Перенаправление потоков в Linux. Вывод команды в файл
Системное администрирование Linux-систем, да и вообще администрирование любой UNIX-подобной системы. Неразрывно связано с работой в командных оболочках. Для опытных системных администраторов такой способ взаимодействия с системой является гораздо более удобным и быстрым, нежели использование графических оболочек и интерфейсов. Конечно, это многим сразу покажется преувеличением, но это неоспоримый факт. Постоянно подтверждаемый на практике. А возможна такая ситуация благодаря некоторым хитростям и инструментам, используемых при работе с командной консолью. И одним из таких инструментов является использование информационных каналов и перенаправления потоков данных для процессов.
Немного теории
Следует начать с того, что для каждого процесса система предоставляет в «пользование» как минимум три информационных канала:
- STDIN – стандартный ввод;
- STDOUT – стандартный вывод;
- STDERR – стандартная ошибка.
Строгой принадлежности этих каналов для каждого процесса нет. Сами процессы изначально появившись в системе «не знают» о том, кому и как принадлежат каналы. Они (каналы) являются общесистемным ресурсом. Хотя и устанавливаются ядром от имени процесса. Каналы могут связывать файлы, каналы, связывающие другие процессы, подключения к сети и т. д.
В UNIX-подобных системах, согласно модели ввода-вывода. Каждому из информационных каналов присваивается целочисленное значение в качестве номера. Однако для безопасного доступа. к вышеприведённым каналам. За ними зарезервированы постоянные номера — 0, 1 и 2 для STDIN, STDOUT и STDERR соответственно. Во время выполнения процессов считывание входных данных происходит по STDIN. Через клавиатуру, с вывода другого процесса, файла и т. д.. А выходные данные (через STDOUT), а также данные об ошибках (через STDERR). Выводятся на экран, в файл, на вход (уже через STDIN другого процесса) в другую программу.
Для изменения направления информационных каналов и связи их с файлами существуют специальные инструкции в виде символов и >>. Так, например инструкцией процесс по STDOUT передаёт выходные данные в файл, при этом заменяется всё содержимое существующего файла целиком. При отсутствии он будет создан. Инструкция >> выполняет то же самое, что и >, но не перезаписывает файл, а дописывает вывод в его конец. Для объединения потоков (т. е. для направления их в один и тот же приёмник) STDOUT и STDERR нужно использовать конструкцию >&. Для направления одного из потоков, например STDERR в отдельное место существует инструкция 2>.
Для связывания между собой двух каналов. Например когда нужно вывод одной команды направить на вход другой. Следует использовать для этого инструкцию (символ) «|». Который означает логическую операцию «или». Однако в контексте связывания потоков данная интерпретация не имеет значения, что нередко сбивает с толку новичков. Благодаря таким возможностям можно составлять целые командные конвейеры. Что делает работу в командных оболочках очень эффективной.
Вывод в файл
Направление вывода команды и запись этого вывода в файл /tmp/somemessage:
В данном случае в качестве команды с выхода которой (по STDOUT) перенаправляются данные в виде текста «This is a test massage» является утилита echo. В результате создасться файл /tmp/somemessage, в котором будет запись «This is a test message». Если файл не был создан то он создасться, если создан, то все данные в нем перезапишутся. Если нужно дописать вывод в конец файла, нужно использовать оператор «>>»
Как видим из примера вторая команда дописала строчку в конец файла.
Получение данных из файла
Следующий пример демонстрирует перенаправление входа:
В правой части команды (после символа /dev/null заставляет утилиту find отправлять сообщения об ошибках (следующие по каналу STDERR с зарезервированным номером 2) на фиктивное устройство /dev/null, оставляя в выводе только результаты поиска.
Если нужно сохранить результаты поиска из предыдущего примера в файл, нужно для этого дать команду:
Здесь конструкция > /tmp/corefiles перенаправляет вывод утилиты find (по каналу STDOUT) в файл /tmp/corefiles. Сообщения об ошибках отсеиваются на /dev/null, не попадая в вывод терминала командной консоли.
Для связывания между собой разных каналов для разных команд:
-M не проверять примонтированные файловые системы
Эта команда выведет строку (или строки), содержащие символ «M» из страницы быстрой справки к утилите fsck. Это очень удобно, когда нужно посмотреть только интересующую информацию. В данном случае утилита grep получает вывод (по инструкции |) от команды fsck —help. И далее по шаблону «M» отбрасывает всё лишнее.
Если нужно, чтобы следующая в конвейере команда выполнялась только после полного и успешного завершения предыдущей команды, то для этого следует использовать инструкцию &&, например:
Эта команда удалит файл /tmp/page1 только тогда, когда содержимое из него будет отправлено из очереди на печать. Для достижения обратного эффекта, т. е. когда нужно выполнение следующей команды в конвейере только после того, как предыдущая не выполнится (завершится с ошибкой с ненулевым кодом), то следует использовать конструкцию ||.
Когда строка кода, включающая слишком длинный конвейер команд тяжело воспринимается, можно разбивать её на логические компоненты по строкам с помощью символа обратной черты «\»:
Отдельные команды, которые должны выполняться друг за другом можно объединять в одну строку, разделяя их символом двоеточия «;»:
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Перенаправление ввода вывода Linux
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.
Как работает перенаправление ввода вывода
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 » «.
Перенаправить вывод в файл
Все очень просто. Вы можете перенаправить вывод в файл с помощью символа >. Например, сохраним вывод команды top:
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:
По умолчанию для перенаправления используется дескриптор файла стандартного вывода. Но вы можете указать это явно. Эта команда даст тот же результат:
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:
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:
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!