UNIX编程(1)-基础知识

1.登陆名
登陆名放在/etc/passwd口令文件中，口令文件中的登陆项由7个以冒号分隔的字段组成，他们是：登陆名，加密口令，用户ID，用户组ID，注释字段，起始目录，shell程序
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
2.文件和目录
例：列出目录中所有的文件

#include "apue.h"
#include <dirent.h>

int
main(int argc, char *argv[])
{
	DIR				*dp;
	struct dirent	*dirp;

	if (argc != 2)
		err_quit("usage: ls directory_name");

	if ((dp = opendir(argv[1])) == NULL)
		err_sys("can't open %s", argv[1]);
	while ((dirp = readdir(dp)) != NULL)
		printf("%s\n", dirp->d_name);

	closedir(dp);
	exit(0);
}

3.输入和输出
   1）文件描述符
      通常是一个小的非负整数，内核用它标识一个特定进程正在访问的文件。每当运行一个新的程序时，所有的shell都为其打开三个文件描述符：标准输入，标准输出，标准出错
    2）不用缓冲的IO
    例：将标准输入复制到标准输出

#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);
}

   3)标准IO
   标准IO函数提供一种对不用缓冲IO函数的带缓冲的借口
    例：用标准IO将标准输入复制到标准输出

#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);
}

4.进程和线程
UNIX系统确保每个进程都有一个唯一的数字标识符，称为进程ID
例：打印进程ID

#include "apue.h"

int
main(void)
{
	printf("hello world from process ID %d\n", getpid());
	exit(0);
}

有三个用于进程控制的主要函数：fork,exec, waitpid
例：从标准输入读命令并执行

 #include "apue.h"
#include <sys/wait.h>

int
main(void)
{
	char	buf[MAXLINE];	/* from apue.h */
	pid_t	pid;
	int		status;

	printf("%% ");	/* print prompt (printf requires %% to print %) */
	while (fgets(buf, MAXLINE, stdin) != NULL) {
		if (buf[strlen(buf) - 1] == '\n')
			buf[strlen(buf) - 1] = 0; /* replace newline with null */

		if ((pid = fork()) < 0) {
			err_sys("fork error");
		} else if (pid == 0) {		/* child */
			execlp(buf, buf, (char *)0);
			err_ret("couldn't execute: %s", buf);
			exit(127);
		}

		/* parent */
		if ((pid = waitpid(pid, &status, 0)) < 0)
			err_sys("waitpid error");
		printf("%% ");
	}
	exit(0);
}

通常一个进程只有一个控制线程,在同一进程里的所有线程共享同一地址空间，文件描述符，栈以及与进程相关的属性。

5.出错处理
   当UNIX函数出错时，常返回一个负值，而且整形变量errno通常被设置为含有附加信息的一个值。
有两个函数帮助打印出错信息：
1）将errno映射为出错信息字符串
#include <string.h>
char *strerror(int errnum);
2）基于当前errno值，在标准出错上产生一条出错信息，它首先输出由msg指向的字符串，然后是一个冒号，一个空格，接着是对应于errno值的出错信息，最后是一个换行符
#include <stdio.h>
void perror(const char *msg);
例:strerror和perror的用法

#include "apue.h"
#include <errno.h>

int
main(int argc, char *argv[])
{
	fprintf(stderr, "EACCES: %s\n", strerror(EACCES));
	errno = ENOENT;
	perror(argv[0]);
	exit(0);
}

6.用户标识
用户标识有用户ID，组ID，附加组ID
例：打印用户ID和组ID

#include "apue.h"

int
main(void)
{
	printf("uid = %d, gid = %d\n", getuid(), getgid());
	exit(0);
}

7.信号
信号是通知进程已发生某种情况的一种技术，进程如何处理信号有三种选择
1）忽略该信号
2）按系统默认的方式处理
3）提供一个函数处理
例：从标准输入读命令并执行

#include "apue.h"
#include <sys/wait.h>

static void	sig_int(int);		/* our signal-catching function */

int
main(void)
{
	char	buf[MAXLINE];	/* from apue.h */
	pid_t	pid;
	int		status;

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

	printf("%% ");	/* print prompt (printf requires %% to print %) */
	while (fgets(buf, MAXLINE, stdin) != NULL) {
		if (buf[strlen(buf) - 1] == '\n')
			buf[strlen(buf) - 1] = 0; /* replace newline with null */

		if ((pid = fork()) < 0) {
			err_sys("fork error");
		} else if (pid == 0) {		/* child */
			execlp(buf, buf, (char *)0);
			err_ret("couldn't execute: %s", buf);
			exit(127);
		}

		/* parent */
		if ((pid = waitpid(pid, &status, 0)) < 0)
			err_sys("waitpid error");
		printf("%% ");
	}
	exit(0);
}

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

8.时间值
UNIX使用两种时间：
日历时间，从1970-01-01 00:00:00所经的秒数累计值，以time_t保存这种值。
进程时间，也称为CPU时间，用以度量进程使用的CPU资源，用clock_t保存这种值，UNIX系统使用三个进程时间值：时钟时间，用户CPU时间，系统CPU时间
9.系统调用和库函数
UNIX提供定义明确，数量有限，可直接进入内核的入口点，这些入口点称为系统调用。库函数并不是内核的入口点。UNIX为每个系统调用在标准C库中设置一个具有同样名字的函数。