Основы программирования в Linux, Мэтью Нейл

Основы программирования в Linux

на обложку

Мэтью Нейл

Шрифт:

0 -rw-r--r-- 1 neil users 0 2007-05-20 07:43 loginuid

0 -r--r--r-- 1 neil users 0 2007-05-20 07:43 maps

0 -rw------- 1 neil users 0 2007-05-20 07:43 mem

0 -r--r--r-- 1 neil users 0 2007-05-20 07:43 mounts

0 -r-------- 1 neil users 0 2007-05-20 07:43 mountstats

0 -rw-r--r-- 1 neil users 0 2007-05-20 07:43 oom_adj

0 -r--r--r-- 1 neil users 0 2007-05-20 07:43 oom_score

0 lrwxrwxrwx 1 neil users 0 2007-05-20 07:43 root -> /

0 -rw------- 1 neil users 0 2007-05-20 07:43 seccomp

0 -r--r--r-- 1 neil users 0 2007-05-20 07:43 smaps

0 -r--r--r-- 1 neil users 0 2007-05-20 07:33 stat

0 -r--r--r-- 1 neil users 0 2007-05-20 07:43 statm

0 -r--r--r-- 1 neil users 0 2007-05-20 07:33 status

0 dr-xr-xr-x 3 neil users 0 2007-05-20 07:43 task

0 -r--r--r-- 1 neil users 0 2007-05-20 07:43 wchan

В данном перечне вы видите разные специальные файлы, способные сообщить вам, что происходит с процессом.

Можно сказать, что выполняется программа /usr/bin/pftp, и ее текущий рабочий каталог — home/neil/BLP4e/chapter03. Есть возможность прочитать другие файлы из этого каталога, чтобы увидеть командную строку, применяемую для запуска программы, а также ее окружение. Файлы cmdline и environ предоставляют эту информацию в виде последовательности нуль-терминированных строк, поэтому вам следует соблюдать осторожность при их просмотре. Более подробно окружение ОС Linux мы обсудим в главе 4.

$ od -с /proc/9118/cmdline

0000000 f t p \0 1 9 2 . 1 6 8 . 0 . 1 2

0000020 \0

0000021

Из полученного вывода видно, что

ftp

была запущена из командной строки

ftp 192.163.0.12

Подкаталог fd предоставляет информацию об открытых дескрипторах файлов, используемых процессом. Эти данные могут быть полезны при определении количества файлов, одновременно открытых программой. На каждый открытый дескриптор приходится один элемент; имя его соответствует номеру дескриптора. В нашем случае, как мы и ожидали, у программы

ftp

есть открытые дескрипторы 0, 1, 2 и 3. Они включают стандартные дескрипторы ввода, вывода и потока ошибок плюс подключение к удаленному серверу.

$ ls /proc/9118/fd

0 1 2 3

Более сложные приемы: fcntl и mmap

Теперь мы коснемся приемов, которые вы можете пропустить, поскольку они редко используются. Признавая это, мы помещаем их в книгу просто для вашего сведения, потому что применение описываемых средств может предоставить простые решения для замысловатых проблем.

fcntl

Системный вызов

fcntl

предоставляет дополнительные методы обработки низкоуровневых дескрипторов файлов:

#include <fcntl.h>

int fcntl(int fildes, int cmd);

int fcntl(int fildes, int cmd, long arg);

С помощью системного вызова

fcntl

вы можете выполнить несколько разнородных операций над открытыми дескрипторами файлов, включая их дублирование, получение и установку флагов дескрипторов файлов, получение и установку флагов состояния файла и управление блокировкой файла (advisory file locking).

Различные операции выбираются разными значениями параметра команды

cmd

, как определено в файле fcntl.h. В зависимости от выбранной команды системному вызову может потребоваться третий параметр

arg

fcntl(fildes, F_DUPFD, newfd)

— этот вызов возвращает новый дескриптор файла с числовым значением, равным или большим целочисленного параметра

newfd

. Новый дескриптор — копия дескриптора

fildes

. В зависимости от числа открытых файлов и значения

newfd

этот вызов может быть практически таким же, как вызов

dup(fildes)

fcntl(fildes, F_GETFD)

— этот вызов возвращает флаги дескриптора файла, как определено в файле fcntl.h. К ним относится

FD_CLOEXEC

, определяющий, закрыт ли дескриптор файла после успешного вызова одного из системных вызовов семейства exec.

fcntl(fildes, F_SETFD, flags)

— этот вызов применяется для установки флагов дескриптора файла, как правило, только

FD_CLOEXEC

fcntl(fildes, F_GETFL)

fcntl(fildes, F_SETFL, flags)

— эти вызовы применяются, соответственно, для получения и установки флагов состояния файла и режимов доступа. Вы можете извлечь режимы доступа к файлу с помощью маски

O_ACCMODE

, определенной в файле fcntl.h. Остальные флаги включают передаваемые значения в третьем аргументе вызову open с использованием

O_CREAT

. Учтите, что вы не можете задать все флаги. В частности, нельзя задать права доступа к файлу с помощью вызова fcntl.

Вызов

fcntl

также позволяет реализовать блокировку файла. См. более подробную информацию в разделе 2 интерактивного справочного руководства или главу 7, в которой мы обсуждаем блокировку файлов.

mmap

Система UNIX предоставляет полезное средство, позволяющее программам совместно использовать память, и, к счастью, оно включено в версию 2.0 и более поздние версии ядра Linux. Функция

mmap

(для отображения памяти) задает сегмент памяти, который может читаться двумя или несколькими программами и в который они могут записывать данные. Изменения, сделанные одной программой, видны всем остальным.

Вы можете применить то же самое средство для работы с файлами, заставив все содержимое файла на диске выглядеть как массив в памяти. Если файл состоит из записей, которые могут быть описаны структурами на языке С, вы сможете обновлять файл с помощью методов доступа к массиву структур.

Это становится возможным благодаря применению сегментов виртуальной памяти с набором особых прав доступа. Чтение из сегмента и запись в него заставляет операционную систему читать соответствующую часть файла на диске и писать данные в нее.