Перенаправление потока ошибок. Подготовка к выполнению примеров. Перенаправление стандартного потока ввода

14.05.2019

Изучаем Linux, 101

Потоки, программные каналы и перенаправления

Изучение основ работы с конвейерами Linux

Серия контента:

Краткий обзор

Из этой статьи вы узнаете об основных приемах перенаправления стандартных потоков ввода/вывода в Linux. Вы научитесь:

Перенаправлять стандартные потоки ввода/вывода: стандартный поток ввода, стандартный поток вывода и стандартный поток ошибок.
Направлять вывод одной команды на вход другой команды.
Отправлять вывод одновременно на стандартное устройство вывода (stdout) и в файл.
Использовать вывод команды в качестве аргументов другой команды.

Эта статья поможет вам подготовиться к сдаче экзамена LPI 101 на администратора начального уровня (LPIC-1) и содержит материалы цели 103.4 темы 103. Цель имеет вес 4.

Об этой серии

Эта серия статей поможет вам освоить задачи администрирования операционной системы Linux. Вы также можете использовать материал этих статей для подготовки к .

Чтобы посмотреть описания статей этой серии и получить ссылки на них, обратитесь к нашему . Этот перечень постоянно дополняется новыми статьями по мере их готовности и содержит самые последние (по состоянию на апрель 2009 года) цели экзаменов сертификации LPIC-1. Если какая-либо статья отсутствует в перечне, можно найти ее более раннюю версию, соответствующую предыдущим целям LPIC-1 (до апреля 2009 года), обратившись к нашим .

Необходимые условия

Чтобы извлечь наибольшую пользу из наших статей, необходимо обладать базовыми знаниями о Linux и иметь работоспособный компьютер с Linux, на котором можно будет выполнять все встречающиеся команды. Иногда различные версии программ выводят результаты по-разному, поэтому содержимое листингов и рисунков может отличаться от того, что вы увидите на вашем компьютере.

Подготовка к выполнению примеров

Как связаться с Яном

Ян – один из наших наиболее популярных и плодовитых авторов. Ознакомьтесь со (EN), опубликованными на сайте developerWorks. Вы можете найти контактные данные в и связаться с ним, а также с другими авторами и участниками ресурса My developerWorks.

Для выполнения примеров в этой статье мы будем использовать некоторые файлы, созданные ранее в статье " ". Если вы не читали эту статью или не сохранили эти файлы, не расстраивайтесь! Давайте начнем с создания новой директории lpi103-4 и всех необходимых файлов. Для этого откройте текстовое окно и перейдите в вашу домашнюю директорию. Скопируйте содержимое листинга 1 в текстовое окно; в результате выполнения команд в вашей домашней директории будет создана поддиректория lpi103-4 и все необходимые файлы в ней, которые мы и будем использовать в наших примерах.

Листинг 1. Создание файлов, необходимых для примеров этой статьи

mkdir -p lpi103-4 && cd lpi103-4 && { echo -e "1 apple\n2 pear\n3 banana" > text1 echo -e "9\tplum\n3\tbanana\n10\tapple" > text2 echo "This is a sentence. " !#:* !#:1->text3 split -l 2 text1 split -b 17 text2 y; }

Ваше окно должно выглядеть так, как показано в листинге 2, а вашей текущей рабочей директорией должна стать вновь созданная директория lpi103-4.

Листинг 2. Результаты создания необходимых файлов

$ mkdir -p lpi103-4 && cd lpi103-4 && { > echo -e "1 apple\n2 pear\n3 banana" > text1 > echo -e "9\tplum\n3\tbanana\n10\tapple" > text2 > echo "This is a sentence. " !#:* !#:1->text3echo "This is a sentence. " "This is a sentence. " "This is a sentence.">text3 > split -l 2 text1 > split -b 17 text2 y; } $

Перенаправление стандартного ввода/вывода

Командный интерпретатор Linux, такой как Bash, получает входные данные и направляет выходные данные в виде последовательностей или потоков символов. Любой символ не зависит ни от предыдущих, ни от последующих символов. Символы не упорядочены в виде структурированных записей или блоков с фиксированным размером. Доступ к потокам осуществляется с помощью механизмов ввода/вывода независимо от того, откуда поступают и куда передаются потоки символов (файл, клавиатура, окно, экран или другое устройство ввода/вывода). Командные интерпретаторы Linux используют три стандартных потока ввода/вывода, каждому из которых назначен определенный файловый дескриптор.

stdout – стандартный поток вывода , отображает вывод команд и имеет дескриптор 1.
stderr – стандартный поток ошибок , отображает ошибки команд и имеет дескриптор 2.
stdin – стандартный поток ввода , передает входные данные командам и имеет дескриптор 0.

Потоки ввода обеспечивают передачу входных данных (обычно поступающих с клавиатуры) командам. Потоки вывода обеспечивают печать текстовых символов, как правило, на терминал. Изначально терминал представлял собой ASCII печатающее устройство или дисплейный терминал, но сейчас, как правило, это просто окно на рабочем столе компьютера.

Если вы уже прочитали руководство " ", то часть материала из этой статьи окажется вам знакомой.

Перенаправление вывода

Существует два способа перенаправления вывода в файл:

n > перенаправляет вывод из файлового дескриптора n в файл. Вы должны иметь права на запись в файл. Если файла не существует, то он будет создан. Если файл существует, то все его содержимое, как правило, уничтожается без каких-либо предупреждений. n >> также перенаправляет вывод из файлового дескриптора n в файл. Вы также должны иметь права на запись в файл. Если файла не существует, то он будет создан. Если файл существует, то вывод добавляется к его содержимому.

Символ n в операторах n> или n>> является файловым дескриптором . Если он не указан, то предполагается, что используется стандартное устройство вывода. В листинге 3 продемонстрирована операция перенаправления для разделения стандартного потока вывода и стандартного потока ошибок команды ls с использованием файлов, которые были созданы ранее в директории lpi103-4. Также продемонстрировано добавление вывода команды в существующие файлы.

Листинг 3. Перенаправление вывода

$ ls x* z* ls: cannot access z*: No such file or directory xaa xab $ ls x* z* >stdout.txt 2>stderr.txt $ ls w* y* ls: cannot access w*: No such file or directory yaa yab $ ls w* y* >>stdout.txt 2>>stderr.txt $ cat stdout.txt xaa xab yaa yab $ cat stderr.txt ls: cannot access z*: No such file or directory ls: cannot access w*: No such file or directory

Мы уже говорили, что перенаправление вывода с помощью оператора n> обычно приводит к перезаписи существующих файлов. Вы можете управлять этим свойством при помощи опции noclobber встроенной команды set . Если эта опция определена, то вы можете переопределить ее с помощью оператора n>|, как показано в листинге 4.

