendet werden.
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In dem folgenden Beispiel wird die Ausgabe umgeleitet in eine Datei.
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\begin{bashcode}
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$ sed 's/root/nobody/g' /etc/passwd > /tmp/passwd_modified
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\end{bashcode}
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Möchte man die selbe Datei anhand von Kriterien Filtern und Modifizieren bietet
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sich die Option bzw. das Flag \textit{-i, --in-place} an. Die Änderungen werden
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direkt in die Quelldatei übernommen.
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In dem folgenden Beispiel wird die Zeile 5 bis 10 und die Zeile 12 aus der Datei
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\textit{/tmp/passwd\_modified} entfernt.
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\begin{bashcode}
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$ sed --in-place '5,10d;12d' /tmp/passwd_modified
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\end{bashcode}
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Sicherlich fragen Sie sich nun was die Zeichen \textit{s/}, \textit{d} oder
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\textit{/g} zu Beginn oder zum Ende der Bedingung bedeuten. Mit \textit{s/} wird
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\textit{sed} mitgeteilt, dass eine Zeichenkette durch eine andere ersetzt werden
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soll. Die Zeichen \textit{/g} bedeuten, dass der Ausdruck auf alle Treffer
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angewendet werden soll. Eine andere Bedeutung für das \textit{g} ist
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\glqq{}global\grqq{}. Nun, wofür \textit{d} steht können Sie sich nun schon
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denken - \textit{delete}.
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In dem folgenden Beispiel werden alle Zeilen aus der Datei \textit{/etc/passwd}
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und \textit{/etc/group} entfernt, die mit der Zeichenkette \textit{root} beginnen.
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\begin{bashcode}
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$ sed --regexp-extended '/^root/d' /etc/passwd /etc/group
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\end{bashcode}
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Ein invert ist ebenfalls möglich. In dem folgenden Beispiel werden alle Zeilen
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außer die fünfte Zeile entfernt.
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\begin{bashcode}
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$ sed '5!d' /etc/passwd
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lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
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\end{bashcode}
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Mithilfe von Gruppen, welche Reguläre Ausdrücke bereitstellen, können komplexe
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Zeichenketten gruppiert und neu angeordnet werden. In dem folgenden Beispiel
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wird die letzte Spalte der Datei \textit{/etc/passwd} an die erste Stelle
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verschoben.
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\begin{bashcode}
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$ sed --regexp-extended 's/^(.*):(.*):(.*):(.*):(.*):(.*):(.*)$/\7:\1:\2:\3:\4:\5:\6/g' /etc/passwd
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/bin/bash:root:x:0:0:root:/root
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/sbin/nologin:bin:x:1:1:bin:/bin
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/sbin/nologin:daemon:x:2:2:daemon:/sbin
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|
...
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\end{bashcode}
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\begin{itemize}[label={},itemsep=0pt]
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\item \textbf{Aufgabe 3a:} Löschen Sie alle Zeilen, welche als Shell
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\textit{/sbin/nologin} verwenden. Geben Sie die Ausgabe auf der
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Standard-Ausgabe aus.
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\item \textbf{Aufgabe 3b:} Löschen Sie alle Zeilen aus der Datei
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\textit{/etc/passwd} und \textit{/etc/group}, welche mit \textit{root} oder
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\textit{system} beginnen. Zählen Sie anschließend die Zeilen. Nutzen Sie dazu
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die Umleitung von einem Programm zu einem anderen per \textit{Pipe}.
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\item \textbf{Aufgabe 3c:} Bereinigen Sie die Datei \textit{/etc/services}.
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Löschen Sie Kommentarzeilen und Zeilen welche leer sind. Manche Zeilen
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enthalten am Ende Kommentare, entfernen Sie diese.
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\item \textbf{Aufgabe 3d:} Suchen Sie in der Datei \textit{/etc/services} nach
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Zeilen, welche mit dem Port 5 beginnen und vertauschen Sie den Port mit dem
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Protokoll.
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\end{itemize}
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% #>-----------------------------------------------------------------------------<#
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\subsection{grep}
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\label{sec:text-processing.grep}
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Das Programm \textit{grep} wird primär dazu verwendet Dateien oder Streams nach
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Schlagwörtern zu filtern. Ähnlich wie bei \textit{sed} können auch hier nicht
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alle Optionen oder Flags ausführlich in Detail behandelt werden. Aus diesem
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Grund liegt der Fokus erneut auf den gängigen Optionen bzw. Flags aus der Praxis.
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Das nachfolgende Beispiel filtert die Datei \textit{/etc/passwd} und
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\textit{/etc/group} nach der Zeichenkette \textit{root} und hebt diese farblich
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hervor.
