ПОЯСНЕНИЯ

Первым делом мы должны найти в файле termcap код очистки экрана. Для терминала Apple это код ^L, а для vt52 это \EH\EJ. Как только вы найдете этот код, вставьте его в оператор define в строке 3 или сразу в оператор write в строке 7. В приведенном примере в качестве символа очистки экрана используется ^L.

Наиболее быстрым способом передачи символа в файл является непосредственное выполнение оператора write. Поскольку терминалы являются файлами, мы можем выполнять запись непосредственно в них, пользуясь преимуществом предопределенных дескрипторов файла 0,1 и 2.

Системный вызов write в строке 7 посылает символ очистки в файл с дескриптором 1, который является стандартным устройством вывода. Если операция записи неудачна (по ряду причин), то в файл с дескриптором 2, т.е. на стандартное устройство регистрации ошибок, выводится сообщение об ошибке. Здесь не проверяется, успешно ли завершилась запись на стандартное устройство регистрации ошибок. Если ошибка все-таки возникнет, то мы ее увидим.

Программа не использует НИКАКИХ возможностей стандартного ввода-вывода (stdio). НИКОГДА нельзя смешивать системные вызовы ввода-вывода (т.е. вызовы из раздела (2) документации по системным функциям, например read или write) со стандартными вызовами ввода-вывода (т.е. вызовами из раздела (3), такими как getchar и printf). Дополнительный буфер, который создается при выполнении функций stdio, не согласован во времени с системными вызовами, поэтому все выходные сообщения перемешиваются.

Еще один аспект, о котором мы должны помнить, принимая решение об использовании системных вызовов, это преимущество получения как можно более короткого объектного кода. Небольшая программа загружается и работает быстрее. Для того, чтобы ненужные подпрограммы стандартного ввода-вывода не включались в наш объектный модуль, в исходном тексте программы не делается никаких ссылок на подпрограммы stdio. Тем не менее, ваша система могла их каким-то образом включить. Так поступает XENIX, а вместе с stdio вызывается malloc и все остальное. Вы можете просмотреть таблицу символов вашего объектного модуля с помощью nm(1) или nlist(2). Вы увидите весь мусор, который был добавлен в ваш объектный модуль. Не так редко мы получаем 6 Кб кода всего лишь для одного оператора printf! Приучайтесь программировать непосредственно на ассемблере, чтобы достичь того, что вам нужно.

Для того чтобы максимально упростить программу, все фактически выполняемые команды помещены в текстовые строки. Это позволяет достичь большей гибкости при написании программы. Результатом анализа командной строки является формирование команды, которая выполняется в конце программы mntf.

В строках 4-8 инициализируются установки по умолчанию. Переменная CMD содержит команду UNIX, которая в итоге должна быть выполнена, по умолчанию это команда mount. Переменная DIR указывает каталог, в который должно быть смонтировано устройство, по умолчанию это каталог /mnt. Переменная DRIVE является номером устройства (по умолчанию 0) и используется для формирования корректного имени устройства. Переменная DENSITY по умолчанию установлена для носителя низкой плотности, т.е. 48 дорожек на дюйм, двусторонняя дискета с 9 секторами на дорожку (48ds9).

В строке 10 проверяется, указаны ли в командной строке какие-либо аргументы. Если количество аргументов больше нуля, последовательно проверяется каждый аргумент. Если какой-либо из аргументов соответствует образцам в строках 13-35, то он изменяет содержимое командной строки.

Строка 14 управляет опцией -d для размонтирования гибкого диска. Переменная CMD изменяется на umount вместо mount. После этого переменной DIR присваивается нулевое значение, поскольку команде umount требуется не каталог, а только имя устройства. Переменная DIR должна быть частью строки с командой для того, чтобы мы могли использовать одну и ту же "заготовленную" командную строку для всех вариантов. В данном случае мы устанавливаем эту переменную в нуль, а shell при синтаксическом разборе удаляет ее из командной строки.

В строке 16 выполняется изменение плотности записи используемого носителя. Обращение к различным типам носителей выполняется по именам файлов устройств. Каждое имя указывает драйвер устройства, который работает с соответствующей аппаратурой. Устройство высокой плотности может работать в режимах как высокой, так и низкой плотности записи. Однако если вы укажете имя устройства с высокой плотностью записи, а на самом деле оно имеет низкую плотность, то драйвер работать не будет из-за ошибок чтения.

