Марк Митчелл - Программирование для Linux. Профессиональный подход

В настоящее время в Linux есть около 200 системных вызовов. Их список находится в файле /usr/include/asm/unistd.h. Некоторые из них используются только внутри системы, а некоторые предназначены лишь для реализации специализированных библиотечных функций. В этой главе будут рассмотрены те системные вызовы, которые чаще всего используются системными программистами.

Прежде чем изучать системные вызовы, полезно познакомиться с командой strace, которая отслеживает выполнение заданной программы, выводя список всех запрашиваемых системных вызовов и получаемых сигналов. Эта команда ставится в начале строки вызова программы, например: [26] Команда hostname , вызванная без флагов, отображает имя компьютера.

% strace hostname

В результате будет получено несколько экранов выходной информации. Каждая строка соответствует одному системному вызову. В строке указываются имя вызова, его аргументы (или их сокращенные обозначения, если аргументы слишком длинные) и возвращаемое значение. По возможности команда straceстарается отображать не числовые значения, а символические константы. Показываются также поля структур, переданных по указателю. Вызовы обычных функций не регистрируются.

В случае команды strace hostnameпервая строка сообщает о системном вызове execve(), загружающем программу hostname: [27] В Linux семейство функции exec() реализовано на основе системного вызова execve() .

execve("/bin/hostname", ["hostname"], [/* 49 vars */]) = 0

Первый аргумент — это имя запускаемой программы. За ним идет список аргументов, состоящий из одного элемента. Дальше указан список переменных среды, который команда straceопустила для краткости.

Следующие примерно 30 строк отражают работу механизма загрузки стандартной библиотеки языка С из библиотечного файла. Ближе к концу наконец встречаются системные вызовы, связанные непосредственно с работой программы. Системный вызов uname()запрашивает имя компьютера у ядра:

uname({sys="Linux", node="myhostname", ...}) = 0

Заметьте, что команда strace показала метки полей структуры, в которой хранятся аргументы. Эта структура заполняется в системном вызове: Linux помещает в поле sysимя операционной системы, а в поле node — имя компьютера. Функция uname()будет описана ниже, в разделе 8.15. "Функция uname()".

Системный вызов write()выводит полученные результаты на экран. Вспомните, что дескриптор 1 соответствует стандартному выходному потоку. Третий аргумент — это количество отображаемых символов. Функция возвращает число действительно записанных символов.

write(1, "myhostname\n", 11) = 11

Эта строка может отобразиться искаженной, поскольку вывод программы hostnameсмешивается с результатами работы команды strace. Если запускаемая программа создает слишком много выходных данных, лучше перенаправить вывод команды straceв файл с помощью опции -о имя_файла .

Функция access()определяет, имеет ли вызывающий ее процесс право доступа к заданному файлу. Функция способна проверить любую комбинацию привилегий чтения, записи и выполнения, а также факт существования файла.

Функция access()принимает два аргумента: путь к проверяемому файлу и битовое объединение флагов R_OK, W_OKи X_OK, соответствующих правам чтения, записи и выполнения. При наличии у процесса всех необходимых привилегий функция возвращает 0. Если файл существует, а нужные привилегии на доступ к нему у процесса отсутствуют, возвращается -1 и в переменную errno записывается код ошибки EACCES(или EROFS, если проверяется право записи в файл, который расположен в файловой системе, смонтированной только для чтения).

Если второй аргумент равен F_OK, функция access()проверяет лишь факт существования файла. В случае обнаружения файла возвращается 0, иначе — -1 (в переменную errnoпомещается также код ошибки ENOENT). Когда один из каталогов на пути к файлу недоступен, в переменную errnoбудет помещён код EACCES.

Программа, показанная в листинге 8.1, с помощью функции access()проверяет существование файла и определяет, разрешен ли к нему доступ на чтение/запись. Имя файла задается в командной строке.

#include

#include

#include

int main(int argc, char* argv[]) {