第十五周作业

1、总结sed和awk的详细用法；

sed：

    模式空间：sed是一种在线编辑器、行编辑器，一次处理一行内容，在处理时，把当前处理的行存储在临时缓冲区当中，并在该缓冲区中完成后续的处理，该缓冲区被称为”模式空间”。

    保持空间：在模式空间中处理完一行内容后会继续处理下一行，但是对于处理过的行可能还有其他的处理，因此可以先把处理过的行”传递”至保持空间中，然后在后续的处理中再次”传送”回模式空间中。

awk：
命令语法：gawk [options] ‘program’ FILE …
program: PATTERN{ACTION STATEMENTS}
语句之间用分号分隔

print, printf

选项：
-F：指明输入时用到的字段分隔符；
-v var=value: 自定义变量；

1、print

print item1, item2, …

要点：
(1) 逗号分隔符；
(2) 输出的各item可以字符串，也可以是数值；当前记录的字段、变量或awk的表达式；
(3) 如省略item，相当于print $0; 

2、变量
2.1 内建变量
FS：input field seperator，默认为空白字符；
OFS：output field seperator，默认为空白字符；
RS：input record seperator，输入时的换行符；
ORS：output record seperator，输出时的换行符；

NF：number of field，字段数量
{print NF}, {print $NF}
NR：number of record, 行数；
FNR：各文件分别计数；行数；

FILENAME：当前文件名；

ARGC：命令行参数的个数；
ARGV：数组，保存的是命令行所给定的各参数；

2.2 自定义变量
(1) -v var=value

变量名区分字符大小写；

(2) 在program中直接定义

3、printf命令

格式化输出：printf FORMAT, item1, item2, …

(1) FORMAT必须给出; 
(2) 不会自动换行，需要显式给出换行控制符，\n
(3) FORMAT中需要分别为后面的每个item指定一个格式化符号；

格式符：
%c: 显示字符的ASCII码；
%d, %i: 显示十进制整数；
%e, %E: 科学计数法数值显示；
%f：显示为浮点数；
%g, %G：以科学计数法或浮点形式显示数值；
%s：显示字符串；
%u：无符号整数；
%%: 显示%自身；

修饰符：
#[.#]：第一个数字控制显示的宽度；第二个#表示小数点后的精度；
%3.1f
-: 左对齐
+：显示数值的符号

4、操作符

算术操作符：
x+y, x-y, x*y, x/y, x^y, x%y
-x
+x: 转换为数值；

字符串操作符：没有符号的操作符，字符串连接

赋值操作符：
=, +=, -=, *=, /=, %=, ^=
++, —

比较操作符：
>, >=, <, <=, !=, ==

模式匹配符：
~：是否匹配
!~：是否不匹配

逻辑操作符：
&&
||
!

函数调用：
function_name(argu1, argu2, …)

条件表达式：
selector?if-true-expression:if-false-expression

]# awk -F: '{$3>=1000?usertype="Common User":usertype="Sysadmin or SysUser";printf "%15s:%-s\n",$1,usertype}' /etc/passwd

5、PATTERN

(1) empty：空模式，匹配每一行；
(2) /regular expression/：仅处理能够被此处的模式匹配到的行；
(3) relational expression: 关系表达式；结果有“真”有“假”；结果为“真”才会被处理；
真：结果为非0值，非空字符串；
(4) line ranges：行范围，
startline,endline：/pat1/,/pat2/

注意： 不支持直接给出数字的格式

]# awk -F: '(NR>=2&&NR<=10){print $1}' /etc/passwd

(5) BEGIN/END模式
BEGIN{}: 仅在开始处理文件中的文本之前执行一次；
END{}：仅在文本处理完成之后执行一次；

6、常用的action

(1) Expressions
(2) Control statements：if, while等；
(3) Compound statements：组合语句；
(4) input statements
(5) output statements

7、控制语句

if(condition) {statments} 
if(condition) {statments} else {statements}
while(conditon) {statments}
do {statements} while(condition)
for(expr1;expr2;expr3) {statements}
break
continue
delete array[index]
delete array
exit 
{ statements }

