Помоги проекту - поделись книгой:
охватывает исходный код GNU, использованный в данной книге.
Как и в любой книге на компьютерную тему, для передачи информации мы используем определенные соглашения об обозначениях.
Вещи, находящиеся на компьютере, обозначаются моноширинными шрифтом, как в случае имен файлов (foo.c) и названий команд (ls, grep). Короткие фрагменты, которые вы вводите, дополнительно заключаются в одинарные кавычки: 'ls -l *.с'
$ и > являются первичным и вторичным приглашениями оболочки Борна и используются при отображении интерактивных примеров. Ввод пользователя выделяется другим шрифтом от обычного вывода компьютера в примерах. Примеры выглядят следующим образом:
$ ls -1 /* Просмотр файлов. Опция - цифра 1, а не буква l */
foo
bar
baz
Мы предпочитаем оболочку Борна и ее варианты (ksh93, Bash) по сравнению с оболочкой С; соответственно на всех наших примерах показана лишь оболочка Борна. Знайте, что правила применения кавычек и переноса на следующую строку в оболочке С другие; если вы используете ее, то на свой страх и риск![8]
При ссылках на функции в программах мы добавляем к имени функции пустую пару скобок: printf(), strcpy(). При ссылке на справочную страницу (доступную по команде man), мы следуем стандартному соглашению Unix по написанию имени команды или функции курсивом, а раздела — в скобках после имени обычным шрифтом:
Вы можете захотеть получить копни программ, которые мы использовали в данной книге, для своих собственных экспериментов и просмотра. Весь исходный код доступен через Интернет, а ваш дистрибутив GNU/Linux содержит исходный код для инструментов GNU.
Архивы различных «древних» версий Unix поддерживаются Обществом наследства UNIX (The UNIX Heritage Society — TUHS), http://www.tuhs.org.
Наибольший интерес представляет возможность просматривать архив старых исходных кодов Unix через веб. Начните с http://minnie.tuhs.org/UnixTree/. Все примеры кода в данной книге из седьмого издания исследовательской системы UNIX, известной также как «V7».
Сайт TUHS физически расположен в Австралии, хотя имеются зеркала архива по всему миру — см. http://www.tuhs.org/archive_sites.html. Эта страница также указывает, что архив доступен для зеркала через rsync. (Если у вас нет rsync, см. http://rsync.samba.org/: это стандартная утилита на системах GNU/Linux.)
Чтобы скопировать весь архив, потребуется примерно 2-3 гигабайта дискового пространства. Для копирования архива создайте пустой каталог, а в нем выполните следующие команды:
mkdir Applications 4BSD PDP-11 PDP-11/Trees VAX Other
rsync -avz minnie.tuhs.org::UA_Root .
rsync -avz minnie.tuhs.org::UA_Applications Applications
rsync -avz minnie.tuhs.org::UA_4BSD 4BSD
rsync -avz minnie.tuhs.org::UA_PDP11 PDP-11
rsync -avz minnie.tuhs.org::UA_PDP11_Trees PDP-11/Trees
rsync -avz minnie.tuhs.org::UA_VAX VAX
rsync -avz minnie.tuhs.org::UA_Other Other
Вы можете пропустить копирование каталога Trees, который содержит извлечения из нескольких версий Unix и занимает на диске около 700 мегабайт.
В рассылке TUHS можно также поинтересоваться, нет ли поблизости от вас кого-нибудь, кто мог бы предоставить вам архив на CD-ROM, чтобы избежать пересылки по Интернету такого большого количества данных.
Группа в Southern Storm Software, Pty. Ltd. в Австралии «модернизировала» часть кода уровня пользователя V7, так что его можно откомпилировать и запустить на современных системах, особенно на GNU/Linux. Этот код можно загрузить с их веб-сайта[10].
Интересно отметить, что код V7 не содержит в себе каких-либо уведомлений об авторских правах или разрешениях. Авторы писали код главным образом для себя и своего исследования, оставив проблемы разрешений отделу корпоративного лицензирования AT&T.
Если вы используете GNU/Linux, ваш дистрибутив поступит с исходным кодом, предположительно в формате, используемом для упаковки (файлы RPM Red Hat, файлы DEB Debian, файлы .tar.gz Slackware и т.д.) Многие примеры в книге взяты из GNU Coreutils, версия 5.0. Найдите соответствующий CD-ROM для своего дистрибутива GNU/Linux и используйте для извлечения кода соответствующий инструмент. Или следуйте для получения кода инструкциям в следующих нескольких абзацах.
Если вы предпочитаете самостоятельно получать файлы из ftp-сайта GNU, вы найдете его по адресу: ftp://ftp.gnu.org/gnu/coreutils/coreutils-5.0.tar.gz.
