Для перенаправления ввода можно воспользоваться той же методикой, которую мы применяли для перенаправления вывода. Например, команда exec позволяет сделать источником данных для STDIN какой-нибудь файл:
exec 0< myfile
Эта команда указывает оболочке на то, что источником вводимых данных должен стать файл myfile, а не обычный STDIN. Посмотрим на перенаправление ввода в действии:
#!/bin/bash
exec 0< testfile
count=1
while read line
do
echo "Line #$count: $line"
count=$(( $count + 1 ))
done
Вот что появится на экране после запуска скрипта.
Перенаправление ввода
В одном из предыдущих материалов вы узнали о том, как использовать команду read для чтения данных, вводимых пользователем с клавиатуры. Если перенаправить ввод, сделав источником данных файл, то команда read, при попытке прочитать данные из STDIN, будет читать их из файла, а не с клавиатуры.
Некоторые администраторы Linux используют этот подход для чтения и последующей обработки лог-файлов.
Создание собственного перенаправления вывода
Перенаправляя ввод и вывод в сценариях, вы не ограничены тремя стандартными дескрипторами файлов. Как уже говорилось, можно иметь до девяти открытых дескрипторов. Остальные шесть, с номерами от 3 до 8, можно использовать для перенаправления ввода или вывода. Любой из них можно назначить файлу и использовать в коде скрипта.
Назначить дескриптор для вывода данных можно, используя команду exec:
#!/bin/bash
exec 3>myfile
echo "This should display on the screen"
echo "and this should be stored in the file" >&3
echo "And this should be back on the screen"
После запуска скрипта часть вывода попадёт на экран, часть — в файл с дескриптором 3.
Перенаправление вывода, используя собственный дескриптор
Создание дескрипторов файлов для ввода данных
Перенаправить ввод в скрипте можно точно так же, как и вывод. Сохраните STDIN в другом дескрипторе, прежде чем перенаправлять ввод данных.
После окончания чтения файла можно восстановить STDIN и пользоваться им как обычно:
#!/bin/bash
exec 6<&0
exec 0< myfile
count=1
while read line
do
echo "Line #$count: $line"
count=$(( $count + 1 ))
done
exec 0<&6
read -p "Are you done now? " answer
case $answer in
y) echo "Goodbye";;
n) echo "Sorry, this is the end.";;
esac
Испытаем сценарий.
Перенаправление ввода
В этом примере дескриптор файла 6 использовался для хранения ссылки на STDIN. Затем было сделано перенаправление ввода, источником данных для STDIN стал файл. После этого входные данные для команды read поступали из перенаправленного STDIN, то есть из файла.
После чтения файла мы возвращаем STDIN в исходное состояние, перенаправляя его в дескриптор 6. Теперь, для того, чтобы проверить, что всё работает правильно, скрипт задаёт пользователю вопрос, ожидает ввода с клавиатуры и обрабатывает то, что введено.
Закрытие дескрипторов файлов
Оболочка автоматически закрывает дескрипторы файлов после завершения работы скрипта. Однако, в некоторых случаях нужно закрывать дескрипторы вручную, до того, как скрипт закончит работу. Для того, чтобы закрыть дескриптор, его нужно перенаправить в &-. Выглядит это так:
#!/bin/bash
exec 3> myfile
echo "This is a test line of data" >&3
exec 3>&-
echo "This won't work" >&3
После исполнения скрипта мы получим сообщение об ошибке.
Попытка обращения к закрытому дескриптору файла
Всё дело в том, что мы попытались обратиться к несуществующему дескриптору.
Будьте внимательны, закрывая дескрипторы файлов в сценариях. Если вы отправляли данные в файл, потом закрыли дескриптор, потом — открыли снова, оболочка заменит существующий файл новым. То есть всё то, что было записано в этот файл ранее, будет утеряно.
Получение сведений об открытых дескрипторах
Для того, чтобы получить список всех открытых в Linux дескрипторов, можно воспользоваться командой lsof. Во многих дистрибутивах, вроде Fedora, утилита lsof находится в /usr/sbin. Эта команда весьма полезна, так как она выводит сведения о каждом дескрипторе, открытом в системе. Сюда входит и то, что открыли процессы, выполняемые в фоне, и то, что открыто пользователями, вошедшими в систему.
У этой команды есть множество ключей, рассмотрим самые важные.
• -p Позволяет указать ID процесса.
• -d Позволяет указать номер дескриптора, о котором надо получить сведения.
Для того, чтобы узнать PID текущего процесса, можно использовать специальную переменную окружения $$, в которую оболочка записывает текущий PID.
Ключ -a используется для выполнения операции логического И над результатами, возвращёнными благодаря использованию двух других ключей:
lsof -a -p $$ -d 0,1,2
Вывод сведений об открытых дескрипторах
Тип файлов, связанных с STDIN, STDOUT и STDERR — CHR (character mode, символьный режим). Так как все они указывают на терминал, имя файла соответствует имени устройства, назначенного терминалу. Все три стандартных файла доступны и для чтения, и для записи.
Посмотрим на вызов команды lsof из скрипта, в котором открыты, в дополнение к стандартным, другие дескрипторы:
#!/bin/bash
exec 3> myfile1
exec 6> myfile2
exec 7< myfile3
lsof -a -p $$ -d 0,1,2,3,6,7
Вот что получится, если этот скрипт запустить.