Листинг 4. Перенаправление вывода с помощью опции noclobber

$ set -o noclobber $ ls x* z* >stdout.txt 2>stderr.txt -bash: stdout.txt: cannot overwrite existing file $ ls x* z* >|stdout.txt 2>|stderr.txt $ cat stdout.txt xaa xab $ cat stderr.txt ls: cannot access z*: No such file or directory $ set +o noclobber #restore original noclobber setting

Иногда может потребоваться перенаправить в файл как стандартный вывод, так и стандартный поток ошибок. Часто это используется в автоматизированных процессах или фоновых заданиях для того, чтобы впоследствии можно было просмотреть результаты работы. Чтобы перенаправить стандартный вывод и стандартный поток ошибок в одно и то же место, используйте оператор &> или &>>. Альтернативный вариант – перенаправить файловый дескриптор n и затем файловый дескриптор m в одно и то же место с помощью конструкции m>&n или m>>&n. В этом случае важен порядок перенаправления потоков. Например, команда
command 2>&1 >output.txt
это не то же самое, что команда
command >output.txt 2>&1
В первом случае поток ошибок stderr перенаправляется в текущее месторасположение потока stdout, а затем поток stdout перенаправляется в файл output.txt; однако второе перенаправление затрагивает только stdout, но не stderr. Во втором случае поток stderr перенаправляется в текущее месторасположение потока stdout, то есть, в файл output.txt. Эти перенаправления проиллюстрированы в листинге 5. Обратите внимание на последнюю команду, в которой стандартный вывод был перенаправлен после стандартного потока ошибок, и, как следствие, поток ошибок продолжает выводиться в окно терминала.

Листинг 5. Перенаправление двух потоков в один файл

$ ls x* z* &>output.txt $ cat output.txt ls: cannot access z*: No such file or directory xaa xab $ ls x* z* >output.txt 2>&1 $ cat output.txt ls: cannot access z*: No such file or directory xaa xab $ ls x* z* 2>&1 >output.txt # stderr does not go to output.txt ls: cannot access z*: No such file or directory $ cat output.txt xaa xab

В других ситуациях вам может потребоваться полностью проигнорировать стандартный вывод или стандартный поток ошибок. Для этого следует перенаправить соответствующий поток в пустой файл /dev/null. В листинге 6 показано, как проигнорировать поток ошибок команды ls и как с помощью команды cat убедиться в том, что файл /dev/null на самом деле пуст.

Листинг 6. Игнорирование стандартного потока ошибок посредством использования /dev/null

$ ls x* z* 2>/dev/null xaa xab $ cat /dev/null

Перенаправление ввода

Так же, как мы можем перенаправить потоки stdout и stderr, мы можем перенаправить поток stdin из файла с помощью оператора <. Если вы прочли руководство " ", то должны помнить, что в разделе была использована команда tr для замены пробелов в файле text1 на символы табуляции. В том примере мы использовали вывод команды cat чтобы создать стандартный поток ввода для команды tr . Теперь для преобразования пробелов в символы табуляции вместо бесполезного вызова команды cat мы можем использовать перенаправление ввода, как показано в листинге 7.

Листинг 7. Перенаправление ввода

$ tr " " "\t"

В командных интерпретаторах, в том числе и в bash, реализована концепция here-document , которая является одним из способов перенаправления ввода. В ней используется конструкция << и какое-либо слово, например END, являющееся маркером, или сигнальной меткой, означающей конец ввода. Эта концепция продемонстрирована в листинге 8.

Листинг 8. Перенаправление ввода с использованием концепции here-document

$ sort -k2 < 1 apple > 2 pear > 3 banana > END 1 apple 3 banana 2 pear

Но почему нельзя просто набрать команду sort -k2 , ввести данные и нажать комбинацию Ctrl-d , означающую конец ввода? Разумеется, вы могли бы выполнить эту команду, но тогда вы не узнали бы о концепции here-document, которая очень часто используется в сценариях командной оболочки (в которых не существует другой возможности указать, какие именно строки должны восприниматься в качестве ввода). Поскольку для выравнивания текста и обеспечения удобства чтения в сценариях широко используются символы табуляции, существует другой прием использования концепции here-document. При использовании оператора <<- вместо оператора << начальные символы табуляции удаляются.

В листинге 9 мы использовали подстановку команд для создания символа табуляции, а затем создали небольшой сценарий командной оболочки, содержащий две команды cat , каждая из которых считывает данные из блока here-document. Заметьте, что мы использовали слово END в качестве сигнальной метки блока here-document, который мы считываем с терминала. Если бы мы использовали это же слово в нашем сценарии, то наш ввод закончился бы преждевременно. Поэтому вместо слова END мы используем в сценарии слово EOF. После того, как наш сценарий создан, мы используем команду. (точка) чтобы запустить его в контексте текущего командного интерпретатора.

Листинг 9. Перенаправление ввода с использованием концепции here-document

$ ht=$(echo -en "\t") $ cat<ex-here.sh > cat <<-EOF > apple > EOF > ${ht}cat <<-EOF > ${ht}pear > ${ht}EOF > END $ cat ex-here.sh cat <<-EOF apple EOF cat <<-EOF pear EOF $ . ex-here.sh apple pear

В следующих статях этой серии вы узнаете больше о подстановке команд и сценариях. Ссылки на все статьи этой серии вы можете найти в .

Создание конвейеров

Использование команды xargs

Команда xargs считывает данные со стандартного устройства ввода, а затем строит и выполняет команды, параметрами которых являются полученные входные данные. Если не указана никакая команда, то используется команда echo . В листинге 12 приведен простой пример использования нашего файла text1, содержащего три строки по два слова в каждой.

Листинг 12. Использование команды xargs

$ cat text1 1 apple 2 pear 3 banana $ xargs

Почему же тогда вывод xargs содержит только одну строку? По умолчанию xargs разбивает входные данные, если встречает символы-разделители, и каждый полученный фрагмент становится отдельным параметром. Однако когда xargs строит команду, ей за один раз передается максимально возможное количество параметров. Это поведение можно изменить с помощью параметра –n или --max-args . В листинге 13 приведен пример использования обоих вариантов; также был выполнен явный вызов команды echo для использования с xargs .

Листинг 13. Использование команд xargs и echo

$ xargs" args > 1 apple 2 pear 3 banana $ xargs --max-args 3 " args > 1 apple 2 args > pear 3 banana $ xargs -n 1 " args > 1 args > apple args > 2 args > pear args > 3 args > banana

Если входные данные содержат пробелы, но при этом они заключены в одиночные или двойные кавычки (либо пробелы представлены в виде escape-последовательностей с использованием обратной косой черты), то xargs не будет разбивать их на отдельные части. Это показано в листинге 14.

Листинг 14. Использование команды xargs и кавычек

$ echo ""4 plum"" | cat text1 - 1 apple 2 pear 3 banana "4 plum" $ echo ""4 plum"" | cat text1 - | xargs -n 1 1 apple 2 pear 3 banana 4 plum

До сих пор все аргументы добавлялись в конец команды. Если вам необходимо, чтобы после них были добавлены другие дополнительные аргументы, то воспользуйтесь опцией -I для указания строки замещения. В том месте вызываемой через xargs команды, в котором используется строка замещения, вместо нее будет подставлен аргумент. При использовании такого подхода каждой команде передается только один аргумент. Однако аргумент будет создан из целой входной строки, а не из отдельного ее фрагмента. Также вы можете использовать опцию -L команды xargs , в результате чего в качестве аргумента будет использоваться вся строка целиком, а не отдельные ее фрагменты, разделенные пробелами. Использование опции -I неявно вызывает использование опции -L 1 . В листинге 15 приведены примеры использования опций -I и –L .

