Bash перенаправление вывода в файл. Использование операторов перенаправления команд. Использование команды xargs

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.

Любая программа - это "автомат", предназначенный для обработки данных: получая на входе одну информацию, она в результате работы выдает другую. Хотя входящая и/или выходящая информация может быть и нулевой, т. е. попросту отсутствовать. Те данные, которые передаются программе для обработки - это ее ввод, то, что она выдает в результате работы - вывод. Организация ввода и вывода для каждой программы - это задача операционной системы.

Каждая программа работает с данными определенного типа: текстовыми, графическими, звуковыми и т. п. Как, наверное, уже стало понятно, основной интерфейс управления системой в Linux - это терминал, который предназначен для передачи текстовой информации от пользователя системе и обратно. Поскольку ввести с терминала и вывести на терминал можно только текстовую информацию, то ввод и вывод программ, связанных с терминалом, тоже должен быть текстовым. Однако необходимость оперировать с текстовыми данными не ограничивает возможности управления системой, а, наоборот, расширяет их. Человек может прочитать вывод любой программы и разобраться, что происходит в системе, а разные программы оказываются совместимыми между собой, поскольку используют один и тот же вид представления данных - текстовый.

Команды и сценарии могут получать входные данные двумя способами: из стандартного входного потока (связан с клавиатурой) или из файла. Аналогичное разделение существует и при выводе данных: результаты работы команды или сценария по умолчанию направляются на экран терминала, но можно перенаправить их в файл. Если в процессе работы возникают ошибки. сообщения о них гоже отображаются на экране, поток ошибок также можно перенаправить в файл.

Рассмотрим сначала пару команд, с помощью которых можно организовать ввод/вывод.

Команды вывода на стандартное устройство вывода

Linux предоставляет несколько команд для вывода сообщений в стандартный поток вывода:

• echo - Вывести строку в стандартный поток вывода.
• printf - Вывести форматированный текст в стандартный поток вывода.
• yes - Выводить повторяющийся текст в стандартный поток вывода.
• seq - Вывести последовательность чисел в стандартный поток вывода
• clear Очистить экран или окно.

Например, при использовании команды echo если указать управляющий символ \с, то по завершении вывода не будет осуществлен переход в новую строку:

$ echo "Как вас зовут?\c"

Как вас зовут?$

Здесь $ – символ приглашения.

В строке также можно вычислять значения переменных интерпретатора shell и даже других команд. Например, следующая команда сообщает о том, каков начальный каталог текущего пользователя (переменная среды $HOME) и к какому терминалу он подключен (команда tty заключена в обратные кавычки, чтобы интерпретатор поместил в строку результат ее выполнения).

$ echo "Ваш начальный каталог - $HOME, вы подключены к терминалу - `tty` "

Ваш начальный каталог - /home/knoppix, вы подключены к терминалу - /dev/tty1

Так как двойные кавычки в интерпретаторе shell имеют специальное назначение, то для того чтобы в выводимую строку включить двойные кавычки нужно отменить их специальное назначение с помощью обратной косой черты (\). Так отменяется назначение любого специального символа.

Например, чтобы вывести строку “/dev/tty1” необходимо выполнить:

$echo “\”/dev/tty1\””

Команды ввода из стандартного устройства ввода

Команда read читает одну строку из стандартного входного потока и записывает ее содержимое в указанные переменные. При указании нескольких переменных в первую из них записывается первое слово, во вторую – второе и т.д. в последнюю – остаток строки.

Следующий сценарий вызывает отдельную команду read для чтения каждой переменной.

$ cat test
#!/bin/bash
echo “Имя: \с”
read name
echo “Фамилия: \c”
read surname
echo “Имя=” $name “Фамилия=” $surname

Тогда для выполнения этого сценария необходимо файлу test дать право выполнения: chmod 0755 test и запустить его./test. Результат выполнения: Имя: Иван Фамилия: Петров Имя=Иван Фамилия=Петров

СТАНДАРТНЫЕ ПОТОКИ ВВОДА, ВЫВОДА И ОШИБОК

Каждая запущенная из командного интерпретатора программа получает три открытых потока ввода/вывода:

Стандартный ввод (sldin) - стандартный вывод(sldout) - стандартный вывод ошибок (stderr)

По умолчанию эти потоки ассоциированы с терминалом. Т.е. любая программа, не использующая потоки, кроме стандартных, будет ожидать ввода с клавиатуры терминала, весь вывод этой программы, включая сообщения об ошибках, будет происходить на экран терминала.

