c++ 学习笔记(高级linux编程) day5
来源：互联网 发布：淘宝自定义代码 编辑：程序博客网 时间：2024/06/08 11:30
linux高级编程day05 笔记
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()
#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
#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*,structdirent*)//排序返回目录
//NULL：不排序
);
返回：
>=0 目录个数
=-1 目录查找失败
#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"
#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
#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
#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.
#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
#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:
#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
#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
#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
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