Листинг 15. Использование команды xargs и строк ввода

$ xargs -I XYZ echo "START XYZ REPEAT XYZ END" " <9 plum> <3 banana><3 banana> <10 apple><10 apple> $ cat text1 text2 | xargs -L2 1 apple 2 pear 3 banana 9 plum 3 banana 10 apple

Хотя в наших примерах используются простые текстовые файлы, вы не будете часто использовать команду xargs для таких случаев. Как правило, вы будете иметь дело с большим списком файлов, полученных в результате выполнения таких команд, как ls , find или grep . В листинге 16 показан один из способов передачи через xargs списка содержимого директории такой команде, как, например, grep .

Листинг 16. Использование команды xargs и списка файлов

$ ls |xargs grep "1" text1:1 apple text2:10 apple xaa:1 apple yaa:1

Что произойдет в последнем примере, если одно или несколько имен файлов будут содержать пробелы? Если вы попытаетесь использовать команду так, как это было сделано в листинге 16, то вы получите ошибку. В реальной ситуации список файлов может быть получен не от команды ls , а, например, в результате выполнения пользовательского сценария или команды; а может быть, вы захотите обработать его на других этапах конвейера с целью дополнительной фильтрации. Поэтому мы не берем во внимание тот факт, что вы могли бы просто использовать команду grep "1" * вместо существующей логической структуры.

В случае с командой ls вы могли бы использовать опцию --quoting-style для того, чтобы имена файлов, содержащие пробелы, были заключены в скобки (или представлены в виде escape-последовательностей). Лучшим решением (когда это возможно) является использование опции -0 команды xargs , в результате чего для разделения входных аргументов используются пустые символы (\0). Хотя команда ls не имеет опции, позволяющей использовать в качестве вывода имена файлов с завершающим нулем, многие команды умеют делать это.

В листинге 17 мы сначала скопируем файл text1 в "text 1", а затем приведем несколько примеров использования списка имен файлов, содержащих пробелы, с командой xargs . Эти примеры позволяют понять саму идею, поскольку полностью освоить работу с xargs может оказаться не так просто. В частности, последний пример преобразования символов новой строки в пустые символы не сработал бы в том случае, если некоторые имена файлов уже содержали бы символы новой строки. В следующем разделе этой статьи мы рассмотрим более надежное решение с применением команды find для генерации подходящего вывода, в котором в качестве разделителей используются пустые символы.

Листинг 17. Использование команды xargs и файлов, содержащих пробелы в именах

$ cp text1 "text 1" $ ls *1 |xargs grep "1" # error text1:1 apple grep: text: No such file or directory grep: 1: No such file or directory $ ls --quoting-style escape *1 text1 text\ 1 $ ls --quoting-style shell *1 text1 "text 1" $ ls --quoting-style shell *1 |xargs grep "1" text1:1 apple text 1:1 apple $ # Illustrate -0 option of xargs $ ls *1 | tr "\n" "\0" |xargs -0 grep "1" text1:1 apple text 1:1 apple

Команда xargs не может строить сколь угодно длинные команды. Так, в Linux до версии ядра 2.26.3 максимальная длина команды была ограничена. Если вы попытаетесь выполнить такую команду, как, например, rm somepath/* , а директория содержит множество файлов с длинными именами, то выполнение может завершиться ошибкой, сообщающей, что список аргументов слишком длинный. Если вы работаете с более старыми версиями Linux или UNIX, в которых могут присутствовать такие ограничения, то будет полезно узнать, как можно использовать xargs таким образом, чтобы обойти их.

Вы можете использовать опцию --show-limits для просмотра ограничений, установленных по умолчанию для команды xargs , и опцию -s – для задания максимальной длины выводимых команд. Об остальных опциях вы можете узнать из man-страниц.

Использование команды find с опцией -exec или совместно с командой xargs

Из руководства " " вы узнали о том, как использовать команду find для поиска файлов на основе их имен, времени модификации, размера и прочих характеристик. Обычно над найденными файлами необходимо выполнять определенные действия – удалять, копировать, переименовывать их и так далее. Сейчас мы рассмотрим опцию -exec команды find , работа которой похожа на работу команды find с последующей передачей вывода команде xargs .

Листинг 18. Использование команды find с опцией -exec

$ find text -exec cat text3 {} \; This is a sentence. This is a sentence. This is a sentence. 1 apple 2 pear 3 banana This is a sentence. This is a sentence. This is a sentence. 9 plum 3 banana 10 apple

Сопоставив результаты листинга 18 с тем, что вам уже известно о xargs , можно обнаружить несколько различий.

Вы должны использовать в команде символы {} для указания места подстановки, в которое будет подставлено имя файла. Эти символы не добавляются автоматически в конце команды.
Вы должны завершить команду точкой с запятой, которая должна быть представлена в виде escape-последовательности (\;, ";" или ";").
Команда выполняется один раз для каждого входного файла.

Попробуйте самостоятельно выполнить команду find text |xargs cat text3 , чтобы увидеть различия.

Теперь давайте вернемся к случаю, когда имя файла содержит пробелы. В листинге 19 мы попытались использовать команду find с опцией -exec вместо команд ls и xargs .

Листинг 19. Использование команды find с опцией -exec и файлов, содержащих пробелы в именах

$ find . -name "*1" -exec grep "1" {} \; 1 apple 1 apple

Пока все хорошо. Однако не кажется ли вам, что чего-то здесь не хватает? В каких файлах присутствовали строки, найденные при помощи grep ? Здесь не хватает имен файлов, поскольку find вызывает grep один раз для каждого файла, а grep , будучи умной командой, знает о том, что если ей было передано имя лишь одного файла, то нет необходимости сообщать вам о том, что это был за файл.

В этой ситуации мы могли бы воспользоваться командой xargs , однако мы уже знаем о проблеме с файлами, имена которых содержат пробелы. Также мы упоминали тот факт, что команда find может генерировать список имен с пустыми разделителями, благодаря опции -print0 . Современные версии команды find могут разделяться не точкой с запятой, а знаком +, благодаря чему, за один вызов команды find можно передать максимально возможное число имен, так же, как и в случае использования xargs . Излишне говорить о том, что в этом случае вы можете использовать конструкцию {} только один раз, и что она должна являться последним параметром команды. В листинге 20 продемонстрированы оба этих метода.

Листинг 20. Использование команд find , xargs и файлов, содержащих пробелы в именах

$ find . -name "*1" -print0 |xargs -0 grep "1" ./text 1:1 apple ./text1:1 apple $ find . -name "*1" -exec grep "1" {} + ./text 1:1 apple ./text1:1 apple

Оба этих метода являются рабочими и выбор какого-то одного из них часто обусловлен лишь личными предпочтениями пользователя. Помните о том, что передавая по конвейеру объекты с необработанными символами-разделителями и пробелами, вы можете столкнуться с проблемами; поэтому если вы передаете вывод команде xargs , то используйте опцию -print0 команды find , а также опцию -0 команды xargs , которая сообщает, что во входных данных используются пустые разделители. Другие команды, включая tar , также поддерживают опцию -0 и работу с входными данными, содержащими пустые разделители, поэтому всегда следует использовать эту опцию для тех команд, которые ее поддерживают, если только вы уверены на все 100%, что входной список не создаст вам проблем.

