2.1 Цель лабораторной работы

Ознакомление с командным языком системы UNIX, оболочкой bash, перенаправлением потоков ввода/вывода и с программными каналами.

2.2. Методические указания по организации самостоятельной работы

2.2.1 Общие положения

Работу ОС UNIX можно представить в виде функционирования множества взаимосвязанных процессов. При загрузке системы сначала запускается ядро, которое в свою очередь запускает основную задачу, порождающую все последующие процессы – процесс init (процесс № 1).

Взаимодействие пользователя с системой UNIX происходит в интерактивном режиме посредством командного языка. Оболочка операционной системы – shell – интерпретирует вводимые команды, запускает соответствующие программы (процессы), формирует и выводит ответные сообщения.

Важной составной частью UNIX является файловая система. Она имеет иерархическую структуру, образующую дерево каталогов и файлов. Корневой каталог обозначается символом "/", путь по дереву каталогов состоит из имен каталогов, разделенных символом "/", например:

/usr/include/sys

2.2.2. Перенаправление потоков и программные каналы

В ОС UNIX существует три стандартных потока: поток ввода, поток вывода и поток стандартного протокола (поток ошибок).

Перенаправление потоков позволяет изменить стандартный ввод (вывод):

<      – изменение источника стандартного ввода;

>, >>      – изменение приемника стандартного вывода.

Примеры:

cat > filename - перенаправление вывода программы cat в файл filename (если этот файл существует, то его прежнее содержимое будет утеряно);

cat >> filename - добавить содержимое вывода программы cat к содержимому файла filename;

cat < filename - сформировать стандартный ввод программы cat из содержимого файла filename.

Стандартные потоки - поток ввода, поток вывода и поток ошибок (поток протокола) имеют фиксированную нумерацию - 0, 1 и 2 соответственно. Эти номера (номера дескрипторов потоков) можно использовать в явном виде. Например, запись

prog 1>file

эквивалентна записи

prog >file

Для того, чтобы отличить имя потока от имени файла, перед номером потока ставится символ ‘&’:

prog >file 2>&1

Канал - это программное средство, связывающее процессы ОС UNIX буфером ввода/вывода. Запуск процессов в виде

$ процесс_1 | процесс_2 | ... | процесс_n

означает, что стандартный вывод процесса_1 будет замкнут на стандартный ввод процесса_2, стандартный вывод процесса_2 будет замкнут на стандартный ввод процесса_3 и т.д. При этом сначала создается канал, а потом на выполнение одновременно запускаются все процессы, и общее время их выполнения определяется более медленным процессом.

Пример:      ls | wc -l

Команда ls выводит на экран (стандартный поток вывода) список файлов текущего каталога, а команда wc -l считает количество строк во входном потоке (в файле, а если файл не указан – в стандартном входном потоке). Таким образом, объединение этих двух команд программным каналом позволяет посчитать количество файлов в текущем каталоге. Те же действия можно организовать так:

ls > buffer

wc -l < buffer

rm -f buffer