9.1.1.2. Разделение дескрипторов файлов

9.1.1.2. Разделение дескрипторов файлов

Атрибуты, которые порожденный процесс наследует от родителя, устанавливаются в те же значения, которые были в родительском процессе в момент выполнения fork(). Однако, с этого момента два процесса продолжают идти собственными путями (большей частью) независимо один от другого. Например, если порожденный процесс изменяет каталог, каталог родительского процесса не затрагивается. Сходным образом, если порожденный изменяет среду, среда родителя не меняется.

Открытые файлы являются важным исключением из этого правила. Дескрипторы открытых файлов являются разделяемыми, и действия одного процесса с разделяемым дескриптором файла затрагивает состояние файла также и для другого процесса. Это лучше всего понять, изучив рис. 9.1.

Рис. 9.1. Разделение дескрипторов файлов

Рисунок отображает внутренние структуры данных ядра. Ключевой структурой данных является таблица файлов. Каждый элемент ссылается на открытый файл. Помимо других учетных данных, таблица файлов содержит текущее положение (смещение чтения/записи) в файле. Оно устанавливается либо автоматически каждый раз при чтении или записи файла, либо непосредственно через lseek() (см. раздел 4.5 «Произвольный доступ: перемещения внутри файла»).

Дескриптор файла, возвращенный функциями open() или creat(), действует как индекс имеющегося в каждом процессе массива указателей на таблицу файлов. Размер этого массива не превышает значение, возвращенное getdtablesize() (см. раздел 4.4.1 «Понятие о дескрипторах файлов»).

На рис. 9.1 показаны два процесса, разделяющие стандартный ввод и стандартный вывод; для каждого из процессов указаны одни и те же элементы в таблице файлов. Поэтому, когда процесс 45 (порожденный) осуществляет read(), общее смещение обновляется; следующий раз, когда процесс 42 (родитель) осуществляет read(), он начинает с позиции, в которой закончила чтение read() процесса 45.

Это легко можно видеть на уровне оболочки:

$ cat data /* Показать содержание демонстрационного файла */

line 1

line 2

line 3

line 4

$ ls -l test1 ; cat test1 /* Режим и содержание тестовой программы */

-rwxr-xr-x 1 arnold devel 93 Oct 20 22:11 test1

#! /bin/sh

read line ; echo p: $line /* Прочесть строку в родительской оболочке,

                             вывести ее */

( read line ; echo с: $line ) /* Прочесть строку в порожденной оболочке,

                                 вывести ее */

read line ; echo p: $line /* Прочесть строку в родительской оболочке,

                             вывести ее */

$ test1 < data /* Запустить программу */

p: line 1 /* Родитель начинает сначала */

c: line 2 /* Порожденный продолжает оттуда, где остановился родитель */

p: line 3 /* Родитель продолжает оттуда, где остановился порожденный */

Первая исполняемая строка test1 читает из стандартного ввода строку, изменяя смещение файла. Следующая строка test1 запускает команды, заключенные между скобками, в подоболочке (subshell). Это отдельный процесс оболочки, созданный — как вы догадались — с помощью fork(). Порожденная подоболочка наследует от родителя стандартный ввод, включая текущее смещение. Этот процесс читает строку и обновляет разделяемое смещение в файле. Когда третья строка, снова в родительской оболочке, читает файл, она начинает там, где остановился порожденный.

Хотя команда read встроена в оболочку, все работает таким же образом и для внешних команд. В некоторых ранних Unix-системах была команда line, которая читала одну строку ввода (по одному символу за раз!) для использования в сценариях оболочки; если бы смещение файла не было разделяемым, было бы невозможно использовать такую команду в цикле.

Разделение дескрипторов файлов и наследование играют центральную роль в перенаправлении ввода/вывода оболочки; системные вызовы и их семантика делают примитивы уровня оболочки простыми для реализации на С, как мы позже увидим в данной главе.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

Разделение тел

Из книги AutoCAD 2009 для студента. Самоучитель автора Соколова Татьяна Юрьевна

Разделение тел При разделении трехмерного тела команду редактирования SOLIDEDIT следует вызывать из падающего меню Modify ? Solid Editing ? Separate либо щелчком на пиктограмме Separate на плавающей панели инструментов Solid Editing. В команде используются ключи Body, Separate.При использовании команды


Правило 28: Избегайте возвращения «дескрипторов» внутренних данных

Из книги Эффективное использование C++. 55 верных способов улучшить структуру и код ваших программ автора Мейерс Скотт