Наш последний комментарий затрагивает работу со списком файлов. Хорошей идеей будет всегда тщательно проверять ваш список и команды, прежде чем выполнять пакетные операции (например, удаление или переименование множества файлов). Наличие актуальной резервной копии в нужный момент также может оказаться неоценимым.

Разделение вывода

В завершение этой статьи мы кратко рассмотрим еще одну команду. Иногда может возникнуть необходимость просматривать вывод на экране и одновременно сохранять его в файл. Для этого вы могли бы перенаправить вывод команды в файл в одном окне, а затем с помощью tail -fn1 отслеживать вывод в другом окне, однако проще всего использовать команду tee .

Команда tee используется в конвейере, а ее аргументом является имя файла (или имена нескольких файлов), в который будет передаваться стандартный вывод. Опция -a позволяет не замещать старое содержимое файла новым содержимым, а добавлять данные в конец файла. Как уже говорилось при рассмотрении конвейеризации, если вы хотите сохранить как стандартный вывод, так и поток ошибок, то необходимо перенаправлять поток stderr в поток stdout прежде, чем передавать данные на вход команде tee . В листинге 21 приведен пример использования команды tee для сохранения вывода в два файла, f1 и f2.

Листинг 21. Разделение потока stdout с помощью команды tee

$ ls text|tee f1 f2 text1 text2 text3 $ cat f1 text1 text2 text3 $ cat f2 text1 text2 text3

Хотя обычно, как было сказано, ввод/вывод программы связаны со стандартными потоками, в оболочке существуют специальные средства для перенаправления ввода/вывода.

5.5.1 Операторы >, < и >>

Для обозначения перенаправления используются символы "> ", "< " и ">> ". Чаще всего используется перенаправление вывода команды в файл. Вот соответствующий пример:

$ ls -l > /home/jim/dir.txt

По этой команде в файле /home/jim/dir.txt будет сохранен перечень файлов и подкаталогов того каталога, который был текущим на момент выполнения команды ls ; при этом если указанного файла не существовало, то он будет создан; если он существовал, то будет перезаписан; если же вы хотите, чтобы вывод команды был дописан в конец существующего файла, то надо вместо символа > использовать >> . При этом наличие пробелов до или после символов > или >> несущественно и служит только для удобства пользователя.

Вы можете направить вывод не только в файл, но и на вход другой команды или на устройство (например, принтер). Так, для подсчета числа слов в файле /home/jim/report.txt можно использовать следующую команду:

$ cat /home/jim/report.txt > wc -w

а для вывода файла на печать — команду:

$ cat /home/jim/report.txt > lpr

Как видите, оператор > служит для перенаправления выходного потока. По отношению к входному потоку аналогичную функцию выполняет оператор < . Приведенный выше пример команды для подсчета числа слов в определенном файле можно переписать следующим образом (обратите внимание на отсутствие команды cat ):

$ wc -w < /home/jim/report.txt

Этот вариант перенаправления часто используется в различных скриптах, применительно к тем командам, которые обычно воспринимают ввод (или ожидают ввода) с клавиатуры. В скрипте же, автоматизирующем какие-то рутинные операции, можно дать команде необходимую информацию из файла, в который заранее записано то, что нужно ввести для выполнения этой команды.

В силу того, что символы < , > и >> действуют на стандартные потоки, их можно использовать не только тем привычным образом, как это делается обычно, но и несколько по-другому. Так, следующие команды эквивалентны:

$ cat > file

$ cat>file

$ >file cat

$ > file cat

Однако сам по себе (без какой-либо команды, для которой определены стандартные потоки) символ перенаправления не может использоваться, так что нельзя, например, введя в командной строке

$ file1 > file2

получить копию какого-то файла. Но это не уменьшает значения данного механизма, ведь стандартные потоки определены для любой команды. При этом перенаправить можно не только стандартный ввод и вывод, но и другие потоки. Для этого надо указать перед символом перенаправления номер перенаправляемого потока. Стандартный ввод stdin имеет номер 0, стандартный вывод stdout — номер 1, стандартный поток сообщений об ошибках stderr — номер 2. То есть полный формат команды перенаправления имеет вид (напомним, что пробелы возле > не обязательны):

command N > M

где N и M — номера стандартных потоков (0,1,2) или имена файлов. Употребление в некоторых случаях символов < , > и>> без указания номера канала или имени файла возможно только потому, что вместо отсутствующего номера по умолчанию подставляется 1, т. е. стандартный вывод. Так, оператор > без указания номера интерпретируется как 1 > .

Кроме простого перенаправления стандартных потоков существует еще возможность не просто перенаправить поток в тот или иной канал, а сделать копию содержимого стандартного потока. Для этого служит специальный символ & , который ставится перед номером канала, на который перенаправляется поток:

command N > &M

Такая команда означает, что выход канала с номером N направляется как на стандартный вывод, так и дублируется в канал с номером M . Например, для того, чтобы сообщения об ошибках дублировались на стандартный вывод, надо дать команду 2>&1, в то время как 1>&2 дублирует stdout в stderr. Такая возможность особенно полезна при перенаправлении вывода в файл, так как мы тогда одновременно и видим сообщения на экране, и сохраняем их в файле.

5.5.2 Оператор |

Особым вариантом перенаправления вывода является организация программного канала (иногда называет трубопроводом или конвейером). Для этого две или несколько команд, таких, что вывод предыдущей служит вводом для следующей, соединяются (или разделяются, если вам это больше нравится) символом вертикальной черты — "|". При этом стандартный выходной поток команды, расположенной слева от символа | , направляется на стандартный ввод программы, расположенной справа от символа | . Например:

$ cat myfile | grep Linux | wc -l

Эта строка означает, что вывод команды cat , т. е. текст из файла myfile, будет направлен на вход команды grep , которая выделит только строки, содержащие слово "Linux". Вывод команды grep будет, в свою очередь, направлен на вход команды wc -l , которая подсчитает число таких строк.

Программные каналы используются для того, чтобы скомбинировать несколько маленьких программ, каждая из которых выполняет только определенные преобразования над своим входным потоком, для создания обобщенной команды, результатом которой будет какое-то более сложное преобразование.

Надо отметить, что оболочка одновременно вызывает на выполнение все команды, включенные в конвейер, запуская для каждой из команд отдельный экземпляр оболочки, так что как только первая программа начинает что-либо выдавать в свой выходной поток, следующая команда начинает его обрабатывать. Точно так же каждая следующая команда выполняет свою операцию, ожидая данных от предыдущей команды и выдавая свои результаты на вход последующей. Если вы хотите, чтобы какая-то команда полностью завершилась до начала выполнения последующей, вы можете использовать в одной строке как символ конвейера | , так и точку с запятой ; . Перед каждой точкой с запятой оболочка будет останавливаться и ожидать, пока завершится выполнение всех предыдущих команд, включенных в конвейер.