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\begin{bashcode}
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$ grep --color root /etc/passwd /etc/group
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/etc/passwd:root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
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/etc/passwd:operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
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|
/etc/group:root:x:0:
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|
\end{bashcode}
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In dem folgenden Beispiel wird ein Regulärer Ausdruck verwendet, um nach der
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Zeichenkette \textit{root} oder \textit{sophie}, beginnend für jede Zeile, in
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der Datei \textit{/etc/passwd} zu suchen.
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\begin{bashcode}
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$ grep --color --perl-regexp '^(root|sophie)' /etc/passwd
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root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
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sophie:x:2003:100:Sophie Becker:/home/sophie:/bin/bash
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|
\end{bashcode}
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Manchmal möchte man allerdings nur die gefundenen Schlagwörter der Zeile
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weiterverarbeiten. Dazu stellt das Programm \textit{grep} die Option
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\textit{--only-matching} bereit. Nachfolgend wird der gleiche Befehl erneut
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ausgeführt mit der Option.
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\begin{bashcode}
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$ grep --color --only-matching --perl-regexp '^(root|sophie)' /etc/passwd
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root
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sophie
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\end{bashcode}
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Sicherlicht kennen einige die folgende Situation. Unterhalb eines Verzeichnisses
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liegen sehr viele Dokumente. Eines von diesen enthält einen Begriff, welcher
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dort erklärt oder beschrieben wird. In dem nachfolgenden Beispiel werden alle
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Dateien rekursiv geöffnet und nach den Schlagwörtern durchsucht. In der Ausgabe
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ist der Dateiname und die Zeile als auch das Schlagwort enthalten, welches den
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Treffer ausgelöst hat.
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\begin{bashcode}
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$ grep --color --recursive --perl-regexp '(btrfs|subvolume|snapshot)' ~/workspace/linux_ws2021
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~/workspace/linux_ws2021/referenzen/bibliothek.bib: @online{fedora33-btrfs-default,
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~/workspace/linux_ws2021/referenzen/bibliothek.bib: url = {https://fedoramagazine.org/btrfs-coming-to-fedora-33/},
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~/workspace/linux_ws2021/referenzen/bibliothek.bib: @online{was-ist-btrfs,
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\end{bashcode}
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\begin{itemize}[label={},itemsep=0pt]
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\item \textbf{Aufgabe 4a:} Suchen Sie alle Zeilen aus der Datei
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\textit{/etc/passwd} und \textit{/etc/group} herraus, welche nicht die
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Zeichenketten \textit{root} und ihren aktuellen Benutzernamen enthalten.
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Nutzen Sie zur Ermittlung ihres Benutzernamens die Umgebungsvariable
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\textit{USER}.
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\item \textbf{Aufgabe 4b:} Filtern Sie aus der Datei \textit{/etc/passwd} alle
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Zeilen, welche mit \textit{system} beginnen. Leiten Sie die Ausgabe weiter an
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\textit{sed}, um die Zeichenkette \textit{/sbin/nologin} durch
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\textit{/bin/bash} zu ersetzen.
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Kleiner Tipp: Statt \textit{/} können auch andere Zeichen, wie
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\textit{\#} oder \textit{@}, als Trennung zwischen dem Such- und
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Ersetzungspattern verwendet werden. Dies kann hilfreich sein, um ein escapen
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von Verzeichnispfaden zu vermeiden.
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\item \textbf{Aufgabe 4c:} Zählen Sie alle Zeilen der Datei
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\textit{/etc/services}, welche das Protokoll tcp verweden.
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\item \textbf{Aufgabe 4d:} Ermitteln Sie, ob in der Datei
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\textit{/etc/services} noch andere Protokolle statt tcp und udp verwendet
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werden. Gegen Sie die unbekannten Protokolle auf der Standard-Ausgabe aus.
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\end{itemize}
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% #>-----------------------------------------------------------------------------<#
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\subsection{uniq}
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\label{sec:text-processing.uniq}
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Manchmal möchte man Treffer zählen. Beispielsweise wird eine Datei durchsucht
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nach einem Schlagwort und man stellt sich die Frage, wie oft das Schlagwort in
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der Datei verwendet wurde. Um diese Frage zu beantworten ist unter anderem
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\textit{uniq} sehr helfreich, denn es kann Mehrfachvorkommen von Zeichenketten
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vermeiden und ggfls. zählen.
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\begin{itemize}[label={},itemsep=0pt]
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\item \textbf{Aufgabe 5a:} Zählen Sie wie oft in der Datei
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\textit{/etc/passwd} die Zeichkette \textit{root} verwendet wurde. Eventuell
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ist es hilfreich \textit{grep} hinzuzuziehen.
