•
dup()
и
dup2()
создают копии дескрипторов открытых файлов. В сочетании с
close()
они дают возможность поместить дескрипторы файлов на место стандартного ввода и вывода для каналов. Чтобы каналы работали правильно, все копии неиспользуемых концов каналов до исполнения программой назначения exec должны быть закрыты. Для создания нелинейных каналов может быть использован
/dev/fd
, что демонстрируется возможностью замещения процессов оболочками Bash и Korn.
•
fcntl()
является функцией для выполнения различных работ. Она управляет атрибутами как самого дескриптора файла, так и лежащего в его основе файла. В данной главе мы видели, что
fcntl()
используется для следующего:
• Дублирования дескриптора файла, имитирования
dup()
и почти имитирования
dup2()
.
• Получения и установки флага close-on-exec. Флаг close-on-exec является в настоящее время единственным атрибутом дескриптора файла, но он важен. Он не копируется в результате действия
dup()
, но должен явным образом устанавливаться для дескрипторов файлов, которые не должны оставаться открытыми после выполнения exec. На практике, это должно быть сделано для большинства дескрипторов файла.
• Получение и установка флагов, управляющих нижележащим файлом. Из них
O_NONBLOCK
является, пожалуй, наиболее полезным, по крайней мере, для FIFO и каналов. Это определенно самый сложный флаг.
Упражнения
1. Напишите программу, которая выводит как можно больше сведений о текущем процессе: PID, PPID, открытые файлы, текущий каталог, значение относительного приоритета и т.д. Как вы можете сказать, какие файлы открыты? Если несколько дескрипторов файлов ссылаются на один и тот же файл, укажите это. (Опять-таки, как вы можете это узнать?)
2. Как вы думаете,
atexit()
хранит указатели на функции обратного вызова? Реализуйте
atexit()
, держа в уме принцип GNU «никаких произвольных ограничений». Набросайте схему (псевдокод) для
exit()
. Каких сведений (внутренностей библиотеки
<stdio.h>
) вам не хватает, чтобы написать
exit()
?
3. Программа
xargs
предназначена для многократных запусков команды и аргументов, когда аргументов слишком много для непосредственного набора в командной строке. Программа работает, считывая строки из стандартного ввода, рассматривая каждую строку в качестве отдельного аргумента для указанной команды, и упаковывая аргументы до тех пор, пока они остаются в пределах максимально допустимого для системы. Например:
$ <b>grep ARG_MAX /usr/include/*.h /usr/include/*/*.h</b> /* Командная строка */
bash: /bin/grep: Argument list too long /* Сообщение оболочки об ошибке */
$ <b>find /usr/include -name '*.h' | xargs grep ARG_MAX</b> /* find b xargs работают */
/usr/include/sys/param.h:#define NCARGS ARG_MAX
...
Константа
ARG_MAX
в
<limits.h>
представляет сочетание общей памяти, используемой средой, и аргументов командной строки. Стандарт POSIX не говорит, включает ли это массивы указателей или просто сами строки.
Напишите простую версию
xargs
, которая работает указанным способом. Не забудьте об окружении при вычислении размера необходимого пространства. Убедитесь, что тщательно управляете памятью.
4. Компоновка значения status, заполняемого функциями
wait()
и
waitpid()
, стандартом POSIX не определяется. Хотя и историческое, это 16-разрядное значение, которое выглядит, как показано на рис. 9.8.
Рис. 9.8. Компоновка значения status функции
wait()
• Ненулевое значение в битах 0–7 указывает на завершение по сигналу.
• Все единичные биты в поле сигнала указывает, что порожденный процесс остановлен. В этом случае биты 9-15 содержат номер сигнала.
• Единичное значение бита 8 указывает завершение со снимком процесса.
• Если биты 0–7 равны нулю, процесс завершился нормально. В этом случае биты 9–15 являются статусом завершения.
Напишите с данными сведениями макросы POSIX
WIFEXITED()
и др.
5. Помня, что
dup2()
сначала закрывает запрошенный дескриптор файла, реализуйте
dup2()
, используя
close()
и
fcntl()
. Как вы обработаете случай, когда
fcntl()
возвращает значение меньше запрошенного?
6. Есть ли на вашей системе каталог
/dev/fd
? Если есть, как он реализован?
7. Напишите новую версию
ch09-pipeline.c
, которая порождает лишь один процесс. После порождения родитель должен поменять дескрипторы своих файлов и сам выполнить exec для одной из новых программ.
8. (Трудное) Как вы можете узнать, вызывал ли ваш процесс когда-нибудь
chroot()
? Напишите программу, которая проверяет это и выводит сообщение с ответом да или нет. Можно ли обмануть вашу программу? Если да, как?
9. Есть ли на вашей системе каталог
/proc
? Если да, доступ к какой информации о процессе он обеспечивает?
Глава 10
Сигналы
Данная глава освещает все подробности сигналов, важную, но сложную часть GNU/Linux API.
10.1. Введение
Сигнал является указанием, что случилось какое-то событие, например, попытка сослаться на адрес памяти, который не является частью адресного пространства вашей программы, или когда пользователь нажимает CTRL-C для выхода из программы (называется генерированием прерывания).
Программа может узнать лишь, что определенный сигнал был по крайней мере однажды. Обычно вы не можете сказать, случился ли один и тот же сигнал несколько раз. Вы можете отличить один сигнал от другого и управлять способом реагирования программы на различные сигналы.
Механизмы обработки сигналов развились с течением времени. Как бывает почти со всеми такими механизмами, стандартизованы и доступны как первоначальные, так и более новые API. Однако, из фундаментальных API обработка сигналов обнаруживает, возможно, самые широкие изменения; имеется множество возможностей обработки, чтобы преуспеть в использовании наиболее подходящего API. В результате, возможно, это самая трудная глава в книге. Мы сделаем всевозможное, чтобы сделать изложение более ясным, но если вы проработаете эту главу более тщательно, чем обычно, это поможет.
В отличие от большинства глав в данной книге, наше представление здесь историческое, связанное с освещением развития API, включая API, которые никогда не следует использовать в новом коде. Мы делаем это, потому что это упрощает изложение, делая понятным, почему функция POSIX API
sigaction()
поддерживает все те возможности, которые поддерживает.
