11

4 ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

4.1 Демоны

Важную роль в работе операционной системы играют системные демоны. Демоны — это неинтерактивные процессы, которые запускаются обычным образом - путем загрузки в память соответствующих им программ (исполняемых файлов), и выполняются в фоновом режиме. Обычно демоны запускаются при инициализации системы и обеспечивают работу различных подсистем UNIX: системы терминального доступа, системы печати, системы сетевого доступа и сетевых услуг и т. п. Демоны не связаны ни с одним пользовательским сеансом работы и не могут непосредственно управляться пользователем. Большую часть времени демоны ожидают пока тот или иной процесс запросит определенную услугу, например, доступ к файловому архиву или печать документа.

Возможность терминального входа пользователей в систему, доступ по сети, использование системы печати и электронной почты, — все это обеспечивается соответствующими демонами. Некоторые демоны работают постоянно, пример такого демона — процесс init(), являющийся прародителем всех прикладных процессов в системе. Другими примерами являются сrоn(), позволяющий запускать программы в определенные моменты времени, inetd(), обеспечивающий доступ к сервисам системы из сети, и sendmail(), обеспечивающий получение и отправку электронной почты.

На рисунке 4.1 приведен основной алгоритм неинтерактивной программы. В ней вызываются функции, необходимые для выполнения программы, отслеживающей запущенные процессы. Данная функция организовывает собственную группу и сеанс, не имеющие управляющего терминала. Так как лидером группы и сеанса может стать процесс, если он еще не является лидером, а предыстория запуска данной программы неизвестна, необходима гарантия, что процесс не является лидером. Для этого порождаем дочерний процесс. Так как его PID уникален, то ни

12

13 группы, ни сеанса с таким идентификатором не существует, а значит, нет и лидера. При этом родительский процесс немедленно завершает выполнение, поскольку он уже не нужен. Существует еще одна причина необходимости порождения дочернего процесса. Если демон был запущен из командной строки командного интерпретатора shell не в фоновом режиме, последний будет ожидать завершения выполнения демона, и таким образом, терминал будет заблокирован. Порождая процесс и завершая выполнение родителя, имитируется для командного интерпретатора завершение работы демона, после чего shell выведет свое приглашение. Далее закрываются открытые файлы, и выполняется запись в системном журнале. Для этого сначала устанавливается опции ведения журнала: каждая запись будет предваряться идентификатором PID демона. При невозможности записи в журнал сообщения будут выводиться на консоль. Каждые десять секунд вызывается функция, реализующая запись запущенных процессов в файл, например, sysmag.txt.

4.2 Язык PostScript

Язык PostScript не является языком программирования, он используется для описания страниц, подготовленных для печати на принтерах. Эти страницы могут включать не только текст, но и графические объекты, причем в самых разнообразных комбинациях. Вместе с тем PostScript обладает вычислительными возможностями, работает со строками текста, поддерживает ввод/вывод. Все графические объекты в языке PostScript, а так же шрифты являются векторными. В векторной графике положение и размеры объекта не зависят от размера

устройства вывода непосредственно перед печатью, что обеспечивают высокое качество печати. Координаты точек на странице задаются вещественными числами в полиграфических единицах длины – пунктах.

14

4.2.1 Элементы языка PostScript

PostScript-файл состоит из слов, которые отделяются друг от друга пробелами, символами табуляции, специальным символом конца строки и некоторыми другими специальными символами.

В словах кроме обычных, алфавитно-цифровых символов можно использовать специальные символы. Специальными символами являются скобки трех видов (, )> [, ], { и }, символы <, >, / и X.

Строка может содержать любое количество слов, и любое слово может быть первым в строке. Исходный текст PostScript-файла может располагаться (форматироваться) так, чтобы подчеркнуть его логическую структуру, сделать удобочитаемым либо уменьшить размер файла. В PostScript используется обратная (польская) запись, при которой сначала указываются операнды, а затем оператор, выполняющий с ними действия.

Использование польской записи объясняется тем, что все операции в PostScript выполняются над операндами в стеке. Стек представляет собой специальную временную область памяти, организованную по принципу «последний вошел — первый вышел». Команда выбирает последнее значение, удаляя его из стека. После этого текущим становится значение, бывшее ранее предпоследним. Таким образом, находящиеся в стеке значения извлекаются из него в обратной последовательности. Интерпретатор PostScript последовательно считывает файл, интерпретируя очередное слово. Если слово представляет собой команду, она немедленно выполняется, а если это некоторый объект данных, он заносится в стек.

4.2.2 Типы данных

Основные типы данных языка PostScript;

-целое число со знаком;

-вещественное число;

-логическое значение;

-строка символов;

-процедура;

-массив произвольных объектов, в том числе и разнотипных;

15

- словарь.

Целые константы задаются в десятичном формате или в формате без знака с указанием основания системы счисления. Шестнадцатеричные константы записываются в угловых скобках.

Вещественные константы содержат десятичную точку или указатель десятичного порядка, без указателя порядка и с указателем порядка.

Логические константы принимают только два значения, true и false («истина» и «ложь»).

Строка записывается в круглых скобках. Скобки играют роль ограничителей. Строка может содержать пробелы, специальный символ конца строки, любые другие символы, а также экранированные последовательности, начинающиеся символом \.

Процедура — это группа команд, которая решает какую-то частную задачу или используется достаточно часто. В PostScript у процедуры нет ни имени, ни параметров. Процедура имеет тело и ссылку на него, этим она похожа на объекты других сложных типов. Текст процедуры содержится в фигурных скобках. При интерпретации процедуры ее операторы записываются в тело процедуры, а ссылки на нее — в стек операндов. В дальнейшем мы будем говорить, что в стек записывается процедура. Процедуру, записанную в стек, можно исполнить или записать в переменную, которая в таком случае будет указывать на тело процедуры, играя роль ее имени.

При исполнении процедуры в стек записывается значение, а затем выполняется умножение двух последних чисел из стека. Результат заносится в стек. Процедура записывает в стек операндов одно число, а использует для вычислений два. Первое число должно перед исполнением процедуры находиться в стеке операндов, оно играет роль аргумента. После выполнения процедуры в стеке операндов остается вещественное значение, оно и возвращается. Процедура может записать в стек несколько значений разных типов.

16 Во время исполнения интерпретатор PostScript помещает тело процедуры в стек исполнения, а исполнив, удаляет его из этого стека. Если из одной

процедуры вызывается другая, первая приостанавливается, а тело второй заносится в стек исполнения и она становится текущей. После ее окончания и удаления из стека текущей становится вызывавшая процедура, которая продолжает работу с того места, где она была приостановлена. Это обстоятельство, а также метод хранения данных в стеке операндов позволяет использовать рекурсию, когда процедура вызывает на исполнение саму себя.

Массивом в программировании называют совокупность однотипных данных, которой присвоено общее имя. Массив в PostScript может состоять и из разнотипных объектов. Значения элементов массива записываются в квадратных скобках:

[ 1 (String) 1.0 ]

Символы квадратных скобок являются командами. Команда [ записывает в стек операндов специальную метку, а команда ] создает массив, содержащий элементы этого стека от текущего значения до ближайшей метки. Элемент, находящийся в стеке сразу после метки, имеет нулевой индекс. Между командами [ и ] можно исполнять любые команды со значениями, записанными в этот стек.

Словарь является сложным типом данных. Рассмотрим только применение словаря для хранения шрифта и изменения его кодировки. Каждый словарь имеет определенную емкость — максимальное число словарных записей, которое определяется при его создании. Словарная запись состоит из имени и значения. Значением может быть объект любого типа.

Команды PostScript хранятся в специальных словарях, находящихся в стеке словарей с самого начала, которые не могут быть удалены. Это словарь ошибок, системный и пользовательский словари. Данные в системном словаре и словаре ошибок нельзя изменить, эти словари закрыты для записи. Пользовательский словарь изначально является текущим. Можно создавать новые словари, помещать их в стек словарей и удалять из него. Текущим является последний словарь, записанный в этот стек.

17

4.2.3 Структура PostScript-файла

PostScript-файл состоит из трех частей: пролога, тела и эпилога. В прологе содержатся описания подпрограмм и данные, необходимые для печати документа. В теле PostScript-файла содержатся только команды, формирующие страницы документа. Эпилог не содержит никаких команд.

Также важную роль при написании программы имеют комментарии, так как по комментарию, расположенному в первой строке файла, ОС UNIX и прикладные программы определяют его тип.

Структурные комментарии используются для выделения элементов логической структуры PostScript-файла и интерпретируются программами просмотра/преобразования.

Структурные комментарии делятся на три группы:

-комментарии в заголовке программы (перед прологом);

-комментарии в теле программы;

-завершающие комментарии (в эпилоге).

Для принтера, печатающего файл, комментарии не играют никакой роли, подобно тому, как комментарии в обычном языке программирования не обрабатываются компилятором. Комментарий начинается символом % и продолжается до конца строки.

Для того чтобы подсистема печати или прикладная программа смогли правильно определить тип файла, его первая строка должна начинаться комментарием:

%!

Данный комментарий является обязательным. После символов %! в той же строке может следовать текст PS-Adobe-N.M. Цифры N.M (например, 1.0) определяют версию соглашения о структурных комментариях (это специальный документ, содержащий правила оформления структурных комментариев).

Структурные комментарии начинаются символами %%. Если программа содержит такие комментарии, она соответствует договоренностям о структуре PostScript-файлов. После %% без пробела следуют

18 зарезервированные (ключевые) слова. Регистр букв в них имеет значение. При необходимости с ключевым словом может быть указано значение, которое отделяется от ключевого слова двоеточием и пробелом.

Комментарий %%DocumentFonts позволяет программам обработки загружать в принтер необходимые шрифты, если они еще не содержатся в его памяти. В комментарии %%PageFonts перечисляются только те шрифты, которые используются при печати данной страницы.

Комментарий %%BoundingBox определяет положение изображения на странице. Четыре целых числа — это координаты левого нижнего и правого верхнего углов прямоугольника, содержащего изображение. В многостраничном документе прямоугольник должен охватывать все изображения. Этот комментарий важен для программ, которые включают изображение из одного файла в другой файл. Если точно определить размер изображения невозможно, следует указать заведомо большие значения, например соответствующие размеру листа бумаги формата А4:

%%BoundingBox: 0 0 595 842

Комментарием %%EndProlog завершается раздел описаний PostScriptфайла и начинается тело документа.

Комментарий %%Page открывает ту часть файла, которая описывает печать очередной страницы. У него два аргумента — метка страницы и ее номер. Метка представляет собой последовательность любых символов, кроме пробела, и на печать не выводится. Номер страницы задается числом, начиная с 1.

Комментарий %%PageFonts, если он имеется, должен идти сразу после % %Page. Очередной комментарий %%Page обозначает конец предыдущей страницы и начало следующей. Конец последней страницы отмечается комментарием %%Trailer.

В языке PostScript нет четкого деления файла с описанием документа на раздел описания и раздел операторов (тело программы), как, например, в языках программирования Pascal или Фортран. Определения переменных в PostScript могут чередоваться с командами формирования изображения.

19 Текст в PostScript тоже является изображением. Важно лишь, что правильно составленная программа должна иметь правильную структуру. Определения общих для всех страниц документа переменных и процедур следует выносить