Для получения файла можно использовать утилиту wget:
$ wget ftp://ftp.gnu.org/ena/coreutils/coreuitils-5.0.tar.gz
/* Получить дистрибутив */
/* ... здесь при получении файла куча вывода ... */
В качестве альтернативы можно использовать для получения файла старый добрый ftp:
$ ftp ftp.gnu.org /* Подключиться к ftp-сайту GNU */
Connected to ftp.gnu.org (199.232.41.7).
220 GNU FTP server ready.
Name (ftp.gnu.org:arnold): anonymous /* Использовать анонимный ftp */
331 Please specify the password.
Password: /* Пароль на экране не отображается */
230-If you have any problems with the GNU software or its downloading,
230-please refer your questions to <gnu@gnu.org>.
... /* Куча вывода опущена */
230 Login successful. Have fun.
Remote system type is UNIX.
Using binary mode to transfer files.
ftp> cd /gnu/coreutils /* Перейти в каталог Coreutils */
250 Directory successfully changed.
ftp> bin
200 Switching to Binary mode.
ftp> hash /* Выводить символы # по мере закачки */
Hash mark printing on (1024 bytes/hash mark).
ftp> get coreutils-5.0.tar.gz /* Retrieve file */
locaname = "note" coreutils-5.0.tar.gz
remote: coreutils-5.0.tar.gz
227 Entering Passive Mode (199,232,41,7,86,107)
150 Opening BINARY mode data connection for coreutils-5.0.tar.gz (6020616 bytes)
######################################################################
######################################################################
...
226 File send OK.
6020616 bytes received in 2.03e+03 secs (2.9 Kbytes/sec)
ftp> quit /* Закончить работу */
221 Goodbye.
Получив файл, извлеките его следующим образом:
$ gzip -dc < coreutils-5.0.tar.gz | tar -xvpf - /* Извлечь файлы */
/* ... при извлечении файла куча вывода ... */
Системы, использующие GNU tar, могут использовать следующее заклинание:
$ tar -xvpzf coreutils-5.0.tar.gz /* Извлечь файлы */
/* ... при извлечении файла куча вывода ... */
В соответствии с общедоступной лицензией GNU, вот сведения об авторских правах для всех GNU программ, процитированных в данной книге. Все программы являются «свободным программным обеспечением; вы можете распространять их и/или модифицировать на условиях общедоступной лицензии GNU в изданном Фондом бесплатных программ виде; либо версии 2 лицензии, либо (по вашему выбору) любой последующей версии». Текст общедоступной лицензии GNU см. в приложении С «Общедоступная лицензия GNU».
| Файл Coreutils 5.0 | Даты авторского права |
|---|---|
lib/safe-read.с | © 1993-1994, 1998, 2002 |
lib/safe-write.c | © 2002 |
lib/utime.c | © 1998, 2001-2002 |
lib/xreadlink.с | © 2001 |
src/du.c | © 1988-1991, 1995-2003 |
src/env.с | © 1986, 1991-2003 |
src/install.с | © 1989-1991, 1995-2002 |
src/link.c | © 2001-2002 |
src/ls.с | © 1985, 1988, 1990, 1991, 1995-2003 |
src/pathchk.c | © 1991-2003 |
src/sort.с | © 1988, 1991-2002 |
src/sys2.h | © 1997-2003 |
src/wc.с | © 1985, 1991, 1995-2002 |
| Файл Gawk 3.0.6 | Даты авторского права |
eval.с | © 1986, 1988, 1989, 1991-2000 |
| Файл Gawk 3.1.3 | Даты авторского права |
awk.h | © 1986, 1988, 1989, 1991-2003 |
builtin.с | © 1986, 1988, 1989, 1991-2003 |
eval.с | © 1986, 1988, 1989, 1991-2003 |
io.c | © 1986, 1988, 1989, 1991-2003 |
main.с | © 1986, 1988, 1989, 1991-2003 |
posix/gawkmisc.с | © 1986, 1988, 1989, 1991-1998, 2001-2003 |
| Файл Gawk 3.1.4 | Даты авторского права |
builtin.c | © 1986, 1988, 1989, 1991-2004 |
| Файл GLIBC 23.2 | Даты авторского права |
locale/locale.h | © 1991, 1992, 1995-2002 |
posix/unistd.h | © 1991-2003 |
time/sys/time.h | © 1991-1994, 1996-2003 |
| Файл Make 3.80 | Даты авторского права |
read.с | © 1988-1997, 2002 |
Примеры программ, использованные в данной книге, можно найти по адресу: http://authors.phptr.com/robbins.
«Это оружие Джедая …, элегантное оружие для более цивилизованной эпохи. На протяжении тысяч поколений Рыцари Джедай были защитниками мира и справедливости в Старой Республике. От мрачных времен, до Империи».
Возможно, вы удивляетесь, почему мы поместили на обложке легкую саблю и использовали ее во внутреннем оформлении книги. Что она представляет и какое она имеет отношение к программированию под Linux?
В руках Рыцаря Джедай легкая сабля является и мощным оружием, и предметом красоты. Ее использование демонстрирует мощь, знание, контроль над Силой и напряженное обучение для владеющего им Джедая.
