Арнольд Роббинс - Linux программирование в примерах

• Название: Linux программирование в примерах
• Автор: Арнольд Роббинс
• Издательство: Кудиц-Образ
• Жанр: Программное обеспечение
• Год: 2005
• ISBN: 5-9579-0059-1

В книге рассмотрены вопросы, связанные с программированием под Linux: файловый ввод/вывод, метаданные файлов, основы управления памятью, процессы и сигналы, пользователи и группы, вопросы интернационализации и локализации, сортировка, поиск и многие другие. Много внимания уделено средствам отладки, доступным под GNU Linux. Все темы иллюстрируются примерами кода, взятого из V7 UNIX и GNU. Эта книга может быть полезна любому, кто интересуется программированием под Linux.

---

Функция print_mount() выводит информацию из struct mnent. Вывод во многом напоминает вывод 'cat /etc/mtab':

$ ch08-mounted /* Запуск программы */

/dev/hda2 / ext3 rw 0 0

none /proc proc rw 0 0

usbdevfs /proc/bus/usb usbdevfs rw 0 0

/dev/hda5 /d ext3 rw 0 0

none /dev/pts devpts rw,gid=5,mode=620 0 0

none /dev/shm tmpfs rw 0 0

none /proc/sys/fs/binfmt_misc binfmt_misc rw 0 0

/dev/hda1 /win vfat rw,noexec,nosuid,nodev,uid=2076,gid=10,user=arnold 0 0

8.3. Получение сведений о файловой системе

Вывод сведений о файловой системе, рассмотренный ранее — это хорошо и замечательно, но это не захватывает. Раз мы знаем, что определенная точка монтирования представляет файловую систему, нам нужны сведения о файловой системе. Это даст нам возможность выводить вещи наподобие сведений, полученных с помощью df и 'df -i'.

$ df /* Показать свободное/используемое пространство */

Filesystem 1K-blocks Used Available Use% Mounted on

/dev/hda2 6198436 4940316 943248 84% /

/dev/hda5 61431520 27618536 30692360 48% /d

none 256616 0 256616 0% /dev/shm

/dev/hda1 8369532 2784700 5584832 34% /win

$ df -i /* Показать свободные/используемые индексы */

Filesystem Inodes IUsed IFree IUse% Mounted on

/dev/hda2 788704 233216 555488 30% /

/dev/hda5 7815168 503243 7311925 7% /d

none 64154 1 64153 1% /dev/shm

/dev/hda1 0 0 0 - /win

8.3.1. Стиль POSIX: statvfs() и fstatvfs()

На ранних системах Unix была только одна разновидность файловой системы. Для них было достаточно, если df считывала суперблок каждой смонтированной файловой системы, извлекала значимые сведения и красиво форматировала их для отображения. (Суперблок обычно был вторым блоком в файловой системе; первым был загрузочный блок, содержащий загрузочный код).

Однако в современном мире такой подход был бы непригодным. POSIX предоставляет расширение XSI для получения доступа к этой информации. Главная функция называется statvfs() («vfs» часть происходит от лежащей в основе технологии SunOS, использованной позже в System V Release 4, которая называется виртуальной файловой системой.) Имеется две функции:

#include <sys/types.h> /* XSI */

#include <sys/statvfs.h>

int statvfs(const char *path, struct statvfs *buf);

int fstatvfs(int fd, struct statvfs *buf);

statvfs() использует для любого файла имя пути; она возвращает сведения о файловой системе, содержащей файл. fstatvfs() принимает в качестве первою аргумента дескриптор открытого файла, здесь также возвращается информация о файловой системе, содержащей открытый файл, struct statvfs содержит следующие члены:

struct statvfs {

 unsigned long int f_bsize;   /* Размер блока */

 unsigned long int f_frsize;

  /* Размер фрагмента («основной размер блока») */

 fsblkcnt_t f_blocks;         /* Общее число блоков */

 fsblkcnt_t f_bfree;          /* Общее число свободных блоков */

 fsblkcnt_t f_bavail;         /* Число доступных блоков (≤f_bfree) */

 fsfilcnt_t f_files;          /* Общее число индексов */

 fsfilcnt_t f_ffree;          /* Общее число свободных индексов */

 fsfilcnt_t f_favail;         /* Число доступных индексов (≤f_files) */

 unsigned long int f_fsid;    /* ID файловой системы */

 unsigned long int f_flag;    /* Флаги: ST_RDONLY и/или ST_NOSUID */

 unsigned long int f_namemax; /* Максимальная длина имени файла */

};