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\item \textbf{Aufgabe 5b:} Suchen Sie in der Datei \textit{/etc/services} nach
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Diensten die nur einen Port bzw Protokoll benötigen. Nutzen Sie auch hier die
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bereits kennengelernten Programme.
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\end{itemize}
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% #>-----------------------------------------------------------------------------<#
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\subsection{column}
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\label{sec:text-processing.column}
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Manchmal erhält man Dateien, welche für das menschliche Auge unübersichtlich
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formatiert sind. Das Programm \textit{column} kann hier insoweit Abhilfe
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schaffen, dass die Eingabe in mehrere Spalten formatiert wird.
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In dem folgenden Beispiel wird die Datei \textit{/etc/passwd} eingelesen, die
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Spalten anhand des Trenners \textit{:} getrennt und als Tabelle auf der
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Standard-Ausgabe ausgegeben.
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\begin{bashcode}
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$ column --separator ":" --table /etc/passwd
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\end{bashcode}
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Es können auch zusätzlich Kopfzeilen hinzugefügt werden. Im nächsten Beispiel
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ist dies genau der Fall. Die Kopfzeile wird definiert und mit ausgegeben.
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\begin{bashcode}
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$ column --separator ":" \
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--table \
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--table-column "user,password,id,gid,comment,homedir,shell" /etc/passwd
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\end{bashcode}
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Wahrscheinlich wird das Programm \textit{column} häufiger verwendet, um Dateien
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in json umzuwandeln. In dem folgenden Beispiel wird die Datei in json
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umgewandelt.
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\begin{bashcode}
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$ column --separator ":" \
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--table \
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--table-name "passwd" \
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|
--table-column "user,password,id,gid,comment,homedir,shell" \
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--json /etc/passwd
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\end{bashcode}
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\begin{itemize}[label={},itemsep=0pt]
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\item \textbf{Aufgabe 6a:} Filtern Sie alle Zeilen aus der Datei
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\textit{/etc/services}, welches das UDP-Protokoll verwenden und mit dem
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Buchstaben \textit{n} beginnen. Teilen Sie die zweite Spalte auf in Port und
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Protokoll. Die Ausgabe muss in ein json umgewandelt werden. Der Tabellenname
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ist \textit{services} und die Spalten sollen \textit{service}, \textit{port}
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und \textit{protocol} heißen. Speichern Sie die Ausgabe in die Datei
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\textit{/tmp/services.json} ab.
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\end{itemize}
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% #>-----------------------------------------------------------------------------<#
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\subsection{head und tail}
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\label{sec:text-processing.head-und-tail}
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Mit den bisherigen Programmen können wir schon einiges erreichen, doch fehlt es
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an der Möglichkeiten die Ausgabe zu beschränken. Mit den Programmen
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\textit{head} und \textit{tail} kann genau das erreicht werden. Beide Programme
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schreiben auf die Standard-Ausgabe \textit{stdout}, wenn keine Umleitung
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definiert ist.
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Mit dem Programm \textit{head} können n Zeilen, beginnend ab der ersten Zeile,
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ausgegeben werden. Das Programm \textit{tail} dagegen zählt ab der letzten
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Zeile.
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In dem nachfolgenden Beispiel werden die ersten drei Zeilen der Datei
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\textit{/etc/passwd} ausgegeben.
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\begin{bashcode}
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$ head --lines=3 /etc/passwd
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root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
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bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
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daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
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\end{bashcode}
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Das nächste Beispiel gibt die letzten drei Zeilen aus.
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\begin{bashcode}
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$ tail --lines=3 /etc/passwd
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tobias:x:2005:100:Tobias Moretti:/home/tobias:/bin/bash
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lisa:x:2006:100:Lisa Meerkamp:/home/lisa:/bin/bash
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||
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|
manfred:x:2007:100:Manfred Krupp:/home/manfred:/bin/bash
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||
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|
\end{bashcode}
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Zusätzlich besitzt \textit{tail} die Möglichkeit alle Zeilen, beginnend ab der
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n-ten Zeile, auszugeben. In dem folgenden Beispiel wird die Datei
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\textit{/etc/passwd} ab der 35en Zeile ausgegeben. Die Ausgabe ist zusätzlich
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noch einmal gekürzt.