Правило 28: Избегайте возвращения «дескрипторов» внутренних данных Представим, что вы работаете над приложением, имеющим дело с прямоугольниками. Каждый прямоугольник может быть представлен своим левым верхним углом и правым нижним. Чтобы объект Rectangle оставался


15.8. Передача дескрипторов

Из книги UNIX: взаимодействие процессов автора Стивенс Уильям Ричард

15.8. Передача дескрипторов Когда мы говорим о передаче открытого дескриптора от одного процесса другому, обычно подразумевается одно из двух:? наследование всех открытых дескрипторов родительского процесса дочерним после вызова fork;? сохранение открытых дескрипторов при


Счетчики дескрипторов процессов

Из книги Системное программирование в среде Windows автора Харт Джонсон М

Счетчики дескрипторов процессов Распространенной ошибкой программистов является пренебрежение закрытием дескрипторов после того, как необходимость в них отпала; это может стать причиной утечки ресурсов, что, в свою очередь, может приводить к снижению


Дублирование дескрипторов

Из книги Сетевые средства Linux автора Смит Родерик В.

Дублирование дескрипторов Родительскому и дочернему процессам может требоваться различный доступ к объекту, идентифицируемому дескриптором, который наследует дочерний процесс. Кроме того, процессу вместо псевдодескриптора, получаемого с помощью функции GetModuleFileName или


Чтение и изменение дескрипторов безопасности

Из книги Разработка приложений в среде Linux. Второе издание автора Джонсон Майкл К.

Чтение и изменение дескрипторов безопасности После того как дескриптор безопасности связан с файлом, следующим шагом является определение кода защиты существующего файла и его возможное изменение. Для получения и установления кода защиты файла в терминах дескрипторов


Разделение файлов с помощью NFS

Из книги Язык программирования Си для персонального компьютера автора Бочков C. О.

Разделение файлов с помощью NFS Для того чтобы обеспечить совместное использование файлов, надо сообщить серверу NFS о том, какие каталоги должны экспортироваться и какие клиенты имеют право доступа к конкретным каталогам. Кроме того, необходимо указать опции, управляющие


11.5.3. Дублирование файловых дескрипторов

Из книги AutoCAD 2009. Учебный курс автора Соколова Татьяна Юрьевна

11.5.3. Дублирование файловых дескрипторов Иногда процессам требуется создать новый файловый дескриптор, который ссылается на ранее открытый файл. Командные оболочки используют эту функциональность для перенаправления стандартного ввода, вывода и потока ошибок по


22.3.7. Закрытие файловых дескрипторов

Из книги Linux и UNIX: программирование в shell. Руководство разработчика. автора Тейнсли Дэвид

22.3.7. Закрытие файловых дескрипторов В системах Linux и Unix файловые дескрипторы, как правило, наследуются через системные вызовы exec() (и всегда наследуются через fork() и vfork()). В большинстве случаев такое поведение нежелательно, поскольку только разделяться должны только stdin,


9.6.2.2. Переопределение дескрипторов (handle)

Из книги UNIX: разработка сетевых приложений автора Стивенс Уильям Ричард

9.6.2.2. Переопределение дескрипторов (handle) Когда программа начинает выполняться, пять дескрипторов (handle), соответствующих стандартным вводу, выводу, выводу сообщений об ошибках, порту и устройству печати, уже назначены. Пользователь может использовать значения этих


Разделение тел

Из книги автора

Разделение тел При разделении трехмерного тела команду редактирования SOLIDEDIT следует вызывать из падающего меню Modify ? Solid Editing ? Separate либо щелчком на пиктограмме Separate на плавающей панели инструментов Solid Editing. В команде используются ключи Body, Separate.При использовании команды


9.1.1.3. Разделение дескрипторов файлов и close()

Из книги автора

9.1.1.3. Разделение дескрипторов файлов и close() Тот факт, что несколько дескрипторов файлов могут указывать на один и тот же открытый файл, имеет важное следствие: файл не закрывается до тех пор, пока не будут закрыты все дескрипторы файла.Позже в главе мы увидим, что несколько


Максимальное число дескрипторов для функции select

Из книги автора

Максимальное число дескрипторов для функции select Ранее мы сказали, что большинство приложений не используют много дескрипторов. Например, редко можно найти приложение, использующее сотни дескрипторов. Но такие приложения существуют, и часто они используют функцию select


15.7. Передача дескрипторов

Из книги автора

15.7. Передача дескрипторов Когда нам требуется передать дескриптор от одного процесса другому, обычно мы выбираем одно из двух решений:1. Дочерний процесс использует все открытые дескрипторы совместно с родительским процессом после вызова функции fork.2. Все дескрипторы