Linux / Unix

	項目	日期
*	Environment
1	Ubuntu 上的 PPPoE 設定	2020/05/01
2	ssh 公鑰認證登入	2015/02/16
3	在 linux 中無法切換身份? (su: Permission denied)	2017/12/22
4	RHEL8 無法安裝套件 No match for argument: xxx	2022/03/27
5	install nfs server@Ubuntu	2023/11/08
*	Shell Scripting
1	使用 sort、join 處理 csv 檔案	2015/01/16
2	EBCDIC <=> ASCII 間的轉換	2015/01/17
*	C Programming
1	Linux Network Programming - 初體驗	2015/05/23
2	byte ordering functions	2015/05/26
3	fork Function	2015/06/06

NIO.2: POSIX View

POSIX View 無庸置疑，是為 Unix like 作業系統準備的! 來看看程式吧 ~

 1 package idv.steven.nio2.metadata;
 2 
 3 import java.io.IOException;
 4 import java.nio.file.Files;
 5 import java.nio.file.Path;
 6 import java.nio.file.Paths;
 7 import java.nio.file.attribute.GroupPrincipal;
 8 import java.nio.file.attribute.PosixFileAttributeView;
 9 import java.nio.file.attribute.PosixFileAttributes;
10 import java.nio.file.attribute.PosixFilePermission;
11 import java.nio.file.attribute.PosixFilePermissions;
12 import static java.nio.file.LinkOption.NOFOLLOW_LINKS;
13 import java.util.Set;
14 
15 public class POSIXView {
16 
17     public static void main(String[] args) {
18         PosixFileAttributes attr = null;
19         Path path = Paths.get("/home/steven/seal/steven.pub");
20         
21         // read permissions
22         try {
23             attr = Files.readAttributes(path, PosixFileAttributes.class);
24         } catch (IOException e) {
25             System.err.println(e.getMessage());
26         }
27 
28         System.out.println("File owner: " + attr.owner().getName());
29         System.out.println("File group: " + attr.group().getName());
30         System.out.println("File permissions: " + attr.permissions().toString());
31         
32         // set permissions
33         Set<PosixFilePermission> permissions = PosixFilePermissions.fromString("rw-r--r--");
34         try {
35             Files.setPosixFilePermissions(path, permissions);
36             
37             GroupPrincipal group = path.getFileSystem().
38                     getUserPrincipalLookupService().lookupPrincipalByGroupName("steven");
39                     Files.getFileAttributeView(path, PosixFileAttributeView.class).setGroup(group);
40                     
41             GroupPrincipal groupSteven = (GroupPrincipal) Files.getAttribute(path, "posix:group", NOFOLLOW_LINKS);
42             System.out.println(group.getName());
43         } catch (IOException e) {
44             System.err.println(e);
45         }
46     }
47 }

 解釋程式前，先看一下輸出結果 ...

File owner: steven
File group: steven
File permissions: [OTHERS_READ, OWNER_WRITE, GROUP_WRITE, OWNER_READ, GROUP_READ]

執行後，steven.pub 的權限如下圖:

程式說明如下:

• 22 ~ 30 行: 讀取檔案的權限，包括檔案的擁有者、群組及讀、寫、執行的權限，這裡的 file permissions 不是用 unix 使用者習慣的 664，而是以文字來表示。
• 33 ~ 35 行: 設定檔案的權限，設定後權限改為 644。
• 37 ~ 45 行: 變更檔案所屬的群組，當然啦~ 這個群組要是 OS 中已經存在的，且是目前執行的這支程式的帳號有權限可以變更的。

如果想要在 Unix/Linux 中建立一個目錄，並設定適當的權限，該怎麼做? 如下:

Path newFolder = FileSystems.getDefault().getPath("/home/steven/newFolder");
Set<PosixFilePermission> perms = PosixFilePermissions.fromString("rwxr-x---");
FileAttribute<Set<PosixFilePermission>> attr = PosixFilePermissions.asFileAttribute(perms);
        
try {
    Files.createDirectory(newFolder, attr);
} catch (IOException e) {
    System.err.println(e);
}

