Программирование для Linux. Профессиональный подход

 memory[0] = 0;
 /* Запрет на запись в память. */
 mprotect(memory, alloc_size, PROT_NONE);

 /* Попытка записи в память. */
 memory[0] = 1;

 /* Удаление памяти. */
 printf("all done\n");
 munmap(memory, alloc_size);
 return 0;
}

Программа работает по следующей схеме.

1. Задается обработчик сигнала SIGSEGV.

2. Файл /dev/zero отображается в памяти, из которой выделяется одна страница. В эту страницу записывается инициализирующее значение, благодаря чему программе предоставляется частная копия страницы.

3. Программа защищает память, вызывая функцию mprotect с флагом PROT_NONE.

4. Когда программа впоследствии обращается к памяти, Linux посылает ей сигнал SIGSEGV, который обрабатывается в функции segv_handler. Обработчик сигнала отменяет защиту памяти, разрешая выполнить операцию записи.

5. Программа удаляет область память с помощью функции munmap.

8.10. Функция nanosleep: высокоточная пауза

Функция nanosleep является более точной версией стандартной функции sleep, принимая указатель на структуру типа timespec, где время задается с точностью до наносекунды, а не секунды. Правда, особенности работы ОС Linux таковы, что реальная точность оказывается равной 10 мс, но это все равно выше, чем в функции sleep. Функцию nanosleep можно использовать в приложениях, где требуется запускать различные операции с короткими интервалами между ними.

В структуре timespec имеются два поля:

■ tv_sес — целое число секунд;

■ tv_nsec — дополнительное число миллисекунд (должно быть меньше, чем 10⁹).

Работа функции nanosleep, как и функции sleep, прерывается при получении сигнала. При этом функция возвращает значение -1, а в переменную errno записывается код EINTR. Но у функции nanosleep есть важное преимущество. Она принимает дополнительный аргумент — еще один указатель на структуру timespec, в которую (если указатель не равен NULL) заносится величина оставшегося интервала времени (т.е. разница между запрашиваемым и прошедшим промежутками времени). Благодаря этому можно легко возобновлять прерванные операции ожидания.

В листинге 8.8 показана альтернативная реализация функции sleep. В отличие от стандартного системного вызова эта функция может принимать дробное число секунд и возобновлять операцию ожидания в случае прерывания по сигналу.

Листинг 8.8. (better_sleep.c) Высокоточная реализация функции sleep

#include <errno.h>
#include <time.h>

int better_sleep(double sleep_time) {
 struct timespec tv;
 /* Заполнение структуры timespec на основании указанного числа
 секунд. */
 tv.tv_sec = (time_t)sleep_time;
/* добавление неучтенных выше наносекунд. */
 tv.tv_nsec = (long)((sleep_time - tv.tv_sec) * 1e+9);

 while (1) {
 /* Пауза, длительность которой указана в переменной tv.
 В случае прерывания по сигналу величина оставшегося
 промежутка времени заносится обратно в переменную tv. */
 int rval = nanosleep(&tv, &tv);
 if (rval == 0)
 /* пауза успешно окончена. */
 return 0;
 else if (errno == EINTR)
 /* Прерывание по сигналу. Повторная попытка. */
 continue;
 else
 /* Какая-то другая ошибка. */
 return rval;
 }
 return 0;
}

8.11. Функция readlink: чтение символических ссылок

Функция readlink определяет адресата символической ссылки. Она принимает три аргумента: путь к символической ссылке, буфер для записи адресата и длина буфера. Как ни странно, путевое имя, помещаемое в буфер, не завершается нулевым символом. Но поскольку в третьем аргументе возвращается длина буфера, добавить этот символ несложно.

Если первый аргумент не является символической ссылкой, функция readlink возвращает -1, а в переменную errno записывается константа EINVAL.

Программа, представленная в листинге 8.9, показывает адресата символической ссылки, заданной в командной строке.

Листинг 8.9. (print-symlink.с) Отображение адресата символической ссылки

#include «errno.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char* argv[]) {
 char target_path[256];
 char* link_path = argv[1];

 /* Попытка чтения адресата символической ссылки. */
 int len =
 readlink(link_path, target_path, sizeof(target_path));

 if (len == -1) {
 /* Функция завершилась ошибкой. */
 if (errno == EINVAL)
 /* Это не символическая ссылка. */
 fprintf(stderr, "%s is not a symbolic link\n", link_path);
 else
 /* Произошла какая-то другая ошибка. */
 perror("readlink");
 return 1;
 } else {
 /* Завершаем путевое имя нулевым символом. */
 target_path[len] = '\0';
 /* Выводим результат. */
 printf("%s\n", target_path);