Строки 3-7 определяют включаемые файлы, которые использует данная программа. Вам необходимо изучить эти файлы, поскольку они не только помогут вам понять работу этой программы, но и покажут вам некоторые важные значения, имеющие отношение к файловым системам. Строка 9 определяет размер используемого буфера. Этот буфер применяется только для хранения сообщений об ошибках, поэтому он не должен быть очень большим. Строка 15 определяет структуру суперблока. Он имеет тип filesys (см. включаемый файл sys/types.h). На моей машине суперблок имеет размер 1024 байта. Если вы не знаете точно размер буфера у вас, то вы можете проверить его, вставив в программу следующий оператор:

printf ("the size is %d",sizeof(sb))

Строка 16 описывает рабочую переменную d и дескриптор файла dev. Строка 17 объявляет буфер размером BSIZE. Строки 19-59 - это один большой цикл for. Этот цикл представляет собой всю остальную часть программы. Он выполняется столько раз, сколько аргументов указано в командной строке. Счетчик цикла начинается с 1, поскольку первым аргументом argv[0] является имя команды. В качестве аргументов должны быть указаны имена файлов, поэтому данный цикл использует каждое имя по очереди. В строках 21-26 проверяется, не начинается ли текущий рассматриваемый нами аргумент со знака '-'. Если да, то это опция, что представляет собой ошибку, поэтому выводится сообщение об ошибке и оператор continue вызывает выполнение следующей итерации цикла. Таким образом, данная программа отвергает опции, но работает при обнаружении имен файлов. Считая, что имя файла было найдено, строки 27-32 открывают файл устройства с этим именем только для чтения. Если данный вызов open неудачен, мы посылаем сообщение в буфер вместе с именем, указанным в командной строке. Этот буфер передается программе обработки ошибок (системной), которая использует наше сообщение как первую часть своего сообщения об ошибке. Она выводит системное сообщение, которое определяет данную ошибку. По оператору continue начинается выполнение следующей итерации цикла for. Строки 35-39 читают первый блок файла. Для корневой файловой системы первым блоком является загрузочная запись. Если при этом чтении возникает ошибка, выводится сообщение об ошибке и выполнение цикла продолжается. Строки 42-46 читают второй блок, который должен находиться в том месте, где размещается суперблок, если он имеется. По информации, прочитанной и помещенной в структуру, мы можем получить доступ к каждому элементу по его имени. Строка 48 проверяет, равно ли магическое число в структуре магическому числу, определенному в файле заголовка. Если они совпадают, программа mntlook выводит имя файла устройства и сообщение о том, что файловая система корректна, имя файловой системы (если оно имеется), имя пакета дисков, размер используемого блока и магическое число в шестнадцатиричном виде. В строках 53-54 мы имеем подобие кодированной структуры: оператор printf использует структуру типа if-then-else для указания строки, которую нужно выводить. После того как выведена первая строка, выполняется проверка и если она прошла успешно, то выводится значение 512. Если в результате проверки получено значение "ложь", выводится значение 1024. Этот метод описан в книге B.W.Kernighan, D.M.Ritchie "The C Programming Language" (Prentice-Hall, 1978). Строка 58 закрывает устройство, и цикл возвращается в начало для принятия следующего имени устройства.

Первым делом командный файл umntsys проверяет отсутствие аргументов в командой строке. Поскольку для него не существует опций, командная строка должна быть пустой. Если количество аргументов больше нуля, это ошибка, поэтому на стандартное устройство регистрации ошибок выводится сообщение об ошибке, и программа завершается. Вся работа выполняется в строке 10. Этот оператор похож на волшебное заклинание. Начинается он с выполнения обычной команды mount без аргументов. По умолчанию команда mount выводит таблицу с информацией обо всех каталогах и именах устройств монтированных файловых систем. Эта таблица выглядит примерно так:

| | / on /dev/hd0a read/write on Mon Jan 06 09:53:03 1986 | /tmp on /dev/hd01 read/write on Mon Jan 06 09:53:03 1986 | /usr on /dev/hd02 read/write on Mon Jan 06 09:53:03 1986 | /u1 on /dev/hd03 read/write on Mon Jan 06 09:53:03 1986 | /u2 on /dev/hd04 read/write on Mon Jan 06 09:53:03 1986 | /u3 on /dev/hd05 read/write on Mon Jan 06 09:53:03 1986 | /mnt on /dev/fd01 read/write on Mon Jan 06 09:54:41 1986 |

