5.3. ,,Anonyme`` und benannte Ein-/Ausgabeumleitungen

Lassen Sie uns nochmal unser Beispiel über die Umleitung der Ein-/Ausgabe betrachten. Dies stellt eine gute Verdeutlichung des Konzepts der Verweise dar. Wenn Sie eine solche Umleitung in einer Kommandozeile verwenden, erzeugt die Shell diese für Sie und verhält sich so, dass der Befehl vor der Umleitung dort hinein schreibt und derjenige danach von ihr liest. Dadurch wird deutlich, dass sie sich wie eine Röhre (engl. pipe, pipeline) verhält. Alle Röhren, egal ob nun anonyme (wie diejenigen, die von der Shell angelegt werde) oder benannte (s.unten), verhalten sich wie FIFOs (First In, First Out, engl. für ,,Was zuerst reinkommt, geht auch zuerst wieder raus``). Wir haben schon einige Beispiele gesehen, wie man solche Röhren in einer Shell benutzen kann. Lassen Sie uns dennoch zum Zwecke der Demonstration ein weiteres einführen:

$ ls -d /proc/[0-9] | head -5
/proc/1/
/proc/2/
/proc/3/
/proc/4/
/proc/5/

Eines, was Sie nicht in diesem Beispiel erkennen werden (weil es zu schnell dafür abläuft) ist, dass das Schreiben in eine solche Umleitung blockierend ist. Das heißt das schreibende Kommando ls ist solange blockiert bis ein Prozess am anderen Ende der Röhre liest. Um dies zu verdeutlichen, können Sie auch benannte Umleitungen erzeugen, die, im Gegensatz zu solchen der Shell referenziert werden. Der Befehl zum Erzeugen solcher Umleitungen lautet: mkfifo

$ mkfifo eine_pipe
$ ls -il
total 0
    169 prw-rw-r--    1 franz  franz      0 Dez 10 14:12 eine_pipe|
  #
  # Hier ist der Verweise-Zähler 1 und die Ausgabe zeigt an,
  # dass es sich bei der Datei um eine pipe ("p") handelt.
  #
  # Sie können hier ebenfalls ln verwenden:
  #
$ ln eine_pipe die_selbe_pipe
$ ls -il
total 0
    169 prw-rw-r--    2 franz  franz      0 Dez 10 15:37 eine_pipe|
    169 prw-rw-r--    2 franz  franz      0 Dez 10 15:37 die_selbe_pipe|
$ ls -d /proc/[0-9] >eine_pipe
  #
  # Der Prozess ist blockiert, da am anderen Ende kein Leser ist.
  # Drücken Sie Strg-z, um den Prozess zu beenden...
  #
zsh: 3452 suspended  ls -d /proc/[0-9] > eine_pipe
  #
  # ...Dann verschieben Sie ihn in den Hintergrund:
  #
$ bg
[1]  + continued  ls -d /proc/[0-9] > eine_pipe
  #
  # lesen Sie jetzt von der Pipe...
  #
$ head -6 <die_selbe_pipe
  #
  # ...der Schreib-Prozess wird beendet
  #
[1]  + 3452 done       ls -d /proc/[0-9] > eine_pipe
/proc/1/
/proc/2/
/proc/3/
/proc/4/
/proc/5/
#

Genau wie das Schreiben, ist auch das Lesen blockierend. Wenn wir die obigen Kommandos in umgekehrter Reihenfolge starten, erkennen wir, das head blockiert ist und auf einen Prozess wartet, der ihm etwas zu lesen gibt:

$ head -5 <eine_pipe
  # 
  # Programm blockiert, beenden Sie es mit: Strg-z
  #
zsh: 741 suspended  head -5 < eine_pipe
  #
  # Stellen Sie es in den Hintergrund ...
  #
$ bg
[1]  + continued  head -5 < eine_pipe
  #
  # ... und geben Sie ihm etwas zu essen ... :)
  #
$ ls -d /proc/[0-9] >die_selbe_pipe
$ /proc/1/
/proc/2/
/proc/3/
/proc/4/
/proc/5/
[1]  + 741 done       head -5 < eine_pipe
$

Sie können im obigen Beispiel auch einen unerwünschten Effekt beobachten: Das Kommando ls hat sich schon beendet, bevor der Befehl head gestartet wurde. Daher erhielten Sie sofort wieder die Eingabeaufforderung, ohne eine Ausgabe von head zu erhalten. Diese folgt allerdings wenig später :-).