Linux программирование в примерах - Роббинс Арнольд

• 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 &lt;limits.h&gt; 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.