Когда файловая система смонтирована, требуются и каталог, и имя устройства. Когда файловая система не смонтирована, используется только имя устройства. Нам нужно вырезать имена устройств из таблицы монтирования и вставить их в команду umount. Это делается с помощью команды sed. Команда sed начинает работать с опцией -n, которая подавляет выполняемый по умолчанию вывод на экран, поэтому ничего не выводится, пока мы не попросим. Мы можем использовать это в своих интересах, отфильтровывая ненужные нам строки. Первой коррекцией таблицы смонтированных файловых систем является избавление от записи о корневой файловой системе, поскольку мы бы не хотели пытаться ее размонтировать. Поскольку корневой файловой системе соответствует каталог "/", мы можем использовать его в качестве ключа. Выражение в операторе sed означает: "Искать с начала строки первый символ наклонной черты (поскольку этот символ имеет специальное значение, он экранирован обратной косой чертой) и пробел за ним. Когда наклонная черта найдена, удалить ее". Данный шаблон поиска соответствует только записи о корневой файловой системе. Следующая операция редактирования выполняется более замысловато. Она использует возможность группирования регулярных выражений и последующей ссылки на них по номеру, что вы уже видели в некоторых наших предыдущих командных файлах. Данный синтаксис (регулярное выражение) предназначен для группирования символов и последующей ссылки на них с помощью номера \n. Фокус в том, чтобы выделить только имя устройства и сгруппировать его, что и делает команда подстановки sed'а. Первое выражение означает: "От начала строки распознать любой символ, за которым следует любое количество любых символов, пробел и слово `on'; сгруппировать следующие символы вплоть до пробела, слово `read' и все символы после него". В результате всего этого выделяется имя устройства и помещается во временную переменную, чтобы впоследствии к ней можно было обратиться. Вторая часть подстановки создает новую строку взамен исходной. Эта строка состоит из слова "umount", пробела, затем группового выражения номер 1, которое представляет собой временную переменную, содержащую имя устройства. В результате всех этих действий таблица смонтированных файловых систем (за исключением записи о корневой системе) превращается в набор команд размонтирования с именами устройств в качестве аргументов. Полученный результат имеет примерно такой вид:

Теперь эти команды по конвейеру передаются другому shell ("sh -"). Символ "-" указывает shell, что свои команды он должен получать со стандартного ввода, а в данном случае это наши команды umount, переданные по конвейеру. Они размонтируют все файловые системы.

ИМЯ: lrg

flrgf Создает файл максимально возможного размера

Строки 3-6 включают все необходимые файлы заголовков. Эти файлы содержат определения и метки, необходимые данной программе. Строки 8 и 9 определяют размеры буфера для имен файлов и буфера для записи на диск. Значение BSIZ можно поднастроить, если программа работает слишком медленно. У вас может возникнуть желание увеличить BSIZ до 4096, чтобы производилось не так много операций записи. Строка 11 определяет возвращаемое значение системного вызова ulimit как длинное целое. Строка 12 резервирует буфер, который должен быть записан. Этот буфер находится вне основной части программы из-за ограничений на размер внутри функций. В основном блоке программы наибольшая область автоматической памяти, которую вы можете иметь, равна размеру вашего стека. Вы можете сделать по-другому, объявив данный буфер как статическую переменную в функции main. Мы решили вынести его за пределы функции main и не объявлять как статическую переменную. Строка 16 объявляет некоторые рабочие переменные. Заметим, что они помещаются в регистры. Это сделано для ускорения работы программы и получения более компактного объектного кода. Строка 17 резервирует буфер, в который вы вводите имя файла.

Строки 19 и 20 заполняют записываемый буфер символами "x", поэтому после создания файла мы можем их там увидеть. Строка 22 выводит значение ulimit для вашего процесса. Обратите внимание, что вызов ulimit возвращает количество блоков, поэтому мы должны умножить это число на 512. В результате мы получим общее количество байтов, которое может содержать файл. Строки 24-26 запрашивают имя файла, читают его и подготавливают экран для следующего сообщения. Строки 28-32 открывают файл с указанным именем для получения дескриптора файла. Файл открывается для записи и чтения, создается при необходимости и обрезается, если он уже существует. Если операция открытия файла заканчивается неудачей, выводится сообщение об ошибке, и программа завершается. Строки 34-42 выполняют запись. Цикл for бесконечен, поскольку в середине оператора нет проверки значения счетчика. Переменная bcnt постоянно увеличивается, пока выполняется запись. Строка 36 выполняет запись в файл. Если запись неудачна, выводится сообщение об ошибке и по оператору break осуществляется выход из цикла. Строка 41 выводит количество выполненных операций записи и количество записанных байтов. Обратите внимание, что данный оператор print содержит возврат каретки (\r), а не перевод строки. Это позволяет курсору оставаться в одной итемах. экране поверх старых значений. Экран не скроллируется, что удобно для наблюдения. Выполнение цикла продолжается до тех пор, пока системный вызов write не закончится неудачей и оператор break не прекратит цикл. Когда это происходит, выполнение продолжается со строки 43, которая печатает "end of program". Выполнение команды "ls -l" для записанного файла показывает, сколько байтов имеет файл максимального размера. Это количество должно совпадать с числом, которое сообщила вам программа lrgf. В данной главе представлена лишь небольшая часть возможных исследований внутренней работы файловых систем и устройств в UNIX. Некоторые из представленных программ могут быть неприменимы в вашей версии системы UNIX или в вашей конфигурации аппаратных средств или могут выглядеть в вашей системе иначе. Однако общие принципы сохраняются, и вы можете использовать рассмотренные средства в качестве основы для ваших собственных исследований.

Содержание раздела