Статус выхода (логическое значение, возвращаемое после завершения работы программы) из канала совпадает со статусом выхода, возвращаемым последней командой конвейера. Перед первой командой конвейера можно поставить символ "!", тогда статус выхода из конвейера будет логическим отрицанием статуса выхода из последней команды. Оболочка ожидает завершения всех команд конвейера, прежде чем установить возвращаемое значение.

5.5.3 Фильтры

Последний из приведенных выше примеров (с командой grep ) можно использовать для иллюстрации еще одного важного понятия, а именно, программы-фильтра. Фильтры — это команды (или программы), которые воспринимают входной поток данных, производят над ним некоторые преобразования и выдают результат на стандартный вывод (откуда его можно перенаправить куда-то еще по желанию пользователя). К числу команд-фильтров относятся уже упоминавшиеся выше команды cat, more, less, wc, cmp, diff , а также следующие команды.

Таблица 5.1. Команды-фильтры

Команда	Краткое описание
grep , fgrep , egrep	Ищут во входном файле или данных со стандартного ввода строки, содержащие указанный шаблон, и выдают их на стандартный вывод
	Заменяет во входном потоке все встречающиеся символы, перечисленные в заданном перечне, на соответствующие символы из второго заданного перечня
comm	Сравнивает два файла по строкам и выдает на стандартный вывод 3 колонки: в одной — строки, которые встречаются только в 1 файле, во второй — строки, которые встречаются только во 2-ом файле: и в третьей — строки, имеющиеся в обоих файлах
	Форматирует для печати текстовый файл или содержимое стандартного ввода
sed	Строковый редактор, использующийся для выполнения некоторых преобразований над входным потоком данных (берется из файла или со стандартного ввода)

Особым фильтром является команда tee , которая "раздваивает" входной поток, с одной стороны направляя его на стандартный вывод, а с другой — в файл (имя которого вы должны задать). Легко видеть, что по своему действию команда tee аналогична оператору перенаправления 1>&file .

Возможности фильтров можно существенно расширить за счет использования регулярных выражений, позволяющих организовать, например, поиск по различным, зачастую очень сложным, шаблонам.

О перенаправлении и фильтрах можно было бы говорить очень много. Но этот материал имеется в большинстве книг по UNIX и Linux, например у Петерсена [П1.4] и Келли-Бутла [П1.8] . Поэтому ограничимся сказанным, и перейдем к рассмотрению так называемой среды или окружения, создаваемого оболочкой.

В. Костромин (kos at rus-linux dot net) - 5.5. Перенаправление ввода/вывода, каналы и фильтры

Одна из самых интересных и полезных тем для системных администраторов и новых пользователей, которые только начинают разбираться в работе с терминалом - это перенаправление потоков ввода вывода Linux. Эта особенность терминала позволяет перенаправлять вывод команд в файл, или содержимое файла на ввод команды, объединять команды вместе, и образовать конвейеры команд.

В этой статье мы рассмотрим как выполняется перенаправление потоков ввода вывода в Linux, какие операторы для этого используются, а также где все это можно применять.

Все команды, которые мы выполняем, возвращают нам три вида данных:

Результат выполнения команды, обычно текстовые данные, которые запросил пользователь;
Сообщения об ошибках - информируют о процессе выполнения команды и возникших непредвиденных обстоятельствах;
Код возврата - число, которое позволяет оценить правильно ли отработала программа.

В Linux все субстанции считаются файлами, в том числе и потоки ввода вывода linux - файлы. В каждом дистрибутиве есть три основных файла потоков, которые могут использовать программы, они определяются оболочкой и идентифицируются по номеру дескриптора файла:

STDIN или 0 - этот файл связан с клавиатурой и большинство команд получают данные для работы отсюда;
STDOUT или 1 - это стандартный вывод, сюда программа отправляет все результаты своей работы. Он связан с экраном, или если быть точным, то с терминалом, в котором выполняется программа;
STDERR или 2 - все сообщения об ошибках выводятся в этот файл.

Перенаправление ввода / вывода позволяет заменить один из этих файлов на свой. Например, вы можете заставить программу читать данные из файла в файловой системе, а не клавиатуры, также можете выводить ошибки в файл, а не на экран и т д. Все это делается с помощью символов "<" и ">" .

Перенаправить вывод в файл

Все очень просто. Вы можете перенаправить вывод в файл с помощью символа >. Например, сохраним вывод команды top:

top -bn 5 > top.log

Опция -b заставляет программу работать в не интерактивном пакетном режиме, а n - повторяет операцию пять раз, чтобы получить информацию обо всех процессах. Теперь смотрим что получилось с помощью cat:

Символ ">" перезаписывает информацию из файла, если там уже что-то есть. Для добавления данных в конец используйте ">>" . Например, перенаправить вывод в файл linux еще для top:

top -bn 5 >> top.log

По умолчанию для перенаправления используется дескриптор файла стандартного вывода. Но вы можете указать это явно. Эта команда даст тот же результат:

top -bn 5 1>top.log

Перенаправить ошибки в файл

Чтобы перенаправить вывод ошибок в файл вам нужно явно указать дескриптор файла, который собираетесь перенаправлять. Для ошибок - это номер 2. Например, при попытке получения доступа к каталогу суперпользователя ls выдаст ошибку:

Вы можете перенаправить стандартный поток ошибок в файл так:

ls -l /root/ 2> ls-error.log
$ cat ls-error.log

Чтобы добавить данные в конец файла используйте тот же символ:

ls -l /root/ 2>>ls-error.log

Перенаправить стандартный вывод и ошибки в файл

Вы также можете перенаправить весь вывод, ошибки и стандартный поток вывода в один файл. Для этого есть два способа. Первый из них, более старый, состоит в том, чтобы передать оба дескриптора:

ls -l /root/ >ls-error.log 2>&1

Сначала будет отправлен вывод команды ls в файл ls-error.log c помощью первого символа перенаправления. Дальше в тот же самый файл будут направлены все ошибки. Второй метод проще:

ls -l /root/ &> ls-error.log

Также можно использовать добавление вместо перезаписи:

ls -l /root/ &>> ls-error.log

Стандартный ввод из файла

Большинство программ, кроме сервисов, получают данные для своей работы через стандартный ввод. По умолчанию стандартный ввод ожидает данных от клавиатуры. Но вы можете заставить программу читать данные из файла с помощью оператора "<" :

cat

Вы также можете сразу же перенаправить вывод тоже в файл. Например, пересортируем список:

sort sort.output

Таким образом, мы в одной команде перенаправляем ввод вывод linux.

Использование тоннелей

Можно работать не только с файлами, но и перенаправлять вывод одной команды в качестве ввода другой. Это очень полезно для выполнения сложных операций. Например, выведем пять недавно измененных файлов:

ls -lt | head -n 5

С помощью утилиты xargs вы можете комбинировать команды таким образом, чтобы стандартный ввод передавался в параметры. Например, скопируем один файл в несколько папок:

echo test/ tmp/ | xargs -n 1 cp -v testfile.sh

Здесь параметр -n 1 задает, что для одной команды нужно подставлять только один параметр, а опция -v в cp позволяет выводить подробную информацию о перемещениях. Еще одна, полезная в таких случаях команда - это tee. Она читает данные из стандартного ввода и записывает в стандартный вывод или файлы. Например:

echo "Тест работы tee" | tee file1

В сочетании с другими командами все это может использоваться для создания сложных инструкций из нескольких команд.

