Перенаправление ввода-вывода. Перенаправление вывода в файл
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!
Операторы перенаправления команд используются для изменения местоположений потоков ввода и вывода команд, заданных по умолчанию, на какие-либо другие. Местоположение потоков ввода и вывода называется дескриптор.
В следующей таблице описаны операторы перенаправления потоков ввода и вывода команд.
| Оператор перенаправления | Описание |
|---|---|
| > | Записывает данные на выходе команды вместо командной строки в файл или на устройство, например, на принтер. |
| < | Читает поток входных данных команды из файла, а не с клавиатуры. |
| >> | Добавляет выходные данные команды в конец файла, не удаляя при этом существующей информации из файла. |
| >& | Считывает данные на выходе одного дескриптора как входные данные для другого дескриптора. |
| <& | Считывает входные данные одного дескриптора как выходные данные другого дескриптора. |
| | | Считывает выходные данные одной команды и записывает их на вход другой команды. Эта процедура известна под названием «канал». |
По умолчанию, входные данные команды (дескриптор STDIN) отсылаются с клавиатуры интерпретатору команд Cmd.exe, далее Cmd.exe отправляет выходные данные команды (дескриптор STDOUT) в окно командной строки.
В следующей таблице представлены доступные дескрипторы.
Номера от 0 до 9 представляют первые 10 дескрипторов. Для запуска программы и перенаправления любого из 10 дескрипторов используется интерпретатор команд Cmd.exe. Для задания требуемого дескриптора перед оператором перенаправления введите его номер. Если дескриптор не определен, то по умолчанию оператором перенаправления ввода «<» будет ноль (0), а оператором перенаправления вывода «>» будет единица (1). После ввода оператора «<» или «>» необходимо указать, откуда читать и куда записывать данные. Можно задать имя файла или любой из существующих дескрипторов.
Для задания перенаправления в существующие дескрипторы используется амперсанд (&), затем номер требуемого дескриптора (например, & номер_дескриптора ). Например, для перенаправления дескриптора 2 (STDERR) в дескриптор 1 (STDOUT) введите:
Дублирование дескрипторов
Оператор перенаправления «&» дублирует выходные или входные данные с одного заданного дескриптора на другой заданный дескриптор. Например, для отправки выводных данных команды dir в файл File.txt и отправки ошибки вывода в файл File.txt введите:
dir>c:\file.txt 2>&1
При дублировании дескриптора происходит копирование всех его исходных характеристик. Например, если дескриптор доступен только для записи, то все его дубликаты будут доступны только для записи. Нельзя продублировать дескриптор с доступом только для чтения в дескриптор с доступом только для записи.
Перенаправление ввода команд (<)
Для перенаправления ввода команд с цифровой клавиатуры на файл или на устройство используйте оператор «<». Например, для ввода команды sort из файла List.txt введите:
sort Содержимое файла File.txt появится в командной строке в виде списка в алфавитном порядке. Оператор «<» открывает заданное имя файла с доступом только для чтения. Поэтому с его
помощью нельзя записывать в файл. Например, при запуске программы с оператором <&2 все
попытки прочитать дескриптор 0 ни к чему не приведут, так как изначально он был открыт с
доступом только для записи. Примечание Выходные данные практически всех команд высвечиваются в окне командной строки. Даже команды,
выводящие данные на диск или принтер, выдают сообщения и запросы в окне командной строки. Для перенаправления вывода команд из окна командной строки в файл или на устройство
применяется оператор «>». Этот оператор используется с большинством команд. Например, для
перенаправления вывода команды dir в файл Dirlist.txt введите: dir>dirlist.txt Если файл Dirlist.txt не существует, интерпретатор команд Cmd.exe создаст его. Если файл
существует, Cmd.exe заменит информацию в файле на данные, полученные от команды dir
. Для запуска команды netsh routing dump
и последующей отправки результатов ее работы в
Route.cfg введите: netsh routing dump > c:\route.cfg Оператор «>» открывает заданный файл с доступом только для записи. Поэтому с помощью
данного оператора файл прочитать нельзя. Например, при запуске программы с оператором
перенаправления <&0 все попытки записать дескриптор 1 ни к чему не приведут, так как
изначально дескриптор 0 был открыт с доступом только для чтения. Примечание. Для использования оператора перенаправления ввода необходимо, чтобы задаваемый файл уже
существовал. Если файл для ввода существует, то интерпретатор команд Cmd.exe открывает его с
доступом только для чтения и его содержимое отправляет в команду так, как если бы это был
ввод с цифровой клавиатуры. При задании дескриптора интерпретатор команд Cmd.exe дублирует