При этом с каждым процессом (командой, сценарием и т.п.), выполняемым в интерпретаторе shell, связан рад открытых файлов, из которых процесс может читать свои данные: и в которые он может записывать их. Каждый из этих файлов идентифицируется числом, называемым дескриптором файла, но первые три файла являются потоками ввода/вывода по умолчанию:

Файл Дескриптор
Стандартный поток ввода 0
Стандартный поток вывода 1
Стандартный поток ошибок 2

В действительности создается 12 открытых файлов, но файлы с дескрипторами 0, 1 и 2 резервируются для стандартных потоков ввода, вывода и ошибок. Пользователи могут также работать с файлами, имеющими дескрипторы от 3 до 9 (зарезервированы).

Файл стандартного потока ввода (sldin) имеет дескриптор 0. Из этого файла процессы извлекают свои входные данные. По умолчанию входной поток ассоциирован с клавиатурой (устройство /dev/tty), но чаше всего он поступает по каналу от других процессов или из обычного файла.

Файл стандартного потока вывода (stdout) имеет дескриптор 1. В этот файл записываются все выходные данные процесса. По умолчанию данные выводятся на экран терминала (устройство/dev/tty), но их можно также перенаправить в файл или послать по каналу другому процессу.

Файл стандартного потока ошибок (siderr) имеет дескриптор 2. В этот файл записываются сообщения об ошибках, возникающих в ходе выполнения команды. По умолчанию сообщения об ошибках выводятся на экран терминала (устройство /dev/tty), но их также можно перенаправить в файл. Зачем же для регистрации ошибок выделять специальный файл? Дело в том, что это очень удобный способ выделения из результатов работы команды собственно выходных данных, а также хорошая возможность эффективно организовать ведение различного рода журнальных файлов.

Большое число утилит используют только стандартные потоки. Для таких программ оболочка позволяет независимо перенаправлять потоки ввода/вывода. Например, можно подавить вывод сообщений об ошибках, установить ввод или вывод из файла.

Т.е. при вызове команд можно указывать, откуда следует принимать входные данные и куда необходимо направлять выходные данные, а также сообщения об ошибках. По умолчанию, если не указано иное, подразумевается работа с терминалом: данные вводятся с клавиатуры и выводятся на экран. Но интерпретатор shell располагает механизмом переадресации, позволяющим ассоциировать стандартные потоки с различными файлами. При этом во время перенаправления стандартного потока ошибок следует указывать дескриптор файла (2). Для потоков ввода и вывода делать это не обязательно.

Полезный частный случай использования механизма перенаправления потоков - перенаправление в /dev/null, что позволяет избавиться от ненужных сообщений на экран. С помощью того же механизма можно создавать пустые файлы:

% cat myfile - создаст в текущей директории пустой файл myfile.

/dev/null - специальный файл, представляющий собой т. н. «пустое устройство». Запись в него происходит успешно, независимо от объёма «записанной» информации. Чтение из /dev/null эквивалентно считыванию конца файла EOF.

Перенаправление потоков ввода-вывода осуществляется, подобно DOS (Точнее, синтаксис перенаправления потоков ОС DOS восприняла от UNIX) с помощью символов:

> - перенаправление стандартного потока вывода
>> - перенаправление стандартного потока вывода в режиме дозаписи
< - перенаправление стандартного потока ввода
<< - получение данные из стандартного потока ввода до тех пор, пока не встретится разделитель

Однако, в отличие от DOS при создании программного канала между двумя процессами ОС UNIX/Linux запускает оба процесса одновременно и осуществляет передачу информации через системный буфер (без промежуточной записи на жесткий диск). Таким образом, программные каналы в ОС UNIX/Linux являются весьма эффективным способом обмена. В случае переполнения системного буфера (например если ``передающая"" программа выдает информацию в канал быстрее чем ее может обработать ``принимающая"" программа) ОС автоматически приостанавливает тот процесс, который осуществляет запись в канал до освобождения буфера.

