Linux Scripting and Automation: Master Bash

One of Linux’s greatest strengths is its ability to automate repetitive tasks through scripting. The Bash shell, available on almost every Linux distribution, is a powerful tool for creating scripts that automate virtually any task. This guide introduces the fundamentals of Bash scripting and the essential automation techniques.

Bash Scripting Fundamentals

Structure of a Bash Script

Every Bash script starts with a “shebang” that specifies the interpreter to use:

#!/bin/bash

# Ceci est un commentaire
echo "Bonjour, monde!"

# Sortie avec code de retour 0 (succès)
exit 0

To make a script executable:

chmod +x mon_script.sh

To run a script:

./mon_script.sh

Variables and Operations

Variables are essential in any scripting language:

#!/bin/bash

# Déclaration et utilisation de variables
NOM="Linux"
VERSION=5.15
DISTRIBUTION="Ubuntu"

# Afficher des variables
echo "Je travaille avec $DISTRIBUTION, qui utilise le noyau $NOM version $VERSION"

# Variables d'environnement
echo "Mon répertoire personnel est $HOME"
echo "Mon shell actuel est $SHELL"

# Opérations arithmétiques
let RESULTAT=10+5
echo "10 + 5 = $RESULTAT"

# Autre méthode pour les calculs
CARRE=$((5 * 5))
echo "5² = $CARRE"

Input and Output

Interacting with the user and handling input/output:

#!/bin/bash

# Demander une entrée à l'utilisateur
echo "Quel est votre nom ?"
read NOM

# Afficher un message avec l'entrée
echo "Bonjour, $NOM !"

# Arguments de ligne de commande
# $0 est le nom du script
# $1, $2, etc. sont les arguments
# $# est le nombre d'arguments
# $@ représente tous les arguments
echo "Nom du script : $0"
echo "Premier argument : $1"
echo "Nombre d'arguments : $#"
echo "Tous les arguments : $@"

# Redirection de sortie vers un fichier
echo "Ceci est enregistré dans un fichier" > output.txt

# Ajouter à un fichier existant
echo "Ceci est ajouté au fichier" >> output.txt

# Lire depuis un fichier
echo "Contenu du fichier :"
cat output.txt

Control Structures

Conditions

Conditional structures let you execute code based on specific conditions:

#!/bin/bash

# Structure if-else
NOMBRE=15

if [ $NOMBRE -gt 10 ]; then
    echo "$NOMBRE est supérieur à 10"
elif [ $NOMBRE -eq 10 ]; then
    echo "$NOMBRE est égal à 10"
else
    echo "$NOMBRE est inférieur à 10"
fi

# Opérateurs de comparaison pour nombres
# -eq : égal
# -ne : différent
# -gt : supérieur
# -lt : inférieur
# -ge : supérieur ou égal
# -le : inférieur ou égal

# Test sur les fichiers
if [ -f "/etc/passwd" ]; then
    echo "Le fichier /etc/passwd existe"
fi

if [ -d "/etc" ]; then
    echo "/etc est un répertoire"
fi

# Opérateurs pour fichiers
# -f : fichier régulier
# -d : répertoire
# -e : existe
# -r : lisible
# -w : modifiable
# -x : exécutable

# Opérateurs logiques
if [ $NOMBRE -gt 10 ] && [ $NOMBRE -lt 20 ]; then
    echo "$NOMBRE est entre 10 et 20"
fi

if [ "$NOM" = "Linux" ] || [ "$NOM" = "GNU/Linux" ]; then
    echo "Vous utilisez Linux"
fi

Loops

Loops let you repeat actions:

#!/bin/bash

# Boucle for
echo "Comptage avec for :"
for i in {1..5}; do
    echo "Numéro $i"
done

# Boucle for avec liste
echo "Liste de distributions Linux :"
for distro in Ubuntu Fedora "Arch Linux" Debian; do
    echo "- $distro"
done

# Boucle for classique (style C)
for ((i=0; i<5; i++)); do
    echo "Index $i"
done

# Boucle while
echo "Comptage avec while :"
COUNT=1
while [ $COUNT -le 5 ]; do
    echo "Compteur : $COUNT"
    let COUNT=COUNT+1
done

