Curso de Administración GNU/Linux Nivel I · A la hora de que el Sistema Operativo GNU/Linux...

Nivel I

Curso de AdministraciónGNU/Linux

Facultad de Ciencia y Tecnología – Oro Verde - 2009Facultad de Ciencia y Tecnología – Oro Verde - 2009

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Nivel I

Curso de AdministraciónGNU/Linux

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El Curso de Administración de GNU/Linux en su nivel I pretende formar profesionales en el ámbito del Software Libre.

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Tuberías y Redirección de Flujos

Manejo de Flujos y Redirección

Algunos Comandos Útiles

Capítulo 6: Redes en GNU/Linux y Expresiones RegularesCapítulo 6: Redes en GNU/Linux y Expresiones Regulares

En la última clase del curso aprenderemos como trabajar con la línea de comandos para manejar la información en nuestro sistema. Veremos que siempre que estemos trabajando en una terminal tendremos a nuestra disposición 3 archivos que tienen una función especial de acuerdo al comando que estemos ejecutando. Veremos además que podemos cambiar el sentido de la información en la medida que lo deseemos y explicaremos los comandos y herramientas que utilizamos para ello.

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En todo momento existen tres archivos abiertos en el sistema:

Entrada Estándar Teclado

Salida Estándar Pantalla

Salida de Error Salida de Pantalla y Archivos de Log

Estos archivos tienen asociados descriptores de archivos o 3file descriptors (fd)

Curso de Administración GNU/LinuxNivel I

Clase 12: Tuberías y Redirección de FlujosClase 12: Tuberías y Redirección de Flujos

Una vez que una Shell o Intérprete de Comandos comienza su funcionamiento, se ejecutan y permanecen todo el tiempo operativos 3 archivos que son utilizados internamente por el sistema y por todos los usuarios. En gran parte en forma transparente, estos archivos son:

● Entra Estándar: lugar por donde se ingresan datos a la línea de comandos (generalmente asociada al teclado).

● Salida Estándar: es el lugar a donde se van a mostrar los datos que los distintos programas o comandos brindan (generalmente se asocia a la pantalla del usuario).

● Salida de Error: es el lugar donde los distintos comandos y programas del sistema van a mostrar información sobre los distintos errores o eventos anormales que suceden en el sistema (generalmente se asocian a la pantalla o en algunos casos a archivos especiales denominados archivos de log o logfiles).

Estos 3 archivos están siempre abiertos y veremos que podemos trabajar con ellos, modificar su funcionamiento y cambiar su ubicación conforme a nuestras necesidades, esto representa una utilidad muy importante ya que podemos separar y redireccionar el camino de la información (por ejemplo podemos leer datos de un archivo de texto en lugar de utilizar el teclado, redirigir la salida de un programa hacia un archivo o hacia un dispositivo como una impresora y guardar los mensajes de error de una forma separada para poder identificar porqué una aplicación termina de forma inadecuada).

A la hora de que el Sistema Operativo GNU/Linux identifique estos 3 archivos y los utilice, va a utilizar un archivo especial denominado Descriptor de Archivos (File Descriptor o fd de ahora en adelante). Un fd es un tipo de archivo de bloque especial, ubicado en el directorio /dev y que va referenciar a éstosarchivos explicados anteriormente.

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Entrada estándar (stdin):

Este file descriptor es una entrada de flujo de texto. Por defecto está asociada al teclado. Laentrada estándar se identifica con el file descriptor .0

Salida estándar (stdout):

Es la salida por defecto del flujo de caracteres de un programa. Por defecto asociada a lapantalla. Se identifica con el file descriptor .1

Error estándar (stderr):

Es también un salida de flujo de caracteres, pero se usa exclusivamente para mostrar erroresu otra información no relacionada con los resultados normales de un comando. Se identificacon el file descriptor .2



A la hora de trabajar con cualquier comando contamos en una terminal con 3 tipos de archivos abiertos mencionados anteriormente. Para trabajar con ellos vamos a utilizar descriptores de archivos los cuales contienen un archivo de dispositivo de bloque el cual se encuentra en el directorio /dev.

Por entrada estándar (stdin) entendemos todo flujo de datos que va a alimentar o servir de ingreso de datos a las distintas aplicaciones o comandos que se ejecuten, la entrada estándar por defecto es el teclado aunque esto puede cambiarse, y se le asocia el descriptor de archivo número 0.

