7.8 Ein- und Ausgabeumlenkung

Normalerweise funktioniert das Arbeiten mit einem Unix-Prozess folgendermaßen: Sie geben die gewünschten Befehle über die Tastatur ein, und der Prozess führt sie aus. Dabei gibt der Prozess die Ergebnisse der Arbeit auf dem Bildschirm aus. Mit der Ein- und Ausgabeumlenkung, einem mächtigen Werkzeug in der Shell, lässt sich dies ändern.

Jedem Prozess sind unter Unix standardmäßig drei Deskriptoren zugewiesen. Hierüber können Ein- und Ausgabe des Programms erfolgen. Ein Deskriptor stellt für ein Programm eine Möglichkeit dar, zu lesen und zu schreiben. Ob dabei in eine Datei oder auf den Bildschirm geschrieben wird, ist egal. [Fn. Eigentlich kann man nicht sagen, dass »ein Programm auf den Bildschirm schreibt«. Das Programm schreibt die Daten über Deskriptoren, den Rest erledigt der Kernel (s. Kapitel 5).] Deskriptoren sind für ein Programm vollständig transparent.

Doch nun zurück zu den erwähnten drei Standarddeskriptoren. Dies sind:

• Standardeingabe (0, STDIN)
• Standardausgabe (1, STDOUT)
• Standardfehlerausgabe (2, STDERR)

Die Zahlenwerte in den Klammern sind die dem Deskriptor zugewiesenen Nummern, mit denen Sie in der Shell arbeiten können. Tippen Sie also z. B. »1« für die Standardausgabe, die mit STDOUT bezeichnet wird.

7.8.1 Ausgabeumlenkung

Fast jedes Programm gibt Daten auf dem Monitor aus. Diese können, wie bereits erwähnt, umgeleitet werden. Doch wohin? Unter Unix-Systemen erfolgt die Umleitung in Dateien. [Fn. Später werden Sie Pipes kennenlernen, die ähnliche Möglichkeiten wie die Ein- und Aus- gabeumlenkung bieten.] Dadurch kann beispielsweise die Ausgabe eines Programms protokolliert oder später mit einem Editor bearbeitet werden.

Nehmen wir einmal an, die Ausgabe des ls-Programms solle in die Datei list umgeleitet werden. Dazu muss lediglich folgender Befehl ausgeführt werden:

Listing 7.46 Eine Ausgabeumlenkung

user$ ls 1> list

Die »1« vor dem Größer-als-Zeichen dient dabei zur Angabe des Deskriptors, hier also STDOUT. Das Größer-als-Zeichen selbst wird von der Shell als Befehl zur Umlenkung der Ausgabe interpretiert. Mit cat list können Sie sich die Ausgabe des ls-Programmes ansehen.

Eine Ausgabeumlenkung erfolgt durch ein Größer-als-Zeichen (>), wobei die Nummer des Deskriptors (entweder »1« für STDOUT oder »2« für STDERR) vorangestellt werden sollte. Wird keine Nummer vorangestellt, wird automatisch die Standardausgabe (STDOUT) verwendet.

7.8.2 Fehlerumlenkung

Gäbe es im obigen Beispiel einen Fehler, etwa weil die Zugriffsberechtigung das Anzeigen des Dateiinhalts eines bestimmten Verzeichnisses verböte, so erschiene auf dem Bildschirm eine Fehlermeldung. Doch auch diese kann umgelenkt werden.

Listing 7.47 Eine Umlenkung der Fehlerausgabe

user$ ls /root
ls: root: Permission denied
user$ ls /root 2>log


user$ cat log
ls: root: Permission denied

Wie Sie sehen, ist auch die Umlenkung der Fehlerausgabe sehr einfach zu bewerkstelligen. Ein spezieller Trick zur Unterdrückung von Fehlermeldungen bietet sich übrigens durch die Umlenkung der Fehlerausgabe auf den »Mülleimer« /dev/null. Diese Technik ist besonders dann hilfreich, wenn man als normaler Benutzer eine Dateisuche mit find im ganzen Dateisystem startet – der Zugriff auf viele Verzeichnisse wird Ihnen dabei nicht gestattet, und der Bildschirm wird mit Fehlermeldungen übersät sein. Durch die Umlenkung der Fehlerausgabe nach /dev/null kann Ihnen dies erspart bleiben. Parallel dazu können Sie – denn auch dies ist möglich – die Standardausgabe in eine Datei umlenken, um die Suchergebnisse zu protokollieren:

