Unix實踐編程入門筆記

第一章Unix系統(tǒng)編程概述

第二章1.2

a）內(nèi)存空間時用來存放程序和數(shù)據(jù)的，所有程序必須需要在內(nèi)存空間中運行

b）而容納操作系統(tǒng)的內(nèi)存空間稱為系統(tǒng)空間，容納應(yīng)用程序的內(nèi)存空間叫做用戶空間

c）操作系統(tǒng)也是一種程序

d）操作系統(tǒng)也稱為內(nèi)核

e）圖L6內(nèi)核管理計算機系統(tǒng)的連接

第三章1.3理解系統(tǒng)編程

a）內(nèi)核提供服務(wù)以方便系統(tǒng)程序可以直接訪問系統(tǒng)資源

b）系統(tǒng)資源

i.處理器:處理指令

ii.輸入輸出（I/O）

iii.進程管理

iv.內(nèi)存

v.設(shè)備

vi.計時器:內(nèi)核可以通過系統(tǒng)調(diào)用向應(yīng)用程序提供計時器服務(wù)

vii.進程間通信

viii.網(wǎng)絡(luò)

c）如何理解：

i.分析程序

ii.學習系統(tǒng)調(diào)用

iii.編程實現(xiàn)

第四章1.4用戶角度理解unix

a）用戶登錄到unix后全部叫個shell進程

b）每個用戶有自己的shell進程

c）目錄操作

d）文件操作

e）unix不支持恢復被刪除的文件功能，因為unix是多用戶系統(tǒng)，當一個文件被刪除

掉以后，所占用的內(nèi)存空間可能被立刻分配給其他用戶

f）文件都有三組許可權(quán)限

i.usergroupother

第五章1.5從系統(tǒng)的角度來看unix

第六章1.6動手實踐

a）實現(xiàn)一個more

第二章用戶文件操作與聯(lián)機幫助編寫

who命令

-open

-打開文件是內(nèi)核提供的服務(wù)，如果打開過程中內(nèi)核檢測到錯

誤就會返回-1；

■當一個文件已經(jīng)被打開,unix并不禁止一個文件被同時多個

進程訪問

-如果文件被順利打開，內(nèi)核會返回一個正整數(shù)值，即文件描述

符，這個是用來唯一表示進程和文件建立的連接.如果一個文

件被打開多次，所建立的連接不同，文件描述符也不同.

■close系統(tǒng)會調(diào)用關(guān)閉進程和文件fd之間的連接.

■提升文件I/O效率的方法：使用緩沖

■注銷過程

*打開utmp文件

■從utmp中找到包含你所在終端的登陸記錄

■對當前記錄做修改

-關(guān)閉文件

-處理系統(tǒng)調(diào)用中的錯誤

*錯誤種類errno在errno.h中或man3error

#defineEPERM1/*Operationnotpermitted*/

#defineENOENT2/*Nosuchfileordirectory*

#defineESRCH3/*Nosuchprocess*/

#defineEINTR4/*Interruptedsystemcall*/

#defineEIO5/*I/Oerror*/

■不同錯誤需要不同處理

■perror顯示出錯信息

■perror("Cannotopenfile")

第三章目錄與文件屬性

■磁盤上的文件和目錄被組成一個目錄樹，每個節(jié)點都是目錄或文件

-每個文件都位于某個目錄中，在邏輯上沒有驅(qū)動器或者卷

■目錄

■一種特殊的文件類似utmp文件

-是文件的列表，是記錄的序列，每條記錄對應(yīng)一個文件或子目

錄

■通過readdir來讀取目錄中的當前記錄的指針記錄類型為

structdirent

"opendir打開一個目錄

-readdir返回目錄中的當前項

■closedir關(guān)閉一個目錄

,字段編碼

■把多種信息編碼到一個整數(shù)的不同字段中是一種常用技術(shù)

掩碼

■為了比較才巴不需要的地方置零，這種技術(shù)叫做掩碼

masking

■將用戶/組ID轉(zhuǎn)換成字符串

*/etc/passwd包含用戶列表

■/etc/passwd并沒有包括所有的用戶

■/etc/group是組的列表

■UID沒有對應(yīng)的用戶名

-用戶可以同時屬于多個組

■通過getpwuid來得到完整的用戶列表

■通過getgrgid來訪問組列表

■stat

-st_mode成員包含16位，其中四位用作文件類型,9位用作許

可權(quán)限，剩下的三位用作文件特殊屬性.

■三位中的第一位叫做set-user-ID

-SUID經(jīng)常用來給某些程序提供額外的權(quán)限

-可以通過sys/stat.h定義的掩碼來檢驗一個程序是

否有SUID位

■第二位是set-group-ID

■修改文件的權(quán)限

■文件類型

■普通文件，目錄文件,socket文件,符號鏈接文件，命名

管道文件

■文件一旦建立，類型就無法修改

■chown更改文件的用戶

,chown("file",200,20);

-將用戶ID改為200,將組ID改為40

■chgrp修改文件的所有組

■文件大小

-可以用creat將文件大小置0

-時間

■每個文件都有3個時間

-最后修改時間，最后訪問時間和屬性最后修

改時間

-utime系統(tǒng)調(diào)用可以用來設(shè)置最后修改時間和最后

訪問時間

■shell命令touch也可修改文件的最后訪問時間和

最后修改時間

■文件名

■修改文件名

*create(char*old,char*new)

第四章文件系統(tǒng)

?文件操作命令

oInxx-link

■x-link指向x

。In命令的作用是生成一個鏈接

■鏈接是指向文件的一個指針，表明,x-link和x都指向硬盤上的統(tǒng)一數(shù)

據(jù)塊

。ls>x-ling將Is的輸出作為文件x-link的內(nèi)容

?目錄樹的命令

。Is-R列出指定目錄以及其子目錄的所有內(nèi)容

?目錄樹的深度幾乎沒有限制

?Unix文件系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

。第一層從磁盤到分區(qū)

。第二層從磁盤到塊序列

。第三層，從塊序列到三個區(qū)域的劃分

?unix將磁盤塊分成三個部分任何一部分都由很多有序的磁盤塊組成，文件系統(tǒng)就是

由這三部分組成

。超級塊

-文件系統(tǒng)中的第一塊，被稱為超級塊，存放文件系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)信息

。i-節(jié)點表

■每個文件的屬性被記錄在i-節(jié)點的結(jié)構(gòu)中，所有節(jié)點具有相同的大小

■每個節(jié)點都通過位置來標識，例如標識為2的節(jié)點位于第三個位置

。數(shù)據(jù)塊

■保存文件的內(nèi)容

?創(chuàng)建一個文件的過程

。存儲屬性

■找到一個空的i-節(jié)點，內(nèi)核將文件的信息記錄在其中

。存儲數(shù)據(jù)

-在內(nèi)核中自由塊中招出3個自由塊

。記錄分配情況

■文件內(nèi)容按順序存放在自由塊中,內(nèi)核在i-節(jié)點的磁盤分布區(qū)記錄了

上述的自由塊序列，

。添加文件名到目錄

■內(nèi)核將接口添加到目錄文件（節(jié)點,filename）

?文件系統(tǒng)的實現(xiàn):目錄的工作過程

?？梢酝ㄟ^Is-liademodir來查看目錄的內(nèi)容，輸出的為文件名對應(yīng)的i節(jié)

點號

。Is-i查看一個文件的i節(jié)點號

。對open的每次調(diào)用都是先查找文件名，然后得到節(jié)點號，通過節(jié)點號再得到

文件屬性最終找到文件內(nèi)容

。存在間接塊：存放的是更多磁盤塊

?使用Is-iaR可以列出一棵樹中的所有文件的i節(jié)點號

?如果目錄中有兩個連接的狀態(tài)完全相同,它們稱為指向文件的硬鏈接.內(nèi)核記錄了一

個文件的鏈接數(shù).

?mv僅僅是調(diào)用了系統(tǒng)命令rename

。rename:復制鏈接至新的名字/位置，冊！I除原來的鏈接

?cd調(diào)用了系統(tǒng)函數(shù)chdir

。chdir改變進程的當前目錄，進程有一個存放當前目錄節(jié)點好的變量，從一個

目錄進入兩一個目錄只是改變那個變量的值

?link和rename不可以創(chuàng)建跨域設(shè)備的鏈接和拒絕在不同的文件系統(tǒng)間進行節(jié)點號

的轉(zhuǎn)移.

?df-i命令查看各分區(qū)inode情況

?df-h可以查看各個分區(qū)的使用情況

第五章連接控制:學習sty

?設(shè)備就像文件：

。unix中各種聲卡，終端，鼠標和磁盤文件是同一種對象.每個設(shè)備都有一個文

件名，一個i節(jié)點號，一個文件所有者,一個權(quán)限位的集合和最近修改時間

O

?設(shè)備文件的屬性

。設(shè)備文件和文件大小

■設(shè)備文件是鏈接而不是容器，不存儲擊鍵數(shù)和點擊數(shù).

■設(shè)備文件的i節(jié)點存儲的是指向內(nèi)核的程序的指針，而不是文件大小

和存儲列表

■運行Is/dev/pts/0-al

■輸出在文件大小位置的兩個數(shù)字136,0前者是主設(shè)備號，后者是從

設(shè)備號

-主設(shè)備號:確定除了該設(shè)備實際的子程序

■從設(shè)備號:作為參數(shù)傳輸?shù)皆撟映绦?/p>

。設(shè)備文件和權(quán)限位

■只有文件的所有者有讀的權(quán)限，二同一組的tty成員擁有寫設(shè)備的權(quán)

限

。設(shè)備文件和i節(jié)點

■文件類型的區(qū)別體現(xiàn)在i-節(jié)點上

■i節(jié)點可以是磁盤文件，也可以是設(shè)備文件,i節(jié)點的類型被記錄在結(jié)

果stat的成員變量st_mode類型區(qū)域中

■read在i節(jié)點先獲取其類型，如果是磁盤文件則通過分配表來讀取

數(shù)據(jù)，如果是設(shè)備文件，則調(diào)用該設(shè)備驅(qū)動程序的read部分來讀取數(shù)

據(jù)

?設(shè)備與文件的不同

。磁盤鏈接具有緩沖這樣一個屬性侄U終端的鏈接則不同,進程需要盡快把終端

的數(shù)據(jù)傳送出去

?硬盤鏈接的屬性

O緩沖

■通過修改控制變量改變文件描述符的動作

■例關(guān)閉磁盤緩沖

■生成一個系統(tǒng)調(diào)用，將控制變量從文件描述符復制

到進程

■修改這個復制過來的控制變量

■將新的設(shè)置安置到進程代碼中

o自動添加模式

■為了避免同時對一個文件描述符寫入出現(xiàn)的競爭現(xiàn)象

■當。一APPEND被置位,lseek和write組合成一個原子操作，即不可

分割

■s=fcntl(fd,F_GETEL);

"s|=O_APPEND;

*result=fcntl(fd,F_SETFL,s);

*write(fd,&rec,1);

?終端連接的屬性

。終端驅(qū)動程序

■終端和進程之間由終端驅(qū)動器連接，處理進程和外部設(shè)備間數(shù)據(jù)流的

內(nèi)核子程序被稱為終端驅(qū)動程序，或者tty驅(qū)動程序

ostty命令

■可以讓用戶讀取和修改tty的設(shè)置

ostty關(guān)于設(shè)置

*輸入：

■輸出：

■控制:字符如何表示位的個數(shù)，位的奇偶性

■本地:如何處理來自驅(qū)動程序內(nèi)部的字符

第六章終端控制和信號

?軟件工具與針對特定設(shè)備編寫的程序

。對磁盤文件和設(shè)備文件不加以區(qū)分的程序被稱為軟件工具

。事實上大多數(shù)進程自動將前三個文件描述符打開，它們不需要調(diào)用open()來

建立連接

。用戶程序的常用設(shè)置

■立即響應(yīng)擊鍵事件

■有限的輸入集

-輸入的超時

■屏蔽ctrl-c

?終端驅(qū)動程序的模式

。規(guī)范模式

-緩沖和編輯包含規(guī)范處理

■例如回顯，緩沖，編輯才空制處理

。非規(guī)范模式

-stty-icanon

-關(guān)閉回顯，關(guān)閉緩沖這樣輸入什么字符后，將直接傳遞給用戶程序

oraw模式

?阻塞與非阻塞輸入

。當調(diào)用getchar或read從文件描述符讀取輸入時,這些調(diào)用會等待輸入

。阻塞不僅僅是終端連接的屬性，而是任何一個打開的文件的屬性

■程序可以通過fcntl或open為文件描述符啟動非阻塞輸入

■阻塞模式是必須等一個阻塞條件解除后進程才能繼續(xù)執(zhí)行.

■非阻塞模式是不管條件滿不滿足都不停地執(zhí)行下去

?信號

OCtrl-C做了什么

-用戶輸入C-c

■驅(qū)動程序收到字符

■匹配VINTR和ISIG的字符被開啟

■驅(qū)動程序調(diào)用信號系統(tǒng)

-信號系統(tǒng)發(fā)送SIGINT給進程

■進程收到SIGINT

■進程消亡

O每個信號都有一個數(shù)字編碼，中斷信號通常是編碼2

O信號來源

■用戶

■發(fā)送C-c或者其他分配給信號控制字符

*內(nèi)核

■當進程出錯，內(nèi)核給進程發(fā)送一個信號，如非法段存取,浮點數(shù)

溢出

■進程

■一個進程可以和兩一個進程通過信號通信

進程如何處理信號

■默認處理，通常消亡

■忽略信號

■調(diào)用一個函數(shù)

■signal(intsignum,void(*action)(int))

-action可以是函數(shù)名和SIG」GN忽略信號和SIG_DFL將信

號恢復為默認處理兩個之一

■在出程序裝載了signal。函數(shù)后，如果進程遇到對應(yīng)的signal,將會進

入到對應(yīng)的處理函數(shù)，然后再跳轉(zhuǎn)到前一個位置，就像子過程調(diào)用

。進程終止

-unix有兩個信號是不能被忽略和捕捉的

第七章事件驅(qū)動編程:編寫一個vedio游戲

?sleep

。linux中的sleep(n)函數(shù)是將當前進程掛起n秒，或者在此期間被一個不能

忽略的信號的到達所喚醒

Osleep是如何工作的

■設(shè)置鬧鐘的秒數(shù)

■睡覺直到鬧鐘響起

。系統(tǒng)中每一個進程都有一個私有的鬧鐘，時間一到,時鐘就發(fā)送一個信號

SIGALARM給進程

osleep函數(shù)

■為SIGALRM設(shè)置一個處理函數(shù)

■調(diào)用alarm(num_seconds);

■調(diào)用pause,動用pause掛起進程直到信號到達，任何信號都可以喚

醒進程，而非僅僅等待SIGALRM

?間隔計時器

。每個進程有3個獨立的計時器，每個計時器都有兩個設(shè)置:初始間隔和重復間

隔.

?添加精度更高的時延usleep

。usleep(n)將進程掛起n微秒，直到一個不能忽略的信號到達

?三種計時器

OITIMER_REAL

■不管程序在用戶態(tài)還是核心態(tài)，計時器都會及時,當計時器用盡，發(fā)送

SIGALRM信息

oITIMER_VIRTUAL

■只記錄用戶態(tài)的運行時間,計時器用盡發(fā)送S工GVTALRM消

息

oITIMER_PROF

-這個計時器在進程運行于用戶態(tài)或由該進程調(diào)用而陷入核心態(tài)時

計時.當這個計時器用盡發(fā)送SIGPROF

?兩種間隔

o初始和重復

-每個間隔計時器的設(shè)置都有這樣兩個參數(shù):初始時間和重復間隔

-it_value和itjnterval

■如果不需要重復將interval設(shè)置為0

■把兩個時鐘都關(guān)掉的話value設(shè)置為0

0通過設(shè)置structitimerval中的值然后將這個結(jié)構(gòu)體通過調(diào)用setitimer

傳給計時器,讀取計時器的設(shè)置用getitimer

?計算機有幾個時鐘

。每當內(nèi)核收到系統(tǒng)時鐘脈沖，它遍歷所有的間隔計時器，使每個計數(shù)器減一個

時鐘單位，如果進程A的計數(shù)器達到0的時候，內(nèi)核發(fā)送SIGALRM給進程A.

如果進程A已經(jīng)設(shè)置了計時器的itjnterval值,內(nèi)核將這個值復制到

it_value計數(shù)器.否則關(guān)掉這個計數(shù)器

?信號處理:使用signal

。POSIXUnix型可移植操作系統(tǒng)接口的信號處理模型

0處理多個信號

-捕鼠器，當信號或老鼠被捕獲，信號處理函數(shù)或捕鼠器就失效,再每次

捕獲后需要重新設(shè)置

■不可靠的信號

-兩個sigints殺死進程

-sigy打斷sigx的處理函數(shù)

■sigx打斷sigx的處理函數(shù)

■遞歸調(diào)用同一個處理函數(shù)

-忽略第二個信號

-阻塞第二個信號直到第一個處理完畢

■被中斷系統(tǒng)調(diào)用

。信號機制其他弱點

■不知道信號被發(fā)送的原因，只知道是什么類型的信號

■處理函數(shù)中不能安全的阻塞其他消息

?處理多個信號sigaction

o#include<stdio.h>

o#include<signal.h>

o#include<unistd.h>

o

ointi=0;

ointmain(intargqconstchar*argv[])

o(

ostructsigactionnewhandler;

osigset_tblocked;

ovoidinthandlerO;

ocharx[128];

o

onewhandler.sa_handler=inthandler;

onewhandler.sa_flags=SA_RESTART;

o

osigemptyset(&blocked);

osigaddsetf&blocked,SIGQUIT);

onewhandler.sa_mask=blocked;

o

=二

oif(sigaction(SIGINTz&newhandlerzNULL)-1)

operror("sigactiondown");

oelse{

owhile(1){

ofgets(x,128,stdin);

oprintf("input:%s\n",x);

o)

o)

oreturn0;

o)

o

ovoidinthandlerO

o(

o++i;

ointx=i;

oprintf("Calledwithsignal%d\n"zx);

osleep(x);

oprintf("okthissignal%ddone\n",x);

osleep(x);

o)

?防止數(shù)據(jù)損毀

O臨界區(qū)

■一段修改一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的代碼如果在運行時被打斷，將導致數(shù)據(jù)的不

完整或損毀,這段代碼稱為臨界區(qū)

■在程序處理信號的時候必須決定那一段代碼是臨界區(qū)并設(shè)法保護

-保護臨界區(qū)的簡單方法就是阻塞和忽略將要使用或修改特定數(shù)據(jù)的

信號

o阻塞信號sigprocmask和sigsetops

■處理一個信號阻塞另一個要設(shè)置sa_mask位是sigset_t類型定義

了一個信號集

■信號擋板

■任何時候一個進程都有一些信號被阻塞，這個信號集就是信

號擋板

"sigprocmask可以修改這個信號集

■sigprocmask(inthow,sonstsigset_t*sigs,sigset_t

*prev);

-how如何修改信號擋板，依次是添加刪除和替換

-SIG_BLOCK

■SIG_UNBLOCK

■SIG_SET

■sigs指向信號列表的指針

■prev指向之前的信號擋板的指針或者是null

■用sigsetops構(gòu)造信號集

■sigemptyset(sigset_t*setp)清除setp指向的所有信號

■sigfillset(sigset_t*setp)添加所有信號到setp指向的列表

■sigaddset(sigset_t*setp,intsignum)添力口signum至！］

setp指向的列表

-釋放資源時恢復獲取時的狀態(tài)是個好習慣

。重入代碼

■可重入

-如果一個函數(shù)或者信號處理在激活狀態(tài)下能被調(diào)用并且不

引起任何問題就稱之為可重入的

■在sigaction設(shè)置時設(shè)置為SA_NODEFER來允許函數(shù)遞

歸調(diào)用，反之清除此位來阻塞信號

-如果處理不可重入則必須阻塞信號，如果阻塞則有可能丟失

信號

。kiH:從另一個進程發(fā)送信號

■一個進程可以通過kill系統(tǒng)調(diào)用向另一個進程發(fā)送信號

"intkill(pid_tpid,intsig)

-pid目標進程pid

■sig要被發(fā)送的信號

■返回值：-1失敗,0成功

?輸入信號:異步10

。硬件實現(xiàn)

第八章編寫sh學習進程

?PS就是運行中的程序

。WCHAN程序休眠的原因

?進程管理與文件管理

。文件包含數(shù)據(jù)

。進程包含可執(zhí)行代碼

?內(nèi)存和程序

。內(nèi)存可看做由頁面構(gòu)成的數(shù)組，將進程分割到不同的頁面

。一個進程不一定必須占用連續(xù)的內(nèi)存

。內(nèi)核要找到一些用來存放程序指令和數(shù)據(jù)的空閑內(nèi)存頁，內(nèi)核還要建立數(shù)據(jù)

結(jié)構(gòu)來存放相應(yīng)的內(nèi)存分配情況和進程屬性

?shell的功能

。shell進程控制和程序控制的一個工具

。運行程序

-shell將應(yīng)用程序載入內(nèi)存并運行，程序啟動器

。管理輸入和輸出

■shell可以用<>|來將輸入輸出重定向，這樣就可以告訴shell將進

程的輸入輸出連接到一個文件或是其他的進程

。編程

■shell帶有變量和流程控制的編程語言

shell如何運行程序

o用戶鍵入a.out

。shell建立一個新的進程來運行這個程序

。shell將程序從磁盤載入

。程序在它的進程中運行直到結(jié)束

。即學會

。運行一個程序

。建立一個進程

o等待exit()

?一個程序如何調(diào)用另一個程序

Oexecvp("progname",arglist)將指定的程序復制到調(diào)用它的進程

。exc系統(tǒng)調(diào)用從當前進程中把當前程序的機器指令刪除，然后在空的進程中

載入調(diào)用指定的程序代碼，最后運行這個新的程序,exec調(diào)整進程的內(nèi)存分

配，相同進程，不同內(nèi)容

?如何建立新的進程

。一個進程調(diào)用fork來復制自己

-分配新的內(nèi)存塊和內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

■復制原來的進程到新的進程

■向運行進程集添加新的繼承

■將控制返回給兩個進程

。新的進程從fork返回的地方開始運行

。fork。在子進程中返回的是0,在父進程返回子進程的進程號

?父進程如何等待子進程退出

。進程調(diào)用wait等待子進程結(jié)束

o解釋wait。

■wait掛起調(diào)用它的進程直到得到這個進程的子進程的一個結(jié)束狀

態(tài),wait返回結(jié)束進程的pid,如果調(diào)用的進程沒有子進程也沒有得到

終止狀態(tài)值,wait返回-1

■wait暫停調(diào)用它的進程直到子進程結(jié)束，然后wait取得子進程結(jié)束

時傳給exit的值

-最終子進程會結(jié)束任務(wù)并調(diào)用exit(n)n是0-255的一個數(shù)字

■intstatus

■wait(&status),最終status的值就是exit(n)中的n

。例

-pid=fork()

■switch(pid):

-case-1:

*perror("forkfailed!")；

*exit(-l);

■case0:〃說明是子進程

■execvp("ls",arglist);

-perror("execvpfailed!")〃如果運行無誤的話子進程是運

行不到此部分的

■exit(-l);

default:

■while(wait(NULL)!=pid);

。退出主進程的辦法只能是ctrl-c但是如果在子進程等待的時候按了ctrl-c

則會將兩個進程全部殺死

。因為鍵盤信號發(fā)給所有連接的進程，可以通過之前學習的知識裝填相應(yīng)的信

號處理函數(shù)對相應(yīng)進程收到的信號進行處理

。unix提供方法來建立全局變量.即是利用環(huán)境

?exit和exec的其他細節(jié)

。那些已經(jīng)死亡但是沒有exit賦值的進程為僵尸進程,ps會將其列為defunct

。系統(tǒng)調(diào)用一exit。

■關(guān)閉所有的文件描述符和目錄描述符

-將P工D置為init進程的P工D

-如果父進程調(diào)用wait或者waitpid來等待子進程結(jié)束，

則通知父進程

■向父進程發(fā)送SIGCHLD

■如果子進程的父進程退出了，子進程也會繼續(xù)運行,并成為init進程的

子進程

?exec家族

oexecl()I是list的意思

"execl(fullname,argO,argl,...)；

。execIpQp是path的意思會在環(huán)境變量PATH中來找第一個參數(shù)指定的

程序

-execlp(filename,argO,argl,...);

第九章可編程的shellshell變量和環(huán)境

?shell的編程特征

o變量,I/O和if...then

。shell腳本是真正的程序

?shell命令中除了命令還有

。變量

-一般用大寫并用$來獲取變量的值

。用戶輸入

■read命令告訴shell要從標準輸入讀入一個字符串可以用read來創(chuàng)

建交互的腳本，也可以從文件或者管道中讀數(shù)據(jù)

。控制

■if..then?elsefi..whilecasefor

O環(huán)境

-即Shell可以使用環(huán)境變量的值

?shell中的流程控制

。if語句的作用是條件檢測,如果條件符合則有一部分代碼被執(zhí)行‘

。shell中條件是一個命令，返回正值意味著命令運行成功

。exit(O)代表成功,if.then語句基于以0退出表示成功這個假設(shè)

。if是如何工作的

■shell運行if之后的命令

■shell檢查exit狀態(tài)

?shell變量局部和全局

o賦值var=value#不能有空格

o$var引用

ounsetvar刪除

oreavar輸入

oset列出變量

oexportvar全局化

。變量名不能使數(shù)字開頭，變量都是字符串，

?變量存儲

。模型

■需要有存放的文件夾，來存放變量的名字和值

。接口

■VLstore(char*var,char*val)增加更新var=val

■VLookup(char*var)取得var值

■VList輸出列表到stdout

。實現(xiàn)

■可以用鏈表,hash表，樹或者任何數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn).

?環(huán)境個性化設(shè)置

。環(huán)境不是shell一部分

。env命令列出當前所有的環(huán)境設(shè)置,env不是shell的命令而是一個應(yīng)用程

序

Oset列出所有的shell定義的變量set是shell的命令

。使用標準庫函數(shù)getenv也可獲得環(huán)境變量的值

■char*cp=getenv("LANG");

?什么是環(huán)境

。環(huán)境是每個程序都可以存儲的一個字符串數(shù)組

?fork產(chǎn)生的子進程會完整的復制其父進程的代碼數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包括環(huán)境,exec清楚了原

來進程中的所有代碼和數(shù)據(jù)

?只有通過參數(shù)execvp傳遞的數(shù)據(jù)和村住在環(huán)境中的字符串可以從舊程序復制到新

程序中

?子進程不能修改父進程的環(huán)境

第十章I/O重定向和管道

?命令who|sort>prev告訴who的輸出直接送到sort但是who命令并不一定

要在sort命令開始讀取和排序之前完成utmp的分析，這兩個進程以很小的時間間

隔為單位來調(diào)度,他們和系統(tǒng)的其他進程一樣分享CPU時間

?unix的工具comm可以找出兩個文件中共有的行，

。結(jié)果是三個子集，僅有文件1有的行，僅文件2有的行，兩者共有的，

。可以通過刪除某一列或者兩列來顯示需要的結(jié)果

"comm-23prevcurr//刪除二三列，即只顯示prev內(nèi)容

■comm-13prevcurr〃刪］除一三列，即只顯示curr內(nèi)容

?重定向標準I。的若干概念

0重定向

"unixio重定向都是基于標準數(shù)據(jù)流的原理

■sort三個數(shù)據(jù)流分別如下

■標準輸入-需要處理的數(shù)據(jù)

■標準輸出-結(jié)果數(shù)據(jù)流

■標準錯誤輸出-錯誤消息流

■三個標準文件描述符

■0:stdin

*l:stdout

*2:stderr

■unix假設(shè)上述三個文件描述符已經(jīng)被打開了可以分別進

行讀寫

■一般大多數(shù)程序不接收輸出文件名，他們總是將結(jié)果寫到文

件描述符1中區(qū),將錯誤信息寫的文件描述符2.如果需要寫

到文件或者另一個進程的輸入,就必須重定向相應(yīng)的文件描

述符

■默認連接tty

-大部分unix工具處理從文件或標準輸入讀入的數(shù)據(jù)，如果

在命令行上給出了文件名，工具將從文件讀取數(shù)據(jù).如果沒有

文件名，則從stdin來讀入數(shù)據(jù)

,重定向10的是shell而不是程序

*通過重定向標志,cmd>filename

■重要的一點是shell并不將重定向標記和文件名傳遞給程

序

"">"并不能終止命令和參數(shù)，它只不過是一個附加的請求而

已

■shell提供對重定向其他文件描述符的支持，例如

2>filename重定向文件描述符2到給定的文件中

■最低可用文件描述符原則

■概念

■當打開文件時，為此文件安排的文件描述符總是此數(shù)

組中最低可用位置的索引.

■文件描述符:是一個數(shù)組的索引號.

■每個進程都有其打開的一組文件，這些打開的文件被保持在

一個數(shù)組中

■

。如何將stdin重定向文件

■dup

■復制一個文件描述符

*newfd=dup(oldfd);

■newfd=dup2(oldfd,newfd);

■dup復制文件描述符。Idfd

■dup2將oldfd文件描述符復制給newfd,兩個文件描述符

都指向一個打開的文件.

■進程并不是從文件讀數(shù)據(jù)，而是從文件描述符讀數(shù)據(jù)，如果將文件描

述符定位到一個文件，那么這個文件就成為標準輸入的源

■方法lclosethenopen

-1掛斷描述符0

-2使用open(filename,O_RDONLY)打開一個文件，當前

最低可用文件描述符是0因此打開的文件在文件描述符0

上

■方法2open..close..dup..close

-unix系統(tǒng)調(diào)用dup建立一個已經(jīng)存在的文件描述符的第二

個連接.

■1open(file)打開一個需要被重定向的文件,返回一個并不

是0的文件描述符

-2close(0)讓0文件描述符空虛

-3dup(fd)江文件描述符做一個復制,此次復制使用了最低

的可用文件描述符也就是0

■4close(fd)關(guān)閉之前的文件描述符

■方法3open..dup2..close

*dup2(fd,0)可用來替換close(O)和dup(fd)

■用exec執(zhí)行新程序后，原來程序的代碼和數(shù)據(jù)都被替代了，然而打開

的文件并不屬于程序的代碼和數(shù)據(jù)，它們屬于進程的屬性，

■在子進程中利用

*close(l)

■create(f)

■exec("who")

■就可以將Who的輸出弄到f中了

?管道編程

。使用管道可以連接一個進程的輸出和另一個進程的輸入

。管道是內(nèi)核中的一個單向的數(shù)據(jù)通道，包括一個讀取端，一個寫入端

。創(chuàng)建管道

■pipe<intarray[2]>

■array[O]為讀數(shù)據(jù)段的文件描述符

"array[l]為寫數(shù)據(jù)段的文件描述符

。使用fork來共享管道

.圖10.20共享管道

-兩個進程都可以讀寫管道，但是一個進程讀,另一個進程寫的時候管

道的使用效率最高

。技術(shù)細節(jié)管道并非是文件

■管道許多方面類似普通文件，進程使用write將數(shù)據(jù)寫入管道,又通過

read把數(shù)據(jù)讀出來.

■管道是不帶有任何結(jié)構(gòu)的字節(jié)序列

■從管道中讀數(shù)據(jù)

■管道讀取阻塞

■當進程試圖從管道中讀數(shù)據(jù)時，進程被掛起，知道數(shù)

據(jù)被寫進管道

-管道讀取結(jié)束標志

■當所有的寫者關(guān)閉管道的寫數(shù)據(jù)端時,試圖從管道讀

取數(shù)據(jù)的調(diào)用返回0

-多個讀者可能會引起麻煩

■管道是一個隊列.

■當進程從管道中讀取數(shù)據(jù)之后,數(shù)據(jù)已經(jīng)不存在了.

■如果兩個進程試圖對同一個管道進行讀操作,在一個

進程讀取一些之后，另一個進程讀到的是將是后面的

內(nèi)容

向管道中寫數(shù)據(jù)

■寫入數(shù)據(jù)阻塞直到管道有空間去容納新的數(shù)據(jù)

■管道容納數(shù)據(jù)的能力要比磁盤文件差的多.當進程試

圖對管道進行寫操作的時候，此調(diào)用將掛起知道管道

中有足夠的空間去容納新的數(shù)據(jù).

■寫入必須保證一個最小塊的大小

-POSIX標準規(guī)定內(nèi)核不會拆分小于512字

節(jié)的塊.

-linux保證管道中可以存在4096字節(jié)的連

續(xù)緩存

-如果兩個進程向管道寫數(shù)據(jù)，并且每個進程

都限制其消息不大于512字節(jié)，那么這些消

息不會被內(nèi)核拆分

-若無讀者在讀取數(shù)據(jù)，則寫操作執(zhí)行失敗

-如果所有的讀者都將管道的讀取端關(guān)閉，那

么對管道的寫入調(diào)用將會執(zhí)行失敗.

-為了避免這種情況下的數(shù)據(jù)丟失，內(nèi)核采用

兩種方法來通知進程

■內(nèi)核發(fā)送SIGPIPE消息給進程

■write調(diào)用返回-1并且將errno置

為EPIPE

■

第十一章連接到近端或遠端的服務(wù)器與

socket套接字

?unix各種數(shù)據(jù)源

4種類型的數(shù)據(jù)源

1.磁盤文件

2.設(shè)備

3.管道

4.Sockets

使用同一個I/O接

o圖11.2一個接口和不同的數(shù)據(jù)源

。1,2磁盤/設(shè)備文件

■open命令連接，用read和write傳遞數(shù)據(jù)

O3管道

*用pipe創(chuàng)建fork共享,read和write傳遞數(shù)據(jù)

o4sockets

■用socket,listen和connect連接read和write傳遞數(shù)據(jù)

?be是unix中是用的計算器

。但是be并不是一個計算器,be內(nèi)部啟用了de計算器程序，并通過管道進行通

信.

?be思想

。客戶/服務(wù)器模型思想

■de提供服務(wù):計算

-be和de之間通過標準輸入和標準輸出進行通信,be稱為de的客戶

。雙向通信

■傳統(tǒng)的unix管道只能單方向的傳送數(shù)據(jù)

■c/s模型不同于生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)處理模型，它要求一個進程既跟一個進

程的標準輸入也要和它的標準輸出進行通信，

■be和de之間有兩個管道，其中一個管道將計算命令傳給de的標準

輸入,另一個管道吧de的標準輸出傳給be

。永久性服務(wù)

■be只是讓單一的de進程處于運行狀態(tài)，這就不同于shell程序，這種

程序中的每個用戶命令都創(chuàng)建一個新的進程

-bc/dc對被稱之為協(xié)同進程be程序不斷地同一個de實例進行通信,

把用戶的輸入轉(zhuǎn)換成命令傳給de

?協(xié)同進程的討論

。一個客戶/服務(wù)器模型程序要成為協(xié)同系統(tǒng)必須有明確指明消息結(jié)束的方法,

并且程序必須使用簡單并可預測的請求和應(yīng)答

?fdopen

。與fopen雷系，返回一個FILE*類型的值,不同的是此函數(shù)可以通過文件描述

符而非文件作為參數(shù)

?popen:讓進程看似文件

。popen的功能

■打開一個指向進程的帶緩沖的連接

-FILE*fp;

"fp=popen("ls","r");

■fgets(buf,len,fp);

pclose(fp);

popen("Is","r")

o實現(xiàn)popen

■sh支持-c選項用以告訴shell執(zhí)行某命令后退出

■需要一個新的進程所以用到fork

-需要一個指向該進程的連接需要管道

■需要一個文件描述符定向到緩沖流需要fdopen

■需要在進程中執(zhí)行shell用到exec

。訪問數(shù)據(jù)

-文件,API和服務(wù)器

■從文件獲得數(shù)據(jù)

■