Арнольд Роббинс - Linux программирование в примерах

• Название: Linux программирование в примерах
• Автор: Арнольд Роббинс
• Издательство: Кудиц-Образ
• Жанр: Программное обеспечение
• Год: 2005
• ISBN: 5-9579-0059-1

В книге рассмотрены вопросы, связанные с программированием под Linux: файловый ввод/вывод, метаданные файлов, основы управления памятью, процессы и сигналы, пользователи и группы, вопросы интернационализации и локализации, сортировка, поиск и многие другие. Много внимания уделено средствам отладки, доступным под GNU Linux. Все темы иллюстрируются примерами кода, взятого из V7 UNIX и GNU. Эта книга может быть полезна любому, кто интересуется программированием под Linux.

---

Рис. 7.1. Массив flist как двухуровневый стек

if (fflg==0) qsort(slastp, lastp - slastp, sizeof *lastp, compar)

Строки 151–152. Сортируют элементы подкаталога, если не действует -f.

if (lflg || sflg) printf("total %D\n", tblocks)

Строки 153–154. Выводят для -l или -s общее число блоков, используемых файлами в каталоге. Эта сумма хранится в переменной tblocks, которая сбрасывается для каждого каталога. На современных системах форматирующая строка %D для printf() эквивалентна %ld; она означает «вывести длинное целое». (В V7 есть также %ld, см. строку 192.)

for (ep1=slastp; ep1<lastp; ep1++) pentry(*ep1)

Строки 155–156. Выводит сведения о каждом файле в подкаталоге. Обратите внимание, что V7 ls спускается лишь на один уровень в дереве каталогов. У нее отсутствует современная «рекурсивная» опция -R.

163 pentry(ap) /* void pentry(struct lbuf *ap) */

164 struct lbuf *ap;

165 {

166  struct { char dminor, dmajor;}; /* He использующийся исторический артефакт из V6 ls */

167  register t;

168  register struct lbuf *p;

169  register char *cp;

170

171  p = ap;

172  if (p->lnum == -1)

173   return;

174  if (iflg)

175   printf("%5u ", p->lnum); /* Номер индекса */

176  if (sflg)

177   printf("%4D nblock(p->lsize)); /* Размер в блоках */

Процедура pentry() выводит сведения о файле. Строки 172–173 проверяют, установлен ли -1 в поле lnum, и если так, функция возвращается. Когда верно 'p->lnum == -1', структура struct lbuf недействительна. В противном случае это поле содержит номер индекса файла.

Строки 174–175 выводят номер индекса, если действует -i. Строки 176–177 выводят общее число блоков, если действует -s. (Как мы увидим ниже, это число может быть неточным.)

178  if (lflg) { /* Расширенный листинг: */

179   putchar(p->ltype); /* - Тип файла */

180   pmode(p->lflags); /* - Права доступа */

181   printf("%2d ", p->lnl); /* - Число ссылок */

182   t = p->luid;

183   if (gflg)

184    t = p->lgid;

185   if (getname(t, tbuf)==0)

186    printf("%-6.6s", tbuf); /* - Владелец или группа */

187   else

188    printf("%-6d", t);

189   if (p->ltype=='b' || p->ltype=='c') /* - Устройство: старший и младший номера */

190    printf("%3d,%3d", major((int)p->lsize), minor((int)p->lsize));

191   else

192    printf("%71d", p->lsize); /* - Размер в байтах */

193   cp = ctime(&p->lmtime);

194   if (p->lmtime < year) /* - Время изменения */

195    printf(" %-7.7s %-4.4s ", cp+4, cp+20); else

196    printf(" %-12.12s ", cp+4);

197  }

198  if (p->lflags & ISARG) /* - Имя файла */

199   printf("%s\n", p->ln.namep);

200  else

201   printf("%.14s\n", p->ln.lname);

202 }

Строки 178–197 обрабатывают опцию -l. Строки 179–181 выводят тип файла, права доступа и число ссылок. Строки 182–184 устанавливают t на ID владельца или группы, в зависимости от опции -g. Строки 185–188 получают соответствующее имя и выводят его, если оно доступно. В противном случае программа выводит числовое значение.

Строки 189–192 проверяют, является ли файл блочным или символьным устройством. Если да, они выводят старшее и младшее номера устройств, извлеченные с помощью макросов major() и minor(). В противном случае они выводят размер файла.

Строки 193–196 выводят соответствующее время. Если оно старше шести месяцев, код выводит месяц, день и год. В противном случае, выводятся месяц, день и время (формат результата с time() см. раздел 6.1.3.1 «Простое форматирование времени: asctime() и ctime()»).

Наконец, строки 198–201 выводят имя файла. Мы знаем, что для аргумента командной строки это завершающаяся нулем строка, и может быть использована %s. Для файла, прочитанного из каталога, оно может не завершаться нулем, поэтому должна использоваться явно указанная точность, %.14s.

