Linux программирование в примерах

3. Усовершенствуйте ch08-statvfs.c, чтобы она не игнорировала смонтированные файловые системы NFS. Такие файловые системы имеют устройство в форме server.example.com:/big/disk.

4. Измените ch08-statfs.c (ту, которая использует специфичный для Linux вызов statfs), чтобы ее вывод был похож на вывод df.

5. Добавьте опцию – i к программе, которую вы написали для предыдущего упражнения, чтобы ее вывод был такой же, как у 'df -i'.

6. Используя opendir, readdir, stat или fstat, dirfd и fchdir, напишите собственную версию getcwd. Как вы вычислите общий размер, который должен иметь буфер? Как вы будете перемещаться по иерархии каталогов?

7. Усовершенствуйте свою версию getcwd, чтобы она выделяла буфер для вызывающего, если первый аргумент равен NULL.

8. Можете ли вы использовать nftw для написания getcwd? Если нет, почему?

9. Используя nftw, напишите свою собственную версию chown, которая принимает опцию – R для рекурсивной обработки целых деревьев каталогов. Убедитесь, что без – R, 'chown пользователь каталог' не является рекурсивной. Как вы это проверите?

10. Набор процедур BSD fts («file tree stream» — «поток дерева файлов») предоставляет другой способ для обработки иерархии каталогов. У него несколько более тяжелый API как в смысле числа функций, так и структур, которые доступны для вызывающих функций уровня пользователя. Эти функции доступны как стандартная часть GLIBC.

Прочтите справочную страницу fts(3). (Для удобства ее можно распечатать.) Перепишите свою частную версию chown для использования fts.

11. Посмотрите справочную страницу find(1). Если бы вы пытались написать find с самого начала, какой набор деревьев файлов вы бы предпочли, nftw или fts? Почему?

Часть 2 Процессы, IPC и интернационализация

Глава 9 Управление процессами и каналы

Как мы говорили в главе 1 «Введение», если бы нужно было резюмировать Unix (а следовательно, и Linux) в трёх словах, это были бы «файлы и процессы». Теперь, когда мы увидели, как работать с файлами и каталогами, время взглянуть на оставшуюся часть утверждения: процессы. В частности, мы исследуем, как создаются и управляются процессы, как они взаимодействуют с открытыми файлами и как они могут взаимодействовать друге другом. Последующие главы исследуют сигналы — грубый способ дать возможность одному процессу (или ядру) сообщить другому о том, что произошло некоторое событие — и проверку прав доступа.

В данной главе картина начинает усложняться. В частности, для полноты мы должны упомянуть о вещах, которые не будут рассматриваться до конца главы или до конца книги В таких случаях мы предусмотрели ссылки вперед, но вы должны быть способны без подготовки уловить суть каждого раздела.

9.1. Создание и управление процессами

В отличие от многих предшествующих и последующих операционных систем, создание процессов в Unix задумывалось (и было сделано) дешевым. Более того, Unix разделяет идеи «создания нового процесса» и «запуска данной программы в процессе». Это было элегантное проектное решение, которое упрощает многие операции.

9.1.1. Создание процесса: fork

Первым шагом в запуске новой программы является вызов fork:

 #include <sys/types.h> /* POSIX */
 #include <unistd.h>

 pid_t fork(void);

Использование fork просто. Перед вызовом один процесс, который мы называем родительским, является запущенным. Когда fork возвращается, имеется уже два процесса: родительский и порожденный (child).

Вот ключ: оба процесса выполняют одну и ту же программу. Два процесса могут различить себя, основываясь на возвращённом fork значении:

Отрицательное

Если была ошибка, fork возвращает -1, а новый процесс не создается. Работу продолжает первоначальный процесс.

Нулевое

В порожденном процессе fork возвращает 0.

Положительное

В родительском процессе fork возвращает положительный идентификационный номер (PID) порожденного процесса.

Код шаблона для создания порожденного процесса выглядит следующим образом:

 pid_t child;
 if ((child = fork) < 0)
  /* обработать ошибку */
 else if (child == 0)
  /* это новый процесс */
 else
  /* это первоначальный родительский процесс */

pid_t является знаковым целым типом для хранения значений PID. Скорее всего, это просто int, но специальный тип делает код более понятным, поэтому он должен использоваться вместо int.

На языке Unix, помимо названия системного вызова, слово «fork» является и глаголом, и существительным [88] . Мы можем сказать, что «один процесс ответвляет другой», и что «после разветвления работают два процесса». (Думайте «развилка (fork) на дороге», а не «вилка (fork), нож и ложка».)

9.1.1.1. После fork : общие и различные атрибуты

Порожденный процесс «наследует» идентичные копии большого числа атрибутов от родителя. Многие из этих атрибутов специализированы и здесь неуместны. Поэтому следующий список намеренно неполон. Существенны следующие:

88

Fork (англ.) — «n вилка, развилка, v разветвлять, ответвлять» — Примеч. перев.

• Окружение, см. раздел 2.4 «Окружение».

• Все открытые файлы и открытые каталоги; см. раздел 4.4.1 «Понятие о дескрипторах файлов» и раздел 5.3.1 «Базовое чтение каталогов».

• Установки umask; см. раздел 4.6 «Создание файлов».

• Текущий рабочий каталог; см раздел 8.4.1 «Смена каталога: chdir и fchdir.

• Корневой каталог; см. раздел 8.6 «Изменение корневого каталога: chroot».

• Текущий приоритет (иначе называемый «значение nice»; вскоре мы это обсудим; см раздел 9.1.3 «Установка приоритета процесса: nice»).