Przypomnienie:
- Podstawowych poleceń z poprzednich zajęć
- Uzupełnienie tego co nie zostało zrobione na poprzednich zajęciach
Poznanie:
- Przekierowywania standardowego wejścia i wyjścia procesów
- Przetwarzania potokowego
- Operacji na plikach z użyciem filtrów
- Wyrażenia regularne
(dodatkowe informacje: man nazwa polecenia, lub polecenie --help )
I. Standardowe wejście/wyjście
Dla każdego procesu system tworzy:
- standardowy strumień wejściowy (ang.standard input), reprezentujący urządzenia wejściowe, np. klawiaturę i dysk,
- standardowy strumień wyjściowy (ang. standard output), którym może być terminal (monitor komputera) lub plik oraz
- strumień diagnostyczny (ang. standard error).
Strumienie wejściowy, wyjściowy i diagnostyczny oznaczane są odpowiednio: stdin, stdout, stderr.
Każdy strumień ma odpowiadające mu wartości: stdin – 0, stdout – 1 i stderr – 2.
Standardowe strumienie procesów charakteryzują się następującymi cechami:
1. Dane odczytywane są poprzez standardowe wejście.
2. Dane wypisywane są na standardowym wyjściu lub standardowym wejściu diagnostycznym.
3. Raz przeczytanych danych nie można ponownie przeczytać.
Działanie standardowych strumieni ilustruje program cat. Uruchomienie tego programu bez
argumentów powoduje przepisanie tego, co zostanie wpisane z klawiatury na ekran.
Polecenie to można zakończyć za pomocą kombinacji Ctrl-D.
II. Przekierowanie wejścia/wyjścia procesów
Istnieje możliwość przeadresowania strumieni wyjściowych i wejściowych.
Zmianę standardowego wejścia, wyjścia i wyjścia diagnostycznego można dokonać za pomocą operatorów: >, <, >>, <<.
Operator > powoduje przeadresowanie standardowego wyjścia, czyli utworzenie pliku i zapisanie w nim tego, co proces wypisałby na standardowym wyjściu.
Jeśli wskazany plik już istnieje, zostanie on usunięty i utworzony na nowo.
$ cat > plik.txt
To jest plik.
Ala ma kota.
^D (ctrl-d)
Operator < powoduje przeadresowanie standardowego wejścia procesu, czyli pobranie danych
wejściowych ze wskazanego pliku:
cat < plik.txt
Operatory > i < można używać jednocześnie, przeadresowując zarówno wyjście jak i wejście, co spowoduje, że zawartość pliku plik.txt zostaje skopiowana do pliku plik_nowy.txt:
cat < plik.txt > plik_nowy.txt
Operator >> przeadresowuje standardowe wyjście, dopisując wyniki działania programu na końcu istniejącego pliku:
cat >> plik.txt
Kot ma Ale.
^D
Operator << powoduje, że do procesu zostaną przekazane dane ze standardowego wejścia aż do napotkania wskazanego napisu:
cat << przerwa
> Ala ma kota
> Kot ma Ale
> przerwa
Ala ma kota
Niektóre polecenia równolegle z wyświetlanymi na standardowym wyjściu informacjami
wysyłają dodatkowe informacje informujące o błędach przetwarzania na standardowe wyjście
diagnostyczne. Istnieje możliwość niezależnego przekierowania strumienia diagnostycznego,
poprzez operator > poprzedzony numerem wyjścia diagnostycznego, czyli 2:
cat plik1.txt plik2.txt 2> plik3.err
Polecenie to spowoduje wyświetlenie zawartości plików plik1.txt i plik2.txt oraz zapisanie
informacji o błędach do pliku plik3.err.
W celu pominięcia komunikatów o błędach, wyjście diagnostyczne można przeadresować
do pliku /dev/null. Wszystko co zostaje wysłane do pliku null, znajdującego się w katalogu
/dev zostanie utracone:
cat plik1.txt plik2.txt> plik3.txt 2> /dev/null
Polecenie to spowoduje zapisanie zawartości plików plik1.txt i plik2.txt do pliku plik3.txt
oraz jednocześnie zignoruje komunikaty o błędach.
W przypadku gdy strumień diagnostyczny ma trafiać tam, gdzie strumień wyjściowy,
należy użyć zapisu 2>&1:
cat plik1.txt plik2.txt> plik3.txt 2>&1
III. Przetwarzanie potokowe
Standardowe wyjście jednego procesu możne być połączone ze standardowym wejściowym
innego procesu, tworząc tzw. potok pomiędzy tymi procesami.
Przetwarzanie potokowe polega na buforowaniu przez system danych produkowanych
przez pierwszy proces i następnie odczytywaniu tych danych przez drugi proces. Innymi
słowy proces w potoku czyta dane z wejścia, które zostało przeadresowane na wyjście
procesu poprzedniego. W potoku może brać udział jednocześnie kilka procesów. Poniżej
podano przykłady potoków:
1. Proces ls podaje wynik procesowi more, który w efekcie wyświetla listing strona po
stronie:
ls – al|more
2. Proces who podaje wynik procesowi sort, podając posortowaną listę pracowników
pracujących w systemie:
who|sort
3. Proces ps podaje wynik procesowi grep, wyszukując na liście procesów linii
zawierających słowo csh:
ps -ef|grep csh
4. Proces ls podaje wynik procesowi sort, który następnie podaje wynik procesowi
head, wyświetlając pierwszych 10 najmniejszych plików:
ls -l /usr/bin|sort -bnr +4 -5|head.
IV. Filtry
Istnieją programy, których zadaniem jest odczyt danych ze standardowego wejścia,
przetworzenie tych danych i ich zapis na standardowe wyjście. Programy takie nazywane są
filtrami i są szeroko wykorzystywane w przetwarzaniu potokowym. Poniżej przedstawiono
najczęściej wykorzystywane filtry:
more – wyświetla zawartość pliku ze stronicowaniem.
- n definiuje rozmiar strony (n linii)
+n określa od której linii rozpocznie się wyświetlanie
cat – najprostszy filtr, nie wprowadzający zmian do przetwarzanych danych. Użyteczne
przełączniki (opcje):
–s z paru pustych linii robi jedna
–n numeruje wszystkie linie
–b numeruje niepuste linie
-A pokazuje znaki specjalne
head – wyświetla początkową część pliku o podanej nazwie lub danych wejściowych
otrzymanych z potoku gdy nazwa pliku nie jest podana. Standardowo wyświetlanych jest
pierwszych 10 linii odczytanych danych. Używając przełączników liczbę tą można zmienić:
–c pozwala określić liczbę wyświetlanych znaków
–n pozwala określić liczbę wyświetlanych linii
tail – wyświetla końcową część pliku o podanej nazwie lub danych wejściowych
otrzymanych z potoku, gdy nazwa pliku nie jest podana,. Standardowo wyświetlanych jest
ostatnich 10 linii danych. Używając przełączników liczbę tą można zmienić:
–f powoduje, że dane po zapisaniu ich do pliku są wyświetlane na standardowym
wyjściu
sort – służy do sortowania danych wejściowych, które domyślnie sortowane są
leksykograficznie. Sortowanie danych odbywa się liniami. Najważniejsze przełączniki:
–n pozwala sortować numerycznie
–b ignoruje przy sortowaniu spacje znajdujące się na początku linii
-t pozwala zmienić domyślny separator kolumn, którym są znaki tabulacji lub spacji
-f pozwala ignorować przy sortowaniu wielkość liter
-r odwraca kolejność sortowania
+liczba pozwala by sortowanie odbywało się względem dowolnej kolumny
( a nie początku linii). Liczba określa liczbę kolumn pominiętych przy
sortowaniu
-o nazwa_pliku zapisuje rezultat sortowania do pliku o podanej nazwie
uniq – umozliwia usunięcie powtarzających się, sąsiadujących linii danych wejściowych.
–d wyświetla z danych wejściowych tylko linie powtarzające się
–u wyświetla z danych wejściowych tylko linie unikalne
–c zlicza liczbę powtórzeń
wc – zlicza znaki, słowa i linie w podanych danych wejściowych. Standardowo
wyświetlane są wszystkie trzy wartości, ale można to zmienić:
–l pozwala zliczać tylko linie
–w pozwala zliczać tylko słowa
-c pozwala zliczać tylko znaki
tr – pozwala zamienić łańcuchy tekstowe, które podawane są jako argumenty wejściowe.
Znaki z pierwszego łańcuch zamieniane są na znaki z drugiego łańcucha. Dodatkowo,
dzięki przełącznikom możliwe jest następujące przetwarzanie:
–d usuwa podane po przełączniku znaki
–s usuwa powtarzające się sąsiednie znaki
tr „a-z” „A-Z” <plik - zamienia małe litery na duże w pliku
cut – pozwala wyświetlić fragmenty wierszy danych wejściowych. Zwykle jest to
wycinanie odpowiednich kolumn.
–c pozwala określić pozycję znakowe wycinanych fragmentów wierszy, np. -c 1-72
wyświetla pierwsze 72 znaki każdego wiersza
–f pozwala określić numery wycinanych kolumn, np. -f1,3-5,10 wyświetla pierwszą
kolumnę, kolumny od 3 do 5 oraz kolumnę 10.
–d pozwala zmienić domyślny separator kolumn, którym jest znak tabulacji
grep [opcje] wyrażenie [lista_plików]- przeszukuje dane pochodzące ze
standardowego wejścia lub pliki wyszczególnione na liście plików, wypisując tylko linie
zawierające szukane wyrażenie. Szukane wyrażenie zapisywane jest za pomocą wyrażenia
regularnego.
