UNIX基础知识

• UNIX体系结构图
• 登录
  • /etc/passwd结构：登录名:加密口令:用户ID:组ID:注释字段:开始目录:shell（共7个字段）
  • shell是一个命令行解释器，读取用户输入，执行命令
• 文件目录
  •  ls命令简易实现，第4章具体研究
  • opendir打开目录返回DIR类型指针
  • readdir获取DIR类型指针，返回dirent类型指针，dirent结构体中有d_name为目录项名字
  • closedir关闭opendir打开目录返回的DIR
  • 上面几个函数包含在<dirent.h>中
• 输入输出
  • 文件描述符是一个小的非负整数，标识特定进程正在访问的文件
  • 标准输入、输出、错误STDIN_FILENO、STDOUT_FILENO、STDERR_FILENO在POSIX标准中值分别为0，1，2，定义在头文件<unistd.h>
  • open、read、write、lseek、close提供了不带缓存的I/O，这些都函数使用文件描述符，包含在头文件<unistd.h>
  • stdin、stdout、stderr定义在<stdio.h>中，表示标准输入、输出、错误
  • 标准IO getc、putc、gets、puts自带缓存区，包含于stdio.h
• 程序和进程
  • 程序是磁盘上的可执行文件，内核使用exec函数将程序读入内存，执行，共7个exec函数，第8章具体说明
  • 程序执行实例为进程，有的操作系统也称任务，UNIX系统确保每个进程都有一个唯一数字标识符，即进程ID，使用getpid获取当前进程ID,返回pid_t类型，该类型最大为一个长整型
  • fork创建一个新进程，对父进程返回子进程ID，对子进程返回0。exexlp执行一个命令。waitpid等待一个进程结束，终止状态存在参数status中
  • 一个进程内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，线程也有标识ID,只在进程内有效，12章具体研究线程
• 出错处理
  • <errno.h>中定义了errno和可以赋予它值的常量，注意两条规则：1.如果没有出错，其值不会被例程清除，仅当函数返回值指明出错时才检验其值。2.任何函数不会将errno值设为0，<errno.h>中的常量也没有0
  • C标准定义了两个函数，打印出错信息：1.strerror(int errnum)将errnum映射为出错消息字符串，并返回指针2.perror传入一个消息根据error的值，在其后输出错误
• 用户标识
  • root的用户ID为0
  • /etc/group中包含用户组的具体信息,大多数系统允许一个用户属于多个组
  • getuid 获取当前用户id , getgid 获取当前用户组id
• 信号
  • singnal(信号，函数)来指明当产生“信号”时要调用的“函数”
  • 在第10章具体研究
• 时间值
  • 日历时间：1/1/1970 00:00:00以来经历的秒数，使用time_t保存
  • 进程时间：以时钟滴答计算，用来度量进程使用CPU资源。度量一个进程的执行时间，UNIX用3个进程时间值维护
    1. 时钟时间：（wall clock time）是进程运行总时间，从进程开始到进程结束，包含中断和其他进程占用CPU的时间
    2. 用户CPU时间：执行用户指令的时间量
    3. 系统CPU时间：该进程在执行内核程序所经历的时间
  • /usr/bin/time是一个内置函数测量进程时间
• 系统调用和库函数
  • 操作系统提供多种服务入口点，由此程序向内核请求服务，这些入口点被称为系统调用，系统调用接口可视为C函数
  • 系统调用和库函数在用户看来都是C函数，但有本质区别
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