Сведений, которые в ней содержатся, достаточно для написания df:

unsigned long int f_bsize

Размер блока является предпочтительным размером для осуществления ввода/вывода. Файловая система пытается хранить по крайней мере f_bsize байтов стоящих данных в смежных секторах на диске. (Сектор является наименьшим количеством адресуемых данных на диске. Обычно дисковый сектор равен 512 байтам.)

unsigned long int f_frsize

Некоторые файловые системы (такие, как BSD Fast Filesystem) проводят различие между блоками и фрагментами блоков. Небольшие файлы, общий размер которых меньше размера блока, находятся в некотором числе фрагментов. Это позволяет избежать пустой потери дискового пространства (за счет допустимой цепы большей сложности кода ядра). Размер фрагмента выбирается во время создания файловой системы.

fsblkcnt_t f_blocks

Общее число блоков (в единицах f_bsize) в файловой системе.

fsblkcnt_t f_bfree

Общее число свободных блоков в файловой системе.

fsblkcnt_t f_bavail

Число блоков, которые действительно могут использоваться. Некоторые файловые системы резервируют часть блоков файловой системы для использования суперпользователем при заполнении файловой системы. Современные системы резервируют около 5 процентов, хотя это число может быть изменено администратором. (См. tune2fs(8) на системе GNU/Linux и tunefs(8) на системах Unix.)

fsfilcnt_t f_files

Общее число индексов («порядковых номеров файлов» на языке POSIX) в файловой системе. Это число обычно инициализируется и делается постоянным при создании файловой системы.

fsfilcnt_t f_ffree

Общее число свободных узлов.

fsfilcnt_t f_favail

Число индексов, которые действительно могут быть использованы. Некоторая часть индексов резервируются для суперпользователя, точно так же, как для блоков.

unsigned long int f_fsid

ID файловой системы. POSIX не определяет, что оно представляет, и это под Linux не используется.

unsigned long int f_flag

Флаги, дающие информацию о файловой системе. POSIX определяет два флага: ST_RDONLY для файловых систем только для чтения (таких, как CD-ROM) и ST_NOSUID, который запрещает использование битов setuid и setgid в исполняемых файлах. Системы GNU/Linux предусматривают дополнительные флаги: они перечислены в табл. 8.2.

Таблица 8.2. Значения GLIBC для f_flag

Флаг POSIX Значение ST_MANDLOCK Осуществляет принудительное блокирование (см. раздел 14.2). ST_NOATIME Не обновлять при каждом доступе время доступа ST_NODEV Запрещает доступ через файлы устройств ST_NODIRATIME Не обновлять поле времени доступе каталогов ST_NOEXEC Запрещает исполнение двоичных файлов ST_NOSUID √ Файловая система запрещает использование битов setuid и setgid. ST_RDONLY √ Файловая система только для чтения. ST_SYNCHRONOUS Любая запись осуществляется синхронно (см. раздел 4.6.3).

unsigned long int f_namemax

Максимальная длина имени файла. Это относится к каждому отдельному компоненту в имени пути; другими словами, максимальная длина для элемента каталога

Типы fsblkcnt_t и fsfilcnt_t определены в <sys/types.h>. Они обычно являются unsigned long, но на современных системах они могут быть даже 64-разрядными, поскольку диски стали очень большими. Следующая программа, ch08-statvfs.c, показывает, как использовать statvfs():

1  /* ch08-statvfs.с --- демонстрация statvfs */

2

3  /* ЗАМЕЧАНИЕ: специфично для GNU/Linux! */

4

5  #include <stdio.h>

6  #include <errno.h>

7  #include <mntent.h> /* для getmntent(), et al. */

8  #include <unistd.h> /* для getopt() */

9  #include <sys/types.h>

10 #include <sys/statvfs.h>

11

12 void process(const char *filename);

13 void do_statvfs(const struct mntent *fs);

14

15 int errors = 0;

16 char *myname;

17

18 /* main --- обработка опций */

19

20 int main(int argc, char **argv)

21 {

22  int c;

23  char *file = "/etc/mtab"; /* файл для чтения по умолчанию */

24

25  myname = argv[0];

26  while ((c = getopt(argc, argv, "f:")) != -1) {

27   switch (c) {

28   case 'f':

29    file = optarg;

30    break;

31   default:

32    fprintf(stderr, "usage: %s [-f fstab-file]\n", argv[0]);

33    exit(1);

34   }