7.1 if-else

语法：if(condition) statement [else statement]

]# awk -F: '{if($3>=1000) {printf "Common user: %s\n",$1} else {printf "root or Sysuser: %s\n",$1}}' /etc/passwd
]# awk -F: '{if($NF=="/bin/bash") print $1}' /etc/passwd 
]# awk '{if(NF>5) print $0}' /etc/fstab
]# df -h | awk -F[%] '/^\/dev/{print $1}' | awk '{if($NF>=20) print $1}'

使用场景：对awk取得的整行或某个字段做条件判断；

7.2 while循环
语法：while(condition) statement
条件“真”，进入循环；条件“假”，退出循环；

使用场景：对一行内的多个字段逐一类似处理时使用；对数组中的各元素逐一处理时使用；

]# awk '/^[[:space:]]*linux16/{i=1;while(i<=NF) {print $i,length($i); i++}}' /etc/grub2.cfg
]# awk '/^[[:space:]]*linux16/{i=1;while(i<=NF) {if(length($i)>=7) {print $i,length($i)}; i++}}' /etc/grub2.cfg

7.3 do-while循环
语法：do statement while(condition)
意义：至少执行一次循环体

7.4 for循环
语法：for(expr1;expr2;expr3) statement

for(variable assignment;condition;iteration process) {for-body}

]# awk '/^[[:space:]]*linux16/{for(i=1;i<=NF;i++) {print $i,length($i)}}' /etc/grub2.cfg

特殊用法：
能够遍历数组中的元素；
语法：for(var in array) {for-body}

7.5 switch语句
语法：switch(expression) {case VALUE1 or /REGEXP/: statement; case VALUE2 or /REGEXP2/: statement; …; default: statement}

7.6 break和continue
break [n]
continue

7.7 next

提前结束对本行的处理而直接进入下一行；

]# awk -F: '{if($3%2!=0) next; print $1,$3}' /etc/passwd

8、array

关联数组：array[index-expression]

index-expression:
(1) 可使用任意字符串；字符串要使用双引号；
(2) 如果某数组元素事先不存在，在引用时，awk会自动创建此元素，并将其值初始化为“空串”；

若要判断数组中是否存在某元素，要使用”index in array”格式进行；

weekdays[mon]=”Monday”

若要遍历数组中的每个元素，要使用for循环；
for(var in array) {for-body}

]# awk 'BEGIN{weekdays["mon"]="Monday";weekdays["tue"]="Tuesday";for(i in weekdays) {print weekdays[i]}}'

注意：var会遍历array的每个索引；
state[“LISTEN”]++
state[“ESTABLISHED”]++

]# netstat -tan | awk '/^tcp\>/{state[$NF]++}END{for(i in state) { print i,state[i]}}'
]# awk '{ip[$1]++}END{for(i in ip) {print i,ip[i]}}' /var/log/httpd/access_log

统计/etc/fstab文件中每个文件系统类型出现的次数；

]# awk '/^UUID/{fs[$3]++}END{for(i in fs) {print i,fs[i]}}' /etc/fstab

统计指定文件中每个单词出现的次数；

]# awk '{for(i=1;i<=NF;i++){count[$i]++}}END{for(i in count) {print i,count[i]}}' /etc/fstab

9、函数

9.1 内置函数
数值处理：
rand()：返回0和1之间一个随机数；

字符串处理：
length([s])：返回指定字符串的长度；
sub(r,s,[t])：以r表示的模式来查找t所表示的字符中的匹配的内容，并将其第一次出现替换为s所表示的内容；
gsub(r,s,[t])：以r表示的模式来查找t所表示的字符中的匹配的内容，并将其所有出现均替换为s所表示的内容；

split(s,a[,r])：以r为分隔符切割字符s，并将切割后的结果保存至a所表示的数组中；

]# netstat -tan | awk '/^tcp\>/{split($5,ip,":");count[ip[1]]++}END{for (i in count) {print i,count[i]}}'