его в дескриптор, существующий в системе. Например, для считывания файла File.txt на вход в дескриптор 0 (STDIN) введите: Для открытия файла File.txt, сортировки его содержимого и последующей отправки в окно
командной строки (STDOUT) введите: sort< file.txt Для того чтобы найти файл File.txt и перенаправить дескриптор 1 (STDOUT) и дескриптор 2
(STDERR) в Search.txt введите: findfile file.txt>search.txt 2<&1 Для дублирования определенного пользователем дескриптора 3 в качестве входной информации для
дескриптора 0 (STDIN) введите: При перенаправлении вывода в файл и задании существующего имени файла интерпретатор команд
Cmd.exe открывает файл с доступом только для записи и переписывает его содержимое. Если
дескриптор задан, интерпретатор команд Cmd.exe дублирует файл в существующий дескриптор. Для дублирования определенного пользователем дескриптора 3 в дескриптор 1 введите: Для перенаправления всех выходных данных, включая выходные данные дескриптора 2 (STDERR),
команды ipconfig
в дескриптор 1 (STDOUT) и последующего перенаправления выходных
данных в Output.log введите: ipconfig.exe>>output.log 2>&1 Для добавления выходных данных команды в конец файла без потери хранящейся в нем информации
используется двойной символ «больше» (>>). Например, следующая команда добавляет список
каталогов, созданный командой dir
, в файл Dirlist.txt: dir>>dirlist.txt Для добавления выходных данных команды netstat
в конец файла Tcpinfo.txt введите: netstat>>tcpinfo.txt Иногда удобнее записывать это следующим образом:
SET OutFile="%~n0.html"
> %OutFile% ECHO ^ Оператор канала «вертикальная линия» (|) забирает выходные данные одной команды (по умолчанию
STDOUT) и направляет их на вход другой команды (по умолчанию STDIN). Например, следующая
команда сортирует каталог: В данном примере обе команды запускаются одновременно, но команда sort
приостанавливает работу до получения выходных данных команды dir
. Команда sort
использует выходные данные команды dir
в качестве своих входных данных, а затем свои
выходные данные отправляет в дескриптор 1 (STDOUT). Комбинируя команды-фильтры с другими командами и именами файлов, можно создавать команды на
заказ. Например, для сохранения имен файлов, содержащих строку «LOG», используется следующая
команда: dir /b | find "LOG" > loglist.txt Выход команды dir
отсылается в команду-фильтр find
. Имена файлов, содержащие
строку «LOG», хранятся в файле Loglist.txt в виде списка (например, NetshConfig.log,
Logdat.svd и Mylog.bat). При использовании более одного фильтра в одной команде их необходимо отделять с помощью
канала (|). Например, следующая команда ищет в каждом каталоге диска C файлы, в названии
которых присутствует строка «Log», и выводит их постранично на экран: dir c:\ /s /b | find "LOG" | more Наличие канала (|) указывает cmd.exe ,
что выход команды DIR нужно отправить
команде-фильтру find
. Команда find
выбирает только те имена файлов, в которых
содержится строка «LOG». Команда more
выводит на экран имена файлов, полученные
командой find
с паузой после заполнения каждого экрана. Дополнительные сведения о
командах-фильтрах смотри в разделе 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 Однако давайте сделаем заведомо ошибочную операцию: $ ls /masdfasdf > 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 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 $ ls /asfasdf >myfile.txt 2>&1 /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 $ ls > /dev/null 2>&1 $ ls >/dev/null 2>/dev/null $ 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 $ ls 2>&1 >/dev/null 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. 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. -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 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.Перенаправление вывода команд (>)
Использование оператора «<&» для перенаправления ввода и дублирования
Использование оператора «>&» для перенаправления ввода и дублирования
Использование оператора «>>» для добавления вывода
Использование оператора канала (|)
Комбинирование команд с операторами перенаправления
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.
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").
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.
А вот еще пример, в котором все сообщения перенаправляются в файл myfile.txt:
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
На экране не будет отображено ничего, кроме сообщений об ошибках. А в следующем примере - и сообщения об ошибках будут блокированы:
Причем эта запись эквивалентна записи вида:
А в следующем примере мы заблокируем только сообщения об ошибках:
Пример 2)
С виду - от перестановки мест слогаемых сумма не меняется. Но порядок указателей перенаправления играет роль!
-c file
Файл "file"
является специальным файлом.
-r file
Файл "file"
имеет разрешение на чтение.
;;
esac
