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Linux의 파일 설명자에서 신호 인터럽트를 생성하는 방법은 무엇입니까?

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Linux의 파일 설명자에서 신호 인터럽트를 생성하는 방법은 무엇입니까?

Linux의 파일 설명자에서 신호 인터럽트를 생성하는 방법은 무엇입니까?

동기는 마이크로컨트롤러에서처럼 사용자 영역에서 인터럽트를 생성하는 것입니다. I/O 파일 디스크립터가 있고 상태가 변경될 때 인터럽트를 생성하고 싶습니까?

누군가 나에게 말해 줄 수 있습니까? 가능하다면 예를 들어주세요.

답변1

Linux는 파일 시스템 이벤트를 모니터링하기 위한 두 가지 메커니즘을 제공합니다.dnotify그리고inotify.

둘 중 오래된 것이 dnotify커널 버전 2.4.0에 도입되었습니다. 이를 통해 애플리케이션은 다음을 통해 디렉터리 변경에 대한 알림을 받도록 등록할 수 있습니다.fcntl()상호 작용. 알림 자체는 신호를 통해 전달됩니다. 이 dnotify메커니즘은 디렉터리의 변경 사항을 모니터링하는 것으로 제한되며 개별 파일을 모니터링하는 것은 허용하지 않습니다. 또한 모니터링되는 디렉터리에 대한 열린 파일 설명자를 유지해야 합니다. 이 dnotify메커니즘은 inotify2.6.13에 도입되었을 때 더 이상 사용되지 않습니다.

새로운 프로그램은 inotify디렉터리와 개별 파일의 모니터링을 지원하는 이 메커니즘을 사용해야 합니다. 그러나 이는 신호를 기반으로 하지 않습니다. 인스턴스 inotify는 파일 설명자와 연결됩니다. 이 파일 설명자에서 이벤트 알림을 읽을 수 있습니다.

두 메커니즘의 한계는 디렉토리를 재귀적으로 감시할 수 있는 옵션이 없다는 것입니다. 이는 모니터링할 하위 트리의 각 디렉터리에 대해 모니터링을 개별적으로 설정해야 함을 의미합니다.

예( dnotify):

#define _GNU_SOURCE
#include <fcntl.h>
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

/* For error handling */
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <error.h>

static volatile int event_fd;

static void handler(int sig, siginfo_t *si, void *data)
{
    event_fd = si->si_fd;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    struct sigaction sa;
    int fd;

if(argc < 2)
    error(EXIT_FAILURE, 0, "missing argument");

    sa.sa_sigaction = handler;
    sigemptyset(&sa.sa_mask);
    sa.sa_flags = SA_SIGINFO;
    sigaction(SIGRTMIN + 1, &sa, NULL);

    if((fd = open(argv[1], O_RDONLY)) < 0)
        error(EXIT_FAILURE, errno, "failed to open '%s'", argv[1]);

    if(fcntl(fd, F_SETSIG, SIGRTMIN + 1) < 0)
         error(EXIT_FAILURE, errno, "failed to set dnotify signal");

    if(fcntl(fd, F_NOTIFY, DN_MODIFY|DN_CREATE|DN_DELETE|DN_MULTISHOT))
    error(EXIT_FAILURE, errno, 
              "failed to register notification for '%s'", argv[1]);

    while (1) {
        pause();
        printf("event occured for fd=%d\n", event_fd);
    }
}

설명하다:

fcntl(fd, F_SETSIG, SIGRTMIN + 1)

알림 이벤트가 발생했을 때 전송될 시그널을 설정합니다. 0 값은 SIGIO전송됨(기본값)을 의미합니다. 다른 값( 포함 SIGIO)은 전송될 신호로 해석됩니다. 후자의 경우 신호 처리기는 siginfo_t두 번째 인수로 구조를 수신하고 si_fd이 구조의 필드에는 이벤트를 생성한 파일 설명자가 포함됩니다.