Элегантность легкой сабли отражает элегантность оригинального дизайна Unix API. Там также обдуманное, точное использование API и программных инструментов и принципов проектирования GNU привело к сегодняшним мощным, гибким, развитым системам GNU/Linux. Эта система демонстрирует знание и понимание программистов, создавших все их компоненты.
И конечно, легкие сабли — это просто круто!
Написание книги требует большого количества работы, а чтобы сделать это хорошо, нужна помощь от многих людей. Д-р Brian W. Kernighan, д-р Doug McIlroy, Peter Memishian и Peter van der Linden сделали рецензию первоначального предложения. David J. Agans, Fred Fish, Don Marti, Jim Meyering, Peter Norvig и Julian Seward достали разрешения на воспроизведение различных элементов, процитированных по всей книге. Спасибо Geoff Collyer, Ulrich Drepper, Yosef Gold, д-ру C.A.R. (Tony) Hoare, д-ру Manny Lehman, Jim Meyering, д-ру Dennis M. Ritchie, Julian Seward, Henry Spencer и д-ру Wladyslaw M. Turski за предоставление множества полезной общей информации. Спасибо также другим членам группы GNITS. Karl Berry, Akim DeMaille, Ulrich Drepper, Greg McGary, Jim Meyering, Francois Pinard и Tom Tromey, которые предоставили полезную обратную связь относительно хорошей практики программирования. Karl Berry, Alper Ersoy и д-р Nelson H.F. Beebe предоставили ценную техническую помощь по Texinfo и DocBook/XML.
Хорошие технические обзоры не только гарантируют, что автор использует правильные факты, они также гарантируют, что он тщательно обдумывает свое представление. Д-р Nelson H.F. Beebe, Geoff Collyer, Russ Cox, Ulrich Drepper, Randy Lechlitner, д-р Brian W. Kernighan, Peter Memishian, Jim Meyering, Chet Ramey и Louis Taber работали в качестве технических рецензентов для всей книги. Д-р Michael Brennan предоставил полезные комментарии для главы 15. Их рецензии принесли пользу как содержанию, так и многим примерам программ. Настоящим я благодарю их всех. Как обычно говорят в таких случаях большинство авторов, «все оставшиеся ошибки мои».
Я особенно хотел бы поблагодарить Mark Taub из Pearson Education за инициирование этого проекта, за его энтузиазм для этой серии и за его помощь и советы по мере прохождения книги через различные ее стадии. Anthony Gemmellaro сделал феноменальную работу по реализации моей идеи для обложки, а внутренний дизайн Gail Cocker великолепен. Faye Gemmellaro сделал процесс производства вместо рутины приятным. Dmitry Kirsanov и Alina Kirsanova сделали рисунки, макеты страниц и предметный указатель; работать с ними было одно удовольствие.
Наконец, моя глубочайшая благодарность жене Мириам за ее поддержку и ободрение во время написания книги.
Часть 1
Файлы и пользователи
Глава 1
Введение
Если есть одна фраза, резюмирующая важнейшие понятия GNU/Linux (а следовательно, и Unix), это «файлы и процессы». В данной главе мы рассмотрим модели файлов и процессов в Linux. Их важно понять, потому что почти все системные вызовы имеют отношение к изменению какого-либо атрибута или части состояния файла или процесса.
Далее, поскольку мы будем изучать код в обеих стилях, мы кратко рассмотрим главные различия между стандартным С 1990 г. и первоначальным С. Наконец, мы довольно подробно обсудим то, что делает GNU-программы «лучше» — принципы программирования, использование которых в коде мы увидим.
В данной главе содержится ряд умышленных упрощений. Детали в подробностях будут освещены по мере продвижения по книге. Если вы уже являетесь специалистом в Linux, пожалуйста, простите нас
1.1. Модель файловой системы Linux/Unix
Одной из движущих целей первоначального проекта Unix была простота. Простые понятия легко изучать и использовать. Когда понятия переведены в простые API, легко проектировать, писать и отлаживать простые программы. Вдобавок, простой код часто занимает меньше места и он более эффективен, чем более усложненные проекты.
Поиск простоты направлялся двумя факторами. С технической точки зрения, первоначальные мини-компьютеры PDP-11, на которых разрабатывалась Unix, имели маленькое адресное пространство: 64 килобайта на меньших системах, 64 Кб кода и 64 Кб данных на больших. Эти ограничения относились не только к обычным программам (так называемому коду
Вторым фактором была отрицательная реакция на современные коммерческие операционные системы, которые были без надобности усложнены, со сложными командными языками, множеством разновидностей файлового ввода-вывода и слабой общностью или гармонией. (Стив Джонсон однажды заметил: «Использование TSO подобно пинанию мертвого кита на побережье». TSO — это как раз одна из только что описанных бестолковых систем с разделением времени «для мэйнфреймов.)
Поделиться книгой: