apue 第一章 unix基礎(chǔ)知識

• unix 體系結(jié)構(gòu)

1. kernel(內(nèi)核):一種軟件粥庄，控制計算機(jī)的硬件資源狮杨，提供系統(tǒng)的運行環(huán)境
2. system call(系統(tǒng)調(diào)用):內(nèi)核的接口
3. 公用函數(shù)庫和shell在系統(tǒng)調(diào)用之上
4. 應(yīng)用程序構(gòu)建在最外層半沽，既可以使用系統(tǒng)調(diào)用，也就可以使用公用函數(shù)庫和shell

輸入和輸出

文件描述符

• 通常是一個非負(fù)整數(shù)吴菠，內(nèi)核用來標(biāo)識一個特定的進(jìn)程正在訪問的文件者填，在讀寫文件都會使用文件描述符，open或者create一個文件會返回文件描述符

standard input standard output standard error

• 但shell允許一個新程序時橄务，默認(rèn)打開三個文件描述符幔托，標(biāo)準(zhǔn)輸入穴亏，標(biāo)準(zhǔn)輸出蜂挪，標(biāo)準(zhǔn)錯誤，不特殊指明都指向終端嗓化，但可以重定向

#標(biāo)準(zhǔn)輸出被重定向到文件
ls > file.list

不帶緩沖的IO

• 從標(biāo)準(zhǔn)輸入STDIN_FILENO(終端)中讀取數(shù)據(jù)到buf中
• 從buf中寫東西到標(biāo)準(zhǔn)輸出STDOUT_FILENO(終端)中
• BUFFZISE一次能讀取的最多字節(jié)
• 編譯以后執(zhí)行 ./a.out < infile > outfile棠涮，實現(xiàn)文件復(fù)制

#include "apue.h"                                
#define BUFFSIZE    4096
int
main(void)
{
    int n;
    char buf[BUFFSIZE];
    while ((n = read(STDIN_FILENO, buf, BUFFSIZE)) > 0)
        if (write(STDOUT_FILENO, buf, n) != n)
            err_sys("write error");
    if (n < 0)
        err_sys("read error");
    exit(0);
}

標(biāo)準(zhǔn)IO

• 使用標(biāo)準(zhǔn)io函數(shù)無需選擇緩沖區(qū)大小
• get一次讀取一個字符，讀完顯示EOF
• stdin和stdout表示標(biāo)準(zhǔn)輸入和輸出

#include "apue.h"                       
int
main (void)
{
    int c;
    while ((c = getc(stdin)) != EOF)
        if (putc(c, stdout) == EOF)
            err_sys("output error");
    if (ferror(stdin))
        err_sys("input error");
    exit(0);
}

程序和進(jìn)程

• 程序 program：一個可執(zhí)行文件刺覆，內(nèi)核將程序讀入內(nèi)存严肪，用以執(zhí)行
• 進(jìn)程 process：程序執(zhí)行的實例，每個進(jìn)程都要一個唯一的 進(jìn)程ID

進(jìn)程控制

• 啟動程序谦屑，獲取輸入后驳糯，在父進(jìn)程中創(chuàng)建出子進(jìn)程，在子進(jìn)程中執(zhí)行命令
• 父進(jìn)程等待子進(jìn)程終止
• fork對子進(jìn)程返回0對父進(jìn)程返回id

#include "apue.h"
#include <sys/wait.h>
int
main(void)
{
    char buf[MAXLINE];
    pid_t pid;
    int status;
    printf("%%");
    while (fgets(buf, MAXLINE, stdin) != NULL)
    {
        if (buf[strlen(buf) - 1] == '\n')
            buf[strlen(buf) - 1] = 0;
        //創(chuàng)建子進(jìn)程
        if ((pid = fork()) < 0)
        {
            err_sys("fork error");
        }   
        //pid = 0 創(chuàng)建子進(jìn)程成功
        else if (pid == 0)
        {
            //執(zhí)行程序
            execlp(buf, buf, (char *)0);
            err_ret("Couldn't execute: %s", buf);
            exit(127);
        }   
        if ((pid = waitpid(pid, &status, 0)) < 0)
            err_sys("waitpid error");
            
        printf("%% ");
    }   
    exit(0);
}

線程thread

• 一個進(jìn)程內(nèi)的所有線程共享進(jìn)程相關(guān)屬性
• 進(jìn)程也有id氢橙，但只在進(jìn)程內(nèi)有意義

用戶標(biāo)識

• 每個用戶一個 用戶id酝枢，不能更改，id為0的為root用戶
• 組id 允許各個成員之間共享資源
• 使用username更加方便悍手，在口令文件里包含了這種映射關(guān)系 ls -l可以查看
• 用戶還有 附屬組id

信號signal

• 用于通知進(jìn)程系統(tǒng)發(fā)生了某種錯誤系統(tǒng)的處理方式:忽略信號帘睦，系統(tǒng)默認(rèn)處理，捕捉自己處理

• 系統(tǒng)產(chǎn)生了SIGINT (ctrl+D)信號坦康，會在signal中捕捉到竣付，然后調(diào)用sin_int函數(shù)處理

#include "apue.h"
#include <sys/wait.h>
static void sig_int(int);
int 
main(void)
{
    char buf[MAXLINE];
    pid_t pid;
    int status;

    printf("%%");
    while (fgets(buf, MAXLINE, stdin) != NULL)
    {   
        if (buf[strlen(buf) - 1] == '\n')
            buf[strlen(buf) - 1] = 0;

        if (signal(SIGINT, sig_int) == SIG_ERR)
            err_sys("signal error");

        //創(chuàng)建子進(jìn)程
        if ((pid = fork()) < 0)
        {   
            err_sys("fork error");
        }   
        //pid = 0 創(chuàng)建子進(jìn)程成功
        else if (pid == 0)
        {   
            //執(zhí)行程序
            execlp(buf, buf, (char *)0);
            err_ret("Couldn't execute: %s", buf);
            exit(127);
        }   

        if ((pid = waitpid(pid, &status, 0)) < 0)
            err_sys("waitpid error");

        printf("%% ");
    }   
    exit(0);
}
void sig_int(int signo)
{
    printf("interrupt\n%% ");
}