Марк Митчелл - Программирование для Linux. Профессиональный подход

Ниже описаны наиболее полезные источники информации о программировании в Linux.

В дистрибутивы Linux входят man-страницы с описанием большинства стандартных команд, системных вызовов и стандартных библиотечных функций. Интерактивная документация разбита на разделы, которым присвоены номера. Для программистов наиболее важными являются следующие разделы:

(1) пользовательские команды;

(2) системные вызовы:

(3) стандартные библиотечные функции:

(8) системные/административные команды.

Числа обозначают номера разделов. Для доступа к страницам интерактивной документации применяется команда man. Она имеет вид man имя , где имя — название команды или функции. Иногда одно и то же имя встречается в разных разделах. В этом случае номер раздела нужно указать явно, поставив его перед именем. К примеру, так вызывается страница с описанием команды sleep(находящаяся в первом разделе):

% man sleep

А следующая команда вызывает страницу с описанием библиотечной функции sleep():

% man 3 sleep

Каждая man-страница содержит однострочное резюме команды или функции. Команда whatisимя отображает список всех man-страниц (во всех разделах), связанных с указанным именем. Если не известно точно, описание какой команды или функции требуется, можно выполнить поиск по ключевому слову в строках резюме с помощью команды man -k ключевое_слово .

Страницы интерактивной документации содержат множество полезной информации и являются первым источником, к которому следует обращаться за помощью. В случае команды man-страница описывает ее флаги и аргументы, входные и выходные значения, коды ошибок установки по умолчанию и т.п. В случае системного вызова или библиотечной функции описываются параметры и возвращаемые значения, коды ошибок и побочные эффекты, а также указывается, какие файлы заголовков нужно включать в программу при использовании функции.

Система Info содержит гораздо более подробную документацию ко многим базовым компонентам GNU/Linux, а также к ряду других программ. Информационные страницы представляют собой гипертекстовые документы, напоминающие Web-страницы. Для запуска текстовой версии справочной системы Info достаточно ввести infoв командной строке. Появится меню с описанием иерархии документов, установленных в системе. Нажав , можно получить список клавиш, посредством которых осуществляется навигация по документам системы Info.

Среди наиболее полезных документов перечислим следующие:

■ gcc— описание компилятора gcc;

■ libc— описание GNU-библиотеки языка С, содержащей множество системных вызовов,

■ gdb— описание GNU-отладчика;

■ emacs— описание редактора Emacs;

■ info— описание самой системы Info.

Можно сразу вызвать нужную страницу, задав ее имя в командной строке:

% info libs

Те, кто в основном работают в Emacs, могут вызвать встроенный модуль просмотра документов Info, набрав M-x infoили C-h i.

Много информации о системных функциях можно почерпнуть из системных файлов заголовков. Они находятся в каталогах /usr/includeи /usr/include/sys. Например, если компилятор сообщает об ошибке вызова системной функции, загляните в соответствующий файл заголовков и убедитесь, что реальный прототип функции соответствует описанному на man-страннце.

В Linux множество деталей функционирования системных вызовов отражено в файлах заголовков расположенных в каталогах /usr/include/bits, /usr/include/asmи /usr/include/linux. В частности, номера сигналов (механизм сигналов рассматривается в разделе 3.3, "Сигналы") определены в файле /usr/include/bits/signum.h.

Linux — система с открытым кодом, не так ли? Верховным судьей, определяющим, как работает система, является исходный код самой системы. К нашему счастью, он доступен бесплатно. В имеющийся дистрибутив Linux могут входить исходные тексты всей системы и всех установленных в ней программ. (Правда, они не всегда записываются на жесткий диск. Инструкции по инсталляции исходных текстов содержатся в документации дистрибутива.) Если это не так, у вас есть право запросить их на основании общей открытой GNU-лицензии.

Исходный код ядра Linux обычно хранится в каталоге /usr/src/linux. Это хороший источник информации о том, как работают процессы, виртуальная память и системные устройства. Большинство системных функций, упоминаемых в книге, реализовано в GNU- библиотеке языка С. Местоположение ее исходных текстов можно узнать в документации к дистрибутиву.

В этой главе описываются базовые методики, применяемые большинством Linux-программистов. Придерживаясь данных методик, читатели смогут писать программы, которые не только хорошо работают а среде GNU/Linux, но и соответствуют представлениям пользователей о том, как должны работать такие программы.

Те, кто изучали языки С и C++, знают, что специальная функция main() является главной точкой входа в программу. Когда операционная система запускает программу на выполнение, она автоматически предоставляет определенные средства, позволяющие программе взаимодействовать как с самой системой, так и с пользователем. Читатели наверняка знают о том, что у функции main()есть два параметра, argcи argv, через которые в программу передаются входные данные. Имеются также стандартные потоки stdoutи stdin(или coutи cinв C++), реализующие консольный ввод-вывод. Все эти элементы существуют в языках С и C++, и работа с ними в среде GNU/Linux происходит строго определенным образом.

Для запуска программы достаточно ввести ее имя в командной строке. Дополнительные информационные элементы, передаваемые программе, также задаются в командной строке и отделяются от имени программы и друг от друга пробелами. Такие элементы называются аргументами командной строки . (Аргумент, содержащий пробел, должен заключаться в кавычки.) Вообще-то, если быть более точным, правильнее говорить о списке аргументов , поскольку они не обязательно поступают из командной строки. В главе 3, "Процессы", рассказывается об ином способе вызова программы, при котором другая программа может передавать ей список аргументов напрямую.

Когда программа запускается из командной строки, список аргументов охватывает все содержимое строки, включая имя программы и любые присутствующие аргументы. Допустим, вызывается программа ls, отображающая содержимое корневого каталога и размеры соответствующих файлов: