Протокол HTTP (стр. 4 из 6)
· /proc/ide – каталог, содержащий файлы, которые описывают устройства, подключенные к шинам IDE и SCSI.
· /proc/net/dev – содержит информацию о сетевых платах и их конфигурации.
Информация о конфигурации и состоянии ядра системы представлена в следующих файлах:
· /proc/version – содержит строку, описывающую номер версии и модификации ядра; в нее также включена дополнительная информация: имя пользователя, осуществившего компиляцию, дата компиляции и версия компилятора;
· /proc/meminfo – хранит сведения об использовании системной памяти; указываются данные как о физической памяти, так и об области подкачки;
· /proc/modules – полный список установленных модулей ядра в текстовом виде.
Информация о файловых системах представлена следующими файлами:
· /proc/filesystems – список файловых систем, поддерживаемых ядром;
· /proc/mounts – содержит перечень смонтированных файловых систем; каждая строка файла содержит имя устройства, имя точки монтирования, тип файловой системы и флаги монтирования.
2. Технологический раздел
2.1 Выбор языка программирования
В настоящее время в UNIX-подобных операционных системах представлено большое количество самых разнообразных языков программирования, каждый из которых обладает своими преимуществами. При разработке программы был выбран язык C и соответствующий ему компилятор из пакета gcc (GNUcompilerscollection) по следующим причинам:
· В силу того, что само ядро операционной системы написано на языке C, компилятор языка, входящий в состав пакета gcc, постоянно обновляется и исправляется, что практически исключает ошибки при компиляции с его стороны; в свою очередь, это приводит к генерации наиболее оптимизированного кода;
· Язык C предполагает использование простых конструкций, что выгодно отличает его от остальных языков, особенно интерпретируемых и объектно-ориентированных, с точки зрения скорости выполнения программ;
· Язык C предоставляет программисту наиболее полный доступ ко всем возможностям программного интерфейса POSIX, что позволяет наиболее эффективно организовывать взаимодействие программы с операционной системой.
2.2. Программные средства
2.2.1 Потоки
Разработанная программа имеет возможность параллельной обработки запросов от нескольких клиентов. Это достигнуто за счет использования более чем одного потока управления, осуществляющих обработку запросов.
Потоки в системе Linux реализуются посредством программного интерфейса, предоставляемого входящей в состав Linux библиотеки потоков libpthread.
Создание потока разбивается на несколько этапов:
1. Описание функции, которая будет выполняться в рамках потока. Эта функция не должна содержать статических переменных.
2. Создание экземпляра описателя атрибутов потока – структуры типа pthread_attr_t, – и заполнение ее полей в соответствии с необходимыми свойствами создаваемого потока.
3. Создание переменной типа pthread_t, которая будет служить идентификатором создаваемого потока.
4. Создание потока с помощью функции pthread_create(), в которую передается указатель на идентификатор потока, указатель на описатель атрибутов потока, а также адрес поточной функции и ее аргумент.
После создания поток выполняется параллельно с остальными потоками процесса и завершает свою работу при выполнении в поточной функции оператора return или принудительном завершении извне.
2.2.2 Семафоры и мьютексы
Для обеспечения безопасности доступа выполняющихся потоков к разделяемым переменным, коими являются, например, переменные состояния систем журналирования и безопасности, используется механизм взаимоблокировки потоков с помощью объекта ядра – мьютекса.
Мьютекс представляет собой переменную типа pthread_mutex_t, к которой применимы две операции:
· pthread_mutex_lock – захват мьютекса; при применении этой операции к захваченному другим потоком мьютексу вызвавший поток блокируется до освобождения мьютекса.
· pthread_mutex_unlock – освобождение мьютекса.
Для контроля числа одновременно обслуживаемых запросов в серверном модуле применяется объект ядра – семафор.
Семафор представляет собой переменную типа sem_t, к которой применимы две основных операции:
· sem_wait – уменьшает на 1 текущее значение семафора; если текущее значение равно 0, поток блокируется;
· sem_post – увеличивает на 1 значение семафора.
Начальное значение семафора задается при его инициализации с помощью функции sem_init().
2.2.3 Сокеты
Сокет представляет собой объект, предоставляющий программный интерфейс к протоколу TCP/IPи являющийся конечной точкой подключения. Использование сокета ничем не отличается от использования операций ввода-вывода применительно к файловому дескриптору – к сокету применяются те же функции read() и write(), что и при файловом вводе-выводе. Существуют, однако, специфические функции send() и recv(), расширяющие функциональность стандартных read() и write(), но их использование не является обязательным.
Перед началом процесса передачи данных через сокет необходимо совершить ряд действий:
1. Создать переменную типа int, которая будет выступать в качестве дескриптора сокета.
2. Создать описатель адреса сокета – структуру типа sockaddr_in, – и заполнить ее поля в соответствии с адресом и портом, через которые планируется устанавливать соединение.
3. Создать объект «сокет» с помощью функции socket(). Значение, возвращенное функцией, присваивается дескриптору сокета.
4. Привязать сокет к адресу и порту с помощью функции bind().
5. Начать прослушивание адреса и порта на предмет входящих соединений с помощью функции listen().
6. Принимать соединения с помощью функции accept().
Следует заметить, что процедура инициализации клиентского сокета выполняется несколько иначе и не рассматривалась в силу того, что разработанная программа не выступает в качестве клиента.
2.2.4 Сигналы
Контроль сигналов используется в программе для прекращения работы сервера. При поступлении определенного сигнала обнуляется переменная-условие, в результате чего цикл приема сообщений прерывается.
Установка некоторой функции в качестве обработчика сигнала производится следующим образом:
1. Определение функции – обработчика сигнала.
2. Создание и заполнение описателя параметров обработчика – структуры типа sigaction. Одно из полей описателя содержит адрес функции-обработчика.
3. Назначение обработчика сигнала с помощью функции sigaction().
2.3 Структура модулей программы
Для достижения наибольшей эффективности работы программы, возможности контроля исключительных ситуаций и легкости внесения модификаций, при разработке программы применялись элементы концепции структурного программирования, что привело к необходимости выделять ряд модулей, содержащих функции, сгруппированные по выполняемым ими задачам.
Все модули программы можно разделить на несколько групп:
· Система инициализации – обеспечивает настройку всех систем и запуск сервера.
· Сервер – обеспечивает настройку сетевых средств, принятие входящих подключений и передачу данных.
· Система управления подключаемыми библиотеками – предоставляет серверному модулю интерфейс загрузки динамических библиотек и выполнения содержащихся в них функций.
· Система журналирования – предоставляет всем модулям интерфейс для записи событий во внешний файл (журнал).
· Система безопасности – обеспечивает управление учетными записями и проверку авторизации пользователя.
· Динамические библиотеки – подключаются во время работы программы по запросам и реализуют получение системной информации.
· Дополнительные модули – содержат вспомогательные функции.
Системы и их взаимодействие представлены на рисунке 3.1:
