Разработка под Linux *

Данные - это важный компонент системы. Приложение может хранить их где угодно, но в результате все сводится к файлам. Файлы - это хорошая абстракция, но она протекает: если не знать того, как работают ОС или гарантии файловой системы, то легко выстрелить себе в ногу.

Меня увлекла тема отказоустойчивости, а конкретно - отказоустойчивой работы с файлами. В этой статье я попытался соединить все полученные знания:

Кто участвует в процессе записи

Ошибки, которые могут произойти

Что от нас зависит, а что нет

И самое главное - как это этого защититься

Ура! В новой версии Ubuntu, наконец-то, можно установить Far Manager (far2l) самым обычным sudo apt install far2l — прямо из коробки, без всяких ppa и кастомных сборок! Под катом — немного подробностей, а также обычный дайджест новостей проекта за прошедшее время.

Примерно полтора года назад я попросил у своей бывшей компании разрешения поработать над проблемой, влиявшей на возможности отладки нашего проекта: gdbserver не мог отлаживать многопоточные приложения, работающие на архитектуре PowerPC32. Подключение к gdbserver было поломано, и он больше не мог контролировать сессию отладки. Разные люди исследовали эту проблему до меня, и у меня уже был неплохой фундамент, но мы всё равно не знали точно, в каком конкретно программном компоненте таится проблема: это мог быть тулчейн, gdbserver, ядро Linux или собственные патчи, которые мы устанавливали поверх дерева ядра. От нахождения первопричины мы находились довольно далеко.

Введение

Я делала много вещей с компьютерами, но в моих знаниях всегда был пробел: что конкретно происходит при запуске программы на компьютере? Я думала об этом пробеле — у меня было много низкоуровневых знаний, но не было цельной картины. Программы действительно выполняются прямо в центральном процессоре (central processing unit, CPU)? Я использовала системные вызовы (syscalls), но как они работают? Чем они являются на самом деле? Как несколько программ выполняются одновременно?

Наконец, я сломалась и начала это выяснять. Мне пришлось перелопатить тонны ресурсов разного качества и иногда противоречащих друг другу. Несколько недель исследований и почти 40 страниц заметок спустя я решила, что гораздо лучше понимаю, как работают компьютеры от запуска до выполнения программы. Я бы убила за статью, в которой объясняется все, что я узнала, поэтому я решила написать эту статью.

И, как говорится, ты по-настоящему знаешь что-то, только если можешь объяснить это другому.

Более удобный формат статьи.

Ядро Linux часто упоминают как ужасно масштабное опенсорсное ПО. На момент написания этой статьи последняя версия 6.5-rc5 состоит из 36 миллионов строк кода. Не нужно говорить, что Linux — это плод упорного многолетнего труда множества участников проекта.

Однако первая версия Linux, v0.01, была довольно маленькой. Она состояла всего из 10239 строк кода. Если исключить комментарии и пустые строки, то остаётся всего 8670 строк. Это достаточно малый объём для анализа и хорошее начало для изучения внутренностей ядер UNIX-подобных операционных систем.

Я получил удовольствие от чтения кода v0.01. Это походило на посещение Музея компьютерной истории в Маунтин-Вью — я наконец-то убедился, что легенды верны! Я написал эту статью, чтобы поделиться с вами этим восхитительным опытом.

print("hello world")

$ python3 hello.py
hello world

Я - автор двух пакетов, входящих более-менее во все дистрибутивы Linux: sane-airscan и ipp-usb.

Кроме того, sane-airscan входит во все основные дистрибутивы BSD (FreeBSD, NetBSD и OpenBSD) и в ChromeOS. ipp-usb в ChromeOS не взяли потому, что он написан на Go, а у них там очень жестко с размером исполняемых файлов, вместо этого они написали свое на Rust, но предпочли бы взять моё изделие, если бы могли. Совсем недавно появился порт ipp-usb на FreeBSD, вероятно, другие BSD тоже скоро подтянутся.

Вместе эти два пакета образуют стек "бездрайверного" сканирования документов для Linux и *BSD, а в перспективе нескольких лет, когда старые сканеры, наконец, вымрут, вероятно других драйверов и не останется.

Кроме того, ipp-usb делает возможным "бездрайверную" печать на USB-устройствах.

Здесь я хочу рассказать, каково оно, быть автором популярных OpenSource пакетов. Хоть эта работа и не принесла мне особых денег (на что я, впрочем, особо и не рассчитывал), она принесла мне бесценный опыт.

В целом, я полагаю, продвижение OpenSource пакетов структурно близко к продвижению на рынок программных продуктов. Занимаясь этой деятельностью, очень хорошо начинаешь понимать разницу между (1) написать программу, которая работает для меня (2) написать программу, которую можно назвать продуктом (3) вывести продукт на рынок.

Первое занимает гораздо меньше времени, чем второе. Второе - гораздо меньше времени, чем третье.

Описание работы программы для автоматического обхода блокировок в интернете, код программы лежит на репозитории antiblock.