Архитектура операционной системы UNIX

Бах Морис Дж.

Когда стек задачи переполняется, ядро автоматически увеличивает его размер, выполняя алгоритм, похожий на алгоритм функции brk. Первоначально стек задачи имеет размер, достаточный для хранения параметров функции exec, однако при выполнении процесса этот стек может переполниться. Переполнение стека приводит к ошибке адресации, свидетельствующей о попытке процесса обратиться к ячейке памяти за пределами отведенного адресного пространства. Ядро устанавливает причину возникновения ошибки, сравнивая текущее значение указателя вершины стека с размером области стека. При расширении области стека ядро использует точно такой

же механизм, что и для области данных. На выходе из прерывания процесс имеет область стека необходимого для продолжения работы размера.

#include ‹signal.h›

char *cp;

int callno;

main

{

 char *sbrk;

 extern catcher;

 signal(SIGSEGV, catcher);

 cp = sbrk(0);

 printf("original brk value %u\n", cp);

 for (;;) 

*cp++ = 1;

}

catcher(signo)

int signo;

{

 callno++;

 printf("caught sig %d %dth call at addr %u\n", signo, callno, cp);

 sbrk(256);

 signal(SIGSEGV, catcher);

}

original brk value 140924

caught sig 11 1th call at addr 141312

caught sig 11 2th call at addr 141312

caught sig 11 3th call at addr 143360

…(тот же адрес печатается до 10-го вызова подпрограммы sbrk)

caught sig 11 10th call at addr 143360

caught sig 11 11th call at addr 145408

…(тот же адрес печатается до 18-го вызова подпрограммы sbrk)

caught sig 11 18th call at addr 145408

caught sig 11 19th call at addr 145408

 -

 -

Рисунок 7.27. Пример программы, использующей функцию brk, и результаты ее контрольного прогона

7.8 КОМАНДНЫЙ ПРОЦЕССОР SHELL

Теперь у нас есть достаточно материала, чтобы перейти к объяснению принципов работы командного процессора shell. Сам командный процессор намного сложнее, чем то, что мы о нем здесь будем излагать, однако взаимодействие процессов мы уже можем рассмотреть на примере реальной программы. На Рисунке 7.28 приведен фрагмент основного цикла программы shell, демонстрирующий асинхронное выполнение процессов, переназначение вывода и использование каналов.

/* чтение командной строки до символа конца файла */

while (read(stdin, buffer, numchars))

{

 /*

синтаксический разбор командной строки */

 if (/* командная строка содержит & */) 

amper = 1;

 else

 amper = 0;

 /* для команд, не являющихся конструкциями командного языка shell */

 if (fork == 0) {

/* переадресация ввода-вывода? */

if (/* переадресация вывода */) 

{

fd = creat(newfile, fmask);

close(stdout);

dup(fd);

close(fd);

/* stdout теперь переадресован */

}

if (/* используются каналы */)

 {

pipe(fildes);

if (fork == 0) 

{

/* первая компонента командной строки */

close(stdout);

dup(fildes[1]);

close(fildes[1]);

close(fildes[0]); /* стандартный вывод направляется в канал */

/* команду исполняет порожденный процесс */

execlp(command1, command1, 0);

}

/* вторая компонента командной строки */

close(stdin);

dup(fildes[0])

;

close(fildes[0]);

close(fildes[1]); /* стандартный ввод будет производиться из канала */

}

execve(command2, command2, 0);

 }

 /* с этого места продолжается выполнение родительского процесса… процесс-родитель ждет завершения выполнения потомка, если это вытекает из введенной строки * /

 if (amper == 0) 

retid = wait(&status);

}

Рисунок 7.28. Основной цикл программы shell

Shell считывает командную строку из файла стандартного ввода и интерпретирует ее в соответствии с установленным набором правил. Дескрипторы файлов стандартного ввода и стандартного вывода, используемые регистрационным shell'ом, как правило, указывают на терминал, с которого пользователь регистрируется в системе (см. главу 10). Если shell узнает во введенной строке конструкцию собственного командного языка (например, одну из команд cd, for, while и т. п.), он исполняет команду своими силами, не прибегая к созданию новых процессов; в противном случае команда интерпретируется как имя исполняемого файла.