Listing 7.48 Unterdrückung von Fehlern

user$ find / -name Dateiname >Ergebnisse 2>/dev/null

7.8.3 Die Ausgabe an eine Umlenkung anhängen

Manchmal möchte man sowohl die Standardausgabe als auch die Fehlerausgabe protokollieren – und dies in der korrekten Reihenfolge. In diesem Fall bietet die Unix-Shell noch ein weiteres Feature, nämlich das Anhängen einer Umlenkung an eine andere.

Dabei wird hinter die Anweisung zur Ausgabeumlenkung ein kaufmännisches Und (&) gesetzt, dem unmittelbar, also ohne Leerzeichen, die Nummer des Deskriptors folgen muss, an dessen Umlenkung die Ausgabe angehängt werden soll, etwa 2>&1.

Listing 7.49 Anhängen einer Umlenkung

user$ ls /home /root >log 2>&1
user$ cat log
ls: root: Permission denied
/home:
Makefile

backup
cdp_xe

/root:

7.8.4 Eine Ausgabe in eine bestehende Datei umlenken

Manchmal kommt es vor, dass eine Ausgabe in eine Datei umgelenkt werden soll, in der sich bereits ein Inhalt befindet, der jedoch nicht überschrieben werden soll. Um dieses Problem zu lösen, hängen Sie die Ausgabe an den bestehenden Dateiinhalt an. Dies wird mit zwei Größer-als-Zeichen realisiert:

Listing 7.50 Text anhängen

$ uname -a >log
$ who am i >>log
$ cat log
OpenBSD eygo.sun 3.6 EYGO#0 i386
cdp_xe   ttyp7    Mar 19 14:30

7.8.5 Eingabeumlenkung

In den meisten Fällen gibt man Befehle und Eingaben für Prozesse über die Tastatur ein – dies lässt sich ändern. Falls Sie sich fragen, was Ihnen dieses Feature überhaupt bringen soll, sei gesagt, dass der richtige Nutzwert sich erst in der Programmierung von Shellskripten zeigt. Aber auch im Alltag kann die Eingabeumlenkung hilfreich sein, hierzu ein kleines Beispiel:

[zB]Ein Programm soll jeden Tag zwanzigmal ausgeführt werden. Das Programm benötigt dabei verschiedene Eingaben, nämlich den Namen des Anwenders und dessen User-ID. Da Sie diese Daten nicht jeden Tag zwanzigmal erneut eingeben möchten, können Sie sich durch eine Eingabeumlenkung und die somit vorgenommene Automatisierung dieser Eingabe Arbeit ersparen. Zur Demonstration des Beispiels soll ein kleines Shellskript dienen, das eben genau diese Eingaben, also den Benutzernamen und die User-ID, abfragt (gute Programme bekommen dies natürlich allein heraus).

Listing 7.51 Ein Aufruf von tool.sh

$ ./tool.sh
Benutzername: Steffen Wendzel
User-ID: 1000
Danke für Ihre Anmeldung, Steffen Wendzel (1000).

Nun lenken wir die benötigten Eingabedaten einfach in eine Datei um. Dabei sollten Sie wissen, dass die Zeichensequenz \n dem Drücken der Eingabetaste entspricht und in der Ausgabe eine neue Zeile einleitet. Durch den Parameter -e werden die Escape-Sequenzen entsprechend interpretiert. Bei der Z-Shell kann dieser Parameter aber auch weggelassen werden.

Listing 7.52 Erstellen einer Datei mit den typischen Eingaben

$ echo -e "Steffen Wendzel\n1000\n" > Eingabe
$ cat Eingabe
Steffen Wendzel
1000

$

Die Eingabeumlenkung funktioniert anders als die Ausgabeumlenkung mit einem Kleiner-als-Zeichen (<). Wir lenken nun die Datei Eingabe in das tool.sh-Skript um und müssen so nie wieder selbst die Eingabe tätigen.

Listing 7.53 Eingabeumlenkung

$ ./tool.sh <Eingabe
Benutzername: User-ID: Danke für Ihre Anmeldung,
Steffen Wendzel (1000).

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