2、删除/boot/grub/grub.conf文件中所有行的行首的空白字符；

]# sed 's#^[[:space:]]\+##' /etc/grub.conf

3、删除/etc/fstab文件中所有以#开头，后跟至少一个空白字符的行的行首的#和空白字符；

]# sed 's@^#[[:space:]]\+@@g' /etc/fstab

4、把/etc/fstab文件的奇数行另存为/tmp/fstab.3；

]# sed '1~2w /tmp/fstab.3' /etc/fstab

5、echo一个文件路径给sed命令，取出其基名；进一步地，取出其路径名；

]# echo "/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0" |sed -r 's#^/.*/([^/]+)/?$#\1#g'
ifcfg-eth0
]# echo "/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0" |sed -r 's#[^/]+/?$##g'
/etc/sysconfig/network-scripts/

6、统计指定文件中所有行中每个单词出现的次数；

]# awk '{for(i=1;i<=NF;i++){count[$i]++}}END{for(j in count){print j,count[j]}}' count.txt

7、统计当前系统上所有tcp连接的各种状态的个数；

]# ss -tan|awk '!/^State/ {state[$1]++}END{for(i in state) print i,state[i]}'
ESTAB 2
LISTEN 4

8、统计指定的web访问日志中各ip的资源访问次数：

]# awk '{ip[$1]++}END{for(i in ip) print i,ip[i]}' /var/log/httpd/access_log                 
192.168.0.100 4
192.168.0.21 4

9、写一个脚本：定义一个数组，数组元素为/var/log目录下所有以.log结尾的文件的名字；显示每个文件的行数；

#!/bin/bash
declare -a fileNames

for fn in /var/log/*.log;do
    rows=$(cat $fn|wc -l)
    fileNames[${#fileNames[@]}]=${fn##*/}
    printf "%-30s %s\n" ${fn##*/} $rows
done

执行结果：
]# ./countrow.sh  
anaconda.ifcfg.log             86
anaconda.log                   290
anaconda.program.log           433
anaconda.storage.log           2869
anaconda.yum.log               415
boot.log                       29
dracut.log                     1953
mysqld.log                     0
yum.log                        55

10、写一个脚本，能从所有同学中随机挑选一个同学回答问题；进一步地：可接受一个参数，做为要挑选的同学的个数；

#!/bin/bash

students=(Lilei Hanmeimei Lucy Lily Tom Jerry John Polly UncleWang)
total=${#students[@]}

if [ $# -gt 1 ];then
    echo "Usage $0 [ARG1]"
    exit 1
elif [ $# -eq 1 ];then
    if [[ ! $1 =~ [0-9] ]];then
        echo "Invalid argument!"
        exit 1
    fi
    if [ $1 -ge 1 ] && [ $1 -le $total ];then
        for((i=1;i<=$1;i++));do
            rand=$[$RANDOM%$total]
            choiceStu[${#choiceStu[@]}]=${students[$rand]}
            list=()
            for j in ${students[@]};do
                if [ "$j" != "${students[$rand]}" ];then
                    list[${#list[@]}]=$j
                fi
            done
            students=(${list[@]})
            total=${#students[@]}
        done
        echo "Choice: ${choiceStu[@]}"
    else
        echo "Please choice the number [1~$total]"
    fi
elif [ $# -eq 0 ];then
    total=${#students[@]}
    rand=$[$RANDOM%$total]
    echo "Choice: ${students[$rand]}"
fi

执行结果：
]# ./answer.sh 
Choice: Polly
]# ./answer.sh 2
Choice: Polly Tom
]# ./answer.sh 3
Choice: Lucy Hanmeimei Lily
]# ./answer.sh 4
Choice: Lilei Polly Lucy Lily
]# ./answer.sh 5
Choice: Polly UncleWang Jerry Hanmeimei Lucy
]# ./answer.sh 6
Choice: Lily Lilei John Lucy UncleWang Hanmeimei
]# ./answer.sh 7
Choice: Lilei Polly Hanmeimei Tom Lucy John Jerry
]# ./answer.sh 8
Choice: Lucy Jerry Tom Lilei UncleWang Lily John Polly
]# ./answer.sh 9
Choice: Lily Hanmeimei UncleWang Lilei John Tom Jerry Polly Lucy
]# ./answer.sh 10
Please choice the number [1~9]
]# ./answer.sh abc
Invalid argument!
]# ./answer.sh 1 2
Usage ./answer.sh [ARG1] 

11、授权centos用户可以运行fdisk命令完成磁盘管理，以及使用mkfs或mke2fs实现文件系统管理；

使用root用户执行visudo命令，添加下面配置：

]# visudo
...
centos          ALL=(ALL)       NOPASSWD:/sbin/fdisk,/sbin/mkfs,/sbin/mke2fs
...

