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
默认情况：实际用户与有效用户一致。
实际用户：执行用户
有效用户：权限用户
uid_t getuid()
uid_t geteuid()
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#include <fcntl.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> main() { int fd; char buf[1025]; int r; printf("real user:%d\n",getuid()); printf("effective user:%d\n",geteuid()); fd=open("../day05",O_RDWR); if(fd==-1) printf("open error:%m\n"),exit(-1); bzero(buf,1024); while((r=read(fd,buf,1024))>0) { buf[r]=0; printf("%s",buf); } close(fd); }
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
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#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <dirent.h> #include <stdlib.h> main() { DIR *d; struct dirent *de; //打开目录 d=opendir("/home"); if(d==NULL) { printf("opendir:%m\n"); exit(-1); } //循环读取目录 while(de=readdir(d)) { printf("%s,\t%d\n",de->d_name,de->d_type); } //关闭目录 closedir(d); }
int scandir(const char*dirname,//目录名 struct dirent***namelist,//返回目录列表 int (*)(struct dirent*),//回调函数，过滤目录 //NULL：不过滤 int (*)(struct dirent*,struct dirent*)//排序返回目录 //NULL：不排序 );
返回：
>=0 目录个数
=-1 目录查找失败
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#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <dirent.h> int mysort(const void*d1,const void*d2) { return -alphasort(d1,d2); } int myfilter(const struct dirent*d) { if(memcmp(d->d_name,".",1)==0) { return 0; } else { return -1; } } main() { struct dirent**d; int r; int i; r=scandir("/home",&d,myfilter,mysort); printf("子目录个数:%d\n",r); for(i=0;i<r;i++) { printf("%s\n",d[i]->d_name); } /* while(*d) { printf("%s\n",(*d)->d_name); d++; } */ }
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维护->树形数据结构
ps 察看进程常见属性
top 察看系统进程执行状况
pstree(ptree)
kill 向进程发送信号
kill -s 信号 进程id
kill -l 显示进程能接受的所有信号
知道进程有很多属性：ps可以察看的属性
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
int system(const char*filename);
建立独立进程，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。一个字节。
system的返回值中8-15位存放返回码
练习：
使用system调用"ls -l"。"ls -l home"
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#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <sys/wait.h> main() { int r; printf("%d\n",getpid()); r=system("ls -l "); //printf("%d\n",r>>8&255); printf("%d\n",WEXITSTATUS(r)); system("clear"); }
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
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#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <sys/wait.h> main() { char buf[1024]; FILE *f=popen("ls -l","r"); int fd=fileno(f); int r; printf("=============\n"); while((r=read(fd,buf,1024))>0) { buf[r]=0; printf("::%s\n",buf); } printf("=============\n"); close(fd); pclose(f); }
exec系列函数:
execl execlp
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。
int execl(const char*path,const char *arg,....);
第一个参数：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？没有
*体会execl的参数的命令行的格式
*体会execl与execlp的区别(execl只当前路径)
execlp 使用系统的搜索路径
*体会execl替换当前进程的代码
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#include <stdio.h> #include <unistd.h> int main() { //printf("main:%d\n",getpid()); int r=execlp("ls","ls","-l",NULL); printf("结束%d\n",r); return 0; }
fork
pid_t fork();
//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.在子进程不调用fork所以返回值=0;
//4.父子进程同时执行.
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#include <stdio.h> #include <unistd.h> int main() { int pid; printf("创建进程前!\n"); pid=fork(); if(pid==0) { while(1) { printf("子进程\n"); sleep(1); } } else { while(1) { printf("父进程\n"); sleep(1); } } return 0; }
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)
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
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#include <curses.h> #include <unistd.h> #include <time.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <string.h> #include <math.h> WINDOW *wtime,*wnumb; main() { initscr(); wtime=derwin(stdscr,3,10,0,(COLS-10)); wnumb=derwin(stdscr,3,11,(LINES-3)/2,(COLS-11)/2); box(wtime,0,0); box(wnumb,0,0); refresh(); wrefresh(wtime); wrefresh(wnumb); if(fork()) {//show time time_t tt; struct tm *t; while(1) { time(&tt); t=localtime(&tt); mvwprintw(wtime,1,1,"%02d:%02d:%02d", t->tm_hour,t->tm_min,t->tm_sec); refresh(); wrefresh(wtime); wrefresh(wnumb); sleep(1); } } else {//show number int num=0; int i; while(1) { num=0; for(i=0;i<7;i++) { num=num*10+rand()%10; } mvwprintw(wnumb,1,2,"%07d",num); refresh(); wrefresh(wtime); wrefresh(wnumb); usleep(10000); } } endwin(); }
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,CPU.但在进程任务管理树占用一个节点.
僵死进程造成进程名额资源浪费.
所以处理僵死进程.
3.僵死进程使用wait回收
4.父进程怎么知道子进程退出?
子进程结束通常会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(int sig,void(*fun)(int));
向系统注册:只要sig信号发生,系统停止进程,并调用函数fun
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邦定信号与函数
僵死进程回收案例:
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#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <sys/wait.h> #include <signal.h> void deal(int s) { int status; wait(&status); printf("回收中.....\n"); sleep(5); printf("回收完毕:%d!\n",WEXITSTATUS(status)); } main() { if(fork()==0) { //child printf("child!\n"); sleep(20); printf("退出!\n"); exit(88); } else { //parent signal(17,deal); //while(1) //{ // printf("parent!\n"); // sleep(1); //} sleep(20000); printf("parent!\n"); } }
6.父子进程的资源访问
6.1.内存资源
View Code
#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <sys/wait.h> #include <signal.h> #include <sys/mman.h> main() { /* int *a=mmap(0,4,PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_ANONYMOUS|MAP_PRIVATE,0,0); */ int *a=sbrk(4); *a=40; if(fork()) { printf("parent:%d\n",*a); *a=90; } else { printf("child:%d\n",*a); sleep(3); printf("child:%d\n",*a); } }
6.2.文件资源
View Code
#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <sys/wait.h> #include <signal.h> #include <sys/mman.h> #include <fcntl.h> main() { if(fork()) { int fd=open("test.txt",O_RDWR); printf("%d\n",fd); sleep(5); write(fd,"Killer",6); close(fd); } else { int fd=open("test.txt",O_RDWR); printf("%d\n",fd); write(fd,"Clinton",7); sleep(8); close(fd); } }
案例:
说明: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
基于内核对象:文件.内存.队列
回顾:
1.目录遍历
2.进程创建system popen 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文件.
scandir
明天:
一.进程的基本控制
二.进程的高级控制-信号