第一章 UNIX基礎知識
1.2UNIX體系結構
UNIX體系結構如下圖，系統內核接口被稱爲系統調用，公用函數庫構建在系統調用接口之上，應用軟件可以使用公用函數庫，也可以使用系統調用。shell是一個特殊的應用程序，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
用戶輸入登錄名及口令之後，系統在/etc/passwd文件中查看登錄名，口令文件中的登錄項是由7個以冒號分隔的字段組成，它們是：登錄名、加密口令、數值用戶ID（205）、數值組ID（105）、註釋字段、起始目錄（/home/sar）以及shell程序（/bin/ksh）。
目前所有新系統的加密口令已轉移到另一個文件中。
2.shell
shell是一個命令解釋器，它讀取用戶輸入，然後招待命令。用戶可以通過兩種方式向shell輸入：1、常用終端（交互式shell，比如我們在redhat linux9 裏點擊左下角那個大圖標，開啓的一個終端），2、文件（也被稱爲腳本，可以在腳本中預先編輯輸入一系列shell命令，完成特定工作，類似於windows中的批處理文件）。
1.4文件和目錄
1.文件系統
UNIX文件系統是目錄和文件組成的一種層次結構，目錄起點稱爲根（root），其名字是一個字符/。目錄是一個包含許多目錄項的文件，在邏輯上可以認爲每個目錄項都包含一個文件名，同時還包含說明該文件屬性（文件類型、文件大小、文件所以有者、文件權限、最後修改時間……可以用stat和fstat函數查看這些屬性，它們返回的是包含所有文件屬性的一個信息結構）的信息。
第五章 標準I/O庫。
2.文件名
l 不能出現在文件名中的字符只有兩個：/和空操作符null。
l 創建新目錄時會自動他那兩個文件名： . 和 .. 分別指當前目錄和父目錄。最高層次中二者相同。
3.路徑名
l 沒有什麼特別的，記住路徑名分爲絕對路徑名和相對路徑名就行了。
4.工作目錄
l 每個進程都有一個工作目錄，有時稱其爲當前工作目錄，所有相對路徑名都從工作目錄開始解釋
5.起始目錄
l 登錄時，工作目錄設置爲起始目錄
1.5輸入和輸出
1.文件描述符
通常是一個小的非負整數，內核用它標識一個特定進程正在訪問的文件。內核打開或創建一個新文件時，它返回一個文件描述臺灣省，讀、寫文件時都會用到它。
2.標準輸入、輸出和出錯
按慣例，每運行一個新程序時，所有shell都爲其打開三個描述符：標準輸入、輸出和出錯。若沒有做特殊處理，則三個描述符都鏈向終端。當然大多數shell都提供一種方法，使其中任何一個或所以有這三個描述符都能重新定向到某個文件，如：
ls > file.list
則標準輸出重定向到file.list文件上。
3.不帶緩衝的I/O
函數open read write lseek close提供了不帶緩衝的I/O，這使得輸入和輸出可以及時到達。
4.標準I/O（帶緩衝的I/O）
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 ，因爲庫函數已經幫我們設置好了。它的另一個優點是簡化了對輸入行的處理，如標準I/O函數fgets函數讀一完整的行，而不帶緩衝的I/O函數read則讀指定的字節數。
1.6程序和進程
1.程序
指存放於磁盤上、牌某個目錄中的一個可招待文件，使用6個exec函數中的任意一個，將程序讀入存儲器，並使其執行。
2.進程和進程ID
程序執行實例被稱爲進程，每一個進程都擁有一個唯一的數字標識符，稱爲進程ID，進程ID一非負整數。
3.進程控制
用於控制進程的函數主要有三個：fork（創建一個新進程）、exec（執行程序）、waitpid（暫時停止目前進程的執行，直到有信號來到或子進程結束）。
4.線程和線程ID
通常，一個進程擁有至少一個線程，在一個進程內的所以有線程共享同一地址空間、文件描述符、棧以及與進程相關的屬性。
與進程相同，純種也用ID標識，但是，線程ID只在它所屬進程內起作用。
控制線程的函數與控制進程的函數類似，但另有一套。
1.7出錯處理
1.獲得出錯信息
UNIX函數出錯時，通常返回一個負值。另外，還可以通過整型變量errno來獲得出錯信息。如對於open出錯時，有大約15種不同的errno值表示各種出錯信息（文件不存在，權限問題等）。
注：在多線程環境中，多個線程共享地址空間，每個線程都有屬於它自己的局部errno以免干擾另外一個線程。
errno有兩個應該知道的規則。第一、如果沒有出錯，則其值不會被一個例程清除；第二、任一函數都不會將errno設爲0，在<errno.h>中定義的所以有常量都不爲0。
2.出錯恢復
可將在<errno.h>中定義的各種出錯分成致命性的和非致命性兩類。對於致命性的錯誤，無法招待恢復動作，最多只能在用戶屏幕上打印一條出錯消息或寫入日誌中，然後程序終止；對於非致命性的出錯，本質上是暫時的，例如資源短缺，一般恢復動作是延遲一些時間再試。
另外，應用程序開發者可以決定他們的程序哪些程序出錯是可以恢復的。如果使用一種從錯誤中恢復的合理策略，那麼由於避免了應用程序的異常終止，就能改善應用程序的健壯性。
1.8用戶標識
包括用戶ID、組ID、附加組ID，略
1.9信號
是通知進程已發生某種情況的一種技術。進程處理信號有三種選擇：
1、 忽略該信號，由於一些異常產生的後果不確定，所以不推薦你不用這種方式
2、 按系統默認方式處理
3、 提供一個函數，信號發生時則調用該函數，這種方式被稱爲捕捉信號。
很多情況可以產生信號，可以用中斷鍵（interrupt key）和退出鍵（quit key），另外就是調用名爲kill的函數，在一個進程中調用此函數，就可以向另一個進程發送一個信號：當向一個進程發送信號時，我們必須是該進程的所以有者或超級用戶。
1.10時間值
UNIX使用兩種不同的時間值：日曆時間、進程時間
其中，進程時間分爲三種：
時鐘時間，又稱爲wall clock time，是進程運行的起止時間差。
用戶CPU時間，指執行用戶指令所用的時間
系統CPU時間，指爲該進程執行內核程序所經歷的時間
用戶/系統CPU時間這種常被稱爲CUP時間
1.21系統調用和庫函數
所有的操作系統都提供多種服務的入口點，程序由此高內核請求服務，UNIX所使用的技術是爲每個系統調用在標準C庫中設置一個具有同樣名字的函數。但庫函數和系統調用二者區別甚大：
1、 庫函數會調用一個或多個內核的系統調用，但它們並不是內核的入口點。
2、 庫函數和系統調用都以C函數的形式出現，但必要是我們可以替換庫函數，但不能替換系統調用。例如對於庫函數malloc我們如果不喜歡其操作方式，則可以定義自己的malloc函數。
3、 系統調用通常提供一種最小的接口，而庫函數通常提供比較複雜的功能。考慮UNIX下獲得當前時間，系統調用只會返回國際標準時間1970年1月1日零點以來所經過的秒數，但庫函數則可以利用這個信息轉換成多種我們需要的信息。
下圖可以較爲充分說明庫函數和系統調用的區別：