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\begin{bashcode}
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$ tail --lines=+35 /etc/passwd
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||
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hugo:x:2000:100:Hugo McKinnock:/home/hugo:/bin/bash
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||
|
|
hans:x:2001:100:Hans Rakinzsky:/home/hans:/bin/bash
|
||
|
|
marie:x:2002:100:Marie Haseloff:/home/marie:/bin/bash
|
||
|
|
sophie:x:2003:100:Sophie Becker:/home/sophie:/bin/bash
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||
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|
\end{bashcode}
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Manche Programme, insbesondere Dienste, schreibe Log-Dateien, welche gerade für
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Administratoren oder Entwickler interessant sein können. Um ausschließlich die
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neusten Zeilen aus einer Logdatei zu erhalten bietet das Programm \textit{tail}
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die Option \textit{-f, --follow} an. Dadurch wird veranlasst, dass stets neu
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hinzukommende Zeilen direkt ausgegeben werden, ohne das das Programm erneut
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gestartet werden muss.
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% #>-----------------------------------------------------------------------------<#
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\subsection{cut}
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\label{sec:text-processing.cut}
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Das Programm \textit{cut} ist genau das richtige Programm, um Spalten, getrennt
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durch einen Trenner, auszuwählen. In dem nachfolgenden Beispiel wird
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ausschließlich die erste Zeile der Datei \textit{/etc/passwd} ausgegeben.
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\begin{bashcode}
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$ cut --delimiter=":" --fields=1 /etc/passwd
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root
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||
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|
bin
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daemon
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...
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\end{bashcode}
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Es ist auch möglich mehrere Spalten zu selektieren. In dem folgenden Beispiel
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wird ausschließlich die zweite bis vierte und siebte Spalte selektiert.
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\begin{bashcode}
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|
$ cut --delimiter=":" --fields=2-4,7 /etc/passwd
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x:0:0:/bin/bash
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|
x:1:1:/sbin/nologin
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|
x:2:2:/sbin/nologin
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|
...
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\end{bashcode}
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\begin{itemize}[label={},itemsep=0pt]
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\item \textbf{Aufgabe 7a:} Nutzen Sie die bereits bekannten Programme, um die
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Datei \textit{/etc/services} zu bereinigen. Lassen Sie sich anschließend nur
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die Spalte mit den Ports und Protokollen anzeigen. Leiten Sie die Ausgabe in
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die Datei \textit{/tmp/port-protocol} um.
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|
\item \textbf{Aufgabe 7b:} Verwenden Sie die Programme \textit{echo},
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\textit{cut}, \textit{cat}, \textit{tail} und \textit{head}, um die folgenden
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Felder aus der Datei \text{/etc/passwd} zu selektieren. Spalte/Zeile: (1/1),
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(3/7), (5/3), (7/4).
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\end{itemize}
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% #>-----------------------------------------------------------------------------<#
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\subsection{sort}
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\label{sec:text-processing.sort}
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Um nach Spalten zu sortieren wird durch die GNU Core Utility Collection das
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Programm \textit{sort} bereit gestellt. Dieses Programm kann nach mehreren
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möglichen Optionen sortieren. Nach einfachem Text, nach Speichergrößen, Zahlen,
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Monaten (JAN$<$DEC) oder Versionen. Weitere Optionen sind in der Dokumentation
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beschrieben.
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Das nächste Beispiel behandelt die Sortierung der Ausgabe des Programms
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\textit{df}. Das Programm \textit{df} gibt Informationen über den gesamten,
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freien und verbrauchten Speicherplatz der eingehängten Partitionen aus. Die
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Ausgabe wird nach der dritten Spalte aufsteigend sortiert. Dazu wird die Option
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bzw. das Flag \textit{-k, --key} übergeben. Durch dieses Flag kann die Spalte
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zur Sortierung übergeben werden. Mittels tail wird zudem die Kopfzeile
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abgeschnitten.
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\begin{bashcode}
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$ df | tail --lines +2 | sort --key 3 --numeric-sort
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tmpfs 401876 0 401876 0% /run/user/0
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tmpfs 2009384 4 2009380 1% /tmp
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tmpfs 2009384 1068 2008316 1% /run
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/dev/vda1 613184 8740 604444 2% /boot/efi
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...
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\end{bashcode}
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Die Speichergrößen können auch abgerundet werden durch die gängigen
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Speicherabkürzungen K (Kilobyte), M (Megabyte), G (Gigabyte), T (Terabyte) ect.
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In dem folgenden Beispiel wird dazu die Option \textit{--human-readable} dem
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Programm \textit{df} übergeben. Anschließend muss sort mitgeteilt werden, dass
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die Spalte nun Speichergrößen mit ihren Abkürzungen enthält. Andernfalls
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sortiert \textit{sort} falsch.
