UNIX 基础知识

登陆 

     1.登录名 

          系统在其 口令文件(通常是/etc/passwd文件) 中查看用户名，口令文件中包含了有关用户的信息。 

     2.shell 

          shell是一个命令解析器，读取用户输入的内容，然后执行命令。

 

文件和目录

     1.文件系统 

          UNIX文件系统是 目录 和 文件 的一种层次结构。 所有 的起点成为根（root）目录， 根目录的名称是一个” / ” 

          目录 是一个包含目录项的文件。 可以认为每个目录项都包含一个文件名，同时还包含文件属性的信息（stat和fstat函数返回包含所有文件属性的一个结构）。 

     2.文件名 

          目录中的各个名字称为文件名(filename)。 创建目录时会自动创建两个文件名： . 和 .. 分别指向当前目录和父目录。 

     3.路径名 

          ” / ” 开头称为绝对路径名， 否则都成为相对路径名。 

          相对路径名指向相对于当前目录的文件。

 

    实例

           列出一个目录中所有文件的名字。

               

           #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);

              }

• • • • 包含 系统头文件 dirent.h 以便使用 opendir 和 readdir 的函数原型。
      • opendir 函数返回 指向 DIR 结构的指针。 再将指针传给readdir函数。readdir函数返回一个指向dirent结构的指针。

 

     4.工作目录

          每个进程都有一个工作目录（working directory），或成为当前工作目录。所有相对路径名都从工作目录开始解释。

          进程可以用 chdir 函数更改其工作目录。

 

     5.起始目录

           登陆时， 工作目录设置为起始目录（home directory） ， 起始目录 从 口令文件 中 相应用户的 登陆项 中取得。

 

输入和输出

     

     1. 文件描述符

          文件描述符（file descripyor） 通常是一个 小的 非负整数 。

          内核用以标识特定进程正在访问的文件。

          当内核 打开 一个现有文件 或者 创建 一个新文件时， 都返回一个文件描述符。

          在 读  或 写 文件的时候，可以使用文件描述符。

 

     2. 标准输入，标准输出或标准错误

          每当运行一个新程序时，所有的 shell 都为其打开 3个 文件描述符。既 标准输入(standard input)，标准输出(standard output)，标准错误(standard error)。

          大多数 shell 都提供一种方法，使其中任何一个或所有描述符都能 重定向 到某个文件，例如：

               ls > file.list

               执行 ls 命令， 其 标准输出 重定向 到名为file.list 的文件中。

 

     3. 不带缓冲的 I/O

          函数 open, read, write, lseek, close 提供了不带缓冲的I/O。 都使用文件描述符。

 

               实例

                    #include "apue.h"

                    

                    #define BUFFSIZE 4096

               

                    int main(void)

                    {

                         int n;

                         char buf[BUFFSIZE];

          

                         while (( n = read(STDIN_FILENO, buf, BUFFSIZE)) > 0)

                              if( write(STOUT_FILENO, buf, n) != n)

                                   err_sys("write error);

 

                         if(n<0)

                              err_sys("read error");

 

                         exit(0);

                    }

 

• • • 头文件<unistd.h> 包含 STDIN_FILENO 和 STDOUT_FILENO 常量。
    • read函数返回读取的字节数，当达到输入文件的尾端时，read返回0，如果发生错误返回-1。

 

      4. 标准I/O

           标准I/O函数 为不带缓冲的I/O函数提供了一个带缓冲的接口。使用标准I/O函数不用考虑如何选最佳的缓冲区大小。

 

                     实例

                          使用标准输入和输出

                         

                      #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); 

                     }     

                         函数getc一次读取一个字符，然后putc将此字符写到标准输出。

 

 

程序和进程

     1. 程序

          程序是一个存储在磁盘的可执行文件。 内核 使用 exec函数 将程序读入内存并执行。

     2. 进程和进程ID

          程序执行的实例被称之为进程(process)。

          

          UNIX系统确保每个进程都有独立的 进程ID（非负整数）

 

          getpid() 可以获取进程ID。

 

     3. 进程控制

          3个主要的进程控制函数 ： fork ， exec ， waitpid 。 (exec函数有7个变体， 统称为exec函数)

 

     4. 线程和线程ID

          一个进程中的所有线程共享同一地址空间 ， 文件描述符 ， 栈 ， 进程相关属性。

 

          

出错处理

     <errno.h> 中定义了 errno 以及可以赋予它的各种常量。

     这些常量都以字符E开头。

 

     

     strerror( int errnum ) 函数将 errnum 映射为一个出错消息字符串，返回此字符串的指针。

 

     perror( const char *msg ) 函数 在标准错误上产生错误信息。

 

 

用户标识

     1. 用户ID

          口令文件中， 每个用户有一个唯一的用户ID， root用户ID 为 0。

     2. 组ID

          口令文件中， 组文件 将 组名 映射为 数值的组ID。 组文件同常是 /etc/group

          口令文件 包含了 登录名和用户ID之间的映射关系， 组文件包含了组名和组ID之间的映射关系。

          getuid 和 getgid 分别返回 用户ID 和 组ID。

     3. 附属组ID

          一个用户属于最多16个其他的组。

          登陆时， 读文件/etc/group 寻找列有该用户作为其他成员的前16个记录就可以得到该用户的附属组ID。

 

 

信号（signal）

     信号用于通知进程发生了某种情况。

     

     进程有3种处理信号的方式：

          1.忽略信号

          2.按系统默认方式处理（比如系统自动终止程序）

          3.提供一个函数，信号发生时调用此函数。如： signal( ) 函数

 

 

时间值

     1. 日历时间

          指 自 1970年1月1日 00:00:00 这个时间开始缩经过的 秒数 累计值。

          系统基本数据类型 time_t 用于保存这种时间值。

     2. 进程时间

          CPU时间  用来度量进程使用的CPU资源。

          系统基本数据类型 clock_t 用于保存这种时间值。

 

系统调用和库函数

     概括的来说，库函数就是对系统调用的进一步封装。