Операционная система UNIX
Операционная система UNIX читать книгу онлайн
Книга посвящена семейству операционных систем UNIX и содержит информацию о принципах организации, идеологии и архитектуре, объединяющих различные версии этой операционной системы.
В книге рассматриваются: архитектура ядра UNIX (подсистемы ввода/вывода, управления памятью и процессами, а также файловая подсистема), программный интерфейс UNIX (системные вызовы и основные библиотечные функции), пользовательская среда (командный интерпретатор shell, основные команды и утилиты) и сетевая поддержка в UNIX (протоколов семейства TCP/IP, архитектура сетевой подсистемы, программные интерфейсы сокетов и TLI).
Для широкого круга пользователей.
Внимание! Книга может содержать контент только для совершеннолетних. Для несовершеннолетних чтение данного контента СТРОГО ЗАПРЕЩЕНО! Если в книге присутствует наличие пропаганды ЛГБТ и другого, запрещенного контента - просьба написать на почту [email protected] для удаления материала
> <b>snode f5e91c18</b>SNODE TABLE SIZE = 256HASH-SLOT MAJ/MIN REALVP COMMONVP NEXTR SIZE COUNT FLAGS- 24,26 f5f992e8 f636b27c 0 0 0 up асПоле
s_realvpREALVP> <b>vnode f5f992e8</b>VCNT VFSMNTED VFSP STREAMP VTYPE RDEV VDATA VFILOCKS VFLAG 2 0 f0286570 0 с 24,26 f5f992e0 0 -> <b>ui f5f992e0</b> UFS INODE TABLE SIZE = 1671SLOT MAJ/MIN INUMB RCNT LINE UID GID SIZE MODE FLAGS - 32,24 317329 2 1 286 7 0 c---620 rf> <b>! ncheck. -i 317329</b>/dev/dsk/c0t3d0s0:317329 /devices/pseudo/[email protected]:26В результате мы определили имя специального файла устройства (в данном случае — это псевдотерминал), на которое производится ввод и вывод командного интерпретатора.
Блокирование доступа к файлу
Традиционно архитектура файловой подсистемы UNIX разрешает нескольким процессам одновременный доступ к файлу для чтения и записи. Хотя операции записи и чтения, осуществляемые с помощью системных вызовов read(2) или write(2), являются атомарными, в UNIX по умолчанию отсутствует синхронизация между отдельными вызовами. Другими словами, между двумя последовательными вызовами read(2) одного процесса другой процесс может модифицировать данные файла. Это, в частности, может привести к несогласованным операциям с файлом, и как следствие, к нарушению целостности его данных. Такая ситуация является неприемлемой для многих приложений.
UNIX позволяет обеспечить блокирование заданного диапазона байтов файла или записи файла. Для этого служат базовый системный вызов управления файлом fcntl(2) и библиотечная функция lockf(3C), предназначенная специально для управления блокированием. При этом перед фактической файловой операцией (чтения или записи) процесс устанавливает блокирование соответствующего типа (для чтения или для записи). Если блокирование завершилось успешно, это означает, что требуемая файловая операция не создаст конфликта или нарушения целостности данных, например, при одновременной записи в файл несколькими процессами.
По умолчанию блокирование является рекомендательным (advisory lock). Это означает, что кооперативно работающие процессы могут руководствоваться созданными блокировками, однако ядро не запрещает чтение или запись в заблокированный участок файла. При работе с рекомендательными блокировками процесс должен явно проверять их наличие с помощью тех же функций fcntl(2) и lockf(3C).
Мы уже встречались с использованием системного вызова fnctl(2) для блокирования записей файла в главе 2. Там же была упомянута структура
flockТаблица 4.8. Поля структуры flock
| Поле | Описание |
|---|---|
short l_type | Тип блокирования: F_RDLCKF_WRLCKF_UNLCK |
short l_whence | Точка отсчета смещения записи в файле. Может принимать значения, аналогичные рассмотренным при разговоре о функции lseek(2) в главе 2: SEEK_SETSEEK_CURSEEK_END |
off_t l_start | Смещение блокируемой записи относительно точки отсчета, указанной полем l_whence |
off_t l_len | Длина блокируемой записи. Нулевое значение l_len |
pid_t l_pid | Идентификатор процесса, установившего блокирование, возвращаемый при вызове команды GETLK |
Как следует из описания поля
l_typeflockF_RDLCKF_WRLCKПриведем фрагмент программы, использующей возможность блокирования записей:
...struct flock lock;.../* Заполним описание lock с целью блокирования всего файладля записи */lock.l_type = FWRLCK;lock.l_start = 0;lock.whence = SEEK_SET;lock.len = 0;/* Заблокируем файл. Если блокирования, препятствующие данной операции, уже существуют — ждем их снятия */fcntl(fd, SETLKW, &lock);/* Запишем данные в файл - нам никто не помешает */write(fd, record, sizeof(record));/* Снимем блокирование */lock.l_type = F_UNLK;fcntl(fd, SETLKW, &lock);В отличие от рекомендательного в UNIX существует обязательное блокирование (mandatory lock), при котором ограничение на доступ к записям файла накладывается самим ядром. Реализация обязательных блокировок может быть различной. Например, в SCO UNIX (SVR3) снятие бита x для группы и установка бита SGID для группы приводит к тому, что блокировки, установленные fcntl(2) или lockf(3C), станут обязательными. UNIX SVR4 поддерживает установку блокирования отдельно для записи и для чтения, обеспечивая тем самым доступ для чтения многим, а для записи — только одному процессу. Эти установки также осуществляются с помощью системного вызова fcntl(2). Следует иметь в виду, что использование обязательного блокирования таит потенциальную опасность. Например, если процесс блокирует доступ к жизненно важному системному файлу и по каким-либо причинам теряет контроль, это может привести к аварийному останову операционной системы.
