1、第四章 系統(tǒng)調(diào)用,授課教師：付勇智 西南林學(xué)院 基礎(chǔ)部數(shù)理教研室,在C語言程序中，如何,運(yùn)行另外一個(gè)程序？ 中止其他程序運(yùn)行？ 創(chuàng)建/刪除文件？ 讀寫文件內(nèi)容？ 讀寫一個(gè)目錄？ 與另外一個(gè)運(yùn)行的程序通信？ 得到系統(tǒng)時(shí)間？,系統(tǒng)調(diào)用接口位置,用戶程序,編程工具,二進(jìn)制指令系統(tǒng),硬件,系統(tǒng)調(diào)用接口,編程工具包,操作系統(tǒng),硬件,硬件控制程序,文件子系統(tǒng),I/O,設(shè)備,字符 塊設(shè)備,設(shè)備驅(qū)動程序,進(jìn)程控制,進(jìn)程間通信,進(jìn)程調(diào)度,內(nèi)存管理,Minix系統(tǒng)調(diào)用 (1),進(jìn)程管理,Minix系統(tǒng)調(diào)用(2),信號傳遞,Minix系統(tǒng)調(diào)用(3),文件讀寫操作,Minix系統(tǒng)調(diào)用(4),目錄與文件系統(tǒng)管理,Min

2、ix系統(tǒng)調(diào)用(5),安全保護(hù),Minix系統(tǒng)調(diào)用(6),時(shí)間管理,Shell程序中fork調(diào)用創(chuàng)建進(jìn)程,示例. 兩進(jìn)程分別輸出A,B,#include #include main() int i; pid_t pid; if (pid=fork()0)return -1; elseif (pid=0) for (i=1; i11; i+) printf(Child Process B, PID:%dn, getpid();sleep(i); else for(i=1; i11; i+)printf(Parent Process A, PID:%dn, getpid();sleep(2*i);

3、,Windows中進(jìn)程創(chuàng)建,int system( const char *command ) 運(yùn)行命令行命令（程序）command int _spawnl( int mode, const char *cmdname, const char *arg0, const char *arg1, . const char *argn, NULL ) 以模式mode，創(chuàng)建進(jìn)程并以新進(jìn)程執(zhí)行程序cmdname，傳入?yún)?shù)arg0-argn,_spawn調(diào)用的模式,_P_OVERLAY 子進(jìn)程執(zhí)行后，父進(jìn)程中止 _P_WAIT 父進(jìn)程暫停，等待子進(jìn)程運(yùn)行完成后繼續(xù) _P_NOWAIT 父進(jìn)程、子進(jìn)程并行運(yùn)

4、行 _P_DETACH 父子進(jìn)程并行運(yùn)行，但子進(jìn)程不能使用脫離對控制臺鍵盤和顯示輸出的控制,子進(jìn)程childp.exe,#include #include #include void main() while (1) printf(This is from CHILD process!n); Sleep(1000); ,父進(jìn)程pProcess.exe,#include #include #include int main(int argc, char *argv) if (argc!=2) printf(RUNNING FORMAT: pProcess childprocessn); exit

5、(-1); _spawnl(_P_NOWAIT, argv1, argv1, NULL); while (1) printf(This is from PARENT process!n); Sleep(250); return 0; ,Autorun.exe實(shí)現(xiàn),#include #include int main(int argc, char argv) system(explorer .); /printf(virus code may run here!n); /system(pause); return 0; ,Autorun2.exe的實(shí)現(xiàn),#include stdafx.h int

6、 APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow) _spawnl(_P_NOWAIT, C:windowsexplorer.exe, C:windowsexplorer.exe, ., NULL); MessageBox(0, Virus Code May Execute here, Virus, MB_ICONWARNING); return 0; ,CreateProcess系統(tǒng)調(diào)用,BOOL CreateProcess( LPCTSTR lpAppl

7、icationName, / name of executable module LPTSTR lpCommandLine, / command line string LPSECURITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes, / SD LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes, / SD BOOL bInheritHandles, / handle inheritance option DWORD dwCreationFlags, / creation flags LPVOID lpEnvironment, / new en

8、vironment block LPCTSTR lpCurrentDirectory, / current directory name LPSTARTUPINFO lpStartupInfo, / startup information LPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation / process information );,進(jìn)程的內(nèi)存通常有三部分組成,正文段：存儲程序代碼，長度固定不便 棧段：從最高端向下增長，主要存儲各個(gè)函數(shù)過程調(diào)用中的局部變量(C語言中auto型局部變量)長度隨程序運(yùn)行動態(tài)變化，由CPU的棧寄存器ESP指向。 數(shù)據(jù)段：從低端

9、向上增長，存儲程序的全局變量，靜態(tài)變量和動態(tài)內(nèi)存分配的內(nèi)容，由操作系統(tǒng)管理。,進(jìn)程內(nèi)存映像,思考.,在C語言中，函數(shù)調(diào)用的時(shí)候到底發(fā)生了什么？形參和實(shí)參的值傳遞如何進(jìn)行？ 為什么遞規(guī)函數(shù)在不同的遞規(guī)調(diào)用層次同一個(gè)變量名卻對應(yīng)著不同的變量（值）？ 為什么局部變量的作用范圍僅局限于函數(shù)內(nèi)部？而靜態(tài)變量卻可以跨越函數(shù)生存期？ 動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù)malloc最終是如何實(shí)現(xiàn)的？它從哪里分配內(nèi)存？,示例程序,#include int a=0; char b; int proc1(int x) int c=0; static int d=0; c+=x; d+=x; printf(c=%d, d=%dn, c

10、, d); return 0; ,int proc2(int y) a+=y; b-=y; return 1; int main(int argc, char *argv) int e; e=argc; b=1; e=proc1(proc2(e); e=proc1(a); return 5; ,malloc的實(shí)現(xiàn),brk系統(tǒng)調(diào)用擴(kuò)展進(jìn)程的數(shù)據(jù)段 malloc通過brk系統(tǒng)調(diào)用擴(kuò)展可用內(nèi)存 新動態(tài)分配的內(nèi)存在數(shù)據(jù)段向高端增長的部分,文件讀寫,ANSI C I/O文件操作函數(shù)及相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中定義 FILE 結(jié)構(gòu)存儲文件對象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) FILE *inp,*oup; C語言程序中對文件的讀寫都是通過

11、文件指針完成的。 實(shí)際上，scanf和printf函數(shù)從鍵盤輸入和向顯示器的輸出也是文件的讀寫過程，分別是對標(biāo)準(zhǔn)輸入文件指針(STDIN)和標(biāo)準(zhǔn)輸出文件指針(STDOUT)的讀寫。,fopen函數(shù)打開文件,功能：將字符串表示的文件名及存放路徑信息轉(zhuǎn)換為程序讀寫文件時(shí)所用的FILE *型指針 char input=“C:dirdatain.txt”; if (inp=fopen (input,r)=NULL) printf (cannot open file to input information, please check it!n); exit(0); ,fopen調(diào)用格式,FILE fo

12、pen(char *filename, char *mode) 文件打開模式 “r”打開已有文件讀取信息 “w”創(chuàng)建文件寫信息，如果有同名覆蓋原有文件 “a”打開已有文件，將信息添加到文件尾 “r+”打開已有文件讀寫 “w+”創(chuàng)建文件讀寫信息，如果有同名覆蓋原有文件 “a+”打開已有文件，讀信息并添加信息到文件尾,文件操作函數(shù),int fprintf(FILE *fp, char *format, .) printf=fprintf(STDOUT, .) int fscanf(FILE *fp, char *format, .) scanf=fscanf(STDIN, .) int fgetc

13、(FILE *fp) 從文件中讀一個(gè)字符 int fputc(int c, FILE *fp) 向文件輸出一個(gè)字符,文件操作函數(shù),int fputs(char *s, FILE *fp)向文件輸出字符串 char* fgets(char *s, int n, FILE *fp)從文件中讀入n個(gè)字符到字符數(shù)組s int ungetc(int c, FILE *fp)將讀出的字符c退回文件 getchar=fgetc(STDIN) putchar(c)=fputc(c,STDOUT) gets(s)=fgets(s,STDIN)? puts(s)=fputs(s,STDOUT),管道操作,管道操作

14、,Windows注冊表操作,#include stdafx.h #define LEN 256 int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow) HKEY hKey; HKEY newKey; int i; unsigned char keybuffLEN; char outinfoLEN; unsigned char *keyval; DWORD bufflen=LEN; DWORD querytype=REG_SZ; DWORD createst

15、atus;,keyval=new unsigned charLEN; strcpy(char*)keyval, JCB); for(i=0; i30; i+) RegOpenKeyEx(HKEY_LOCAL_MACHINE, SOFTWARE, 0, KEY_ALL_ACCESS, ,文件系統(tǒng)link調(diào)用,Figure (a) Two directories before linking /usr/jim/memo to asts directory. (b) The same directories after linking.,link(“/usr/jim/memo”,”/usr/ast/note”);,文件系統(tǒng)mount調(diào)用,Figure (a) File system before the mount. (b) File system after the mount.,mount(“/dev/cdrom0”,”/mnt”,0);,UNIX目錄的讀寫,#include #include int main(int argc, char* argv) DIR *dp;struct dirent *dirp; if (argc!=2)exit(-1) if (dp=opendir(argv1)=NULL)exit(-2); while (dirp=readdir(dp)!