Нейл Мэтью - Основы программирования в Linux

Предельные величины, заданные для системных ресурсов, можно прочитать и установить с помощью функций getrlimitи setrlimit. Обе они для описания ограничений ресурсов используют структуру общего назначения rlimit. Она определена в файле sys/resource.h и содержит элементы, перечисленные в табл. 4.12.

Таблица 4.12

Определенный выше тип rlim_t— целочисленный тип, применяемый для описания уровней ресурсов. Обычно мягкое ограничение — это рекомендуемое ограничение, которое не следует превышать; нарушение этой рекомендации может вызвать возврат ошибок из библиотечных функций. При превышении жесткого ограничения система может попытаться завершить программу, отправив ей сигнал, например, сигнал SIGXCPUпри превышении ограничения на потребляемое время ЦП и сигнал SIGSEGVпри превышении ограничения на объем данных. В программе можно самостоятельно задать для любых значений собственные мягкие ограничения, не превышающие жесткого ограничения. Допустимо уменьшение жесткого ограничения. Увеличить его может только программа, выполняющаяся с правами суперпользователя.

Ограничить можно ряд системных ресурсов. Эти ограничения описаны в параметре resourceфункций rlimitи определены в файле sys/resource.h, как показано в табл. 4.13.

Таблица 4.13

В упражнении 4.15 показана программа limits.c, имитирующая типичное приложение. Она также задает и нарушает ограничения ресурсов.

1. Включите заголовочные файлы для всех функций, которые вы собираетесь применять в данной программе:

#include \

#include

#include

#include

#include

#include

#include

2. Функция типа voidзаписывает 10 000 раз строку во временный файл и затем выполняет некоторые арифметические вычисления для загрузки ЦП:

void work() {

FILE *f;

int i;

double x = 4.5;

f = tmpfile();

for (i = 0; i < 10000; i++) {

fprintf(f, "Do some output\n");

if (ferror(f)) {

fprintf(stderr, "Error writing to temporary file\n");

exit(1);

}

}

for (i = 0; i < 1000000; i++) x = log(x*x + 3.21);

}

3. Функция mainвызывает функцию work, а затем применяет функцию getrusage для определения времени ЦП, использованного work. Эта информация выводится на экран:

int main() {

struct rusage r_usage;

struct rlimit r_limit;

int priority;

work();

getrusage(RUSAGE_SELF, &r_usage);

printf("CPU usage: User = %ld.%06ld, System = %ld.%06ld\n",

r_usage.ru_utime.tvsec, rusage.ru_utime.tv_usec,

r_usage.ru_stime.tv_sec, r_usage.ru_stime.tv_usec);

4. Далее она вызывает функции getpriorityи getrlimitдля выяснения текущего приоритета и ограничений на размер файла соответственно:

priority = getpriority(PRIO_PROCESS, getpid());

printf("Current priority = %d\n", priority);

getrlimit(RLIMIT_FSIZE, &r_limit);

printf("Current FSIZE limit: soft = %ld, hard = %ld\n",

r_limi t.rlim_cur, r_limit.rlim_max);

5. В заключение задайте ограничение размера файла с помощью функции setrlimitи снова вызовите функцию work, которая завершится с ошибкой, т.к. попытается создать слишком большой файл:

r_limit.rlim_cur = 2048;

r_limit.rlim_max = 4096;

printf("Setting a 2K file size limit\n");

setrlimit(RLIMIT_FS1ZE, &r_limit);

work();

exit(0);

}

Выполнив эту программу, вы сможете увидеть, сколько затрачено времени ЦП, и текущий приоритет, с которым программа выполняется. После того как будет задан предельный размер файла, программа не сможет записать во временный файл более 2048 байтов.

$ cc -о limits limits.с -lm

$ ./limits

CPU usage: User = 0.140008, System = 0.020001

Current priority = 0

Current FSIZE limit: soft = -1, hard = -1

Setting a 2K file size limit

File size limit exceeded

Вы можете изменить приоритет программы, запустив ее с помощью команды nice. Далее показано, как меняется приоритет на значение +10, и в результате программа выполняется немного дольше.

$ nice ./limits

CPU usage: User = 0.152009, System = 0.020001

Current priority = 10

Current FSIZE limit: soft = -1, hard = -1

Setting a 2K file size limit

File size limit exceeded

Как это работает

Программа limits вызывает функцию workдля имитации операций типичной программы. Она выполняет некоторые вычисления и формирует вывод, в данном случае около 150 Кбайт записывается во временный файл. Программа вызывает функции управления ресурсами для выяснения своего приоритета и ограничений на размер файла. В данном случае ограничения размеров файлов не заданы, поэтому можно создавать файл любого размера (если позволяет дисковое пространство). Затем программа задает свое ограничение размера файла, равное примерно 2 Кбайт, и снова пытается выполнить некоторые действия. На этот раз функция workзавершается неудачно, поскольку не может создать такой большой временный файл.

Ограничения можно также наложить на программу, выполняющуюся в отдельной командной оболочке с помощью команды ulimitоболочки bash.

В приведенном примере сообщение об ошибке "Error writing to temporary file" ("Ошибка записи во временный файл") не выводится. Это происходит потому, что некоторые системы (например, Linux 2.2 и более поздние версии) завершают выполнение программы при превышении ограничения ресурса. Делается это с помощью отправки сигнала SIGXFSZ. В главе 11 вы узнаете больше о сигналах и способах их применения. Другие системы, соответствующие стандарту POSIX, заставляют функцию, превысившую ограничение, вернуть ошибку.

В этой главе вы посмотрели на окружение системы Linux и познакомились с условиями выполнения программ. Вы узнали об аргументах командной строки и переменных окружения — и те, и другие могут применяться для изменения стандартного поведения программы и предоставляют подходящие программные опции.

Вы увидели, как программа может воспользоваться библиотечными функциями для обработки значений даты и времени и получить сведения о себе, пользователе и компьютере, на котором она выполняется.