Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева
Опубликован: 12.01.2008 | Доступ: свободный | Студентов: 6840 / 668 | Оценка: 4.48 / 4.12 | Длительность: 18:38:00
Лекция 1:

Эволюция инструментов для автоматизации работы в Microsoft Windows

Лекция 1: 12 || Лекция 2 >
Аннотация: Описываются стандартные (входящие в поставку операционной системы) программные средства для автоматизации администрирования и повседневной работы в Microsoft Windows. Обсуждаются возможности командного интерпретатора Cmd.exe, сервера сценариев WSH и оболочки Windows PowerShell

Эволюция инструментов для автоматизации работы в Microsoft Windows

В настоящее время графический интерфейс Windows стал настолько привычным, что многие пользователи и начинающие администраторы даже не задумываются (а зачастую и просто не знают) об альтернативных способах управления данной операционной системой, связанных с командной строкой (command line) и различными сценариями (scripts), о тех преимуществах, которые дают эти инструменты с точки зрения автоматизации работы, то есть решения различных задач в автоматическом режиме, без участия человека. Подобная ситуация обусловлена тем, что исторически командная строка всегда была слабым местом операционной системы Windows (по сравнению с Unix-системами). Причиной этого, в основном, является то, что изначально компания Microsoft ориентировалась на широкую аудиторию неискушенных пользователей, не желающих особо вникать в технические детали выполнения тех или иных действий в системе. Поэтому основные усилия разработчиков операционной системы направлялись на улучшение графической оболочки для более комфортной работы непрофессионалов, а не на создание рабочей среды для специалистов или опытных пользователей.

Как показало время, с коммерческой точки зрения на рынке персональных (домашних или офисных) компьютеров эта стратегия оказалась более чем успешной – миллионы людей используют графический интерфейс Windows для запуска нужных им программ, работы в офисных пакетах, просмотра фильмов и т.п. Да и управлять одним Windows-сервером сегодня несложно – операционная система предлагает удобные графические средства для настройки различных параметров и выполнения ежедневных администраторских задач, а с помощью службы терминалов легко можно работать на удаленном сервере, физически расположенном на другом континенте.

Однако подобная модель управления не является масштабируемой: если администрировать не один, а десять серверов, используя стандартные графические инструменты, то одну и ту же последовательность изменения элементов управления в диалоговых окнах придется повторить десять раз, следовательно, в этом случае остро встает вопрос об автоматизации выполнения рутинных операций (например, проведение инвентаризации оборудования и программного обеспечения, мониторинг работы служб, анализ журналов событий и т.д.) на множестве компьютеров. Помочь в этом могут либо специальные (как правило тяжеловесные и недешевые) приложения типа Microsoft Systems Management Server (SMS), либо сценарии, которые пишутся администраторами самостоятельно (на языке оболочки командной строки или на специальных языках сценариев) и поддерживаются непосредственно операционной системой, без установки сторонних программных продуктов.

Поэтому для профессионала, занимающегося администрированием информационных систем на базе Windows, знание возможностей командной строки, сценариев и технологий автоматизации, поддерживаемых данной операционной системой, просто необходимо.

При этом, однако, неправильно было бы думать, что командная строка или сценарии нужны только администраторам. Ведь ежедневные рутинные задачи пользователей (связанные, например, с копированием или архивированием файлов, подключением или отключением сетевых ресурсов и т.п.), которые обычно выполняются с помощью графического интерфейса проводника Windows, можно полностью самостоятельно автоматизировать, написав нехитрый командный файл, состоящий всего из нескольких строчек! Более того, для человека, не знающего основные команды Windows и такие базовые возможности операционной системы, как перенаправление ввода/вывода и конвейеризация команд, некоторые простейшие задачи могут показаться нетривиальными. Попробуйте, например, пользуясь только графическими средствами, сформировать файл, содержащий имена файлов из всех подкаталогов какого-либо каталога! А ведь для этого достаточно выполнить единственную команду DIR (с определенными ключами) и перенаправить вывод этой команды в нужный текстовый файл.

Каким же нам хотелось бы видеть инструмент для автоматизации работы в операционной системе, какими возможностями он должен обладать? Желательно, чтобы в нем было реализовано следующее:

  • работа в разных версиях операционной системы (желательно во всех) без установки какого-либо дополнительного программного обеспечения;
  • интеграция с командной строкой (непосредственное выполнение вводимых с клавиатуры команд);
  • согласованный и непротиворечивый синтаксис команд и утилит;
  • наличие подробной встроенной справки по командам с примерами использования;
  • возможность выполнения сценариев, составленных на простом для изучения языке;
  • возможность использования всех технологий, поддерживаемых операционной системой.

В Unix-системах в качестве инструмента автоматизации выступает стандартная оболочка (shell) или ее модификации (bashell, kshell, cshell и т.д.), причем этот аспект операционной системы стандартизирован в рамках POSIX (стандарт мобильных систем).

В операционной системе Windows дело обстоит сложнее. На сегодняшний день одного "идеального" средства автоматизации, удовлетворяющего сразу всем перечисленным выше требованиям, в Windows нет; в последних версиях операционной системы поддерживаются несколько стандартных инструментов автоматизации, сильно отличающихся друг от друга: оболочка командной строки cmd.exe, среда выполнения сценариев Windows Script Host и оболочка Microsoft PowerShell. Поэтому администратору или пользователю Windows приходится выбирать, каким именно подходом воспользоваться для решения определенной задачи, а для этого желательно иметь четкое представление о сильных и слабых сторонах данных средств автоматизации. Здесь мы кратко обсудим достоинства и недостатки каждого из них (теоретические и практические подробности будут рассмотрены в последующих лекциях).

