最近这一个月在看《Linux/Unix系统编程手册》,在学习关于Linux的系统编程。之前学习Linux的时候就打算写关于Linux的学习记录,因为觉得自己学得不好,老是写不出东西。但是现在觉得学习记录应该坚持写,慢慢就会有收获,坚持写才可以锻炼自己的表达能力。
《Linux/Unix系统编程手册》这本书的评价很高,但是个人觉得翻译得不太好。其实终究是因为自己的英文阅读能力太差和没什么钱,只能看翻译版。看了接近一个月,觉得这本书介绍的接口很详细,程序清单基本会提及到介绍的接口。个人觉得作为入门书应该是可以的,起码看完一遍会有初步的认识,而且作为参考手册也不错。打算看完这本书之后,继续学习《UNIX环境高级编程》,学无止境。
第1章:
介绍了一些历史,关于Linux、Unix和C;还有一些标准POSIX、SUS
第2章:
介绍Linux和Unix的一些基本概念。
1.操作系统的两个含义:一,包含管理和分配计算机资源的核心层软件和附带的所有标准软件;二,仅仅指管理和分配计算机资源的核心层软件。
2.内核的作用:进程调度、内存管理、文件系统、创建和终止进程、对设备的访问、联网、提供API。其实就是抽象,用户通过内核来使用硬件,而不用直接与硬件打交道。
3.用户态和内核态。
。。。。。。。。。。。。。。。。还有一堆的概念。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
第3章
介绍系统编程的概念。
系统调用(systerm calls)是用户程序与操作系统之间的接口,系统调用在内核态。库函数(library functions),一些库函数是通过系统调用来实现,好处是提供了比底层系统调用更方便的接口。
还有本书的代码所需的一些函数、头文件。。。。。。。。。。。
第4章
介绍了文件I/O。
文件描述符,用来表示已经打开的文件(所有类型),是一非负整数。最基本的文件描述符0(标准输入)、1(标准输出)、2(标准错误)。
I/O操作:首先通过调用open获取一个文件描述符,再对该文件描述符进行read或者write操作,最后使用close释放文件描述符和相关资源。
open()调用,打开一个文件或者创建一个文件。
1 #include <sys/stat.h> 2 #include <fcntl.h> 3 4 int open(const char *pathname, int flags, .../* mode_t mode */);
成功调用返回文件描述符,失败返回-1;
1、pathname为打开文件的文件名; flags为位掩码,用于指定文件的访问模式;mode为位掩码参数,用于指定文件的访问权限(可选)。
2、flags位掩码的标志分为文件访问模式标志、文件创建标志、已打开文件的状态标志;其中文件访问模式标志如下表,这些标志不能同时使用。
访问模式 | 描述 |
O_RDONLY | 以只读方式打开文件 |
O_WRONLY | 以只写方式打开文件 |
O_RDWR | 以读写方式打开文件 |
比较常用的标志还有O_APPEND(总是在文件尾部添加数据)、O_CREAT(如果要打开的文件不存在就新建一个空文件)、O_EXCL(与O_CREAT结合使用表明如果文件已经存在,就不会打开文件)。
3、open()函数的错误:省略。
read()调用,从文件描述符对应的文件中读取数据。
#include <unistd.h> ssize_t read(int fd, void *buffer, size_t count);
fd为文件描述符;buffer为存储数据的缓冲区;count为最多能读取的字节数。
成功调用返回实际读取字节数,遇到文件结束符返回0,出现错误返回-1。
PS:要在缓冲区最后添加一个表示终止的空字符。
write()调用,往文件描述符对应的文件写入数据。
1 #include <unistd.h> 2 3 ssize_t write(int fd, void *buffer, size_t count);
fd为文件描述符;buffer为存储数据的缓冲区;count为准备从buffer写入到文件的数据的字节数。
成功调用返回实际写入文件的字节数, 失败返回-1。
close()调用,关闭已经打开的文件描述符。
1 #include <unistd.h> 2 3 int close(int fd);
fd为文件描述符。
成功调用返回0,失败返回-1 。
所有类型的文件和设备驱动都实现了相同的I/O接口,所以无需针对特殊的文件编写代码。
文件偏移量:读写偏移量或指针,是执行下一个read和write操作的文件起始位置(相对与文件头部起始点)。
lseek(),改变文件偏移量。
1 #include <unistd.h> 2 3 off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
fd为文件描述符,offset为偏移量(字节),whence为表明解释offset参数的方法。
whence参数:
SEEK_SET | 将文件偏移量设置为从文件头起始点开始的offset个字节 |
SEEK_CUR | 相对于当前文件偏移量,再加上offset个字节 |
SEEK_END | 将文件偏移量设置为起始于文件尾部的offset个字节 |
文件空洞 :当文件的偏移量大于文件的当前长度时,文件结尾到新写入数据之间的空间称为文件空洞。读取文件空洞的内容会返回以0填充的缓冲区。
“空洞是否占用磁盘空间由文件系统决定”----《百度百科》
“如果空洞的边界落在块内,而非恰好落在块的边界上,则会分配一个完整的块来存储数据,块中与空洞相关的部分则以空字节填充”----书本提示
练习:
4-1:tee命令是从标准输入中读取数据,直至文件结尾,随后将数据写入标准输入和命令行参数所指定的文件。请使用I/O系统调用实现tee命令,默认情况下,若已存在命令行参数指定文件同名的文件tee命令会将其覆盖。如文件以存在,请实现-a命令行选项(tee -a file)在文件结尾出追加数据。
1 /* 2 * ===================================================================================== 3 * 4 * Filename: my_tee.c 5 * 6 * Description: tee 7 * 8 * Version: 1.0 9 * Created: 2014年03月14日 18时23分04秒 10 * Revision: none 11 * Compiler: gcc 12 * 13 * Author: alan (), alan19920626@gmail.com 14 * Organization:如果输入为my_tee -a会出现错误而不是程序自动停止而且报错!!!!需要改进!!! 15 * 16 * ===================================================================================== 17 */ 18 19 #include <sys/stat.h> 20 #include <fcntl.h> 21 #include <ctype.h> 22 #include "tlpi_hdr.h" 23 24 #define MAX_READ 20 25 26 int main(int argc, char *argv[]){ 27 int fd, opt; 28 char buf[MAX_READ + 1]; 29 ssize_t numRead; 30 off_t offset; 31 32 if(argc < 2 || strcmp(argv[1], "--help") == 0) 33 usageErr("%s [-a] file"); 34 35 fd = open(argv[argc-1], O_RDWR | O_CREAT, S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IWGRP | S_IROTH | S_IWOTH); 36 if(fd == -1) 37 errExit("open"); 38 39 offset = lseek(fd, 0, SEEK_SET); 40 while((opt = getopt(argc, argv, ":a")) != -1){ 41 switch(opt){ 42 case 'a': 43 //file = optarg; 44 offset = lseek(fd, -1, SEEK_END); 45 break; 46 case '?': 47 default: 48 fprintf(stderr, "%s option: '-%c' is invalid: ignore ", argv[0], optopt); 49 exit(EXIT_FAILURE); 50 break; 51 } 52 } 53 54 55 while((numRead = read(STDIN_FILENO, buf, MAX_READ)) > 0){ 56 buf[numRead] = '