알림을 위해 실시간 신호( >= SIGRTMIN)를 사용하는 경우 동일한 신호 번호(사용 가능한 메모리에 따라 다름)를 사용하여 여러 I/O 이벤트를 대기열에 넣을 수 있습니다. 특히 사용할 때는 실시간 신호를 사용해야 합니다 DN_MULTISHOT.

fcntl(fd, F_NOTIFY, DN_MODIFY|DN_CREATE|DN_DELETE|DN_MULTISHOT)

fd가 참조하는 디렉토리나 여기에 포함된 파일이 변경될 때 알림을 발생시키는 이벤트를 설정합니다. 사용 가능한 이벤트 유형은 다음과 같습니다.

  • DN_ACCESS 파일에 액세스합니다.
  • DN_MODIFY 파일이 수정되었습니다.
  • DN_CREATE 파일을 만듭니다.
  • DN_DELETE 파일의 링크가 해제되었습니다.
  • DN_RENAME 디렉토리에서 파일 이름이 변경됩니다.
  • DN_ATTRIB 파일의 속성이 변경되었습니다.

알림은 일반적으로 일회성입니다. 즉, 추가 알림을 받으려면 애플리케이션을 다시 등록해야 합니다. 지정된 경우 DN_MULTISHOT알림은 명시적으로 제거될 때까지 계속 적용됩니다.

예( inotify):

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/inotify.h>

/* For PATH_MAX */
#include <limits.h>

/* For error handling */
#include <errno.h>
#include <error.h>

int main(int argc, char *argv[]) {
    int fd, wd, len, i;
    char buf[sizeof(struct inotify_event) + PATH_MAX];

    if (argc < 2)
        error(EXIT_FAILURE, 0, "missing argument");

    if ((fd = inotify_init()) < 0)
        error(EXIT_FAILURE, errno, "failed to initialize inotify instance");

    for (i = 1; i < argc; i++) {
         if ((wd = inotify_add_watch (fd, argv[i], 
                                      IN_MODIFY | IN_CREATE | IN_DELETE)) < 0)
             error(EXIT_FAILURE, errno,
                   "failed to add inotify watch for '%s'", argv[i]);
    }

     while ((len = read(fd, buf, sizeof(buf))) > 0) {
         i = 0;
             while (i < len) {
                 struct inotify_event *ie = (struct inotify_event*) &buf[i];

                 printf("event occured for '%s': ", argv[ie->wd]);
                 if (ie->mask & IN_MODIFY)
                     printf("%s was modified\n", ie->len ? ie->name : "file");
                 else if (ie->mask & IN_CREATE)
                     printf("%s was created\n",  ie->name);
                 else if (ie->mask & IN_DELETE)
                     printf("%s was deleted\n",  ie->name);
                 else
                     printf("unexpected event\n");

                 i += sizeof(struct inotify_event) + ie->len;
             }
     }

    error(EXIT_FAILURE, len == 0 ? 0 : errno, "failed to read inotify event");
}

설명하다:

fd = inotify_init()

새 inotify인스턴스를 초기화합니다. 반환 값은 새로 생성된 이벤트 큐와 관련된 파일 설명자입니다 inotify. 기본적으로 파일 설명자는 차단됩니다.

wd = inotify_add_watch (fd, argv[i], IN_MODIFY | IN_CREATE | IN_DELETE)

감시 목록(관찰이라고도 함)의 새 항목이 추가됩니다 inotify_add_watch(). 세 번째 매개변수는 inotify모니터링할 이벤트를 나타내는 비트마스크입니다 . 사용 가능한 이벤트 유형은 다음과 같습니다.