# Boucle until (jusqu'à ce que la condition soit vraie)
echo "Décompte avec until :"
COUNT=5
until [ $COUNT -le 0 ]; do
    echo "Décompte : $COUNT"
    let COUNT=COUNT-1
done

Case (switch)

The case structure is useful for multiple choices:

#!/bin/bash

echo "Quelle distribution Linux utilisez-vous ? (Ubuntu, Fedora, Arch, Debian)"
read DISTRO

case $DISTRO in
    "Ubuntu")
        echo "Ubuntu est basé sur Debian et utilise APT."
        ;;
    "Fedora")
        echo "Fedora est sponsorisé par Red Hat et utilise DNF."
        ;;
    "Arch")
        echo "Arch Linux utilise Pacman et suit un modèle rolling release."
        ;;
    "Debian")
        echo "Debian est connu pour sa stabilité et utilise APT."
        ;;
    *)
        echo "Je ne connais pas cette distribution."
        ;;
esac

Functions

Functions let you reuse code:

#!/bin/bash

# Définition d'une fonction
saluer() {
    echo "Bonjour, $1 !"
}

# Fonction avec retour de valeur
calculer_carre() {
    local nombre=$1  # Variable locale
    echo $((nombre * nombre))
}

# Appel de fonction
saluer "Alice"
saluer "Bob"

# Récupérer la valeur de retour
resultat=$(calculer_carre 5)
echo "Le carré de 5 est $resultat"

# Fonction avec plusieurs paramètres
addition() {
    echo $(($1 + $2))
}

somme=$(addition 10 15)
echo "10 + 15 = $somme"

Practical Automation Scripts

Automatic Backup Script

#!/bin/bash

# Script de sauvegarde automatique
# Usage: ./backup.sh [répertoire_source]

# Vérifier si un argument a été fourni
if [ $# -eq 0 ]; then
    echo "Usage: $0 [répertoire_source]"
    exit 1
fi

# Variables
SOURCE_DIR=$1
BACKUP_DIR="$HOME/backups"
DATE=$(date +%Y-%m-%d_%H-%M-%S)
ARCHIVE_NAME="backup_$DATE.tar.gz"

# Créer le répertoire de sauvegarde s'il n'existe pas
mkdir -p $BACKUP_DIR

# Créer l'archive
echo "Création de la sauvegarde de $SOURCE_DIR..."
tar -czf "$BACKUP_DIR/$ARCHIVE_NAME" "$SOURCE_DIR"

# Vérifier si la sauvegarde a réussi
if [ $? -eq 0 ]; then
    echo "Sauvegarde réussie: $BACKUP_DIR/$ARCHIVE_NAME"
    echo "Taille: $(du -h "$BACKUP_DIR/$ARCHIVE_NAME" | cut -f1)"
else
    echo "Erreur lors de la sauvegarde"
    exit 1
fi

# Supprimer les anciennes sauvegardes (plus de 30 jours)
find $BACKUP_DIR -name "backup_*.tar.gz" -mtime +30 -delete
echo "Les sauvegardes de plus de 30 jours ont été supprimées."

Automated System Monitoring

#!/bin/bash

# Script de surveillance système
# Vérifie l'utilisation du CPU, de la mémoire et de l'espace disque

# Seuils d'alerte
CPU_THRESHOLD=80
MEM_THRESHOLD=80
DISK_THRESHOLD=90
LOG_FILE="$HOME/system_monitor.log"

# Fonction de journalisation
log_message() {
    echo "$(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S') - $1" >> $LOG_FILE
}

log_message "Début de la vérification du système"

# Vérification de l'utilisation CPU
CPU_USAGE=$(top -bn1 | grep "Cpu(s)" | awk '{print $2 + $4}' | cut -d. -f1)
log_message "Utilisation CPU: $CPU_USAGE%"

if [ $CPU_USAGE -gt $CPU_THRESHOLD ]; then
    MESSAGE="ALERTE: Utilisation CPU à $CPU_USAGE% (seuil: $CPU_THRESHOLD%)"
    log_message "$MESSAGE"
    echo "$MESSAGE"
fi