Por salida estándar (stdout) entendemos a todo flujo de datos que va a mostrarse para informar al usuario o a las distintas aplicaciones sobre distintos sucesos que ocurren a medida que los programas se ejecutan o terminan. La salida estándar por defecto es la pantalla del usuario, aunque esto puede cambiarse, y se le asocia el descriptor de archivo número 1.

Por error estándar (stderr) entendemos a todo el flujo de datos que se utiliza para mostrar información sobre anomalías o comportamientos no esperados en el funcionamiento de distintas aplicaciones, a veces puede resultar interesante este tipo de información para determinar porque un programa termina de forma errónea o fuera de lo común, el error estándar por defecto es la pantalla del usuario, aunque esto puede cambiarse, y se le asocia el descriptor de archivo número 2.

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Redirecciones

Por redirección entendemos al proceso de cambiar el destino de un flujo de datos haciacualquier otro que especifiquemos, para esto contamos con los siguientes operadores:

Operador >>: permite cambiar el destino de un flujo de datos hacia donde lo

especifiquemos. Redirige la salida estándar y la salida de error

Operador <<: permite cambiar el origen de un flujo de datos hacia donde lo

especifiquemos. Redirige la entrada estándar

Operador ||: envía la salida de un comando (stdout) como entrada de otro comando

(stdin). Permite concatenar comandos en una sola línea



Como vimos anteriormente, existen 3 archivos abiertos en todo momento y utilizados por la línea de comandos para el manejo de información.Una de las cosas que nos permiten la mayoría de las Shell en GNU/Linux (Bash en este caso) es el hecho de poder modificar este comportamiento para poder realizar tareas de forma más eficiente y en base a cuales sea nuestras necesidades en casa caso.

● Operador > : este operador se utiliza cuando queremos redirigir la salida estándar y de error de un comando hacia otro lugar que no sea el definido por defecto (la pantalla del usuario), podemos utilizarlo por ejemplo para guardar en un archivo todo el resultado de un programa, para poder analizarlo más tarde.

● Operador < : este operador nos permite modificar la fuente origen de datos que un comando utiliza hacia otro lugar que no sea el definido por defecto (el teclado o terminal en donde nos encontramos trabajando),podemos utilizarlo para ingresar datos que tenemos guardados en un archivo de texto, en lugar de tipearlos uno a uno desde la Shell.

● Operador | : en este caso este operador manda la salida estándar de un comando como entrada estándar del siguiente, es muy utilizado porque permite integrar el uso de varios comandos de la Shell en una sola línea, como veremos a continuación.

A continuación examinaremos algunos ejemplos del uso de estos operadores para poder entender mejor éstos conceptos.

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Redirecciones

Por redirección entendemos al proceso de cambiar el destino de un flujo de datos haciacualquier otro que especifiquemos, para esto contamos con los siguientes operadores:

Operador >>>>: agrega datos al final de un destino y si éste no existe, se crea. Permite anexar datos a la salida estándar o de error.

Operador <<<<: permite leer más de una línea de un destino especificado. Permite leer múltiples lineas de la entrada estándar.

Operador &&: representa el lugar a donde “apunta” cada descriptor de archivo. Puede utilizarse para apuntar un descriptor de archivo a otro.



Además existen otros operadores que también son muy utilizados:

● Operador >> : se utiliza para anexar o añadir datos a un flujo especificado comodestino, tiene ventajas con respecto al operador > ya que éste simplemente sobreescribe un destino especificado, borrando los datosque contenía anteriormente.

● Operador << : este operador nos permite leer más de una línea a la vez para una fuente de datos especificada, se utiliza mucho en algo conocido como “Here Documents” que veremos a continuación.

● Operador & : se utiliza para representar el lugar o destino al que apunta un descriptor de archivos determinado, sirve para redirigir un flujo de datos hacia un lugar donde apunta otro ya establecido.

A continuación examinaremos algunos ejemplos del uso de estos operadores para poderentender mejor éstos conceptos.

