UNIXwork

Mehrere Wege führen zur FILE

15. September 2016

Die libc-Streams, repräsentiert durch FILE-Pointer, können nicht nur mit fopen erzeugt werden. Eine ganze Reihe an Funktionen erstellt ebenfalls diese Streams, die dann auch mit den stdio-Funktionen wie z.B. fprintf genutzt werden können.

fdopen

FILE *fdopen(int fd, const char *mode);

Mit fdopen erstellt man aus einem Unix-Filedescriptor ein FILE. Diese Funktion steht unter jedem POSIX-kompatiblen Betriebsystem zur Verfügung.

fmemopen

FILE *fmemopen(void *buf, size_t size, const char *mode);

Diese Funktion erstellt aus einem Buffer ein Stream. Der Buffer hat eine feste Größe, und gelangt der Stream an dessen Ende, wird nicht weiter geschrieben. Diese Funktion wurde durch die glibc eingeführt. Sie ist mitlerweile zwar im Posix-Standard, aber noch nicht überall verfügbar.

open_memstream

FILE *open_memstream(char **bufp, size_t *sizep);

Wie bei fmemopen erhält man mit dieser Funktion einen Stream für den Zugriff auf einen Buffer, allerdings wird dieser dynamisch mit malloc erstellt. Wenn nötig wird der Buffer auch automatisch vergrößert. Auch diese Funktion ist mitlerweile Posix-Standardisiert.

Beispiel:

#define _GNU_SOURCE

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char **argv) {
    char *buf;
    size_t len;

    FILE *f = open_memstream(&buf, &len);

    fprintf(f, "test\n");
    fprintf(f, "%d\n", 5);
    fprintf(f, "%s\n", "hello world");

    fclose(f);

    printf("%s", buf);
    free(buf);

    return 0;
}

funopen (BSD)

FILE *
funopen(void *cookie, int (*readfn)(void *, char *, int),
    int (*writefn)(void *, const char *, int),
    off_t (*seekfn)(void *, off_t, int), int (*closefn)(void *));

Die BSDs haben die sehr mächtige Funktion funopen, die einen Stream anhand eigener I/O-Funktionen erstellt. Die I/O-Operationen, die durch die libc-Funktionen, wie z.B. fgetc, fputc, fprintf, usw., erzeugt werden, werden dann an die eigenen I/O-Funktionen, die man funopen übergeben hat, weitergeleitet. So kann man für praktisch alles was man sich vorstellen kann ein FILE*-kompatibles Interfaces erstellen.

Diese Funktion ist nur unter den BSD-Betriebsystemen verfügbar. NetBSD hat sogar die noch mächtigere Funktion funopen2.

fopencookie (glibc)

FILE *fopencookie(void *cookie, const char *mode,
                     cookie_io_functions_t io_funcs);

Die glibc folgt dem BSD-Vorbild, leider waren sie natürlich nicht in der Lage, das bereits bestehende Interface zu übernehmen. Trotzdem macht fopencookie genau das gleiche wie funopen. Man erzeugt einen Stream mit eigenen I/O-Funktionen. Der Unterschied ist hier, dass die Funktionspointer nicht einzelnd übergeben werden, sondern es wird eine Struct, die die Pointer enthält, übergeben.

Autor: Olaf | 0 Kommentare

Codedump 0

23. August 2016

Beispielcode ohne großartige Erklärung.

stdoutfilter.c

In dem Programm wird die Ausgabe von stdout durch ein Log-Prefix in jeder Zeile ergänzt.

Autor: Olaf | 0 Kommentare

Externes Programm mit stdin/stdout

22. August 2016

Um in C ein externes Programm auszuführen, und dabei auf die Standardein- und Ausgabe des Programms zugreifen, muss man dies per Hand mit ein paar Syscalls machen. Es gibt zwar auch die Funktion popen, aber damit kann man nur in stdin des Programms schreiben, oder stdout lesen.

Programme werden in der Unixwelt gestartet, in dem mit fork der aktuelle Prozess kopiert wird. In dem neuen Kind-Prozess wird dann mit exec das gewünschte Programm ausgeführt.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>

int main(int argc, char **argv) {
    pid_t pid = fork();
    if(pid == 0) {
        // child

        return execl("/usr/bin/echo", "echo", "hello world");
    } else if(pid > 0) {
        // parent

        int status = -1;
        waitpid(pid, &status, 0); // wait for child termination
    } else {
        perror("fork");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    return EXIT_SUCCESS;
}

Dies ist ein einfaches Grundgerüst, um ein Programm zu starten. Jetzt müssen wir noch stdin, stdout und stderr im Kind-Prozess umleiten. Dafür werden 3 Pipes benötigt, die vor dem Fork erstellt werden müssen.

int newin[2];
int newout[2];
int newerr[2];

if(pipe(newin) || pipe(newout) || pipe(newerr)) {
    perror("pipe");
    return EXIT_FAILURE;
}

Der Syscall pipe liefert uns 2 File-Deskriptoren, aus dem 1. im Array kann gelesen und in den 2. geschrieben werden. Nach dem Fork stehen die Pipes in beiden Prozessen zur Verfügung. Was jetzt noch fehlt ist, dass im Kind-Prozess die Filedeskriptoren für stdin, stdout und stderr auf die Pipe-Filedeskriptoren zeigen. Dies erledigen wir mit dup2. Dies kopiert unsere Pipe-Filedeskriptoren und ersetzt damit stdin, stdout und stderr im Kind-Prozess.

