Основы программирования в Linux
Шрифт:
Стандартные библиотеки LSB
Документация Linux Standard Base определяет двумя способами интерфейсы, которые должны присутствовать. Для некоторых функций, в основном реализованных библиотекой С проекта GNU или склонных быть стандартами только для Linux, определяются и интерфейс, и его поведение. Для других интерфейсов, в особенности с UNIX-подобной основой, стандарт просто констатирует, что такой интерфейс должен присутствовать и должен вести себя, как определено другим стандартом, обычно Common Application Environment (CAE, общая прикладная среда) или еще чаще Single UNIX Specification (единая спецификация UNIX), который есть на Web-сайте Open Group http://www.opengroup.org. Некоторые части можно найти (в настоящее время требуется регистрация) по адресу http://www.unix.org/online.html.
К
ОС UNIX родилась в конце 1960 гг. в подразделении Bell Laboratories компании AT&T, когда Кен Томпсон (Ken Thompson) и Деннис Ритчи (Dennis Ritchie) написали операционную систему, первоначально предназначенную только для личного пользования, которую назвали Unics. Каким-то образом имя изменилось на UNIX. AT&T разрешила университетам брать исходный программный код для собственных разработок, и система UNIX быстро стала невероятно популярной благодаря очень четкой логической структуре и мощным идеям. Наличие исходного программного кода должно было стать существенным стимулом, т. к. позволяло программистам вносить изменения и экспериментировать.
Операционная система BSD была вариантом, который появился благодаря работе, проделанной в Университете Калифорнии в Беркли, и уделившей много внимания организации и поддержке сети.
Когда компания AT&T начала превращать UNIX в коммерческую систему, что происходило главным образом в середине 1980 гг., она называла выпуски системы UNIX System, и самым популярным был UNIX System V.
Появилось много и других вариантов, слишком много, чтобы перечислять их здесь, все они имели небольшие отличия от базовых стандартов и некоторые дополнения, поскольку компании пытались повысить стоимость продукта, создавая собственные расширения.
Все по-настоящему усложнилось, когда AT&T продала UNIX-бизнес компании Novell, которая в 1994 г. решила его завершить, и владение правами и торговыми марками стало чем-то неопределенным, послужившим предметом разных судебных разбирательств.
В 1988 г. IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers, Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике, http://www.ieee.org) выпустил первый набор стандартов: POSIX или IEEE 1003 — стандартов, которые задумывались как определяющая спецификация переносимого интерфейса компьютерных операционных систем. Несмотря на то, что это хороший и четко определенный стандарт, POSIX — также во многом лишь спецификация ядра с очень ограниченной областью применения.
В 1994 г. X/Open Company, не участвующая в поставках организация, выпустила более полный набор спецификаций, X/Open CAE или Common Applications Environment (общая прикладная среда), представляющий собой расширенный вариант стандартов IEEE POSIX и формально идентичный им во многих областях. Компания X/Open позже объединилась с OSF (Free Software Foundation, фонд свободного программного обеспечения) для учреждения Open Group; ее исходная Web-страница находится по адресу http://www.opengroup.org/. Стандарт CAE был исправлен и выпущен в 2002 г. как Single UNIX Specification, Version 3 (единая спецификация UNIX, версия 3), разработанный Open Group.
Именно на эту спецификацию чаще всего ссылается база стандартов Linux.
Следует отметить, что "Linux" — это торговая марка, принадлежащая Линусу Торвальдсу (Linus Torvalds). См. http://www.linuxmark.org/.
Применение стандарта LSB к библиотекам
Довольно об истории создания стандартов. Что означает для людей, пишущих программы на языке С (или С++), требование их переносимости?
Во-первых, вы должны убедиться в том, что используемая вами библиотечная функция приведена в стандарте LSB. Если ее там нет, возможно, вы делаете что-то, что нелегко будет перенести в другую систему, и вам следует поискать стандартный способ реализации той задачи, которую вы пытаетесь решить. Быть может, стоит попробовать команду Linux apropos, которая ищет страницы интерактивного справочного
руководства для соответствующих ссылок.Во-вторых, что труднее, следует убедиться в том, что поведение используемой вами функции включено в стандарт, и вы не полагаетесь на поведение, не описанное в стандарте. Возможно, для этого вам придется обратиться к стандарту Single UNIX Specification, если применение функции не определено в стандарте LSB. Очень хороший способ проверки неопределенного или потенциально ошибочного поведения — обращение к интерактивному руководству Linux. На многих его страницах есть раздел "BUGS" ("Ошибки"), представляющий собой неоценимый источник информации о том, где в ОС Linux конкретный вызов не в полной мере реализует стандарты или где существуют дефекты и нелепости в поведении.
Этот раздел стандарта точен, краток и понятен. Далее перечислены некоторые требования стандарта.
Спецификация требует для получения подробных сведений о пользователе никогда не читать напрямую такие файлы, как /etc/passwd, а всегда применять вызовы стандартной библиотеки, например
Стандарт требует наличия пользователя с именем root в группе root, который является администратором системы с полным набором привилегий или прав доступа. Мы также находим в стандарте ряд необязательных имен пользователей и групп, которые никогда не следует применять в стандартных приложениях; они предназначены для использования дистрибутивами.
В стандарте также указано, что ID, меньшие 100, — системные учетные записи, диапазон 100-499 занимают системные администраторы и постустановочные сценарии, и, наконец, ID с номерами 500 и большими предназначены для учетных записей обычных пользователей.
Как правило, большинство программистов Linux должно знать о требованиях стандартов, касающихся пользователей.
Инициализация системы LSB
Область инициализации или запуска системы всегда, по крайней мере для нас, была источником беспокойства из-за трудноуловимых различий дистрибутивов.
Система Linux унаследовала от UNIX-подобных операционных систем идею уровней запуска или выполнения, определяющих сервисы, постоянно выполняющиеся в системе. В табл. 18.1 приведены стандартные определения для ОС Linux.
Таблица 18.1
| Уровень запуска | Описание |
|---|---|
| 0 | Halt. Применяется как логическое состояние, к которому следует перейти при остановке системы |
| 1 | Однопользовательский режим. Каталоги, отличающиеся от / (корневой), могут не монтироваться, и сетевой поддержки не будет. Обычно применяется для обслуживания системы |
| 2 | Многопользовательский режим, но без сетевой поддержки |
| 3 | Обычный многопользовательский режим с сетевой поддержкой, использующий экран регистрации в текстовом режиме |
| 4 | Зарезервирован |
| 5 | Обычный многопользовательский режим с сетевой поддержкой, использующий экран регистрации в графическом режиме |
| 6 | Псевдоуровень, применяемый для перезагрузки |
Стандарт LSB приводит эти уровни, но не требует их обязательного использования, хотя они и очень распространены.
Сопровождает уровни запуска набор сценариев инициализации, применяемых для запуска, останова и повторного запуска сервисов. В прошлом они хранились в разных местах в каталоге /etc, часто в /etc/init.d или в /etc/rc.d/init.d. Подобное разнообразие часто было причиной путаницы, поскольку пользователи, менявшие дистрибутивы, не могли найти сценарии инициализации в привычных местах, и установка программ завершалась аварийно при попытке выполнить сценарий инициализации из неверного каталога.