Выводы

В этой статье мы рассмотрели основы перенаправления потоков ввода вывода Linux. Теперь вы знаете как перенаправить вывод в файл linux или вывод из файла. Это очень просто и удобно. Если у вас остались вопросы, спрашивайте в комментариях!

1403

Потоки вывода

Сообщения скриптов выводятся во вполне определенные потоки - потоки вывода. Таким образом то, что мы выводим через

echo "Hello, world!"

Не просто выводится на экран, а, с точки зрения системы, а конкретно - командных интерпретаторов sh и bash - выводится через определенный поток вывода. В случае echo - поток под номером 1 (stdout), с которым ассоциирован экран.

Некоторые программы и скрипты так-же используют другой поток вывода - под номером 2 (stderr). В него они выводят сообщения об ошибках. Благодаря этому можно раздельно выхватывать из потоков обычные информационные сообщения и сообщения об ошибках и направлять и обрабатывать их раздельно.

Например, Вы можете заблокировать вывод информационных сообщения, оставив только сообщения об ошибках. Или направить вывод сообщений об ошибках в отдельный файл для логирования.

Что такое ">somefile"

Такой записью в Unix (в интерпретаторах bash и sh) указывается перенаправление потоков вывода.

В следующем примере мы перенаправим все информационные (обычные) сообщения команды ls в файл myfile.txt, получив таким образом в этом файле просто список ls:

$ ls > myfile.txt

При этом после нажатия на Enter Вы не увидите ничего на экране, зато в файле myfile.txt будет находится все то, что должно было отобразиться на экране.

Однако давайте сделаем заведомо ошибочную операцию:

$ ls /masdfasdf > myfile.txt

И что случится? Т.к. директории masdfasdf в корне файловой системы не существует (я так предполагаю - вдруг у Вас есть?), то команда ls сгенерирует ошибку. Однако вывалит эту ошибку она уже не через обычный поток stdout (1), а через поток ошибок stderr (2). А перенаправление задано лишь для stdout ("> myfile.txt").

Т.к. поток stderr (2) мы никуда не перенаправили - сообщение об ошибке появится на экране и НЕ появится в файле myfile.txt

А теперь давайте выполним команду ls так, чтобы информационные данные записались в файл myfile.txt, а сообщения об ошибках - в файл myfile.err, при этом на экране во время выполнения не появится ничего:

$ ls >myfile.txt 2>myfile.err

Здесь нам встречается впервые указание номера потока в качестве перенаправления. Запись "2>myfile.err" указывает, что поток с номером 2 (stderr) нужно перенаправить в файл myfile.err.

Конечно, мы можем оба потока направить в один файл или в одно и то же устройство.

2>&1

Нередко в скриптах можно встретить такую запись. Она означает: "Поток с номером 2 перенаправить в поток с номером 1", или "Поток stderr - направить через поток stdout". Т.е. все сообщения об ошибках мы направляем через поток, через который обычно печатаются обычные, не ошибочные сообщения.

$ ls /asfasdf 2>&1

А вот еще пример, в котором все сообщения перенаправляются в файл myfile.txt:

$ ls /asfasdf >myfile.txt 2>&1

При этом все сообщения, как об ошибках, так и обычные, будут записаны в myfile.txt, т.к. поток stdout мы сначала перенаправлили в файл, а потом указали, что ошибки нужно вываливать в stdout - соответственно, в файл myfile.txt

/dev/null

Однако иногда нам нужно просто скрыть все сообщения - не сохраняя их. Т.е. просто блокировать вывод. Для этого служит виртуальное устройство /dev/null. В следующем примере весь вывод обычных сообщений команды ls мы направим в /dev/null:

$ ls > /dev/null

На экране не будет отображено ничего, кроме сообщений об ошибках. А в следующем примере - и сообщения об ошибках будут блокированы:

$ ls > /dev/null 2>&1

Причем эта запись эквивалентна записи вида:

$ ls >/dev/null 2>/dev/null

А в следующем примере мы заблокируем только сообщения об ошибках:

$ ls 2>/dev/null

Заметьте, что здесь уже нельзя указывать "2>&1", т.к. поток (1) не перенаправлен никуда и в таком случае сообщения об ошибках будут банально вывалены на экран.

Что первее - яйцо или курица?

Я приведу Вам здесь 2 примера.

Пример 1)

$ ls >/dev/null 2>&1

Пример 2)

$ ls 2>&1 >/dev/null

С виду - от перестановки мест слогаемых сумма не меняется. Но порядок указателей перенаправления играет роль!

Дело в том, что интерпретаторы читают и применяют перенаправления слева направо. И сейчас мы разберем оба примера.

Пример 1

1) ">/dev/null" - мы направляем поток 1 (stdout) в /dev/null. Все сообщения, попадающие в поток (1) - будут направлены в /dev/null.

2) "2>&1" - мы перенаправляем поток 2 (stderr) в поток 1 (stdout). Но, т.к. поток 1 уже ассоциирован с /dev/null - все сообщения все-равно попадут в /dev/null.

Результат: на экране - пусто.

Пример 2

1) "2>&1" - мы перенаправляем поток ошибок stderr (2) в поток stdout (1). При этом, т.к. поток 1 по-умолчанию ассоциирован с терминалом - сообщения об ошибках мы успешно увидим на экране.

2) ">/dev/null" - а уже здесь мы перенаправляем поток 1 в /dev/null. И обычные сообщения мы не увидим.

Результат: мы будем видеть сообщения об ошибках на экране, но не будет видеть обычные сообщения.

Вывод: сначала перенаправьте поток, а потом на него ссылайтесь.

Три направления ввода-вывода являются выделенными - стандартный ввод, вывод и поток ошибок (stdin, stdout, stderr ). По умолчанию, все три потока связаны (ассоциированы) с терминалом. При этом программа выводит все свои сообщения в том числе и об ошибках на терминал. Shell позволяет перенаправить эти стандартные потоки, установить ввод-вывод и объединение потоков.

Перенаправление потоков ввода-вывода.

>file Перенаправление стандартного потока вывода в файл file

>>file -Перенаправление стандартного потока вывода в файл file с добавлением в конец файла.

-получение стандартного потока ввода из файла file.

prog1 | prog2 -Передача выходного потока программы prog1 во входной поток программы prog2.

n>file file.

n>>file -Перенаправление стандартного потока с дескриптором n в файл file с добавлением в конец файла.

n>&m -Объединение потоков с дескрипторами n и m .

$ prog1 >/dev/null 2>&1

/dev/null - это псевдоустройство, которое уничтожает направленный в него поток.

Передача потока вывода одной программы в поток ввода другой используется часто. Например:

$ gzip -d archive.tar.gz | tar –xf

Здесь происходит разархивация файла archive.tar.gz , запакованного двумя архиваторами. Выходной поток от утилиты gzip передается во входной поток утилите tar . Аналогично эту же операцию можно было выполнить и по другому:

$ gzip -d archive.tar.gz

$ tar -xf archive.tar

Поскольку язык Bourne Shell является процедурным языком программирования, в нем также как и в других подобных языках есть операторы, позволяющие управлять последовательностью выполнения команд. Необходимым оператором является проверка некоторого условия, в зависимости от выполнения которого определяется дальнейший ход программы. Таким оператором является команда test. Эта команда проверяет выполнение некоторого условия. У команды test существует два варианта вызова:

test условие

[ условие ]

Следует отметить, что между скобкой и условием необходимо наличие пробелов, иначе Shell не сможет опознать "[" как команду test . При успешном завершении test возвращает "0" .