// child

// we need stdin, stdout and stderr refer to the previously
// created pipes
if(dup2(newin[0], STDIN_FILENO) == -1) {
    perror("dup2");
    return EXIT_FAILURE;
}
if(dup2(newout[1], STDOUT_FILENO) == -1) {
    perror("dup2");
    return EXIT_FAILURE;
}
if(dup2(newerr[1], STDERR_FILENO) == -1) {
    perror("dup2");
    return EXIT_FAILURE;
}

Danach würde im Kind-Prozess ein einfaches printf("Hello World!\n"); in unserer Pipe landen und könnte im Parent aus der Pipe gelesen werden.

Jetzt fehlt nur noch eine Kleinigkeit. Durch fork wurden alle Filedeskriptoren kopiert. Einige davon müssen geschlossen werden, weil sonst das Ende der Streams nicht erreicht werden könnte.

Im Kind-Prozess:

close(newin[1]);

Im Eltern-Prozess:

close(newout[1]);
close(newerr[1]);

Den kompletten Beispielcode gibt es hier. Es wird dort das Programm bc aufgerufen, die Standardeingabe davon befüllt und danach die die Ausgabe des Programms gelesen.

Autor: Olaf | 0 Kommentare

VirtualBox und physische Disks

26. April 2016

VirtualBox ist in der Lage auf am Host angeschlossene Festplatten zuzugreifen. Auf diese Weise kann man beispielsweise auf Dateisysteme zugreifen, wenn das Host-OS diese nicht unterstützt. Man braucht dann nur eine VM mit dem passendem OS und fügt zu dieser dann die physische Festplatte hinzu.

Mit einem einzigen Befehl erstellt man eine vmdk-Imagedatei, die das entsprechende Blockdevice repräsentiert.

VBoxManage internalcommands createrawvmdk -filename image.vmdk -rawdisk /dev/sda

Dann kann man in der VirtualBox-GUI eine neue Festplatte hinzufügen und wählt diese vmdk-Datei aus. Wichtig ist noch, dass der User Lese- und Schreibrechte für das Device hat.

Autor: Olaf | 0 Kommentare

Gnome 3: Slideshow-Wallpaper

25. March 2016

Gnome 3 kann mehrere Hintergrundbilder als Slideshow anzeigen. Aber es wäre nicht Gnome, wenn die Einstellungsmöglichkeiten per GUI nicht völlig kastriert wären, denn im entsprechenden Dialog können nur vorgefertigte Slideshows ausgewählt werden.

Also muss man wieder einen Texteditor bemühen, glücklicherweise muss man nur 2 Dateien erstellen. Vorher erstellt man noch 2 Verzeichnisse, falls diese noch nicht existieren.

mkdir -p ~/.local/share/gnome-background-properties
mkdir -p ~/.local/share/backgrounds

Unter ~/.local/share/gnome-background-properties speichert man eine XML-Datei mit beliebigen Namen (z.B. myslideshow.xml) mit folgendem Inhalt:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE wallpapers SYSTEM "gnome-wp-list.dtd">
<wallpapers>
    <wallpaper>
        <name>My Slideshow</name>
        <filename>.local/share/backgrounds/myslideshow.xml</filename>
        <options>zoom</options>
    </wallpaper>
</wallpapers>

Dann erstellt man die Datei .local/share/backgrounds/myslideshow.xml in der die eigentlichen Bilder angegeben werden. Hier ein kleines Template dafür:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?
<background>
    <starttime>
        <year>2012</year>
        <month>01</month>
        <day>01</day>
        <hour>00</hour>
        <minute>00</minute>
        <second>00</second>
    </starttime>
    <static>
        <duration>1800.0</duration>
        <file>.local/share/backgrounds/image1.png</file>
    </static>
    <transition>
        <duration>5.0</duration>
        <from>.local/share/backgrounds/image1.png</from>
        <to>.local/share/backgrounds/image2.png</to>
    </transition>
    <static>
        <duration>1800.0</duration>
        <file>.local/share/backgrounds/image2.png</file>
    </static>
    <transition>
        <duration>5.0</duration>
        <from>.local/share/backgrounds/image2.png</from>
        <to>.local/share/backgrounds/image3.png</to>
    </transition>
    <static>
        <duration>1800.0</duration>
        <file>.local/share/backgrounds/image3.png</file>
    </static>
    <transition>
        <duration>5.0</duration>
        <from>.local/share/backgrounds/image3.png</from>
        <to>.local/share/backgrounds/image1.png</to>
    </transition>
</background>

Dürfte relativ selbsterklärend sein. Die Bilder werden in der Reihenfolge angezeigt, in der sie in der Datei gelistet sind. Die Pfade zu den einzelnen Bilddateien können beliebig gewählt werden. Mit einem static-Element gibt man ein Bild an, dass dann für die gewünschte Dauer angezeigt wird. Übergänge zwischen Bildern können mit den transition-Elementen gemacht werden.

Hat man alle Dateien wie gewünscht erstellt, kann die eigene Slideshow dann in den Einstellungen für Hintergrundbilder ausgewählt werden.

Autor: Olaf | 0 Kommentare
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