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Ejemplo de redirección de stdout y stderr:

$ls > archivo.lst

Ejemplo de redirección de stderr:

$cat archivoQueNoExiste 2> archivoDeErrores

Ejemplo de redirección de más de una línea:

$sort << detener> juan> pedro> gustavo> natalia> detener


A continuación examinaremos algunos ejemplos en los que se ve en uso de lo explicado anteriormente.

En el primer caso lo que estamos haciendo es redirigir toda la salida estándar y la salida de error hacia un archivo de texto (archivo.lst) en este caso, si ejecutamos este comando veremos que por pantalla no debería mostrarse nada y que todo la información que se hubiera mostrado normalmente se almacenó en ese archivo.

En el segundo caso lo que hacemos es redirigir solamente los mensajes de error que devuelve el comando ls (éste devuelve un mensaje de error cuando no existe un destino válido para listar los archivos) y lo redirigimos hacia un archivo que va a contener esa información.

En el último ejemplo lo que hacemos es utilizar el comando sort para ordenar una lista de palabras en orden alfabético, y en este caso se utiliza el carácter << como delimitador. Esto quiere decir se ordenarán que todas las palabras que ingresemos a continuación, hasta que escribamos la palabra que establecimos como delimitador (en este caso detener) y luego de eso el comando va a procesar ese listado.

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Ejemplo del uso de tuberías para filtrar la salida:

$ cat /etc/passwd | grep root

Anexando contenido al final de un archivo:

$echo “última línea” >> archivoFinal

Contando la cantidad de líneas de un archivo

$ wc -l < /etc/apt/sources.list


En el primer ejemplo lo que hacemos es filtrar de todo el contenido el archivo passwd que contiene información sobre las cuentas del sistema, únicamente aquellas líneas que contengan la palabra root (el comando grep actúa como filtro como veremos más adelante). Para esto utilizamos el operador | para pasar la salida del comando cat que muestra todo el contenido de un archivo al comando grep que se va a encargar derealizar el filtrado del mismo.

En el segundo caso vemos como podemos anexar líneas al final de un archivo utilizando el operador >>. Este se usa cuando queremos añadir líneas al final de un archivo o un destino válido. Para esto utilizamos el comando echo que nos muestra una línea de caracteres por la salida estándar, y la redirigimos al final del archivo archivoFinal.

Finalmente vemos como podemos cambiar la entrada estándar de un comando, para esto, vamos a utilizar el comando wc (word count) que lo que hace es contar la cantidad de caracteres de una cadena, por defecto si no escribimos nada, lo que supone es pensar que su entrada de es el teclado (la entrada estándar) por lo que va a esperar que le ingresemos datos y terminemos presionando la tecla Control+D (carácter de escape en este caso), pero hacemos uso del operador < para decirle que su entrada estándar va a ser un archivo y no el teclado (en este caso utilizamos el archivo de Debian /etc/apt/sources.list).

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Expresiones Regulares

Son combinaciones especiales de caracterescombinaciones especiales de caracteres que nos permiten realizar distintos tipos debúsqueda, para esto nos vamos a valer de distintos tipos de caracteres que utilizaremoscomo comodinescomodines.

Las utilizaremos en conjunto con los comandos sed y grep.

Algunos comodines

* ? [] {} ^

Clase 12: Expresiones RegularesClase 12: Expresiones Regulares

En términos de programación, una expresión es un conjunto de caracteres(numéricos y alfabéticos) que se evalúan y devuelven un resultado. De forma similar una expresión regular es un conjunto de caracteres, que se mezclan utilizando comodines para poder realizar búsquedas en cadenas de texto.

Representan actualmente para los administradores de sistemas una herramienta muy potente y versátil, debido a la gran cantidad de búsquedas que podemos realizar de una manera flexible y eficiente.

En GNU/Linux contamos con las utilidades grep y sed que nos permiten realizarbúsquedas y modificaciones en grandes cadenas de texto en la medida que lonecesitemos.

Vemos además que para esto vamos a utilizar caracteres especiales denominados comodines. Un comodín es un carácter especial que afecta de forma particular una búsqueda, asociando a ella un patrón o conjunto de caracteres que engloba en su significado.

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Algunos comodines:

* Marca cualquier ocurrencia de aparición de uno o más caracteres.

? Indica que el carácter que le sigue puede aparecer o no.

[ ] Se utiliza como lista, devuelve las palabras que contienen algunos de los caracteres que se especifiquen.

\ Se utiliza para “escapar” un carácter, es decir para utilizar su sentido y evitar ambiguedades.

^ Devuelve todas las palabras que comiencen con el carácter que le sigue..

$ Devuelve todas las palabras que terminen con el carácter que le sigue..

Clase 12: ComodinesClase 12: Comodines

Ahora veremos algunos comodines muy utilizados para realizar búsquedas dentro de cadenas grandes o flujos de texto.

El primer comodín (*) se utiliza para simbolizar a todos los caracteres posibles.

El segundo comodín (?) representa que la aparición del carácter anterior a él esopcional.

El tercer comodín ([ ]) va a devolver todas las líneas que contengan alguno de loscaracteres contenidos en él (funciona como una lista).

El cuarto comodín (\) se utiliza para “escapar” comodines, entendemos por escapar a quitar el significado especial de los caracteres vistos anteriormente (por ejemplo si queremos buscar alguno de ellos).

El quinto comodín (^) devuelve todas las líneas que comienzan con el o los caracteres que le siguen.

El sexto comodín ($) devuelve todas las líneas que terminan con el o los caracteres que se encuentran antes que él.

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Comandos para el uso de expresiones regulares

grep – busca un patrón en un archivo o en un flujo de datos

Sintaxis:

grep <expresión> <archivo>

Opciones:

-v: muestra las líneas que no contienen la expresión solicitada

-c: cuenta la cantidad de líneas que contienen una expresión

-i: hace búsquedas sin diferenciar mayúsculas y minúsculas

-E: permite utilizar expresiones regulares extendidas

Ejemplos:

$grep linux /usr/share/doc/words$cat /etc/passwd | grep ^r

Clase 12: ComandosClase 12: Comandos

El comando grep (Global Regular Expression Printer) se utiliza para realizar búsqueda y filtrado dentro de flujos de texto, permite la utilización de todos los caracteres comodín que vimos anteriormente, pero para el uso de algunos necesitamos pasar como parámetro la opción -E (para habilitar opciones extendidas).

Podemos utilizar este comando para buscar ocurrencias de una expresión en un archivo, como vemos en el primer ejemplo, en este caso el comando grep nos devolverá todas las líneas que contengan una expresión en un archivo dado.

Otro uso que puede darse es utilizando el operador | pasando a este comando un flujo de texto para que realice operaciones de filtrado, en el segundo ejemplo, devolveremos todas las líneas que comiencen con la letra r (por ejemplo la información de la cuenta del super usuario o root) del archivo /etc/passwd.

Veremos a continuación algunos ejemplos para familiarizarnos con el uso de estecomando.

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Comandos para el uso de expresiones regulares

sed – editor de flujo que busca y realiza filtrado y modificaciones en archivos

Sintaxis:

sed <opciones > <expresión> <archivo>

Opciones:

-e: especifica que lo que sigue son comandos a interpretar por sed

-n: suprime la salida por consola

Ejemplos:

$ sed -e 's/primero/segundo/g' archivo.lst$ sed -n s/casa/\&miento/g texto.dat

Clase 12: ComandosClase 12: Comandos

Sed es un editor de flujo, una potente herramienta de tratamiento de texto para elsistema operativo Unix y similares que acepta como entrada un archivo, lo lee y modificalínea a línea mostrando el resultado en pantalla. Sed permite manipular flujos de datos,como por ejemplo cortar líneas, buscar y reemplazar texto (con soporte de expresionesRegulares).

Para realizar búsquedas y modificaciones en sed debemos pasarle parámetros,indicando que acciones queremos que realice y con que expresiones queremos trabajar,explicaremos ahora los ejemplos planteados a continuación.

$ sed -e 's/primero/segundo/g' archivo.lst

Este comando va a reemplazar todas las ocurrencias de la palabra primero por lapalabra segundo en el archivo archivo.lst. Cabe aclarar que sed no realizamodificaciones en el archivo, sino que muestra todo por la salida estándar.

& sed -n s/casa/\&miento/g texto.dat

En este caso vamos a reemplazar todas las ocurrencias de la palabra “casa” por la palabra “casamiento” en el archivo texto.dat. El caracter & se utiliza para simbolizar a la expresión encontrada y necesita escaparse (con el caracter “\” para evitar que seinterprete literalmente).

En ambos ejemplos los comandos s y g son comandos de grep para buscar yreemplazar respectivamente.

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Alguno ejemplos

$ grep [Ll]inux documento

Devuelve todas las líneas del documento que contienen la palabra Linux o linux

$ grep -v ^r /etc/passwd

Devuelve todas las líneas del archivo /etc/passwd que no comienzan con la letra r

$ grep [0-9]$ /home/usuario/cronograma

Devuelve todas las líneas del archivo cronograma que terminan con un número

$ grep -E esto? /home/usuario/archivoEjemplo

Devuelve todas las líneas del archivo que contengan la cadena “est” seguida de opcinalmente la letra o (est, esto, estos,esta, estas, etc...)

Clase 12: EjemplosClase 12: Ejemplos

A continuación veremos algunos ejemplos para ver como se aplican los comandos y comodines ya explicados.

En el primer ejemplo vemos como podemos filtrar todas las ocurrencias de loscaracteres que estén en una lista, utilizando el comodín [], además vemos que podemoscombinar comodines con otro tipo de caracteres.

Seguidamente vemos que podemos filtrar tanto las líneas que contienen una expresión como las que no la contienen, para ésto utilizamos la opción -v y grep va a devolver todas las líneas que no contengan la expresión que especificamos.

En el tercer ejemplo vemos como filtramos todas las líneas que terminen con un carácter numérico, para ello especificamos un rango de números (la lista [0-9]) y luego utilizamos el comodín del signo $ que devuelve todas las líneas que terminan con la expresión que le pasamos anteriormente.

En el último ejemplo vemos como utilizamos el parámetro -E para habilitar lasexpresiones extendidas (como es el caso del caracter ?) para buscar todas las palabrasque tengan la cadena “est” y luego opcionalmente la letra o.

Aquí sólo mostramos algunos ejemplos de lo que se puede hacer con este comando, pero es muy utilizado para el filtrado en archivos de gran cantidad, para más información consulte la documentación y el archivo de man de grep

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Alguno ejemplos

$ sed -e 's/linux/Linux/g' archivo

Reemplaza todas las ocurrencias de la palabra “linux” por “Linux” en el archivo “archivo” y muestra la salida por pantalla

$ sed -e 's/Linux/GNU\/&/g' doc.lst

Reemplaza todas las ocurrencias de “Linux” por “GNU/Linux” en el archivo “doc.lst”

$ sed -e '1d' /etc/services

Muestra todas las líneas del archivo “/etc/services” exceptuando la primera

$ sed -e '10q' /etc/shadow

Devuelve las 10 primeras líneas del archivo “/etc/shadow”

Clase 12: EjemplosClase 12: Ejemplos

En el caso de sed, este utiliza comandos para realizar filtrado y parseado de archivos o de flujos de texto. Toda una línea de comandos y expresiones se encierra entre comillas simples (utilizando el caracter “'”). El comando s se utiliza realizar búsquedas y el g para Reemplazar.

En el primer ejemplo vamos a reemplazar todas las ocurrencias de la palabra “linux” cambiando la primera letra por mayúscula, nótese que especificamos que expresión vamos a buscar, luego la expresión por la que vamos a reemplazarla y finalizamos la expresión con el comando g para realizar reemplazos.

En el segundo ejemplo vemos como podemos utilizar la palabra que buscamos como parte de la expresión para reemplazar, para ésto utilizamos el caracter comodín de sed & que se utiliza para representar a la expresión que buscamos (vemos aquí el uso del comodín “\” para escapar el significado de ese caracter y no que la shell lo utilice como habitualmente lo hace, ya que ésto lanzaría un proceso en segundo plano),reemplazando todas las ocurrencias de “Linux” por “GNU/Linux” en un archivo.

En el tercer ejemplo vemos el comando d que se encarga de eliminar de la salida de pantalla las líneas del archivo que especifiquemos (en este caso la primera), siquisiéramos eliminar las 10 primeras líneas deberíamos especificar '1,10d' para que sedrealizase ésta opción.

En el último ejemplo vemos como filtar las 10 primeras líneas de un archivo, utilizando el comando q

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Capítulo 6: Redes en GNU/Linux y Expresiones RegularesCapítulo 6: Redes en GNU/Linux y Expresiones Regulares

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Versión 1.0

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