Оболочка командной строки command.com/cmd.exe

Во всех версиях операционной системы Windows поддерживается интерактивная оболочка командной строки (command shell) и по умолчанию устанавливается определенный набор утилит командной строки (количество и состав этих утилит зависит от версии операционной системы). Вообще, любую операционную систему можно представить в виде совокупности ядра системы, которое имеет доступ к аппаратуре и оперирует файлами и процессами, и оболочки (командного интерпретатора) с утилитами, которые позволяют пользователю получить доступ к функциональности ядра операционной системы. Механизм работы оболочек в разных системах одинаков: в ответ на приглашение ("подсказку", prompt), выдаваемое находящейся в ожидании оболочкой, пользователь вводит некоторую команду (функциональность этой команды может быть реализована либо самой оболочкой, либо определенной внешней утилитой), оболочка выполняет ее, при необходимости выводя на экран какую-либо информацию, после чего снова выводит приглашение и ожидает ввода следующей команды.

Замечание

С технической точки зрения оболочка представляет собой построчный интерпретатор простого языка сентенциального (директивного) программирования, в качестве операторов которого могут использоваться исполняемые программы.

Наряду с интерактивным режимом работы оболочки, как правило, поддерживают и пакетный режим, в котором система последовательно выполняет команды, записанные в текстовом файле-сценарии. Оболочка Windows не является исключением, с точки зрения программирования язык командных файлов Windows может быть охарактеризован следующим образом:

  • реализация сентенциальной (директивной) парадигмы программирования;
  • выполнение в режиме построчной интерпретации;
  • наличие управляющих конструкций;
  • поддержка нескольких видов циклов (в том числе специальных циклов для обработки текстовых файлов);
  • наличие оператора присваивания (установки значения переменной);
  • возможность использования внешних программ (команд) операционной системы в качестве операторов и обработки их кодов возврата;
  • наличие нетипизированных переменных, которые декларируются первым упоминанием (значения переменных могут интерпретироваться как числа и использоваться в выражениях целочисленной арифметики).

Начиная с версии Windows NT, оболочка командной строки представляется интерпретатором Cmd.exe, который расширяет возможности оболочки command.com операционной системы MS-DOS. В свою очередь функциональность командного интерпретатора command.com была позаимствована из операционной системы CP/M, оболочка которой представляла собой значительно упрощенный и урезанный вариант оболочки Unix-систем.

Таким образом, оболочка командной строки MS-DOS изначально уступала Unix-оболочкам по удобству работы и развитости языка сценариев; в командной оболочке Windows (cmd.exe), несмотря на все сделанные улучшения, не удалось преодолеть данное отставание ни в режиме интерактивной работы (например, в cmd.exe отсутствует поддержка псевдонимов для длинных названий команд и не реализовано автоматическое завершение команд при вводе их с клавиатуры), ни в синтаксисе или возможностях языка командных файлов. Ситуация усугублялась тем, что Windows всегда проигрывала Unix-системам в количестве и функциональных возможностях стандартных (не требующих дополнительной установки) утилит командной строки, а также в качестве и полноте встроенной справочной системы по командам оболочки.

На практике проблему отсутствия нужной функциональности у стандартных команд приходится решать либо с помощью утилит пакета Windows Resource Kit для соответствующей версии операционной системы, либо путем поиска подходящей утилиты сторонних производителей. Кроме того, в Windows можно пользоваться POSIX-совместимыми утилитами и оболочками с помощью пакета Microsoft Services For Unix (SFU). Данный продукт разрабатывался еще для Windows NT и первоначально не входил в состав операционной системы, его нужно было приобретать за отдельную плату. В дальнейшем пакет SFU стал бесплатным и даже был включен в состав операционной системы Windows Server 2003 R2.

Итак, учитывая все сказанное выше, мы можем сделать следующий вывод: оболочка командной строки cmd.exe и командные файлы – наиболее универсальные и простые в изучении средства автоматизации работы в Windows, доступные во всех версиях операционной системы, которые, однако, существенно проигрывают аналогичным инструментам в Unix-системах и не обеспечивают доступ к объектным моделям, поддерживаемым операционной системой (COM, WMI, .NET).

Лекция 1: 12 || Лекция 2 >
Валентина Тюрина
Валентина Тюрина

Вопрос по лекции 7, где рассматривается взаимодействие со сторонними программами, в том числе эмуляция нажатия кнопок клавиатуры WshShell.SendKeys.

Вопрос в том что во время автоматизации может потребоваться не нажатие клавиатуры, а нажатие кнопок в сообщениях этих программ.

Можно вытащить информацию о объекте (кнопке) скажем с помощью AutoIt Info, или ориентироваться скажем на текст на кнопке..., но как на эту кнопку нажать? (без обхода по клавиатуре)

Александр Тагильцев
Александр Тагильцев

Где проводится профессиональная переподготовка "Системное администрирование Windows"? Что-то я не совсем понял как проводится обучение.

Владимир Крюков
Владимир Крюков
Казахстан