
- •Кафедра программного обеспечения информационных технологий
- •«Операционные системы и системное программирование»
- •40 01 01
- •Содержание
- •Введение
- •Разработка программ в ос unix
- •1.1 Отличительные черты ос unix
- •1.2 Основы архитектуры операционной системы unix
- •1.3 Ядро системы
- •1.4 Пользователи системы, атрибуты пользователя
- •1.5 Системные вызовы и функции стандартных библиотек
- •1.6 Описание программы, переменные окружения
- •1.7 Аргументы и опции программы
- •1.8 Обработка ошибок
- •2 Файлы и файловая система
- •2.1 Файлы
- •2.2 Типы файлов
- •2.2.1 Обычные файлы
- •2.2.2 Каталоги
- •2.2.3 Файлы символичной связи (ссылки)
- •2.2.4 Файлы устройства
- •2.2.5 Именованные каналы
- •2.2.6 Сокеты
- •2.3 Владельцы файлов и права доступа к файлу
- •2.4 Дополнительные атрибуты файла
- •2.5 Файловый ввод/вывод
- •Открытие файла
- •2.6 Мультиплексированный ввод/вывод
- •2.7 Векторный ввод/вывод
- •2.8 Файлы, отображающиеся в памяти
- •2.9 Каталоги, работа с каталогами
- •2.9.1 Создание каталога
- •2.9.2 Удаление каталога
- •2.9.3 Чтение информации из каталога
- •2.9.4 Закрытие каталога
- •2.10 Создание жестких ссылок
- •2.11 Символическая ссылка
- •2.12 Удаление ссылки (или имени файла)
- •2.13 Переименование файла
- •2.14 Файловая система ос unix
- •2.14.1 Организация файловой системы ext2
- •2.15 Файлы устройств
- •3 Процессы
- •3.1 Виды процессов
- •3.2 Создание процесса
- •3.3 Вызовы семейства exec
- •3.4 Функции завершения процесса
- •3.5 Ошибки
- •3.6 Копирование при записи
- •3.7 Системные вызовы ожидания завершения процесса
- •3.8 Системный вызов system
- •3.9 Основные параметры, передаваемые процессу
- •3.10 Сеансы и группы процессов
- •4 Взаимодействие процессов
- •4.1 Сигналы
- •4.1.1 Отправка (генерация) сигнала
- •4.1.2 Наборы сигналов
- •4.1.3 Блокировка сигналов
- •4.2 Неименнованные каналы (трубы)
- •4.2.1 Размер канала и взоимодействие процессов при передаче данных
- •4.3 Именнованные каналы
- •4.4 Дополнительные средства межпроцессного взоимодействия
- •4.5 Механизмы межпроцессорного взаимодействия
- •4.5.1 Очереди сообщений
- •4.5.2 Семафоры Семафоры как теоретическая конструкция
- •4.5.3 Разделяемая память
- •4.5.4 Потоки
- •Int pthread_setschedparam(pthread_t tid, int policy, const struct sched_param *param);
- •Int pthread_getschedparam(pthread_t tid, int policy, struct schedparam *param);
- •5 Операционные системы
- •5.1 Понятие операционной системы
- •5.2 Характеристики современных ос
- •5.2.1 Многопоточность
- •5.2.2 Распределенные ос
- •5.2.3 Концепция ос на основе микроядра
- •5.2.4 Функции микроядра.
- •5.3 Принципы построения ос
- •5.4 Концептуальные основы ос
- •5.4.1 Процессы
- •Модель работы процесса с двумя приостановочными состояниями
- •Варианты решения:
- •Решение задачи взаимного исключения. Алгоритм Деккера.
- •Решение задачи взаимного исключения. Алгоритм Пэтерсона..
- •Синхронизирующие примитивы (семафоры).
- •Задача “производитель-потребитель” Общие семафоры
- •Задача “производитель-потребитель”, буфер неограниченного размера(Спящий парикмахер)
- •Задача “производитель-потребитель”, буфер ограниченного размера
- •5.4.2 Распределение ресурсов. Проблема тупиков
- •Алгоритм банкира
- •Применение алгоритма банкира
- •5.4.3 Монитороподобные средства синхронизации
- •Механизм типа «критическая область»
- •5.4.4 Виртуализация
- •5.4.5 Подсистема управления памятью
- •5.4.6 Виртуальная оперативная память
- •5.5 Аппаратные особенности процессоров Intel-архитектуры, направленных на поддержку многозадачности
- •5.5.1 Сегментация памяти. Ia-32
- •5.5.2 Распределение памяти в реальном режиме
- •5.5.3 Организация защиты в процессоре
- •5.5.4 Поддержка многозадачности в процессорах архитектуры ia-32
2.11 Символическая ссылка
#include <unistd.h>
int symlink(const char *oldpath, const char *newpath);
Системный вызов, предназначенный для создания символической ссылки, очень похож на своего двоюродного брата для определения жесткой ссылки. Но он создает уже новый файл, содержащий указатель на старый файл (косвенный адрес).
В случае ошибки symlink() возвращает -1 и присваивает переменной errno одно из следующих значений:
EACCESS – у вызывающего процесса отсутствует разрешение на поиск для компонента пути oldpath или у вызывающего процесса нет разрешения на запись в каталог, содержащий newpath.
EEXIST – файл newpath уже существует — системный вызов symlink() не переписывает существующую запись каталога.
EFAULT – параметр oldpath или newpath содержит недопустимый указатель.
EIO – произошла внутренняя ошибка ввода-вывода.
ELOOP – при разрешении пути oldpath или newpath встретилось слишком много символических ссылок.
EMLINK – в структуре inode, на которую указывает oldpath, уже достигнуто максимальное число указывающих на нее ссылок.
ENAMETOOLONG – слишком длинное значение oldpath или newpath.
ENOENT – компонент пути oldpath или newpath не существует.
ENOMEM – недостаточно памяти для выполнения данного запроса.
ENOSPC – на устройстве, которому принадлежит newpath, недостаточно места для создания новой записи каталога.
ENOTDIR – компонент пути oldpath или newpath не является каталогом.
EPERM – файловая система, которой принадлежит newpath, не допускает создания новых символических ссылок.
EROFS – путь newpath принадлежит файловой системе, доступной только для чтения.
2.12 Удаление ссылки (или имени файла)
#include <unistd.h>
int unlink(const char *pathname);
Этот системный вызов удаляет имя файла. При этом анализируется число жестких ссылок, которые имеются у файла, и если это была последней ссылкой на файл, то файл удаляется сам. Если при этом удаляется последняя ссылка, с которой работают, то удаление произойдет только после завершения работы. Если же это символическая ссылка, то удаляется только ссылка, а файл не разрушается.
В случае ошибки вызов возвращает -1 и присваивает переменной errno одно из следующих значений:
EACCESS – у вызывающего процесса нет разрешения на запись в родительский каталог файла pathname или у вызывающего процесса нет разрешения на поиск для компонента пути pathname.
EFAULT – параметр pathname содержит недопустимый указатель.
ЕIO – произошла ошибка ввода-вывода.
EISDIR – путь pathname ссылается на каталог.
ELOOP – при прохождении pathname встретилось слишком много символических ссылок.
ENAMETOOLONG – слишком длинное значение pathname.
ENOENT – компонент пути pathname не существует.
ENOMEM – недостаточно памяти для выполнения данного запроса.
ENOTDIR – компонент пути pathname не является каталогом.
EPERM – система не позволяет отсоединять файлы.
EROFS – путь pathname принадлежит файловой системе, доступной только для чтения.
Системный вызов unlink() не поддерживает удаление каталогов. Для этого в приложениях следует использовать вызов rmdir(). Для упрощения бессмысленного разрушения файлов любого типа в языке С предусмотрена функция remove():
#include <stdio.h>
int remove(const char *path);
Успешный вызов remove() удаляет файл path из файловой системы и возвращает значение 0. Если path — это файл, то remove() вызывает unlink(); если path — это каталог, то remove() вызывает rmdir().
В случае ошибки remove() возвращает -1 и присваивает переменной errno один из допустимых кодов ошибки, определенных для unlink() и rmdir() соответственно.