第7章Linux環(huán)境編程

主要內(nèi)容系統(tǒng)調(diào)用和庫(kù)函數(shù)簡(jiǎn)介文件操作進(jìn)程管理和同步進(jìn)程通信內(nèi)存管理

7.1系統(tǒng)調(diào)用和庫(kù)函數(shù)

7.1.1系統(tǒng)調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)提供的、與用戶(hù)程序之間的接口，也就是操作系統(tǒng)提供給程序員的接口從感覺(jué)上系統(tǒng)調(diào)用類(lèi)似于過(guò)程調(diào)用，都由程序代碼構(gòu)成，使用方式相同兩者有實(shí)質(zhì)差別：過(guò)程調(diào)用只能在用戶(hù)態(tài)下運(yùn)行，不能進(jìn)入核心態(tài)；而系統(tǒng)調(diào)用可以實(shí)現(xiàn)從用戶(hù)態(tài)到核心態(tài)的轉(zhuǎn)變。系統(tǒng)調(diào)用可大致分為五個(gè)類(lèi)別：進(jìn)程控制、文件管理、設(shè)備管理、信息維護(hù)和通信7.1.2庫(kù)函數(shù)7.1.2庫(kù)函數(shù)它們本身并不屬于操作系統(tǒng)的內(nèi)核部分庫(kù)函數(shù)可以分為下面六大類(lèi)：①文件管理②狀態(tài)信息③文件修改④程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的支持⑤程序裝入和執(zhí)行⑥通信7.1.3調(diào)用方式例如，open系統(tǒng)調(diào)用可以打開(kāi)一個(gè)指定文件，其函數(shù)原型說(shuō)明如下：#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>intopen(constchar*path,intoflags);不同的系統(tǒng)調(diào)用所需要的頭文件（又稱(chēng)前導(dǎo)文件）是不同的。

7.2文件操作

7.2.1有關(guān)文件操作的系統(tǒng)調(diào)用

常用的有關(guān)文件操作的系統(tǒng)調(diào)用有：creat，open，close，read，write，lseek，link，unlink，mkdir，rmdir，chdir，chmod等例如：#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>intcreat(constchar*pathname,mode_tmode);#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>intopen(constchar*path,intoflags);intopen(constchar*path,intoflags,mode_tmode);7.2.2應(yīng)用示例

/*rdwr.c-Thereadandwritesystemcalls*/#include<unistd.h>#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>#include<stdlib.h>#include<stdio.h>intmain(void){intfd1,fd2,fd3,nbytes;intflags=O_CREAT|O_TRUNC|O_WRONLY;charbuf[10];if((fd1=open("rdwr.c",O_RDONLY,0644))<0){perror("openrdwr.c");exit(EXIT_FAILURE);}if((fd2=open("/dev/null",O_WRONLY))<0){perror("open/dev/null");exit(EXIT_FAILURE);}

if((fd3=open("/tmp/foo.bar",flags,0644))<0){perror("open/tmp/foo.bar");close(fd1);close(fd2);exit(EXIT_FAILURE);}while((nbytes=read(fd1,buf,10))>0){if(write(fd2,buf,10)<0)perror("write/dev/null");if(write(fd3,buf,nbytes)<0)perror("write/tmp/foo.bar");write(STDOUT_FILENO,buf,10);}close(fd1);close(fd2);close(fd3);exit(EXIT_SUCCESS);}

7.3進(jìn)程控制

7.3.1有關(guān)進(jìn)程控制的系統(tǒng)調(diào)用常用的有關(guān)進(jìn)程控制的系統(tǒng)調(diào)用有：fork，exec，wait，exit，getpid，sleep，nice等例如：#include<unistd.h>#include<sys/types.h>pid_tfork(void);#include<unistd.h>#include<sys/types.h>pid_tgetpid(void);pid_tgetppid(void);7.3.2應(yīng)用示例/*proc1.c演示有關(guān)進(jìn)程操作*/#include<unistd.h>#include<sys/types.h>#include<stdio.h>#include<errno.h>intmain(intargc,char**argv){pid_tpid,old_ppid,new_ppid;pid_tchild,parent;parent=getpid(); /*獲得本進(jìn)程的PID*/if((child=fork())<0){fprintf(stderr,"%s:forkofchildfailed:%s\n",argv[0],strerror(errno));exit(1);}

elseif(child==0){ /*此時(shí)是子進(jìn)程被調(diào)度運(yùn)行*/old_ppid=getppid();sleep(2);new_ppid=getppid();}else{sleep(1);exit(0); /*父進(jìn)程退出*/}/*下面僅子進(jìn)程運(yùn)行*/printf("Originalparent:%d\n",parent);printf("Child:%d\n",getpid());printf("Child'soldppid:%d\n",old_ppid);printf("Child'snewppid:%d\n",new_ppid);exit(0);}

7.4進(jìn)程通信

Linux下進(jìn)程間通信的幾種主要手段是：管道（pipe）及有名管道（namedpipe）、信號(hào)（signal）、消息（message）、共享內(nèi)存（sharedmemory）、信號(hào)量(semaphore)和套接口（socket）。

7.4.1有關(guān)進(jìn)程通信的函數(shù)例如：#include<unistd.h>intpipe(intfiledes[2]);#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>intmkfifo(constchar*pathname,mode_tmode);7.4.2應(yīng)用示例/*pipedemo.c演示使用管道機(jī)制進(jìn)行I/O控制*/#include<unistd.h>#include<stdio.h>#include<errno.h>intmain(intargc,char**argv){staticconstcharmesg[]="HappyNewYearstoyou!";charbuf[BUFSIZ];size_trcount,wcount;intp_fd[2];size_tn;if(pipe(p_fd)<0){/*創(chuàng)建管道*/fprintf(stderr,"%s:pipefailed:%s\n",argv[0],strerror(errno));exit(1);}printf("Readend=fd%d,writeend=fd%d\n",p_fd[0],p_fd[1]);n=strlen(mesg);

if((wcount=write(p_fd[1],mesg,n))!=n){/*寫(xiě)入數(shù)據(jù)*/fprintf(stderr,"%s:writefailed:%s\n",argv[0],strerror(errno));exit(1);}if((rcount=read(p_fd[0],buf,BUFSIZ))!=wcount){/*讀出數(shù)據(jù)*/fprintf(stderr,"%s:readfailed:%s\n",argv[0],strerror(errno));exit(1);}buf[rcount]='\0';printf("Read<%s>frompipe\n",buf);close(p_fd[0]);close(p_fd[1]);return0;}

7.5內(nèi)存管理

#include<stdlib.h>void*malloc