204 getname(uid, buf) /* int getname(int uid, char buf[]) */

205 int uid;

206 char buf[];

207 {

208  int j, c, n, i;

209

210  if (uid==lastuid) /* Простое кэширование, см. текст */

211   return(0);

212  if (pwdf == NULL) /* Проверка безопасности */

213   return(-1);

214  rewind(pwdf); /* Начать с начала файла */

215  lastuid = -1;

216  do {

217   i = 0; /* Индекс в массиве buf */

218   j = 0; /* Число полей в строке */

219   n = 0; /* Преобразование числового значения */

220   while ((c=fgetc(pwdf)) != '\n') { /* Прочесть строки */

221    if (c==EOF)

222     return(-1);

223    if (c==':') { /* Число полей*/

224     j++;

225     c = '0';

226    }

227    if (j==0) /* первое поле - имя */

228     buf[i++] = c;

229    if (j==2) /* Третье поле - числовой ID */

230     n = n*10 + c - '0';

231   }

232  } while (n != uid); /* Продолжать до обнаружения ID */

233  buf[i++] = '\0';

234  lastuid = aid;

235  return(0);

236 }

Функция getname() преобразует ID владельца или группы в соответствующее имя. Она реализует простую схему кэширования; если переданное uid то же самое, которое находится в глобальной переменной lastuid, функция возвращает 0 (все нормально), буфер уже содержит имя (строки 210–211). lastuid инициализируется в -1 (строка 33), поэтому этот тест не проходит, когда getname() вызывается первый раз.

pwdf уже открыт либо в /etc/passwd, либо в /etc/group (см. строки 126–130). Код здесь проверяет, что открытие было успешным, и если нет, возвращает -1 (строки 212–213).

Удивительно, ls не использует getpwuid() или getgrgid(). Вместо этого она использует преимущество того факта, что формат /etc/passwd и /etc/group идентичен для трех первых полей (имя, пароль, числовой ID) и что оба используют в качестве разделителя двоеточие.

Строки 216–232 реализуют линейный поиск по файлу. j содержит число обнаруженных до сих пор двоеточий: 0 для имени и 2 для ID. Таким образом, при сканировании строки она заполняет как имя, так и ID.

Строки 233–235 завершают буфер name, устанавливают в глобальной lastuid последний найденный ID и возвращают 0 для обозначения успеха.

238 long /* long nblock(long size) */

239 nblock(size)

240 long size;

241 {

242  return ((size+511) >>9);

243 }

Функция nblock() сообщает, сколько дисковых блоков использует файл. Это вычисление основано на размере файла, возвращенном stat(). Размер блока V7 равен 512 байтам — размер физического сектора диска.

Вычисление в строке 242 выглядит несколько устрашающим. '>>9' является сдвигом вправо на девять битов. Это осуществляет деление на 512 для получения числа блоков. (На раннем аппаратном обеспечении сдвиг вправо выполнялся гораздо быстрее деления.) Пока все хорошо. Теперь, файл даже размером в один байт все равно занимает целый дисковый блок. Однако, '1 / 512' дает ноль (целое деление срезает), что неверно. Это объясняет 'size+511'. Добавляя 511, этот код гарантирует, что сумма дает правильное число блоков при делении на 512.

Это вычисление, однако, лишь приблизительное. У очень больших файлов есть также дополнительные блоки. Несмотря на заявление в справочной странице V7 ls(1), данное вычисление не принимает в расчет дополнительные блоки.

Более того, рассмотрите случай файла с большими дырами (созданными установкой указателя файла дальше конца файла с помощью lseek()). Дыры не занимают дисковых блоков; однако, это не отражается в значении размера. Поэтому вычисления, выполненные nblock(), будучи обычно верными, могут давать результаты больше или меньше реальных.

По этим причинам в struct stat 4 2 BSD были добавлены члены st_blocks, которые затем были приняты для System V и POSIX.

245 int m1[] = { 1, S_IREAD>>0, 'r', '-' };

246 int m2[] = { 1, S_IWRITE>>0, 'w', '-' };

247 int m3[] = { 2, S_ISUID, 's', S_IEXEC>>0, 'x', '-' };

248 int m4[] = { 1, S_IREAD>>3, 'r', '-' };

249 int m5[] = { 1, S_IWRITE>>3, 'w', '-' };

250 int m6[] = { 2, S_ISGID, 's', S_IEXEC>>3, 'x', '-' };

251 int m7[] = { 1, S_IREAD>>6, 'r', '-' };

252 int m8[] = { 1, S_IWRITE>>6, 'w', '-' };

253 int m9[] = { 2, S_ISVTX, ' t', S_IEXEC>>6, 'x', '-' };

254

255 int *m[] = { m1, m2, m3, m4, m5, m6, m7, m8, m9 };

256

257 pmode(aflag) /* void pmode(int aflag) */

258 {

259  register int **mp;

260

261  flags = aflag;

262  for (mp = &m[0]; mp < &m[sizeof(m)/sizeof(m[0])];)

263   select(*mp++);

264 }

265

266 select(pairp) /* void select(register int *pairp) */

267 register int *pairp;

268 {

269  register int n;

270

271  n = *pairp++;

272  while (--n>=0 && (flags&*pairp++)==0)