【qianlong88的APUE讀書筆記】第一章：uinx基礎知識

在做本章的筆記之前，先分享一個關於man命令的知識，對今後的學習有很大的幫助。

Linux下的在線手冊（MAN）的章節分類：

/usr/share/man/ - Linux man pages
1、Standard commands （標準命令）
2、System calls    （系統調用）
3、Library functions    （庫函數）
4、Special devices    （設備說明）
5、File formats    （文件格式）
6、Games and toys    （遊戲和娛樂）
7、Miscellaneous    （雜項）
8、Administrative Commands    （管理員命令）

 

1.1 引言

所有操作系統都需要向他們運行的程序提供各種服務，包括：執行新程序、打開文件、讀文件、分配存儲區以及獲取當前時間等，本書即集中闡述了unix操作系統各種版本所提供的服務。

第一章是對全書的快速瀏覽，涉及到了本書要講的大部分模塊，後面的章節會有具體的講解。

1.2 unix體系結構

操作系統控制計算機硬件資源，提供程序運行環境。下圖描繪了unix操作系統的體系結構。狹義的操作系統即爲內核，廣義的操作系統包含了其他軟件，如實用程序、shell及公用函數庫。

內核的接口被稱爲系統調用。公共函數庫構建在系統調用接口之上，應用軟件既可使用公共庫函數，也可使用系統調用。

Shell是一種特殊的應用程序，它爲運行其他應用程序提供了一個接口。

1.3 登錄

1.登錄名：/etc/passwd文件中的字段

2.shell：命令行解釋器，用戶登錄後的默認shell由passwd文件指定。

常見的shell：Bourne shell/Bourne-again shell/C shell/Korn shell/TENEX C shell

Bourne shell:最常見的shell，其控制流結構類似於Algol 68;

1.4 文件和目錄

Unix的文件系統是目錄和文件組成的層次結構，起點爲跟（/）。

目錄是包含很多目錄項的文件，目錄項包括文件名、文件信息。

書中有一個仿ls程序，比較簡單，就不寫了。

另外說明本書源代碼的編譯方式，其實不難，如果有人需要源碼和編譯方法，可以找我。

1.5 輸入輸出

文件描述符：小的非負整數，內核用它標識一個特定進程正在訪問的文件。

標準輸入、標準輸出、標準出錯：特殊的文件，描述符分別爲0、1、2

不用緩衝的I/O：系統調用，open,read,write,lseek,close。標準輸入、輸出均可重定向到其他文件。

標準I/O：提供了一種對不用緩衝I/O函數的帶緩衝的接口。使用標準I/O函數可以無需擔心如何選取最佳的緩衝區大小。

1.6 程序和進程

程序：磁盤上的可執行文件。使用6個exec函數中的一個由內核將程序讀入存儲器，並使其執行。

進程：程序的執行實例，由pid標識。

進程控制函數：fork/exec/waitpid

Fork函數創建一個新進程，並返回兩次，一次返回給父進程，一次返回子進程。

1.7 出錯處理

           errno,在<errno.h>中定義，uinx系統手冊的第二部分的intro列出了所有的這些常量；linux中，出錯常量在errno（3）手冊頁中列出。

          支持多線程的環境中，每個線程都有自己局部的errno，以避免干擾另一個線程。

        兩條規則：不出錯，不會清除errno；errno不爲0。            

／／將errno映射爲出錯信息字符串

Char *strerror(int errnum);

／／基於當前errno值，在標準出錯上產生一條出消息。

Void perror(const char *msg);

1.8 用戶標識

用戶ID、組ID、附加組ID

1.9 信號

信號：通知進程已發生某種情況的一種技術。

Signal函數

sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);

1.10 時間值

日曆時間：自1970年1月1日00：00：00以來國際標準時間所經歷的秒數累計值。Time_t保存該值

進程時間：即CPU時間

Time命令

1.11 系統調用和庫函數

Linux不同版本提供240～260個系統調用