Linux-Unix系统编程手册学习笔记

                                                                    Linux-Unix系统编程手册学习笔记

                                                                 — —Michael Kerrisk 著

1. Linux专有编程特性：

   ⑴ epoll，获取文件I/O事件通知的一种机制。

   ⑵ inotify，监控文件和目录变化的一种机制。

   ⑶ capabilities，为进程赋予超级用户的部分权限的一种机制。

   ⑷ 扩展属性。

   ⑸ i-node标记。

   ⑹ clone()系统调用。

   ⑺ /proc文件系统。

   ⑻ 在文件I/O、信号、定时器、线程、共享库、进程间通信以及套接字方面，Linux所专有的实现细节。

 

2. Linux下的进程通信通信机制主要包括：

   ⑴管道（Pipe）及有名管道（named pipe）：管道可用于具有亲缘关系进程间的通信，有名管道克服了管道没有名字的限制，因此，除具有管道所具有的功能外，它还允许无亲缘关系进程间的通信；

   ⑵信号（Signal）：信号是比较复杂的通信方式，用于通知接受进程有某种事件发生，除了用于进程间通信外，进程还可以发送信号给进程本身；linux除了支持Unix早期信号语义函数sigal外，还支持语义符合Posix.1标准的信号函数sigaction（实际上，该函数是基于BSD的，BSD为了实现可靠信号机制，又能够统一对外接口，用sigaction函数重新实现了signal函数）；

    ⑶报文（Message）队列（消息队列）：消息队列是消息的链接表，包括Posix消息队列system V消息队列。有足够权限的进程可以向队列中添加消息，被赋予读权限的进程则可以读走队列中的消息。消息队列克服了信号承载信息量少，管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。

    ⑷共享内存：使得多个进程可以访问同一块内存空间，是最快的可用IPC形式。是针对其他通信机制运行效率较低而设计的。往往与其它通信机制，如信号量结合使用，来达到进程间的同步及互斥。

    ⑸信号量（semaphore）：主要作为进程间以及同一进程不同线程之间的同步手段。

    ⑹套接字（Socket）：更为一般的进程间通信机制，可用于不同机器之间的进程间通信。起初是由Unix系统的BSD分支开发出来的，但现在一般可以移植到其它类Unix系统上：Linux和System V的变种都支持套接字。

    ⑺文件锁定：为防止其他进程读取或更新文件内容，允许某进程对文件的部分区域加以锁定。

 

3.执行文件I/O操作的4个主要系统调用：

    ⑴fd=open(pathname,flags,mode)函数打开pathname所标识的文件，并返回文件描述符，用以在后续函数调用中指代打开的文件。如果文件不存在，open()函数可以创建之，这取决于对位掩码参数flags的设置。flags参数还可以指定文件的打开方式：只读，只写亦或是读写方式。mode参数则指定了由open()调用创建文件的访问权限，如果open()函数并未创建文件，那么可以忽略mode参数。

    ⑵numread=read(fd,buffer,count)调用从fd所指代的打开文件中读取至多count字节的数据，并存储到buffer中。read()调用的返回值为实际读取到的字节数。如果再无字节可读，则返回值为0。

   ⑶numwritten=write(fd,buffer,count)调用从buffer中读取多达count字节的数据写入由fd所指代的已打开文件中。write()调用的返回值为实际写入文件中的字节数，且有可能小于count。

   ⑷status=close(fd)在所有输入/输出操作完成后，调用close()，释放文件描述符fd以及与之相关的内核资源。