Najważniejsze przełączniki:
-v wyszukuje linie nie zawierające szukanego wzorca
-c podaje liczbę odszukanych wyrażeń
-i ignoruje wielkość liter przy wyszukiwaniu
-n wyświetla numery linii zawierających dany wzorzec
-h przy wyświetlaniu linii zawierających szukany wzorzec pomija nazwy plików
-r pozwala na przeszukiwanie rekurencyjne, np. grep wzorzec –r katalog
-l pokazuje nazwy plików zawierających określony wzorzec
-L pokazuje nazwy plików nie zawierających określonego wzorca
Zasady konstrukcji podstawowych wyrażeń regularnych opisujących szukany wzorzec są
następujące:
. – reprezentuje dowolny znak
[abc] – oznacza jeden ze znaków a, b lub c
[a-z]- oznacza jeden ze znaków z podanego zbioru
[^0-9] – oznacza dopełnienie podanego zbioru
.* - oznacza dowolny ciąg znaków
* - reprezentuje powtórzenie dowolną liczbę razy wyrażenia znajdującego się
bezpośrednio po lewej stronie np. (A[a]* określa A, Aa, Aaa,
Aaaaaaaaa, itd.)
^ - reprezentuje początek linii
$ - reprezentuje koniec linii
a\{n\} - oznacza n-krotne wystąpienie znaku występującego bezpośrednio po lewej
stronie nawiasów
a\{n, \} - oznacza co najmniej n-krotne wystąpienie znaku występującego
bezpośrednio po lewej stronie nawiasów
a\{, m\} - oznacza co najwyżej m-krotne wystąpienie znaku występującego po
lewej stronie nawiasów
a\{n,m\} - oznacza co najmniej n-krotne i co najwyżej m-krotne wystąpienie znaku
występującego po lewej stronie nawiasów
Dodatkowo istnieje specjalna grupa znaków mająca znaczenie specjalne. Do znaków
tych należą: . * {} () ^ [ ] \ < > $ . W celu wykorzystania tych znaków jako
zwykłych znaków, należy je poprzedzić znakiem “\”.
Oprócz podstawowych wyrażeń regularnych istnieją wyrażenia rozszerzone,
pozwalające w krótszy sposób opisać poszukiwane wyrażenie i oferujące bogatsze
możliwości opisu wyrażeń. W celu użycia rozszerzonych wyrażeń regularnych, należy
polecenie grep użyć z przełącznikiem – E, lub wykorzystać polecenie egrep.
1. Wykonaj kopię pliku /etc/passwd umieszczoną w Twoim katalogu domowym.
2. Wyświetl plik passwd z podziałem na strony przyjmując, że strona ma 5 linii tekstu.
3. Korzystając z polecenia cat utwórz plik tekst3, który będzie składał się z zawartości pliku tekst1, ciągu znaków podanego ze standardowego wejścia (klawiatury) i pliku tekst2.
4. Wyświetl po 5 pierwszych linii wszystkich plików w swoim katalogu domowym w taki sposób, aby nie były wyświetlane ich nazwy.
5. Wyświetl linie o numerach 3, 4 i 5 z pliku ~/passwd (polecenia cat i grep)
6. Wyświetl linie o numerach 7, 6 i 5 od końca pliku ~/passwd (cat, sort, grep)
7. Wyświetl zawartość ~/passwd w jednej linii (polecenie cat i tr)
8. Za pomocą filtru tr wykonaj modyfikację pliku, polegającą na umieszczeniu każdego słowa w osobnej linii. (znak nowej linii to \n)
9. Zlicz wszystkie pliki znajdujące się w katalogu /etc i jego podkatalogach
10. Napisać polecenie zliczające sumę znaków z pierwszych trzech linii pliku passwd
11. Wyświetl listę plików z aktualnego katalogu, zamieniając wszystkie małe litery na duże.
12. Wyświetl listę praw dostępu do plików w aktualnym katalogu, ich rozmiar i nazwę
13. Wyświetl listę plików w aktualnym katalogu, posortowaną według rozmiaru pliku
14. Wyświetl zawartość pliku ~/passwd posortowaną wg numerów UID w kolejności od największego do najmniejszego
15. Wyświetl zawartość pliku ~/passwd posortowaną najpierw wg numerów GID w kolejności od największego do najmniejszego, a następnie UID
16. Podaj liczbę plików każdego użytkownika
17. ** Sporządź statystykę praw dostępu (dla każdego z praw dostępu podaj ile razy zostało ono przydzielone)
18. Podaj nazwy trzech najmniejszych plików w katalogu posortowane wg nazwy
23. ** Dla każdego takiego użytkownika należy wyświetlić jego identyfikator i listę terminali na których pracuje.
Uwaga.
Sprawozdanie należy przesłać przed zakończeniem zajęć. Potem będzie to niemożliwe.
UWAGA.
Nadzorującym kurs Systemy Operacyjne jest dr inz. Zbigniew Sołtys
Wszelkie sugestie i uwagi co do zajęć proszę kierować do prowadzących lub do w/w.
...
stickpl