  • IN_ACCESS 파일에 액세스됩니다.
  • IN_ATTRIB 파일의 속성이 변경되었습니다.
  • IN_CLOSE_WRITE 쓰기 위해 열린 파일이 닫혔습니다.
  • IN_CLOSE_NOWRITE 읽기 전용으로 열린 파일이 닫혔습니다.
  • IN_CREATE watch 디렉터리에 파일이나 디렉터리가 생성됩니다.
  • IN_DELETE 감시 디렉터리에서 파일이나 디렉터리가 삭제되었습니다.
  • IN_DELETE_SELF 모니터링 중인 파일 또는 디렉터리가 삭제되었습니다.
  • IN_MODIFY 파일이 수정되었습니다.
  • IN_MOVE_SELF 모니터링 중인 파일 또는 디렉터리가 이동되었습니다.
  • IN_MOVED_FROM 파일이 감시 디렉토리 밖으로 이동되었습니다.
  • IN_MOVED_TO 파일이 watch 디렉토리로 이동됩니다.
  • IN_OPEN 파일이 열려 있습니다.
  • IN_ALL_EVENT 무엇보다도.
  • IN_MOVE 동등하다IN_MOVED_TO|IN_MOVED_FROM
  • IN_CLOSE 동등하다IN_CLOSE_WRITE|IN_CLOSE_NOWRITE

마스크 매개변수에서 다음 옵션을 설정할 수도 있습니다 inotify_add_watch().

  • IN_DONT_FOLLOW 심볼릭 링크를 따르지 마세요.
  • IN_EXCL_UNLINK 한때 watch 디렉토리에 있었던 링크 해제된 파일에 대해서는 이벤트를 생성하지 마십시오.
  • IN_MASK_ADD 모니터링이 이미 존재하는 경우 모니터링 이벤트가 누적되어 추가됩니다.
  • IN_ONESHOT 이벤트가 발생한 후 자동으로 시계에서 시계를 제거합니다.
  • IN_ONLYDIR 경로 이름만 봅니다(디렉토리인 경우).

반환된 값은 표시된 인스턴스 inotify_add_watch()에서 감시되고 있는 파일 시스템 객체와 관련된 감시 설명자 입니다. 지정된 객체가 이미 모니터링되고 있는 경우 기존 감시의 설명자를 반환합니다.inotifyfd

while ((len = read(fd, buf, sizeof(buf))) > 0) {
    i = 0;
    while (i < len) {
        struct inotify_event *ie = (struct inotify_event*) &buf[i];
        /* ... */
        i += sizeof(struct inotify_event) + ie->len;
    }
}

read()인스턴스와 연결된 파일 설명자의 각 성공은 다음 필드가 포함된 inotify하나 이상의 구조를 반환합니다 .inotify_event

  • int wd 트리거된 시계에 대한 시계 설명자입니다.
  • uint32_t mask 감시를 트리거한 이벤트에 대한 마스크입니다.
  • uint32_t cookie 관련 이벤트와 관련된 고유 쿠키입니다.
  • uint32_t len 이름 필드의 크기입니다.
  • char name[] 이벤트를 트리거한 감시 디렉터리에 있는 파일의 선택적 null 종료 이름입니다.

에 전달된 이벤트 유형에 해당하는 비트 외에도 inotify_add_watch()마스크 필드는 다음 상태 비트를 설정할 수도 있습니다.

  • IN_IGNORED 감시가 제거되었습니다( inotify_rm_watch()연결 해제 경로, 경로 이름 등).
  • IN_ISDIR 디렉터리에 의해 트리거되는 이벤트입니다.
  • IN_Q_OVERFLOW이벤트 큐가 오버플로되었습니다. 또한 wd는 -1로 설정됩니다.
  • IN_UNMOUNT watch 경로 이름을 포함하는 파일 시스템이 마운트 해제됩니다.

inotify_event각 구조의 길이는 sizeof(inotify_event) + len가변 길이 name필드에 따라 다릅니다.

커널 버전 2.6.21 이전에는 전달된 버퍼가 read()너무 작아서 다음 이벤트를 저장할 수 없는 경우 read()가 0을 반환했습니다. 2.6.21부터 read()실패하고 errno로 설정됩니다 EINVAL.

답변2

파일이 변경되었다는 신호를 받는 것이 불가능하다고 생각합니다. 그러나 inotify, 도 1에 도시된 바와 같이.위키피디아 페이지, 파일이 변경될 때 이벤트를 수신하는 프로그램을 작성할 수 있어야 합니다.

이 웹사이트에 관한 좋은 기사가 있습니다 inotify. 또한 현재 디렉터리의 이벤트를 모니터링하는 예도 있습니다.

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