Просмотр дескрипторов файлов, открытых скриптом
Скрипт открыл два дескриптора для вывода (3 и 6) и один — для ввода (7). Тут же показаны и пути к файлам, использованных для настройки дескрипторов.
Подавление вывода
Иногда надо сделать так, чтобы команды в скрипте, который, например, может исполняться как фоновый процесс, ничего не выводили на экран. Для этого можно перенаправить вывод в /dev/null. Это — что-то вроде «чёрной дыры».
Вот, например, как подавить вывод сообщений об ошибках:
ls -al badfile anotherfile 2> /dev/null
Тот же подход используется, если, например, надо очистить файл, не удаляя его:
cat /dev/null > myfile
Итоги
Сегодня вы узнали о том, как в сценариях командной строки работают ввод и вывод. Теперь вы умеете обращаться с дескрипторами файлов, создавать, просматривать и закрывать их, знаете о перенаправлении потоков ввода, вывода и ошибок. Всё это очень важно в деле разработки bash-скриптов.
В следующий раз поговорим о сигналах Linux, о том, как обрабатывать их в сценариях, о запуске заданий по расписанию и о фоновых задачах.
Bash-скрипты, часть 5: сигналы, фоновые задачи, управление сценариями
В прошлый раз мы говорили о работе с потоками ввода, вывода и ошибок в bash-скриптах, о дескрипторах файлов и о перенаправлении потоков. Сейчас вы знаете уже достаточно много для того, чтобы писать что-то своё. На данном этапе освоения bash у вас вполне могут возникнуть вопросы о том, как управлять работающими скриптами, как автоматизировать их запуск.
До сих пор мы вводили имена скриптов в командную строку и нажимали Enter, что приводило к немедленному запуску программ, но это — не единственный способ вызова сценариев. Сегодня мы поговорим о том как скрипт может работать с сигналами Linux, о различных подходах к запуску скриптов и к управлению ими во время работы.
Сигналы Linux
В Linux существует более трёх десятков сигналов, которые генерирует система или приложения. Вот список наиболее часто используемых, которые наверняка пригодятся при разработке сценариев командной строки.
| Код сигнала | Название | Описание |
| 1 | SIGHUP | Закрытие терминала |
| 2 | SIGINT | Сигнал остановки процесса пользователем с терминала (CTRL + C) |
| 3 | SIGQUIT | Сигнал остановки процесса пользователем с терминала (CTRL + \) с дампом памяти |
| 9 | SIGKILL | Безусловное завершение процесса |
| 15 | SIGTERM | Сигнал запроса завершения процесса |
| 17 | SIGSTOP | Принудительная приостановка выполнения процесса, но не завершение его работы |
| 18 | SIGTSTP | Приостановка процесса с терминала (CTRL + Z), но не завершение работы |
| 19 | SIGCONT | Продолжение выполнения ранее остановленного процесса |
Если оболочка bash получает сигнал SIGHUP когда вы закрываете терминал, она завершает работу. Перед выходом она отправляет сигнал SIGHUP всем запущенным в ней процессам, включая выполняющиеся скрипты.
Сигнал SIGINT приводит к временной остановке работы. Ядро Linux перестаёт выделять оболочке процессорное время. Когда это происходит, оболочка уведомляет процессы, отправляя им сигнал SIGINT.
Bash-скрипты не контролируют эти сигналы, но они могут распознавать их и выполнять некие команды для подготовки скрипта к последствиям, вызываемым сигналами.
Отправка сигналов скриптам
Оболочка bash позволяет вам отправлять скриптам сигналы, пользуясь комбинациями клавиш на клавиатуре. Это оказывается очень кстати если нужно временно остановить выполняющийся скрипт или завершить его работу.
Завершение работы процесса
Комбинация клавиш CTRL + C генерирует сигнал SIGINT и отправляет его всем процессам, выполняющимся в оболочке, что приводит к завершению их работы.
Выполним в оболочке такую команду:
$ sleep 100
После этого завершим её работу комбинацией клавиш CTRL + C.
Завершение работы процесса с клавиатуры
Временная остановка процесса
Комбинация клавиш CTRL + Z позволяет сгенерировать сигнал SIGTSTP, который приостанавливает работу процесса, но не завершает его выполнение. Такой процесс остаётся в памяти, его работу можно возобновить.
Выполним в оболочке команду:
$ sleep 100
И временно остановим её комбинацией клавиш CTRL + Z.
Приостановка процесса
Число в квадратных скобках — это номер задания, который оболочка назначает процессу. Оболочка рассматривает процессы, выполняющиеся в ней, как задания с уникальными номерами. Первому процессу назначается номер 1, второму — 2, и так далее.
Если вы приостановите задание, привязанное к оболочке, и попытаетесь выйти из неё, bash выдаст предупреждение.
Просмотреть приостановленные задания можно такой командой:
ps –l
Список заданий
В колонке S, выводящей состояние процесса, для приостановленных процессов выводится T. Это указывает на то, что команда либо приостановлена, либо находится в состоянии трассировки.
Если нужно завершить работу приостановленного процесса, можно воспользоваться командой kill. Подробности о ней можно почитать здесь. Выглядит её вызов так:
kill processID