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\begin{bashcode}
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$ df --human-readable | tail --lines +2 | sort --key 3 --human-numeric-sort
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tmpfs 393M 0 393M 0% /run/user/0
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tmpfs 2,0G 4,0K 2,0G 1% /tmp
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||
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|
tmpfs 2,0G 1,1M 2,0G 1% /run
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/dev/vda1 599M 8,6M 591M 2% /boot/efi
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...
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\end{bashcode}
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In den beiden Beispielen wurde stets nach einer Spalte sortiert. Es ist jedoch
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auch möglich eine Sortierreihenfolge zu definieren. Dies wird erreicht indem das
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Flag \textit{-k, --key} mehrfach definiert wird. In dem folgenden Beispiel wird
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erst nach dem Mountpoint sortiert und anschließend nach dem gesamten
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Speicherplatz.
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\begin{bashcode}
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$ df --human-readable | tail --lines +2 | sort --key 6 --key 3h
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/dev/vda4 17G 4,0G 13G 25% /
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/dev/vda2 1014M 228M 787M 23% /boot
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/dev/vda1 599M 8,6M 591M 2% /boot/efi
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|
...
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\end{bashcode}
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Sicherlich fragen Sie sich nun, was der Buchstabe \textit{h} bei Angabe der
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zweiten Spalte bedeutet. Es ist möglich \textit{sort} mitzuteilen welche Spalte
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welches Format besitzt. Der Buchstabe \textit{h} bedeutet nichts weiteres als
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\textit{human-numeric-sort}. Informieren Sie sich in der Dokumentation über die
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anderen Buchstaben, um einer Spalte ein Schema zuzuweisen.
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In dem folgenden Beispiel wird nach dem dritten Zeichen, der ersten Spalte
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von der Ausgabe \textit{df}, absteigend sortiert.
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\begin{bashcode}
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$ df | tail --lines +2 | sort --reverse --key 1.3
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devtmpfs 1989716 0 1989716 0% /dev
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||
|
|
tmpfs 401876 0 401876 0% /run/user/0
|
||
|
|
tmpfs 2009384 4 2009380 1% /tmp
|
||
|
|
...
|
||
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|
\end{bashcode}
|
||
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\begin{itemize}[label={},itemsep=0pt]
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\item \textbf{Aufgabe 8a:} Bereinigen Sie die Datei \textit{/etc/services} und
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leiten die Ausgabe an \textit{sort} weiter. Sortieren Sie aufsteigend nach dem
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Port, absteigend nach dem Protokoll und anschließend aufsteigend nach dem
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Namen.
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\item \textbf{Aufgabe 8b:} Sortieren Sie die Datei \textit{/etc/passwd} nach
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der \textit{UID} und \textit{GID} absteigend. Anschließend nach dem
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Benutzernamen.
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\end{itemize}
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% #>-----------------------------------------------------------------------------<#
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\subsection{join}
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\label{sec:text-processing.join}
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Sicherlich kennen Sie das \textit{JOIN} Statement von SQL. Ähnlich zu dem
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SQL-Statement verhält sich das Programm \textit{join}, jedoch mit einigen
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Restriktionen.
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\begin{itemize}[itemsep=0pt]
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\item Die Spalten müssen nach dem Fremdschlüssel sortiert sein.
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\item Beide Dateien müssen den gleichen Trenner verwenden.
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\item Kann ein Fremdschlüssel nicht aufgelöst werden, wird eine Fehlermeldung
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für die jeweilige Zeile ausgegeben.
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\end{itemize}
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Im folgenden Beispiel werden die Zeilen aus den Dateien \textit{/etc/passwd} und
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\textit{/etc/group} über die Spalte \textit{GID} miteinander verbunden und
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weitergeleitet. Dazu werden beide Dateien vorab sortiert. Können Fremdschlüssel
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nicht aufgelöst werden wird die Fehlermeldung dazu nach \textit{/dev/null}
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umgeleitet. Die Ausgabe wird anschließend noch einmal nach dem Benutzernamen
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sortiert.
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Informieren Sie sich in der Dokumentation über die Bedeutung der Optionen bzw.
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Flags.
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\begin{bashcode}
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$ join -t ":" -1 3 -2 4 <(sort --field-separator=":" --key 3n /etc/group) <(sort --field-separator=":" --key 4n /etc/passwd) 2> /dev/null | sort --field-separator=":" --key 5
|
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|
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0:root:x::halt:x:7:halt:/sbin:/sbin/halt
|
||
|
|
0:root:x::operator:x:11:operator:/root:/sbin/nologin
|
||
|
|
0:root:x::root:x:0:root:/root:/bin/bash
|
||
|
|
...
|
||
|
|
\end{bashcode}
|