12、授权gentoo用户可以运行逻辑卷管理的相关命令；

由于逻辑卷管理的相关命令较多，所以可以使用别名方式定义相关的命令

]# visudo
...
Cmnd_Alias LVADMINS_CMD=/sbin/lvchange,/sbin/lvdisplay,/sbin/lvmchange,/sbin/lvmdiskscan,/sbin/lvmsadc,/sbin/lvremove,
/sbin/lvs,/sbin/lvconvert,/sbin/lvextend,/sbin/lvmconf,/sbin/lvmdump,/sbin/lvmsar,/sbin/lvrename,/sbin/lvscan,/sbin/lv
create,/sbin/lvm,/sbin/lvmconfig,/sbin/lvmetad,/sbin/lvreduce,/sbin/lvresize,/sbin/pvchange,/sbin/pvck,/sbin/pvcreate,
/sbin/pvdisplay,/sbin/pvmove,/sbin/pvremove,/sbin/pvresize,/sbin/pvs,/sbin/pvscan,/sbin/vgcfgbackup,/sbin/vgck,/sbin/v
gdisplay,/sbin/vgimport,/sbin/vgmknodes,/sbin/vgrename,/sbin/vgsplit,/sbin/vgcfgrestore,/sbin/vgconvert,/sbin/vgexport
,/sbin/vgimportclone,/sbin/vgreduce,/sbin/vgs,/sbin/vgchange,/sbin/vgcreate,/sbin/vgextend,/sbin/vgmerge,/sbin/vgremov
e,/sbin/vgscan                #使用命令别名LVADMINS_CMD定义相关的命令

gentoo          ALL=(ALL)       NOPASSWD:LVADMINS_CMD               #引用命令别名

13、基于pam_time.so模块，限制用户通过sshd服务远程登录只能在工作时间进行；

]# vim /etc/security/time.conf 
...
sshd;*;!root;MoTuWeThFr0900-1800            #限制除root用户外所有用户只能在周一至周五09:00~18:00之间通过sshd登录服务器

]# vim /etc/pam.d/sshd
...
account     required     pam_time.so        #在account类认证功能的第一行添加pam_time.so模块
...

结果测试：

]# date 04180830                            #将服务器时间修改为非工作时间
]$ ssh centos@192.168.0.21
centos@192.168.0.21's password: 
Connection closed by 192.168.0.21           #登录失败

]# date 04180930                            #将服务器时间修改为工作时间
]$ ssh centos@192.168.0.21
centos@192.168.0.21's password: 
Last login: Tue Apr 18 09:00:06 2017 from 192.168.0.61         #登录成功

14、基于pam_listfile.so模块，定义仅某些用户，或某些组内的用户可登录系统；

]# vim /tmp/sshuser.lst           #创建sshd用户列表文件，仅允许centos和gentoo用户登录
centos
gentoo

]# vim /etc/pam.d/sshd
auth       requisite    pam_listfile.so \
onerr=succeed item=user sense=allow file=/tmp/sshuser.lst       #将pam_listfile.so认证方式添加在auth类认证的第一行
...

测试结果：

]$ ssh fedora@192.168.0.21
fedora@192.168.0.21's password: 
Permission denied, please try again.         #fedora用户ssh登录失败

]# ssh centos@192.168.0.21
centos@192.168.0.21's password: 
Last login: Tue Apr 18 09:41:05 2017 from 192.168.0.21

]# ssh gentoo@192.168.0.21
gentoo@192.168.0.21's password: 
Last login: Tue Apr 18 09:44:58 2017 from 192.168.0.21    #centos和gentoo用户均能成功ssh登录