練習問題 exercise 7 の解答

問題は一見単純なように見えますが、シンボリックリンクはハードリンクと違ってディレクトリを含んだ任意のパスを表すことができ、そのパスがアーカイブの中に存在するとは限らないことから、簡単ではありません。

シンプルな解決法はアーカイブに含まれるファイル階層をメモリ上に再構築することです。

type info = File | Link of string list | Dir of (string * inode) list and inode = { mutable record : record option; mutable info : info;}

メモリ上に構築されるファイルシステムのノードは inode 型で表されます。info フィールドが通常ファイルとシンボリックリンクとディレクトリに制限されたファイルの種類を表します。パスは文字列のリストとして、ディレクトリは含まれるファイルの名前とノードの組のリストとして表されます。record フィールドはノードに対応する tar レコードを保持します。中間のディレクトリはアーカイブ内にレコードを持たない場合があるので、このフィールドはオプショナルです。ファイルはアーカイブ内に複数回現れることがあり、最後に現れたものが優先されるので info フィールドは変更可能になっています。

let root () = let rec i = { record = None; info = Dir [ Filename.current_dir_name, i ] } in i let link inode name nod = match inode.info with | File | Link _ -> error name "Not a directory" | Dir list -> try let _ = List.assoc name list in error name "Already exists" with Not_found -> inode.info <- Dir ((name, nod) :: list) let mkfile inode name r = let f = { record = r; info = File } in link inode name f; f let symlink inode name r path = let s = { record = r; info = Link path } in link inode name s; s let mkdir inode name r = let d = mkfile inode name r in d.info <- Dir [ Filename.current_dir_name, d; Filename.parent_dir_name, inode ]; d

Unix と同様に各ディレクトリは自分自身と親に対するリンクを持ちます。ただしルートディレクトリの親が自分自身となる Unix とは違い、いま考えているファイルシステムではルートディレクトリは親を持ちません。これによってアーカイブの外側のファイルに対するアクセスを検出しやめさせることができます。

let rec find link inode path = match inode.info, path with | _, [] -> inode | Dir list, name :: rest -> let subnode = List.assoc name list in let subnode = match subnode.info with Link q -> if link && rest = [] then subnode else find false inode q | _ -> subnode in find link subnode rest | _, _ -> raise Not_found;;

find 関数はアーカイブから path に対応するノードを inode を始点として探索します。引数 link は探索がリンクを返した場合にリンクそのものを返すべきなのか (true) それともリンクが指すファイルを返すべきなのか (false) を決めます。

let rec mkpath inode path = match inode.info, path with | _, [] -> inode | Dir list, name :: rest -> let subnode = try List.assoc name list with Not_found -> mkdir inode name None in mkpath subnode rest | _, _ -> raise Not_found;;

mkpath 関数はパス path をたどってパス上の存在しないノードを作成します。

let explode f = let rec dec f p = if f = Filename.current_dir_name then p else dec (Filename.dirname f) (Filename.basename f :: p) in dec (if Filename.basename f = "" then Filename.dirname f else f) [];;

ml 関数は Unix のパスをパースして文字列のリストにします。このときアーカイブでは許されているディレクトリ末尾の “/” を削除します。

let add archive r = match r.header.kind with | CHR (_,_) | BLK (_,_) | FIFO -> () | kind -> match List.rev (explode r.header.name) with | [] -> () | name :: parent_rev -> let inode = mkpath archive (List.rev parent_rev) in match kind with | DIR -> ignore (mkdir inode name (Some r)) | REG | CONT -> ignore (mkfile inode name (Some r)) | LNK f -> ignore (symlink inode name (Some r) (explode f)) | LINK f -> link inode name (find true archive (explode f)) | _ -> assert false;;

add 関数はレコード r をアーカイブに追加します。ルートノードで表されるアーカイブは副作用で変更されます。

let find_and_copy tarfile filename = let fd = openfile tarfile [ O_RDONLY ] 0 in let records = List.rev (fold (fun x y -> x :: y) [] fd) in let archive = root () in List.iter (add archive) records; let inode = try find false archive (explode filename) with Not_found -> error filename "File not found" in begin match inode.record with | Some ({ header = { kind = (REG | CONT) }} as r) -> copy_file r stdout | Some _ -> error filename "Not a regular file" | None -> error filename "Not found" end; close fd;;

最後はこれまでと同じです。

let readtar () = let nargs = Array.length Sys.argv in if nargs = 2 then list Sys.argv.(1) else if nargs = 3 then find_and_copy Sys.argv.(1) Sys.argv.(2) else prerr_endline ("Usage: " ^Sys.argv.(0)^ " <tarfile> [ <source> ]");; Printexc.print (handle_unix_error (handle_error readtar)) ();;
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