Главная страница  Межпроцессное взаимодействие (состязание) 

1 2 3 4 5 6 7 [ 8 ] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187

Другое важное понятие в UNIX - это установленная (смонтированная) файловая система. Почти все персональные компьютеры имеют один или два дисковода для гибких дисков, куда можно вставить и откуда можно вынуть диск. Чтобы предоставить возможность общения со сменными носителями (включая компакт-диски), UNIX позволяет присоединять файловую систему сменного диска к главному дереву. Рассмотрим ситуацию на рис. 1.7, а. Перед вызовом системной процедуры mount корневая файловая система на жестком диске и вторая файловая система на гибком диске существуют раздельно и никак не связаны между собой.

Корень

Диск О

aj х/

Рис. 1.7. а - перед установкой файлы на диске О недоступны; б - после монтирования они становятся частью общей файловой структуры

Однако файлы на гибком диске нельзя использовать, потому что для них невозможно определить путь. UNIX не позволяет присоединять к началу пути название диска или его номер, так как это привело бы к жесткой зависимости от устройств, которой операционная система должна избегать. Вместо этого системный вызов inount позволяет присоединять файловую систему на гибком диске к корневой файловой системе в том месте, где этого захочет программа. На рис. 1.7, б файловая система гибкого диска была установлена в каталог Ь, таким образом, обеспечен доступ к файлам по путям /Ь/х/ и /Ь/у. Если каталог b содержал какие-либо файлы, они будут недоступны, пока смонтирован гибкий диск, так как теперь/Ь ссылается на корневой каталог гибкого диска. (Невозможность доступа к этим файлам не так страшна, как кажется с первого взгляда: файловые системы почти всегда устанавливаются в пустые каталоги.) Если система содержит несколько жестких дисков, они все могут быть встроены в одно дерево таким же образом.

Еще одно важное понятие в UNIX - это специальный файл. Специальные файлы служат для того, чтобы устройства ввода/вывода выглядели как файлы. При этом можно прочесть информацию из специальных файлов или записать ее туда с помощью тех же самых системных вызовов, что используются для чтения и записи файлов. Существует два вида специальных файлов: блочные специальные файлы и символьные специальные файлы. Блочные специальные файлы используются для моделирования устройств, состоящих из набора произвольно адресуемых блоков, таких как диски. Открывая блочный специальный файл



и читая, скажем, блок 4, программа может напрямую получить доступ к четвертому блоку на устройстве, без обращения к содержащейся на нем файловой системе. Таким же образом символьные специальные файлы используются для моделирования принтеров, модемов и других устройств, которые принимают или выдают поток символов. По соглашению специальные файлы хранятся в каталоге /dev. Например, /dev/lp может быть строковым принтером.

И последнее понятие, которое мы обсудим во введении, - это каналы (pipe), имеющие отношение и к процессам и к файлам. Канал (также иногда называемый трубой) представляет собой псевдофайл, который можно использовать для связи двух процессов, как показано на рис. 1.8. Если процессы АиВ захотят пообщаться с помощью канала, они должны установить его заранее. Когда процесс А хочет отправить данные процессу В, он пишет их в канал, как если бы это был выходной файл. Процесс В может прочесть данные, читая их из канала, как если бы он был файлом с входными данными. Таким образом, соединение между процессами в UNIX выглядит очень похожим на обычное чтение и запись файлов. Более того, только сделав специальный системный вызов, процесс может обнаружить, что выходной файл, в который он пишет данные, не реальный файл, а канал.

Процесс Процесс

0Канал

Рис. 1.8. Два процесса, соединенные каналом

1.3.3. Оболочка

Операционная система MINIX представляет собой программу, выполняющую системные вызовы. Редакторы, компиляторы, ассемблеры, компоновщики и командные интерпретаторы не являются частью операционной системы, несмотря на их большую важность и полезность. Поскольку есть риск запутаться в этих вещах, в данном разделе мы кратко рассмотрим только командный интерпретатор UNIX, называемый оболочкой (shell). Хотя она не входит в операционную систему, но во всю пользуется многими функциями операционной системы и поэтому является хорошим примером того, как могут применяться системные вызовы. Кроме этого, оболочка предоставляет основной интерфейс между пользователем, сидящим за своим терминалом, и операционной системой, если, конечно, пользователь не использует графический интерфейс.

Когда какой-либо пользователь входит в систему, запускается оболочка. Стандартным входным и выходным устройством для оболочки является терминал (монитор с клавиатурой). Оболочка начинает работу с печати приглашения (prompt) - знака доллара, говорящего пользователю, что оболочка ожидает ввода команды. Если теперь пользователь напечатает, например,

date



оболочка создаст дочерний процесс и запустит программу date. Пока дочерний процесс работает, оболочка ожидает его завершения. После завершения дочернего процесса оболочка опять печатает приглашение и пытается прочесть следующую входную строку. Пользователь может перенаправить стандартный вывод данных в файл:

date >file

Таким же образом можно переопределить устройство, с которого читаются входные данные, как показано ниже:

sort <fnel >file2

Эта команда предписывает программе сортировки считать данные из файла 1 и вывести результат в файл 2.

Выходные данные одной программы можно использовать в качестве входных данных для другой, соединив их каналом. Так, команда

cat filel file2 ГПеЗ sort >/dev/lp

предписывает профамме cat объединить (concatenate) три файла и послать выходные данные программе sort, которая расставит все строки в алфавитном порядке. Результат работы sort перенаправляется в файл /dev/lp, обычно обозначающий принтер.

Если пользователь наберет знак & после команды, оболочка не будет ждать окончания ее выполнения. В этом случае она немедленно напишет новое приглашение. То есть в результате команды

cat f1le1 f1le2 file3 sort >/dev/lp &

сортировка запустится как фоновое задание, разрешая пользователю продолжать нормальную работу во время выполнения сортировки. Оболочка имеет множество других интересных особенностей, для обсуждения которых у нас здесь, к сожалению, недостаточно места. Но большинство книг по UNIX описывают оболочки довольно подробно.

1.4. Системные вызовы

Вооружившись общим пониманием того, как MINIX работает с процессами и файлами, можно приступить к изучению интерфейса между операционной системой и пользовательскими профаммами, то есть системных вызовов. Несмотря на то что это обсуждение затрагивает конкретно стандарт POSIX (международный стандарт 9945-1) и MINIX, у большинства других современных операционных систем есть системные вызовы, выполняющие те же самые функции, хотя детали могут быть различны. Так как фактический механизм обращения к системным функциям является в высокой степени машинно-зависимым и часто должен реализовываться на ассемблере, существуют библиотеки процедур, делающие возможным обращение к системным процедурам из программ на С и на других языках с тем же успехом.



1 2 3 4 5 6 7 [ 8 ] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187

© 2000 - 2018 ULTRASONEX-AMFODENT.RU.
Копирование материалов разрешено исключительно при условии цититирования.