Условия проверки файлов:

-f file Файл "file" является обычным файлом.

-d file Файл "file" является каталогом.
-c file Файл "file" является специальным файлом.
-r file Файл "file" имеет разрешение на чтение.

-w file Файл "file" имеет разрешение на запись.

-x file Файл "file" имеет разрешение на исполнение.

-s file Файл "file" не пустой.

Условия проверки строк:

string1=string2 Строки string1 и string2 совпадают.

string1!=string2 Строки string1 и string2 не совпадают.

-n string1 Строка string1 существует.

-z string1 Строка string1 не существует.

Условия операций с целыми числами:

x -eq y x равно y

x -ne y x не равно y

x -gt y x больше y

x -ge y x больше или равно y

x -lt y x меньше y

x -le y x меньше или равно y

В этом случае команда test воспринимает строки именно как целые числа. Нулевому значению так же соответствует пустая строка.

Логические операции в контексте test

! (not) Логическое "НЕ"

-o (or) Логическое "ИЛИ"

-a (and) Логическое "И"

Условный оператор "if "

Общий вид использования условного оператора if представляется следующим образом:

if <условие>

then <список команд>

[ elif <условие>

then <список> ]

Выражения, выделенные в квадратных скобках, являются необязательными. Т.е. можно представить наиболее употребительную "порезанную" модификацию условного оператора:

if <условие>

then <список команд>

В этом случае если <условие> выполнено (код завершения 0) то выполняется <список команд>. В противном случае <список команд> пропускается.

Оператор выбора case

В общем случае синтаксис оператора case выглядит следующим образом:

case <строка> in

Шаблон 1)

........

Шаблон2)

........

........

Значение <строка> сравнивается с шаблонами, по порядку. Если было найдено совпадение, тогда выполняются команды соответствующего раздела. Следует отметить, что шаблоны допускают использование масок. Если совпадения не было найдено, тогда выполняются команды из раздела с шаблоном "*" (аналогично default селектора switch в С ).

Для примера приведем кусочек инициализационного скрипта BSD UNIX . Здесь переменные (inetd_enable и inetd_flags ) были получены из другого файла (rc.conf).

. /etc/rc.conf

case {$inetd_enable} in

)

if [ -x /usr/sbin/inetd ]; then

/usr/sbin/inetd $inetd_flags

fi

;;

esac

Оператор цикла с перечислением for

Синтаксис оператора for

for <имя>

<список команд>

Фрагмент, выделенный в квадратные скобки, может отсутствовать. Оператор for обеспечивает выполнение цикла столько раз, сколько слов в списке значений. При этом переменная <имя> принимает последовательно значения слов из списка. Сам по себе список может формироваться из вывода других команд. Если же список отсутствует, тогда <имя> принимает значения, переданные как позиционные параметры скрипта.

Оператор цикла с истинным условием while

Синтаксис оператора while в общем случае имеет следующую структуру:

while <условие>

<список команд>

Оператор while предпочтителен тогда, когда не известен заранее список значений параметров. Список команд будет выполняться в цикле до тех пор, пока сохраняется истинность условия. При первом входе в цикл условие должно выполняться.

Оператор цикла с ложным условием until

Синтаксис оператора until в общем случае имеет следующую структуру:

until <условие>

<список команд>

Список команд будет выполняться в цикле до тех пор, пока сохраняется ложность условия. При первом входе в цикл условие не должно выполняться. Следует заметить, что условие цикла проверяется на ложность после каждого, в т.ч. и первой выполненной команды в цикле.

Основные команды ОС UNIX для работы с файлами

1. Команда pwd .

Синтаксис: pwd .

Описание: команда выводит имя текущей директории для работающего командного интерпретатора.

Задание 1.

Воспользуйтесь командой pwd для определения своей домашней директории.

Отразите команду и результат ее работы в отчете.

2. Команда man .

Синтаксис: man имя.

Имя - это имя интересующей нас команды, утилиты, системного вызова, библиотечной функции, файла.

Описание: UNIX MANUAL - руководство по операционной системе UNIX. Информация оттуда доступна в интерактивном режиме с помощью утилиты man .

Задание 2.

С помощью утилиты man посмотрите информацию о команде pwd.

Запишите кратко информацию о команде в отчет (на русском языке).

3. Команда cd .

Синтаксис:cd имя_директории.

Описание: это команда смены текущей директории. Имя_директории - это полное или относительное имя директории, которую вы хотите сделать текущей.

cd без параметров текущей сделает вашу домашнюю директорию.

Задание 3.

Сделайте текущей директорию на уровень выше. Проверьте это, затем вернитесь в свою домашнюю директорию. Проверьте смену директории.

Выполнение проделанных команд отразите в отчете.

4. Команда ls .

Синтаксис: ls имя_директории

Описание: команда просмотра состава указанной директории.

ls без параметров распечатывает список файлов из текущей директории.

В полученный список не войдут файлы, имена которых начинаются с символа “. ” - файлы, созданные различными системными программами в своих целях. Посмотреть полный список файлов можно, указав в команде ls ключ “-a”,

т.е. ls -aимя_директории

Права доступа к файлам

С каждым файлом в ОС UNIX связано 12-битное слово, называемое «правами доступа» к файлу.

Младшие 9 бит этого слова объединены в три группы по три бита; каждая группа задает права доступа для владельца файла, для его группы и для всех остальных пользователей. Три бита в каждой группе отвечают за право на чтение, запрос и использование файла.

Чтобы узнать права доступа к тому или иному файлу, можно воспользоваться командой

, например:

> ls -l /bin/cat

Расположенная в начале строки группа символов -rwxr-xr-x показывает тип файла (первый символ; минус означает, что мы имеем дело с обыкновенным файлом, буква d означала бы каталог и т.п.) и права доступа, соответственно, для владельца (в данном случае rwx , т.е. чтение, запись и исполнение), группы и всех остальных (в данном случае r-x , т.е. права на запись отсутствуют). Таким образом, файл /bin/cat доступен любому пользователю на чтение и исполнение, но модифицировать его может только пользователь root (т.е. администратор).

Можно записать слово прав доступа к файлу в виде восьмеричного числа (3 знака - восьмеричная цифра), трехзначного (владелец, группа, остальные пользователи) каждый знак в этом трехзначном восьмеричном числе формируется как сумма прав: 4- права на чтение, 2- права на запись, 1 - на использование (из двоичной триады): (111) 2 =2 0 +2 1 +2 2 =(1+2+4) 10 .

Например, 7 = 1 + 2 + 4 Þ права rwx

4 2 1

6 = 0 + 2+ 4 Þ права rw- -

4 2 0

В трехзначном числе задания прав: 744 для владельца определены все права, для группы - только чтение, для остальных пользователей - только на чтение.

Для использования прав доступа к файлам используется команда chmod , которая позволяет задать новые права доступа в виде восьмеричного числа, например:

$ chmod 744 filel.c.

Задание 4.

а) Для получения полной информации о команде ls воспользуйтесь утилитой man. Перенаправьте вывод команды в какой-либо текстовый файл.

б) Посмотрите полное содержимое текущей директории и перенаправьте этот вывод также в текстовый файл.

в) С помощью команды ls -l <имя_файла> выведите информацию о правах доступа к тому текстовому файлу, с которым вы работали в п. 4б, затем перенаправьте эту информацию в тот же текстовый файл. Объясните полученный вывод.

5. Команда cat .

Перенаправление ввода/вывода.

Для просмотра содержимого небольшого текстового файла на экране можно воспользоваться командой:

сat имя_файла

Внимание! Не пытайтесь просматривать таким образом содержимое директории и бинарных файлов.

Большой тестовый файл удобно просматривать командой more (описание использования найдите в UNIX MANUAL ). Почему здесь неудобна команда сat ?

В команде сat можно задавать несколько имен файлов:

сat файл1 файл 2 … файл N

при этом содержимое всех файлов подряд будет выведено на экран.

Можно перенаправить вывод в какой-нибудь файл:

сat файл 1 файл 2 > файл_ результатов

Перенаправление вывода со стандартного потока вывода (экрана) в файл является стандартным для всех команд. Перенаправить стандартный ввод (с клавиатуры), например, брать данные для программы из файла, можно с помощью знака “<”.

сat > новый_файл - создаст новый текстовый файл с содержимым, вводимым вами с клавиатуры.

Прервать процесс ввода данных-

Задание 5.

Создайте с помощью сat новый текстовый файл и просмотрите его содержимое. Перенаправьте вывод со стандартного потока в другой файл, имя которого введите с клавиатуры, и убедитесь в правильности проделанной операции.

6. Простейшие команды работы с файлами: cp, rm, mkdir, mv

Для создания новой директории используется команда:

mkdir имя_директории

Для копирования содержимого одного файла в другой используется команда:

cp файл_источник файл_назначение.

Команда

cp файл 1 файл 2 …. файл N директория назначения

служит для копирования файла или файлов в уже существующую директорию с именем директории_назначения под своими именами. Вместо имен копируемых файлов можно использовать их шаблоны. Шаблоны задаются с помощью метасимволов:

* - соответствует всем цепочкам литер, включая пустую.

Все одиночные литеры

[ …] - соответствует любой литере, заключенной в скобки. Пара литер, разделенных минусом, задает диапазон литер.

Команда

cp - r дир_источник дир_назначение

служит для рекурсивного копировария одной директории (дир_источник) в новую директориию (дир_назначение).

Вместо имен в командах копирования могут использоваться их шаблоны.

Команда

rm файл 1 файл 2 …. файл N

позволяет удалить 1 или несколько регулярных файлов из текущей директории.

Вместо имен могут использоваться шаблоны. Если хотите удалить одну или несколько директорий вместе с их содержимым (рекурсивное удаление) в команде rm используйте ключ -r

Rm-r дир 1 дир 2

Команда переименования:

mv имя_источника имя_назначения

Файл с именем имя_источника переименовывает в файл с именем имя_назначения. При этом перед выполнением команды файла с именем имя_назначения существовать не должно.

Задание 6.

Создайте новую директорию внутри своей домашней. Организуйте там небольшой тестовый файл с содержимым из двух строк:

«Изучаю работу в ОС UNIX

Организую скрипт».

Скопируйте содержимое этого файла в другой - с тем же именем, но в директории /home. Удалите первоначально созданный файл из вашей директории, если копирование прошло успешно. Проверьте содержимое использованных директориий и файлов.

Задание 7.

1). Когда вы освоили работу в интерактивном режиме с простейшими командами ОС UNIX, создайте с помощью редактора Kwriter скрипт со сценарием, соответствующим последовательному выполнению:

Задание 3,

Задание 4Б,4В,

Задание 5,

Задание 6.

В задании 6 не забудьте проверить программно успешно ли прошло копирование файла, с выдачей на экран дисплея текстовых сообщений и содержимого соответствующих директорий.

Необходимо, чтобы в командном файле была организована грамотная выдача запросов на ввод данных с клавиатуры с помощью команды: $ echo - n “текст запроса”.

2). Сохраните скрипт с именем Myscript1, запустите его на выполнение командой

sh Myscript1

введите запрашиваемые данные и проверьте полученные результаты.

3). Составьте отчет о выполненной лабораторной работе, в котором должна быть отражена и ваша работа в интерактивном режиме и со скриптом, включая текст скрипта (с комментариями) и полученные результаты на экране и в файлах.

Системные вызовы getuid и getpid

Узнать идентификатор пользователя, запустившего программу на выполнение,-UID и идентификатор группы, к которой он относится,-GID можно с помощью системных вызовов getuid() и getpid() ,применив их внутри этой программы.

Прототипы системных вызовов:

#include

#include

uid_t getuid(void);

gid_t getgid(void);

Задание 8.

Напишите, откомпилируйте и запустите программу, которая печатала бы идентификатор пользователя, запустившего программу, и идентификатор его группы.

Включите программу с результатами в отчет.

Контрольные вопросы

1. Понятие файла в ОС UNIX . Что такое домашняя директория?

2. Какие существуют средства группирования команд Shell -интерпретатора? приведите примеры использования.

3. Как осуществляется перенаправление ввода-вывода?

4. Что такое конвейер команд? приведите пример.

5. Как средствами Shell выполнить арифметические действия над Shell -переменной?

6. Каковы правила генерации имен файлов?

7. Как выполняется подстановка результатов выполнения команд?

8. Как интерпретировать строку cmd1 & cmd2 & ?

9. Как интерпретировать строку cmd1 && cmd2 & ?

10. Как интерпретировать строку cmd1 || cmd2 & ?

11. Как в UNIX определены права доступа к файлу? Какой командой их можно посмотреть для конкретного файла?

12. Как определить идентификатор пользователя, запустившего программу и идентификатор его группы?

Лабораторная работа № 3.

Процессы в операционной системе UNIX.

Цель работы

Научиться создавать процессы и освоить изменение пользовательского контекста процессов с помощью системных вызовов, применяемых в программах на языке С , в ОС UNIX .

1. Изучить организацию процессов в UNIX : понятие процесса, контекст процесса, жизненный цикл процесса, идентификация процессов, иерархическая структура процессов. Написать на С и отладить программу в соответствии с заданием 1.

2. Ознакомиться с созданием процесса в UNIX , с организацией завершения процесса. Написать и отладить программу (язык С ) в соответствии с Заданием 2, включить ее в отчет.

3. Изучить параметры функции main() в языке С , переменные среды и аргументы командной строки. Написать программу на языке С в соответствии с Заданием 3, отладить и включить ее в отчет вместе с результатами.

4. Изучить семейство функций для организации системного вызова exec().

5. Написать программу на языке С в соответствии с вариантом Задания 4, выданного преподавателем, отладить программу и продемонстрировать полученные результаты преподавателю. Включить программу с результатами в отчет.

6. Защитить работу преподавателю, ответив на контрольные вопросы.