Программы выбирают данные из файла с помощью системного обращения с именем
read
(подпрограмма в ядре). При каждом обращении к
read
читается следующая часть файла, например очередная введенная строка. Подпрограмма
read
также сообщает число прочитанных байтов файла, поэтому конец файла обнаруживается, когда она сообщает: "прочитано 0 байт". Если какие-либо байты оставались в файле, то подпрограмма
read
выдала хотя бы часть их. На самом деле, отказ от ввода байта со специальным значением "конец файла" вполне оправдан, поскольку, как отмечалось ранее, смысл содержимого байта зависит от интерпретации
файла. Но все файлы имеют конец, и поэтому их следует читать с помощью подпрограммы
read
, а возврат нуля это зависящий от интерпретации способ представления конца файла без использования специальных символов.
Когда программа читает с вашего терминала, каждая введенная строка передается программе ядром только после ввода символа перевода строки (т.е. нажатия RETURN). Поэтому если вы сделаете ошибки и заметите это до ввода RETURN, можно вернуться и исправить их. Если символ перевода строки введен до того, как вы заметили ошибку, то строка уже прочитана системой и исправить ее нельзя.
Можно посмотреть ввод по строкам на примере команды
cat
. Эта команда обычно накапливает или буферизует свой выходной поток, чтобы для повышения эффективности писать большими порциями, но флаг
– u
отключает буферизацию, так что она выдает строку сразу по получении:
$ cat
Выдача команды cat с буферизацией
123
456
789
ctl-d
123
456
789
$ cat -u
Выдача команды cat без буферизации
123
123
456
456
789
789
ctl-d
$
Команда
cat
получает каждую строку, когда вы нажимаете клавишу RETURN; без буферизации она выдает данные, как только их получит.
Теперь попробуем сделать нечто другое: введите несколько символов, а затем вместо RETURN наберите на клавиатуре ctl-d:
$ cat -u 123ctl-d123
Команда
cat
выдает символы мгновенно. Символ ctl-d означает, что нужно немедленно послать символы, введенные с терминала, программе, которая производит ввод с терминала. В отличие от символа перевода строки ctl-d не передается программе. Теперь введите второй раз ctl-d без каких-либо символов:
$ cat -u
123ctl-d123ctl-d$
Интерпретатор отвечает на это выводом приглашения, поскольку команда
cat
, не получив символов, считает, что файл кончился, и прекращает работу. Символ ctl-d передает все, что вы ввели, программе, производящей ввод с терминала. Если вы ничего не ввели, программа не получит никаких символов, что соответствует концу файла. Именно поэтому ввод ctl-d приводит к выходу из системы интерпретатор не получает больше входной информации. Конечно, символ ctl-d
в основном используется как сигнал о конце файла, но он имеет и более общее назначение.
Упражнение 2.1
Что произойдет, если ввести ctl-d редактору
ed
? Сравните этот случай с вводом команды
$ ed < файл
2.2 Что хранится в файле?
Формат файла зависит от программ, которые используют его. Типы файла весьма разнообразны, возможно, потому, что существует большое разнообразие программ. Но, поскольку типы файла не определяются файловой системой, ядро не может указать вам тип файла оно не знает его. Команда
file
делает обоснованную "догадку" (мы вскоре объясним, как это происходит):
/usr/man/man1/ed.1: roff, nroff, or eqn input text
Здесь показаны четыре типичных файла. Все они связаны с редактором: каталог (
/bin
), в котором находится редактор, двоичный файл или сама программа, готовая к выполнению (
/bin/ed
), входной текст, т.е. операторы языка Си, составляющие программу (
/usr/src/cmd/ed.с
), и страница справочного руководства (
/usr/man/man1/ed.1
).
При определении типа файла команда
file
не обращает внимания на имена (хотя могла бы), поскольку соглашения об именах — это всего лишь соглашения и поэтому на них нельзя полагаться полностью. Например, файлы, оканчивающиеся на
.с
, почти всегда содержат текст программы на языке Си, но ничто не мешает вам создать файл, оканчивающийся на
.с
, с произвольным содержанием. Команда
file
читает первые несколько сотен байтов файла и пытается по ним определить тип последнего. (Как мы покажем позднее, файлы специального системного назначения, такие, как каталоги, могут быть идентифицированы путем запроса системы, но эта команда может определить каталог, читая его.)
Иногда установить тип файла нетрудно. Выполняемая программа помечается вначале двоичным "магическим" числом. Команда
od
, запущенная без всяких флагов, выдает содержимое файла по словам в 16-разрядном или двухбайтовом представлении, и магическое число становится видимым:
Восьмеричное число 410 отмечает готовую к выполнению программу, которую могут разделять несколько процессов. (Конкретные магические числа зависят от системы.) Набор разрядов, представляющий 410, не является символом из множества ASCII, поэтому он не может быть создан непреднамеренно такими программами, как редактор. Но, конечно, вы можете создать подобный файл, запустив свою собственную программу, а система в соответствии с соглашением сочтет его выполняемой программой.