系统编程（二）

系统编程基础（二）

1、系统文件IO和标准文件IO的区别

标准文件IO只读写普通文件和二进制文件 fread()fwrite()fopen()fclose()fseek()

系统文件IO还可以读写系统设备文件  read()write()open()close()lseek()

对于特殊的文件比如管道，socket只能用read，write读写
标准文件IO读写时使用缓冲区，系统文件IO不使用缓冲区

2、系统文件IO文件拷贝

3、lseek

4、access函数

#include <unistd.h>
int access(const char *pathname, int mode);
/*
pathname文件名或绝对路径文件名
mode：
F_OK判断文件是否存在
R_OK是否可读
W_OK是否可写
X_OK是否可执行
返回值成功返回0，错误返回-1
*/

5、文件属性

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
int stat(const char *path, struct stat *buf);
int fstat(int fd, struct stat *buf);
int lstat(const char *path, struct stat *buf);
返回值成功返回0，出错返回-1
struct stat
{
dev_t     st_dev;     /* ID of device containing file */
ino_t     st_ino;     /* inode number */
mode_t    st_mode;    /* protection */ /* 文件保护模式 */
nlink_t   st_nlink;   /* number of hard links 硬链接数*/
uid_t     st_uid;     /* user ID of owner */
gid_t     st_gid;     /* group ID of owner */
dev_t     st_rdev;    /* device ID (if special file) */
off_t     st_size;    /* total size, in bytes 文件的大小*/
blksize_t st_blksize; /* blocksize for filesystem I/O */
blkcnt_t  st_blocks;  /* number of 512B blocks allocated */
time_t    st_atime;   /* time of last access */
time_t    st_mtime;   /* time of last modification */
time_t    st_ctime;   /* time of last status change */

};
/*
S_ISREG(m)  is it a regular file?是否是普通文件？
S_ISDIR(m)  directory? 目录？
S_ISCHR(m)  character device? 字符设备？
S_ISBLK(m)  block device? 块设备？
S_ISFIFO(m) FIFO? 管道？
S_ISLNK(m)  symbolic link?  链接文件?
S_ISSOCK(m) socket?  socket？

S_IFMT     0170000   文件类型的位掩码
S_IFMT & buf.st_mode
S_IFSOCK   0140000   socket
S_IFLNK    0120000   链接文件
S_IFREG    0100000   规则文件
S_IFBLK    0060000   块设备文件
S_IFDIR    0040000   目录
S_IFCHR    0020000   字符设备文件
S_IFIFO    0010000   管道
*/

6文件目录读写函数

//①opendir()
#include <sys/types.h>
#include <dirent.h>
DIR *opendir(const char *name);

//②readdir()
#include <dirent.h>
struct dirent *readdir(DIR *dirp);
struct dirent
{
ino_t          d_ino;       /* inode number */
off_t          d_off;       /* not an offset; see NOTES */
unsigned short d_reclen;    /* length of this record */
unsigned char  d_type;      /* type of file; not supported  by all filesystem types */
char           d_name[256]; /* filename */

};

//③closedir()
#include <sys/types.h>
#include <dirent.h>
int closedir(DIR *dirp);

7读取文件属性相关的函数

//①getpwuid用户id
#include <sys/types.h>
#include <pwd.h>
struct passwd *getpwuid(uid_t uid);
char *pw_name;
struct passwd
{
char   *pw_name;       /* username */
char   *pw_passwd;     /* user password */
uid_t  pw_uid;        /* user ID */
gid_t  pw_gid;        /* group ID */
har   *pw_gecos;      /* user information */
char  *pw_dir;        /* home directory */
char  *pw_shell;      /* shell program */

};

//②getgrgid用户所属组id
#include <sys/types.h>
#include <grp.h>
struct group *getgrgid(gid_t gid);
char *gr_name;
struct group
{
char   *gr_name;       /* group name */
char   *gr_passwd;     /* group password */
gid_t   gr_gid;        /* group ID */
char  **gr_mem;        /* group members */
};

//③localtime
#include <time.h>
struct tm *localtime(const time_t *timep);
struct tm
{
int tm_sec;         /* seconds */
int tm_min;         /* minutes */
int tm_hour;        /* hours */
int tm_mday;        /* day of the month */
4000

int tm_mon;         /* month */
int tm_year;        /* year */
int tm_wday;        /* day of the week */
int tm_yday;        /* day in the year */
int tm_isdst;       /* daylight saving time */

};
//④readlink链表的链接的源文件名
#include <unistd.h>
ssize_t readlink(const char *path, char *buf, size_t bufsiz);
//path链接文件名
//buf源文件名

8、进程

什么是进程
进程是系统中分配资源的最小单位
查看进程
ps -aux查看系统中所有进程
ps -ef查看当前用户的进程
ps -efl查看当前用户的进程详情

9进程控制块

进程id
进程队列
信号量
文件
内存
虚拟内存
cpu类型 SMP对称多处理器
errno

10进程状态

主要的五个状态：创建  运行 就绪 阻塞 退出
运行时三个状态：运行 就绪 阻塞
就绪->运行
运行->就绪
运行->阻塞
阻塞->就绪
但是阻塞不能到运行 阻塞需要通过就绪转化到运行

11进程的生成函数fork

#include <unistd.h>
pid_t fork(void);

fork()调用一次有两个返回值，父进程返回的是子
进程的pid，子进程返回是0，出错时返回值小于0

为什么父进程返回值是子进程的pid？
因为子进程是父进程生成的，父进程需要管理子进程，
没有直接获取子进程的pid函数需要知道子进程的pid号

为什么子进程返回值是0？
因为子进程本身的pid可以通过函数getpid()获取
没有直接获取子进程的pid的函数

getpid()//获取自己的pid号

getppid()//获取父进程的pid号

12、fork生成子进程的过程

fork生成子进程后，子进程是对父进程的完整拷贝
拷贝的资源包括：
代码，堆栈，文件描述符，信号量集

如果文件加锁文件锁是不拷贝的，信号量集拷贝到
子进程后，子进程中的信号量集清空

13、vfork函数

vfork函数是先从父进程拷贝能够运行的最小的资源的集合
写时拷贝技术：在运行的时候根据程序运行需要的资源，再
从父进程拷贝

vfork函数是先运行子进程，再运行父进程

14僵尸进程和孤儿进程

僵尸进程：
对于父子进程，如果子进程先退出，因为子进程是由
是由于子进程是由父进程生成的，父进程中总有子进
程没有及时给子进程善后那么，这时的子进程称为僵
尸进程。

孤儿进程：
对于父子进程，如果父进程先退出了，这时候子进程
init进程的进程号pid是1

15、进程的pid

是一个unsigned short型的整数

0~65535 但是我们一般定义取值范围是0~32767

内核进程的pid是0

init进程的pid是1

pstree查看进程树