学习 Linux高级编程05_A

一、IO与文件目录管理

         1.pread= lseek + read

                   pread读取以后不改变读写位置

         2.mmap映射：

                   /proc/${pid}/mem无法映射

         3.IO的有效用户与实际用户

                   su- 用户 (su加-表示切换到这个新用户和新环境，如果不加-表示只切换用户不切换环境)

                   默认情况：实际用户与有效用户是一致的。

                   实际用户：执行用户

                   有效用户：权限用户

                   uid_tgetuid()

                   uid_tgeteuid()

         4.目录相关函数

                   chdir  切换目录

                   mkdir  创建目录

                   rmdir  删除目录

                   unlink删除文件

                   umask  设置文件权限屏蔽位

                   stat   文件目录状态

         5.目录的遍历

                   opendir系列函数

                   readdir

                   closedir

                   seekdir

                   dirfd

                  

                   scandir

                   intscandir(const char *dirname, //目录名

                                     structdirent ***namelist, //返回目录列表

                                     int(*)(structdirent*), //回调函数，过滤目录 NULL不过滤

                                     int(*)(structdirent*, struct dirent*) //排序返回目录 NULL不排序

                                     );

                                              

                   返回值：

                            >=0目录个数

                            ==-1 目录查找失败

二、进程

         1.什么是进程

                   执行的程序：代码->资源->CPU

                   进程有很多数据维护：进程状态(进程的属性)

                   所有进程属性采用的结构体(结构体任务树)维护->树形数据结构

                   ps查看进程常见属性

                   top查看系统进程执行状况(类似Windows中的任务管理器空格刷新，q退出)

                   pstree(在unix用ptree)

                   kill向进程发送信号

                            kill-s 信号进程id

                            kill-l 显示进程能接收的所有信号

                   知道进程有很多属性：ps可以查看的属性

                   ulimite-a

         2.创建进程

                   1.代码?加载到内存？分配CPU时间片？

                            代码由独立的程序存在。

                   2.进程有关的创建函数

                            intsystem(const char *filename);

                                     简历独立进程，拥有独立的代码空间，内存空间。

                                     等待新的进程执行完毕，system才返回。(阻塞)

                            案例：使用system调用一个程序。

                                     观察进程ID。

                                     观察阻塞。

                                               新的返回值与system返回值有关系。

                                               任何进程的返回值：不要超过255。返回值是一个字节。

                                               system的返回值中8-15位存放返回码。(r>>8&255才是返回值)

练习：使用system调用ls -l

                            子进程：被创建进程。

                            父进程：相对被创建者的进程。

                            popen:

                                     创建子进程

                                     在父子进程之间建立一个管道。

                            案例：

                                     使用popen调用ls -l,并且建立一个管道读取输出

                                    

                            exec系列函数

                                     execlexeclp

                                     替换当前进程的代码空间中的代码数据。

                                     函数本身不创建新的进程。

                                     intexecl(const char *path,char *arg...);

                                     第一个参数：要替换的程序。

                                     第二个参数...：命令行

                                               命令行格式：命令名选项参数

                                               命令行结尾必须是空字符串结尾。

                            案例：

                                     使用exec执行一个程序。

                                     体会：是否创建新的进程？

                                                        体会execl的参数的命令行的格式

                                                        体会execl与execlp的区别(execl只认识当前路径，execlp使用系统的搜索路径-which能找到的路径)

                                                        体会execl替换当前进程的代码

                            fork

                                     pid_tfork();

                                     1.创建进程

                                     2.新进程的代码是什么：

                                               克隆父进程的代码

                                               而且克隆了执行的位置

                                     3.在子进程步调用fork所以返回值=0

                                     4.父子进程同时执行

                                    

         3.应用进程

                   使用fork创建新的进程有什么应用价值呢？

                   使用fork实现多任务.(Unix系统本身是不支持线程的)、

                            多任务

                            1.进程

                            2.线程

                            3.信号

                            4.异步

                            5.进程池与线程池

                   案例：

                            使用进程创建实现多任务

                                     1.UI

                                     2.建立多任务框架

                                     3.分别处理不同的任务

         4.理解进程

                   1.父子进程的关系

                            独立的两个进程

                            互为父子关系

                   2.问题：

                            2.1.父进程先结束

                                               子进程就依托根进程init：孤儿进程

                                               孤儿进程没有任何危害。

                            2.2.子进程先结束

                                               子进程会成为僵死进程

                                               僵死进程不占用内存和CPU，但在进程任务管理树上占用一个结构体。

                                               僵死进程造成进程名额资源浪费

                                               所以处理僵尸进程。

                   3.僵死进程使用wait回收

                   4.父进程怎么知道子进程退出？

                            子进程结束通常向父进程发送一个信号

                                     SIGCHLD

                   5.父进程处理子进程退出信号

                            signal(intsig, void(*fun)(int));

                            向系统注册：只要SIG信号发生，系统停止进程，并调用signal(int sig, void(*fun)(int));

                            当函数执行完毕，继续原来进程

                            5.1实现处理函数

                            5.2使用signal绑定信号与函数

僵死进程回收案例：

                   6.父子进程的资源访问

                            6.1 内存资源

                            6.2文件资源

案例：

         说明；

                   子进程克隆了父进程的全局区、局部区内存

                   子进程虚拟地址重新映射的(映射独立的)

                   子进程克隆整个内存区域，但内存区域指向不同的物理空间

                   尽管克隆，但内存独立。不能相互访问。

                   多进程实现多任务，进程之间的数据交换是大问题。(IPC Inter-Process Commucation)

                   映射内存：

                            MAP_SHARED:映射到同一物理内存

                            MAP_PRIVATE:映射到不同的物理内存

案例：

         两个进程之间，文件描述符号指向的是同一个文件内核对象。

                   结论：

                            进程的数据交换，基于两种方式；

                                     内存：有序/无序: mmap()

                                     文件：有序/无序：普通文件

                            基于内核中同一个对象：文件，内存，队列

                            每个进程维护一个描述符列表。/proc/${PID}/fd/

回顾：

         1.目录遍历

         2.进程创建 systempopen exec fork

         3.僵死进程出现的条件以及回收

         4.利用多进程实现简单的多任务

         5.理解进程的克隆

作业：

         1.使用两个进程，查找素数：(多任务)

                   A进程查找1 - 5000

                   B进程查找5001 -10000

                   把素数写入文件。

         2.写一个多任务：(两个进程数据共享)

                   A进程查找素数，放入mmap分配的空间

                   B进程把mmap的数据取出来，判定两个数据是否相邻

                            相邻就打印这两个素数

思考：

         3.使用opendir/readir遍历指定目录下的所有*.c的文件

                     scandir

 

明天：

         一、进程的基本控制

         二、进程的高级控制 -信号