# Vérification de l'utilisation mémoire
MEM_USAGE=$(free | grep Mem | awk '{print int($3/$2 * 100)}')
log_message "Utilisation mémoire: $MEM_USAGE%"

if [ $MEM_USAGE -gt $MEM_THRESHOLD ]; then
    MESSAGE="ALERTE: Utilisation mémoire à $MEM_USAGE% (seuil: $MEM_THRESHOLD%)"
    log_message "$MESSAGE"
    echo "$MESSAGE"
fi

# Vérification de l'espace disque
DISK_USAGE=$(df -h / | grep / | awk '{print $5}' | cut -d% -f1)
log_message "Utilisation disque: $DISK_USAGE%"

if [ $DISK_USAGE -gt $DISK_THRESHOLD ]; then
    MESSAGE="ALERTE: Utilisation disque à $DISK_USAGE% (seuil: $DISK_THRESHOLD%)"
    log_message "$MESSAGE"
    echo "$MESSAGE"
fi

log_message "Fin de la vérification du système"

Automation with Cron

Cron is a job scheduler that lets you run scripts at specific times.

Crontab Syntax

# Format crontab:
# .---------------- minute (0 - 59)
# |  .------------- heure (0 - 23)
# |  |  .---------- jour du mois (1 - 31)
# |  |  |  .------- mois (1 - 12)
# |  |  |  |  .---- jour de la semaine (0 - 6) (Dimanche=0)
# |  |  |  |  |
# *  *  *  *  * commande à exécuter

Cron Job Examples

# Éditer votre crontab
crontab -e

Example jobs:

# Exécuter un script tous les jours à 3h du matin
0 3 * * * /chemin/vers/script.sh

# Exécuter une sauvegarde tous les lundis à 2h30
30 2 * * 1 /chemin/vers/backup.sh

# Exécuter un script toutes les 15 minutes
*/15 * * * * /chemin/vers/script.sh

# Exécuter un script le premier jour de chaque mois
0 0 1 * * /chemin/vers/script.sh

Handling Cron Output

# Rediriger la sortie standard et d'erreur vers un fichier
0 3 * * * /chemin/vers/script.sh > /var/log/script.log 2>&1

# Ajouter la sortie à un fichier existant
0 3 * * * /chemin/vers/script.sh >> /var/log/script.log 2>&1

# Ignorer toute sortie
0 3 * * * /chemin/vers/script.sh > /dev/null 2>&1

# Envoyer la sortie par email (si configuré)
0 3 * * * /chemin/vers/script.sh | mail -s "Résultat du script" user@example.com

Advanced Techniques

Text Processing with sed and awk

# sed - Éditeur de flux
sed 's/ancien/nouveau/g' fichier.txt  # Remplacer toutes les occurrences
sed -i '5d' fichier.txt               # Supprimer la ligne 5
sed -n '10,20p' fichier.txt           # Afficher les lignes 10 à 20

# awk - Traitement de texte par colonnes
awk '{print $1}' fichier.txt          # Afficher la première colonne
awk -F: '{print $1 " -> " $3}' /etc/passwd  # Utiliser : comme délimiteur
awk '{sum += $1} END {print "Somme:", sum}' donnees.txt  # Calculer une somme

Regular Expressions

# Recherche avec grep et expressions régulières
grep '^[A-Z]' fichier.txt             # Lignes commençant par une majuscule
grep -E '[0-9]{3}-[0-9]{3}-[0-9]{4}'  # Format de numéro de téléphone
grep -v '^#' config.txt               # Lignes qui ne sont pas des commentaires

Automation with expect

#!/usr/bin/expect

# Automatiser les interactions interactives
spawn ssh utilisateur@serveur
expect "password:"
send "mot_de_passe\r"
expect "$ "
send "ls -la\r"
expect "$ "
send "exit\r"
expect eof

Conclusion

Bash scripting and automation are essential skills for every Linux user. By mastering these techniques, you can:

• Save a considerable amount of time on repetitive tasks
• Reduce human error
• Build custom solutions tailored to your specific needs
• Improve your overall productivity

Start with simple scripts, then move on to more complex solutions as you gain confidence. Regular practice is the key to becoming proficient in Bash scripting.

Remember that documentation is your best friend. Use man bash to explore all the available features, and don’t hesitate to consult the many online resources dedicated to Bash scripting.