- •1.4 Структура операционных систем
- •1.4.1 Монолитная система
- •1.4.2 Многоуровневая структура ос
- •1.4.3 Модель экзоядра
- •1.4.4 Микроядерная архитектура (модель клиент-сервер)
- •1.4.5 Обобщение сравнения моделей
- •Интерфейс пользователя
- •Команды
- •Командная строка
- •Договоренности о формате командной строки
- •C.5.4. Переназначение потоков.
- •C.5.5. Переназначение стандартного потока ошибок (в unix).
- •C.5.6. Перенаправление потока ввода.
- •C.5.7. Конвейерная обработка.
- •Управление потоком выполнения
- • Стандартный ввод/вывод
- •Диагностика и другие виды вывода
- •Командные строки и конвейеры
- •Специальные символы
- •8.2.1. Запуск команды в фоновом режиме (символ &)
- •8.2.2. Последовательное выполнение команд (символ ;)
- •8.2.4. Отмена специального значения (метасимвол кавычки)
- •8.2.4.1. Использование кавычек для отмены значения символа пробел
- •Использование кавычек
- •Окружение
- •Переменная окружения
- •Взаимодействие процессов посредством окружения
- •Переменные Shell
- •Позиционные параметры
- •Файловая система
- •Структура файловой системы
- •Монтируемые файловые системы
- •Интерфейс с файловой системой
- •Разновидности файлов
- •Обычные файлы
- •Файлы-каталоги
- •Специальные файлы
- •Связывание файлов с разными именами
- •Именованные программные каналы
- •Файлы, отображаемые в виртуальную память
- •Синхронизация при параллельном доступе к файлам
- •Процессы
- •Процессы
- •Атрибуты процесса
- •Идентификатор процесса (pid)
- •Идентификатор родительского процесса (ppid)
- •Поправка приоритета (ni)
- •Терминальная линия (tty)
- •Реальный (uid) и эффективный (euid) идентификаторы пользователя
- •Реальный (gid) и эффективный (egid) идентификаторы группы
- •Атрибуты файлов
- •Порождение процессов в Linux
- •Управление процессами
- •Типы процессов
- •Права доступа к файлам и каталогам
- •Жизненный цикл процесса в unix и основные системные вызовы
- •Контекст процесса
- •Приоритеты процессов
- •Создание процесса
- •Сон и пробуждение
- •Завершение выполнения процесса
- •Получение информации о процессах
- •Управление приоритетом процессов
- •Сигналы: посылка и обработка
- •Доставка и обработка сигнала
- •Основные сигналы
- •Посылка сигналов
- •Сигналы, посылка сигналов, команда kill
- •Приоритет выполнения процесса, команда nice
- •Текущий контроль процессов, команды ps и top
- •Защита фоновых процессов, команда nohup
- •Пользователь
- •. Привилегированный пользователь
- •Управление пользователями и правами доступа База данных пользователей системы
- •Изменение базы данных пользователей
- •Изменение прав доступа
- •Ограничения сеанса пользователя
- •Команды архивирования файлов
- •4.7.1. Программа tar
- •4.7.2. Программа gzip
- •4.7.3. Программа bzip2
- •Команды поиска grep и find
- •5.5. Перенаправление ввода/вывода, каналы и фильтры
- •5.5.2 Оператор |
- •5.5.3 Фильтры
- •Сигналы
- •Приложение. Список реентерабельных функций
- •Регистрация системных сообщений, система syslog
- •Конфигурационный файл демона syslogd
- •Info Информационные сообщения
- •Учет продолжительности соединений
- •Пользователи и группы
- •Файл /etc/passwd
- •Файл /etc/group
- •Файл /etc/shadow
- •Системные регистрационные имена
- •Изменение действующего идентификатора пользователя
- •Изменение действующего идентификатора группы
- •Изменение пароля и характеристик учетной записи, связанных с регистрацией
- •Правила построения паролей
- •Действие команды passwd
- •Устаревание паролей
- •Показ атрибутов пароля
- •Стандартные значения атрибутов
- •Просмотр базы данных учетных записей
- •Получение списка зарегистрировавшихся пользователей
- •Средства создания, изменения и удаления учетных записей пользователей
- •Средства создания, изменения и удаления групп
Именованные программные каналы
Программный канал (pipe) - это одно из наиболее традиционных средств межпроцессных взаимодействий в ОС UNIX. В русской терминологии использовались различные переводы слова pipe (начиная от "трубки" и заканчивая замечательным русским словом "пайп"). Мы считаем, что термин "программный канал" наиболее точно отражает смысл термина "pipe".
Основной принцип работы программного канала состоит в буферизации байтового вывода одного процесса и обеспечении возможности чтения содержимого программного канала другим процессом в режиме FIFO (т.е. первым будет прочитан байт, который раньше всего записан). В любом случае интерфейс программного канала совпадает с интерфейсом файла (т.е. используются те же самые системные вызовы read и write).
Однако различаются два подвида программных каналов - неименованные и именованные. Неименованные программные каналы появились на самой заре ОС UNIX (см. раздел 1.2). Неименованный программный канал создается процессом-предком, наследуется процессами-потомками, и обеспечивает тем самым возможность связи в иерархии порожденных процессов. Интерфейс неименованного программного канала совпадает с интерфейсом файла (более подробно см. п. 3.4.4). Однако, поскольку такие каналы не имеют имени, им не соответствует какой-либо элемент каталога в файловой системе.
Именованному программному каналу обязательно соответствует элемент некоторого каталога и даже собственный i-узел. Другими словами, именованный программный канал выглядит как обычный файл, но не содержащий никаких данных до тех пор, пока некоторый процесс не выполнит в него запись. После того, как некоторый другой процесс прочитает записанные в канал байты, этот файл снова становится пустым. В отличие от неименованных программных каналов, именованные программные каналы могут использоваться для связи любых процессов (т.е. не обязательно процессов, входящих в одну иерархию родства). Интерфейс именованного программного канала практически полностью совпадает с интерфейсом обычного файла (включая системные вызовы open и close), хотя, конечно, необходимо учитывать, что поведение канала отличается от поведения файла (подробности см. в п. 3.4.4).
Файлы, отображаемые в виртуальную память
В современных версиях ОС UNIX (например, в UNIX System V.4) появилась возможность отображать обычные файлы в виртуальную память процесса с последующей работой с содержимым файла не с помощью системных вызовов read, write и lseek, а с помощью обычных операций чтения из памяти и записи в память. Заметим, что этот прием был базовым в историческом предшественнике ОС UNIX - операционной системе Multics (см. раздел 1.1).
Для отображения файла в виртуальную память, после открытия файла выполняется системный вызов mmap, действие которого состоит в том, что создается сегмент разделяемой памяти, ассоциированный с открытым файлом, и автоматически подключается к виртуальной памяти процесса (подробнее о разделяемой памяти см. п. 3.4.1). После этого процесс может читать из нового сегмента (реально будут читаться байты, содержащиеся в файле) и писать в него (реально все записи отображаются в файл). При закрытии файла соответствующий сегмент автоматически отключается от виртуальной памяти процесса и уничтожается, если только файл не подключен к виртуальной памяти некоторого другого процесса.
Несколько процессов могут одновременно открыть один и тот же файл и подключить его к своей виртуальной памяти системным вызовом mmap. Тогда любые изменения, производимые путем записи в соответствующий сегмент разделяемой памяти, будут сразу видны другим процессам.