Наиболее распространенные операторы переадресации

№п/п Синтаксис Описание
1 команда > файл Направляет стандартный поток вывода в новый файл

2 команда 1> файл Направляет стандартный поток вывода в указанный файл

3 команда >> файл Направляет стандартный поток вывода в указанный файл (режим присоединения)

4 команда > файл 2>&1 Направляет стандартные потоки вывода и ошибок в указанный файл

5 команда 2> файл Направляет стандартный поток ошибок в указанный файл

6 команда 2>> файл Направляет стандартный поток ошибок в указанный файл (режим присоединения)

7 команда >> файл 2>&1 Направляет стандартные потоки вывода и ошибок в указанный файл (режим присоединения)

8 команда < файл1 > файл2 Получает входные данные из первого файла и направляет выходные данные во второй файл

9 команда < файл в качестве стандартного входного потока получает данные из указанного файла

10 команда << разделитель Получает данные из стандартного потока ввода до тех пор, пока не встретится разделитель

11 команда <&m В качестве стандартного входного потока получает дан­ные из файла с дескриптором m

12 команда >&m Направляет стандартный поток вывода в файл с дескриптором m

Оператор n>&m позволяет перенаправить файл с дескриптором n туда, куда направлен файл с дескриптором m. Подобных операторов в командной строке может быть несколько, в этом случае они вычисляются слева направо.

Команда exec и применение дескрипторов файлов

Команда exec заменяет текущий интерпретатор shell указанной командой. Обычно она используется для того, чтобы закрыть текущий интерпретатор и запустить другой. Но у нее есть и другое применение.

Например, команда вида

Exec < файл делает указанный файл стандартным входным потоком всех команд. Выполнять ее в
интерактивном режиме нет смысла - она предназначена для использования в сценариях,
чтобы все идущие после нее команды читали свои входные данные из файла. В этом случае
в конце сценария обязательно должна стоять команда

Exec <&– которая закрывает стандартный входной поток (в данном случае файл). Подобный прием применяется
преимущественно в сценариях, выполняющихся при выходе из системы.

Команда exec указатель на файл с дескриптором 0 (stdin). Восстановить этот указатель можно будет только по завершении работы сценария.
Если же в сценарии предполагается продолжить чтение данных с клавиатуры, то необходимо сохранить
указатель на прежний входной поток. Ниже приведен небольшой сценарий, в котором демонстрируется, как это сделать.

$ cat f_desc
#!/bin/bash
exec 3<&0 0<file
read linel
read line2
exec 0<&3
echo $1inel
echo $line2

Первая команда exec сохраняет указатель на стандартный входной поток (stdin) в файле с дескриптором 3
(допускается любое целое число в диапазоне от 3 до 9), а затем открывает файл file для чтения. Следующие две команды read
читают из файла две строки текста. Вторая команда exec восстанавливает указатель на стандартный входной поток: теперь
он связан с файлом stdin, а не file. Завершающие команды echo отображают на экране содержимое прочитанных строк,
которые были сохранены в переменных linel и Iine2.

Результат работы сценария:
$ ./ f_desc
Привет!
Пока!

Для того, чтобы записать данные в файл или прочитать их оттуда, процессу необходимо сначала открыть этот файл (при открытии на запись, возможно, придётся предварительно создать его). При этом процесс получает дескриптор (описатель) открытого файла - уникальное для этого процесса число, которое он и будет использовать во всех операциях записи. Первый открытый файл получит дескриптор, второй - 1 и так далее. Закончив работу с файлом, процесс закрывает его, при этом дескриптор освобождается и может быть использован повторно. Если процесс завершается, не закрыв файлы, за него это делает система. Строго говоря, только в операции открытия дескриптора указывается, какой именно файл будет использоваться. В качестве «файла» используются и обычные файлы, и файлы-дырки (чаще всего - терминалы), и каналы , описанные в разделе Pipeline..Конвейер. Дальнейшие операции - чтение, запись и закрытие, работают с дескриптором, как с потоком данных , а куда именно ведёт этот поток, неважно.

Каждый процесс Linux получает при старте три «файла», открытых для него системой. Первый из них (дескриптор) открыт на чтение , это стандартный ввод процесса. Именно со стандартным вводом работают все операции чтения, если в них не указан дескриптор файла. Второй (дескриптор 1) - открыт на запись, это стандартный вывод процесса. С ним работают все операции записи, если дескриптор файла не указан в них явно. Наконец, третий поток данных (дескриптор 2) предназначается для вывода диагностических сообщений, он называется стандартный вывод ошибок . Поскольку эти три дескриптора уже открыты к моменту запуска процесса, первый файл, открытый самим процессом, будет, скорее всего, иметь дескриптор 3 .

Дескриптор Описатель потока данных, открытого процессом. Дескрипторы нумеруются начиная с. При открытии нового потока данных его дескриптор получает наименьший из неиспользуемых в этот момент номеров. Три заранее открытых дескриптора: стандартный ввод (), стандартный вывод (1) и стандартный вывод ошибок (2) процессу выдаются при запуске.

Механизм копирования окружения , описанный в лекции , подразумевает, в числе прочего, копирование всех открытых дескрипторов родительского процесса дочернему. В результате, и родительский, и дочерний процесс имеют под одинаковыми дескрипторами одни и те же потоки данных. Когда запускается стартовый командный интерпретатор , все три заранее открытых дескриптора связаны у него с терминалом (точнее, с соответствующим файлом-дыркой типа tty): пользователь вводит команды с клавиатуры и видит сообщения на экране. Следовательно, любая команда, запускаемая из командной оболочки, будет выводить на тот же терминал, а любая команда, запущенная интерактивно (не в фоне) - вводить оттуда.

Стандартный вывод

Мефодий уже сталкивался с тем, что некоторые программы умеют выводить не только на терминал, но и в файл, например, info при указании параметрического ключа « -o » с именем файла выведет текст руководства в файл, вместо того, чтобы отображать его на мониторе. Даже если разработчиками программы не предусмотрен такой ключ, Мефодию известен и другой способ сохранить вывод программы в файле вместо того, чтобы выводить его на монитор: поставить знак « > » и указать после него имя файла. Таким образом Мефодий уже создавал короткие текстовые файлы (сценарии) при помощи утилиты cat (см. лекцию Доступ процессов к файлам и каталогам).

$ cat > textfile Это файл для примеров. ^D $ ls -l textfile -rw-r--r-- 1 methody methody 23 Ноя 15 16:06 textfile

Пример 2 . Перенаправление стандартного вывода в файл

От использования символа « > » возможности самой утилиты cat , конечно, не расширились. Более того, cat в этом примере не получила от командной оболочки никаких параметров: ни знака « > », ни последующего имени файла. В этом случае cat работала как обычно, не зная (и даже не интересуясь!), куда попадут выведенные данные: на экран монитора, в файл или куда-нибудь ещё. Вместо того, чтобы самой обеспечивать доставку вывода до конечного адресата (будь то человек или файл), cat отправляет все данные на стандартный вывод (сокращённо - stdout).

Подмена стандартного вывода - задача командной оболочки (shell). В данном примере shell создаёт пустой файл, имя которого указано после знака « > », и дескриптор этого файла передаётся программе cat под номером 1 (стандартный вывод ). Делается это очень просто. В лекции Доступ процессов к файлам и каталогам было рассказано о том, как запускаются команды из оболочки. В частности, после выполнения fork() появляется два одинаковых процесса, один из которых - дочерний - должен запустить вместо себя команду (выполнить exec()). Так вот, перед этим он закрывает стандартный вывод (дескриптор 1 освобождается) и открывает файл (с ним связывается первый свободный дескриптор, т. е. 1), а запускаемой команде ничего знать и не надо: её стандартный вывод уже подменён. Эта операция называется перенаправлением стандартного вывода. В том случае, если файл уже существует, shell запишет его заново, полностью уничтожив всё, что в нём содержалось до этого. Поэтому Мефодию, чтобы продолжить записывать данные в textfile , потребуется другая операция - « >> ».

$ cat >> textfile Пример 1. ^D $ cat textfile Это файл для примеров. Пример 1. $

Пример 3 . Недеструктивное перенаправление стандартного вывода

Мефодий получил именно тот результат, который ему требовался: добавил в конец уже существующего файла данные со стандартного вывода очередной команды.

Стандартный вывод Поток данных, открываемый системой для каждого процесса в момент его запуска, и предназначенный для данных, выводимых процессом.

Стандартный ввод

Аналогичным образом для передачи данных на вход программе может быть использован стандартный ввод (сокращённо - stdin). При работе с командной строкой стандартный ввод - это символы, вводимые пользователем с клавиатуры. Стандартный ввод можно перенаправить при помощи командной оболочки, подав на него данные из некоторого файла. Символ « < » служит для перенаправления содержимого файла на стандартный ввод программе. Например, если вызвать утилиту sort без параметра, она будет читать строки со стандартного ввода. Команда « sort < имя_файла » подаст на ввод sort данные из файла.

$ sort < textfile Пример 1. Это файл для примеров. $

Пример 4 . Перенаправление стандартного ввода из файла

Результат действия этой команды совершенно аналогичен команде sort textfile , разница в том, что когда используется « < », sort получает данные со стандартного ввода, ничего не зная о файле « textfile », откуда они поступают. Механизм работы shell в данном случае тот же, что и при перенаправлении вывода: shell читает данные из файла « textfile », запускает утилиту sort и передаёт ей на стандартный ввод содержимое файла.

Стоит помнить, что операция « > » деструктивна : она всегда создаёт файл нулевой длины. Поэтому для, допустим, сортировки данных в файле надо применять последовательно sort < файл > новый_файл и mv новый_файл файл . Команда вида команда < файл > тот_же_файл просто урежет его до нулевой длины!

Стандартный ввод Поток данных, открываемый системой для каждого процесса в момент его запуска, и предназначенный для ввода данных.

Стандартный вывод ошибок

В качестве первого примера и упражнения на перенаправление Мефодий решил записать руководство по cat в свой файл cat.info:

$ info cat > cat.info info: Запись ноды (coreutils.info.bz2)cat invocation... info: Завершено. $ head -1 cat.info File: coreutils.info, Node: cat invocation, Next: tac invocation, Up: Output of entire files $

Пример 5 . Стандартный вывод ошибок

Удивлённый Мефодий обнаружил, что вопреки его указанию отправляться в файл две строки, выведенные командой info , всё равно проникли на терминал. Очевидно, эти строки не попали на стандартный вывод потому, что не относятся непосредственно к руководству, которое должна вывести программа, они информируют пользователя о ходе выполнения работы: записи руководства в файл. Для такого рода диагностических сообщений , а также для сообщений об ошибках, возникших в ходе выполнения программы, в Linux предусмотрен стандартный вывод ошибок (сокращённо - stderr).

Стандартный вывод ошибок Поток данных, открываемый системой для каждого процесса в момент его запуска, и предназначенный для диагностических сообщений , выводимых процессом.

Использование стандартного вывода ошибок наряду со стандартным выводом позволяет отделить собственно результат работы программы от разнообразной сопровождающей информации, например, направив их в разные файлы. Стандартный вывод ошибок может быть перенаправлен так же, как и стандартный ввод/вывод, для этого используется комбинация символов « 2 ».

$ info cat > cat.info 2> cat.stderr $ cat cat.stderr info: Запись ноды (coreutils.info.bz2)cat invocation... info: Завершено. $

Пример 6 . Перенаправление стандартного вывода ошибок

В этот раз на терминал уже ничего не попало, стандартный вывод отправился в файл cat.info , стандартный вывод ошибок - в cat.stderr . Вместо « > » и « 2 » Мефодий мог бы написать « 1> » и « 2> ». Цифры в данном случае обозначают номера дескрипторов открываемых файлов. Если некая утилита ожидает получить открытый дескриптор с номером, допустим, 4 , то чтобы её запустить обязательно потребуется использовать сочетание « 4> ».

Иногда, однако, требуется объединить стандартный вывод и страндартный вывод ошибок в одном файле, а не разделять их. В командной оболочке bash для этого имеется специальная последовательность « 2>&1 ». Это означает «направить стандартный вывод ошибок туда же, куда и стандартный вывод»:

$ info cat > cat.info 2>&1 $ head -3 cat.info info: Запись ноды (coreutils.info.bz2)cat invocation... info: Завершено. File: coreutils.info, Node: cat invocation, Next: tac invocation, Up: Output of entire files $

Пример 7 . Объединение стандартного вывода и стандартного вывода ошибок

В этом примере важен порядок перенаправлений: в командной строке Мефодий сначала указал, куда перенаправить стандартный вывод (« > cat.info ») и только потом велел направить туда же стандартный вывод ошибок. Сделай он наоборот (« 2>&1 > cat.info »), результат получился бы неожиданный: в файл попал бы только стандартный вывод, а диагностические сообщения появились бы на терминале. Однако логика здесь железная: на момент выполнения операции « 2>&1 » стандартный вывод был связан с терминалом, значит, после её выполнения стандартный вывод ошибок тоже будет связан с терминалом. А последующее перенаправление стандартного вывода в файл, конечно, никак не отразится на стандартном выводе ошибок. Номер в конструкции « &номер » - это номер открытого дескриптора. Если бы упомянутая выше утилита, записывающая в четвёртый дескриптор, была написана на shell, в ней бы использовались перенаправления вида « >&4 ». Чтобы не набирать громоздкую конструкцию « > файл 2>&1 » в bash используются сокращения: « &> файл » или, что то же самое, « >& файл ».

Перенаправление в никуда

Иногда заведомо известно, что какие-то данные, выведенные программой, не понадобятся. Например, предупреждения со стандартного вывода ошибок. В этом случае можно перенаправить стандартный вывод ошибок в файл-дырку , специально предназначенный для уничтожения данных - /dev/null . Всё, что записывается в этот файл, просто будет выброшено и нигде не сохранится .

$ info cat > cat.info 2> /dev/null $

Пример 8 . Перенаправление в /dev/null

Точно таким же образом можно избавиться и от стандартного вывода, отправив его в /dev/null .

С помощью переназначения устройств ввода/вывода одна программа может направить свой вывод на вход другой или перехватить вывод другой программы, используя его в качестве своих входных данных. Таким образом, имеется возможность передавать информацию от процесса к процессу при минимальных программных издержках. Практически это означает, что для программ, которые используют стандартные входные и выходные устройства, операционная система позволяет:

• выводить сообщения программ не на экран (стандартный выходной поток), а в файл или на принтер (перенаправление вывода);
• читать входные данные не с клавиатуры (стандартный входной поток), а из заранее подготовленного файла (перенаправление ввода);
• передавать сообщения, выводимые одной программой, в качестве входных данных для другой программы (конвейеризация или композиция команд).

Из командной строки эти возможности реализуются следующим образом. Для того, чтобы перенаправить текстовые сообщения, выводимые какой-либо командой из командной строки, в текстовый файл, нужно использовать конструкцию команда > имя_файла. Если при этом заданный для вывода файл уже существовал, то он перезаписывается (старое содержимое теряется), если не существовал создается. Можно также не создавать файл заново, а дописывать информацию, выводимую командой, в конец существующего файла. Для этого команда перенаправления вывода должна быть задана так: команда >> имя_файла . С помощью символа < можно прочитать входные данные для заданной команды не с клавиатуры, а из определенного (заранее подготовленного) файла: команда < имя_файла

Примеры перенаправления ввода/вывода в командной строке

Приведем несколько примеров перенаправления ввода/вывода.

1. Вывод результатов команды ping в файл ping ya.ru > ping.txt

2. Добавление текста справки для команды XCOPY в файл copy.txt: XCOPY /? >> copy.txt

В случае необходимости сообщения об ошибках (стандартный поток ошибок) можно перенаправить в текстовый файл с помощью конструкции команда 2> имя_файла В этом случае стандартный вывод будет производиться на экран. Также имеется возможность информационные сообщения и сообщения об ошибках выводить в один и тот же файл. Делается это следующим образом: команда > имя_файла 2>&1

Например, в приведенной ниже команде стандартный выходной поток и стандартный поток ошибок перенаправляются в файл copy.txt: XCOPY A:\1.txt C: > copy.txt 2>&1