Книга: Операционная система UNIX

Связи

Связи

В метаданных каждого файла файловой системы UNIX хранится число связей, определяющее количество имен, которое имеет данный файл. Например, файлы /etc/init.d/lp (или /etc/lp), /etc/rc0.d/K201p, /etc/rc2.d/K201p и /etc/rc2.d/S801p имеют различные имена, но ссылаются на один и тот же физический файл (точнее, метаданные файла) и тем самым обеспечивают доступ к одним и тем же данным. В данном случае число связей файла равно 4. Каждый раз, когда одно из имен файла удаляется, число связей соответственно уменьшается. Когда оно достигнет нуля — данные файла будут удалены. Такой тип связи называется жесткой.

Жесткая связь создается с помощью системного вызова link(2):

#include <unistd.h>
int link(const char *existing, const char *new);

При этом будет образована новая запись каталога с именем new и номером inode указывающим на метаданные файла existing. Также будет увеличено число связей. Этим системным вызовом, в частности, пользуется команда ln(1), рассмотренная в главе 1.

Для удаления жесткой связи используется системный вызов unlink(2):

#include <unistd.h>
int unlink(const char *path);

Эту функцию вызывает команда rm(1) при удалении файла. При этом не обязательно будут удалены данные файла. Заметим, что системный вызов, явно удаляющий данные файла, отсутствует, поскольку у файла может существовать несколько жестких связей, часть из которых может быть недоступна процессу, вызывающему такую функцию (например, одно из имен файла может быть расположено в недоступном каталоге).

В противоположность жестким связям, которые, как отмечалось в главе являются естественным способом адресации данных файла, в UNIX применяются символические связи, адресующие не данные файла, а его имя. Например, если файл является символической связью, то в его данных хранится имя файла, данные которого косвенно адресуются.

Символическая связь позволяет косвенно адресовать другой файл файловой системы. Системный вызов symlink(2) служит для создания символической связи. Этим вызовом, кстати, пользуется команда ln -s.

#include <unistd.h>
int symlink (const char *name, const char *synmame);

После создания символической связи, доступ к целевому файлу name может осуществляться с помощью symname. При этом, функция open(2), принимая в качестве аргумента имя символической связи, на самом деле открывает целевой файл. Такая особенность называется следованием символической связи. Не все системные вызовы обладают этим свойством. Например, системный вызов unlink(2), удаляющий запись в каталоге, действует только на саму символическую связь. В противном случае, мы не имели бы возможности удалить ее. В табл. 2.11 показано, как работают с символическими связями различные системные вызовы.

Таблица 2.11. Интерпретация символической связи различными системными вызовами

Для чтения содержимого файла — символической связи используется системный вызов readlink(2):

#include <unistd.h>
int readlink(const char *path, void *buf, size_t bufsiz);

Аргумент path содержит имя символической связи. В буфере buf размером bufsiz возвращается содержимое файла — символической связи.

Для иллюстрации к вышеприведенным рассуждениям приведем пример программы, которая сначала выводит содержимое символической связи, а затем — целевого файла, пользуясь в обоих случаях символическим именем:

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#define BUFSZ 256
/* В качестве аргумента программа принимает имя
   символической связи */
main(int argc, char *argv[]) {
 char buf[BUFSZ+1];
 int nread, fd;
 /* Прочитаем содержимое самой символической связи */
 printf("Читаем символическую связьn");
 nread = readlink(argv[1], buf, BUFSZ);
 if (nread < 0) {
  perror("readlink");
  exit(1);
 }
 /* readlink не завершает строку '' */
 printf("Символическая связь:n %sn", buf);
 /* Теперь прочитаем содержимое целевого файла */
 printf("Читаем целевой файлn");
 fd = open(argv[1], O_RDONLY);
 if (fd < 0) {
  perror("open");
  exit(2);
 }
 nread = read(fd, buf, BUFSIZ);
 if (nread < 0) {
  perror("read");
  exit(3);
 }
 buf[nread] = '';
 printf("Целевой файл:n %sn", buf);
 close(fd);
 exit(0);
}

Перед тем как запустить программу, создадим символическую связь с файлом unix0.txt:

$ ln -s unix0.txt symlink.txt
$ ls -l
lrwxrwxrwx 1 andy user  10 Jan 6 09:54 symlink.txt -> unix0.txt
-rw-r--r-- 1 andy user 498 Jan 6 09:53 unix0.txt
$ a.out symlink.txt
Читаем символическую связь
Символическая связь:
unix0.txt
Читаем целевой файл
Целевой файл:
Начиная с 1975 года фирма AT&T начала предоставлять лицензии на
использование операционной системы как научно-образовательным
учреждениям, так и коммерческим организациям. Поскольку основная
часть системы поставлялась в исходных текстах, написанных на
языке С, опытным программистам не требовалось детальной
документации, чтобы разобраться в архитектуре UNIX. С ростом
популярности микропроцессоров
...

Оглавление книги