先使用 PosixFilePermissions 設定好權限，再用 createDirectory 建立目錄。

fork Function

在「Advanced.Programming.in.the.UNIX.Environment, 3rd.Edition」一書中的8.3節 (p. 230)，有個小程式，如下，是用來說明 UNIX 環境中，使用 fork 產生子行程 (child process)，要注意的一些事，先看一下程式:

 1 #include <stdio.h>

 2 #include <unistd.h>
 3 
 4 int globvar = 6;
 5 char buf[] = "a write to stdout\n";
 6 
 7 int main(void) {
 8     int var;
 9     pid_t pid;
10 
11     var = 88;
12     if (write(STDOUT_FILENO, buf, sizeof(buf)-1) != sizeof(buf)-1)
13         printf("write error");
14     printf("before fork\n");
15 
16     if ((pid = fork()) < 0) {
17         printf("fork error");
18     }
19     else if (pid == 0) {
20         globvar++;
21         var++;
22     }
23     else {
24         sleep(2);
25     }
26 
27     printf("pid = %ld, getpid = %ld, glob = %d, var = %d\n", (long) pid, (long) getpid(), globvar, var);
28     _exit(0);
29 }

上面的程式很簡單的利用 fork 產生一個子行程，等待 2 秒後，印出一段訊息，顯示 fork 傳回值、行程的 pid (process id)、全域變數及區域變數，執行結果如下: (我的程式命名為 forEx01.c)

[steven@CentOS7 Debug]$ ./forkEx01
a write to stdout
before fork
pid = 0, getpid = 9214, glob = 7, var = 89
pid = 9214, getpid = 9213, glob = 6, var = 88
[steven@CentOS7 Debug]$ 

根據上述的執行結果，說明如下:

1. fork 函數會產生一個子行程，子行程會執行父行程 (parent process) fork 之後的指令。
2. fork 函數在父行程會傳回子行程的 pid，在子行程則傳回 0，子行程如果要得到父行程的 pid，可以透過 getppid 函數得到值。
3. 上面程式讓父行程睡 2 秒後再印出結果，所以第一個結果是子程式印出的，第二個結果是父行程印出的，通常確實是會得到如上的結果 (除了 pid、getpid 的值會不同之外)，但是，實際上有時會是父行程先印出，因為那個行程先執行，由 OS 決定，這裡父行程睡 2 秒只是增加子行程先執行的機率。
4. 上述程式的全域變數 (global variable) 和區域變數 (local variable) 於子行程中都被加 1，但是都沒有影響到父行程的值，這表示不管是全域變數或區域變數，父行程、子行程都不共用!
5. 子行程的輸出接在父行程 fork 前已輸出的內容之後，父行程後面的輸出又接在子行程的輸出之後，完全不會互相覆蓋，因為父行程和子行程會共享在 fork 之前已開啟的所有檔案描述符 (file descriptions)，也就是說兩個行程會共享這些檔案的檔案指標! 標準輸出是在父行程一開始執行時就被開啟的，所以會被兩個行程共享。

除了上述程式所展現的父行程、子行程關係外，另外針對行程的一些基本觀念整理如下:

1. UNIX 系統在系統啟動後，會啟動許多 process 來處理一些系統面的事，其中一個 pid 為 1 的 process 稱為 init process，是負責啟動和關閉系統。
2. 程式以 fork 啟動一個或數個子行程，當子行程結束後，父行程要負責將其佔用的資源都回收後，才可真正將其結束，在子行程已經執行完，但是父行程尚未將其資源回收前，這個子行程就稱為 zombie (僵屍)。
3. 如果父行程比子行程更早結束，子行程並不會被迫結束，而是會交由 init process 管理，也就是說，子行程的 ppid 會被改為 1，之後子行程結束，其資源會由 init process 進行回收。