int stat(const char *path, struct stat *buf);
pid_t类型在Linux环境编程中用于定义进程ID,需要引入头文件<sys/types.h>,首先看一下头文件/usr/include/sys/types.h中关于pid_t的定义。
本文研究的主要是Linux进程函数fork(),vfork(),execX()的相关内容,具体介绍如下。
互联网概念诞生于20世纪60年代末,从9几年中国接入互联网开始到现在,生活的每个角落都能看到网络的使用。现在物联网时代、共享经济的到来,生活中不仅仅电脑、手机可以接入网络,身边的各个设备也能接入互联网了。 比如:市政路灯、污水井盖、家用电器,汽车等等。
用fork创建子进程后执行的是和父进程相同的程序(但有可能执行不同的代码分支),子进程往往要调用一种exec函数以执行另一个程序。当进程调用一种exec函数时,该进程的用户空间代码和数据完全被新程序替换,从新程序的启动例程开始执行。调用exec并不创建新进程,所以调用exec前后该进程的id并未改变。程序替换所做的本质工作就是将代码和数据加载到内存。
一、Linux内核概览 Linux是一个一体化内核(monolithic kernel)系统。 设备驱动程序可以完全访问硬件。 Linux内的设备驱动程序可以方便地以模块化(modularize)的形式设置,并在系统运行期间可直接装载或卸载。 1. linux内核 linux操作系统是一个用来和硬件打交道并为用户程序提供一个有限服务集的低级支撑软件。 一个计算机系统是一个硬件和软件的共生体,它们互相依赖,不可分割。 计算机的硬件,含有外围设备、处理器、内存、硬盘和其他的电子设备组成计算机的发动机。 但是没有软件来操作和控制它,自身是不能工作的。 完成这个控制工作的软件就称为操作系统,在Linux的术语中被称为“内核”,也可以称为“核心”。 Linux内核的主要模块(或组件)分以下几个部分: . 进程管理(process management) . 定时器(timer) . 中断管理(interrupt management) . 内存管理(memory management) . 模块管理(module management) . 虚拟文件系统接口(VFS layer) . 文件系统(file system) . 设备驱动程序(device driver) . 进程间通信(inter-process communication) . 网络管理(network management . 系统启动(system init)等操作系统功能的实现。 2. linux内核版本号 Linux内核使用三种不同的版本编号方式。 . 第一种方式用于1.0版本之前(包括1.0)。 第一个版本是0.01,紧接着是0.02、0.03、0.10、0.11、0.12、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99和之后的1.0。 . 第二种方式用于1.0之后到2.6,数字由三部分“A.B.C”,A代表主版本号,B代表次主版本号,C代表较小的末版本号。 只有在内核发生很大变化时(历史上只发生过两次,1994年的1.0,1996年的2.0),A才变化。 可以通过数字B来判断Linux是否稳定,偶数的B代表稳定版,奇数的B代表开发版。C代表一些bug修复,安全更新,新特性和驱动的次数。 以版本2.4.0为例,2代表主版本号,4代表次版本号,0代表改动较小的末版本号。 在版本号中,序号的第二位为偶数的版本表明这是一个可以使用的稳定版本,如2.2.5; 而序号的第二位为奇数的版本一般有一些新的东西加入,是个不一定很稳定的测试版本,如2.3.1。 这样稳定版本来源于上一个测试版升级版本号,而一个稳定版本发展到完全成熟后就不再发展。 . 第三种方式从2004年2.6.0版本开始,使用一种“time-based”的方式。 3.0版本之前,是一种“A.B.C.D”的格式。 七年里,前两个数字A.B即“2.6”保持不变,C随着新版本的发布而增加,D代表一些bug修复,安全更新,添加新特性和驱动的次数。 3.0版本之后是“A.B.C”格式,B随着新版本的发布而增加,C代表一些bug修复,安全更新,新特性和驱动的次数。 第三种方式中不使用偶数代表稳定版,奇数代表开发版这样的命名方式。 举个例子:3.7.0代表的不是开发版,而是稳定版! linux内核升级时间图谱如下:
之前有几篇文章介绍了Linux下文件编程,那么目录和文件编程类似,也有一套函数,可以打开,读取、创建目录等。创建目录、文件除了命令以外(mkdir、touch),都有对应的函数实现相同功能。 使用较多的就是遍历目录的功能,比如: 音乐播放器需要循环播放指定目录下所有音频文件,视频播放器需要遍历指定目录查找所有的视频文件加入到播放列表等等。
UNIX/Linux 是多任务的操作系统,那如何进行多任务处理呢,就是通过多个进程分别处理不同事务来实现
根据《UNIX环境高级编程》中对于stat函数的解释,stat函数和stat命令一样,都是返回该文件的详细信息。 函数定义为:
#include <errno.h> //提供错误号errno的定义,用于错误处理
这个系列的博客贴的都是我大二的时候学习Linux系统高级编程时的一些实验程序,都挺简单的。
FIFO(命名管道)不同于匿名管道之处在于它提供⼀个路径名与之关联,以FIFO的⽂件形式存储于⽂件系统中。命名管道是⼀个设备⽂件,因此,即使进程与创建FIFO的进程不存在亲缘关系,只要可以访问该路径,就能够通过FIFO相互通信。值得注意的是,FIFO(first input first output)总是按照先进先出的原则⼯作,第⼀个被写⼊的数据将⾸先从管道中读出。
----今天接着昨天的话题讲,在昨天的文章里面,我们讲到了文件共享有三种实现方式,其中一种实现方式就是我们今天要讲的dup和dup2函数来实现了;那么咋们也就不废话 了,直接直奔主题吧。
非NULL:自己用malloc开辟一个空间,让共享内存shmid和这个地址关联上。但是如果不是4K的整数倍,内核会向上或者向下调整。
我们可以通过上一节所讲的read()和write()函数来实现向一个文件中写入内容并把写入内容打印到屏幕的功能。
前面文章介绍了Linux下进程的创建,管理,陆续介绍了进程间通信的方式:管道、内存映射、共享内存等。这篇文章继续介绍Linux的进程间通信方式消息队列。
Linux 下可以使用 stat 命令查看文件的属性,其实这个命令内部就是通过调用 stat() 函数来获取文件属性的,stat 函数是 Linux 中的系统调用,用于获取文件相关的信息。(可通过”man 2 stat”命令查看):
参考:牛客网 C++高薪求职项目《Linux高并发服务器开发》1.23 lseek函数
stat结构体中很多属性在linux系统下才有效,windows系统下无效 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include<stdio.h> #include<stdlib.h> //包含两个头文件 #include<sys/stat.h> #include<sys/types.h> #include<ctime> #include<string.h> //获取文件状态 void test01() { //先创建一个结构体变量 struct stat mystat;
进程是操作系统中的一个重要概念,它是一个程序的一次执行过程,程序是进程的一种静态描述,系统中运行的每一个程序都是在它的进程中运行的。
使用fork函数会创建一个和父进程相同的子进程。在调用了fork函数后,会先为子进程申请一个PID号,然后申请一个PCB结构,然后将父进程的PCB结构复制过来,对于父进程的虚拟空间内的内容用到了读时共享,写时复制的机制(下面会讲)。
一、概念: 大多数内核子系统都是相互独立的,因此某个子系统可能对其它子系统产生的事件感兴趣。为了满足这个需求,也即是让某个子系统在发生某个事件时通知其它的子 系统,Linux内核提供了通知链的机制。通知链表只能够在内核的子系统之间使用,而不能够在内核与用户空间之间进行事件的通知。 通知链表是一个函数链表,链表上的每一个节点都注册了一个函数。当某个事情发生时,链表上所有节点对应的函数就会被执行。所以对于通知链表来说有一个通知 方与一个接收方。在通知这个事件时所运行的函数由被通知方决定,实际上也即是被通
2.在新守护进程的父进程中,调用exit(),为了守护进程的爷爷进程确认父进程结束
管道(pipe)是无名管道,他是进程资源的一部分,随着进程的结束而消失。并且它只能在拥有公共祖先进程的进程内通信。而有名管道(FIFO)的出现则解决了这个问题。FIFO提供了一个路径名与它关联。这样可以通过访问该路径就能使得两个进程之间相互通信。此处的FIFO严格遵守“先进先出”原则。读总是从头开始的,写总是从尾部进行的。匿名管道和FIFO都不支持lseek函数对他们操作。Linux下建立有名管道的函数是mkfifo。
一.孤儿进程 孤儿进程可以理解为一个子进程的父进程英年早逝(父进程先于子进程退出),就将这样的一个进程称为孤儿进程,在linux操作系统上。孤儿进程被init进程收养,此时孤儿进程的ppid==1,即init进程的pid == 1。也就是说init进程变成孤儿进程的父进程(干爹)。
这篇文章介绍Linux下线程的创建与基本使用案例,主要是案例代码为主;相关的函数详细介绍在上篇文章里已经介绍过了。
引用一句经典的话:“UNIX下一切皆文件”。 文件是一种抽象机制,它提供了一种方式用来存储信息以及在后面进行读取。
在linux中fork函数是非常重要的函数,它可以从已存在进程中创建一个新进程。新进程为子进程,而原进程为父进程。
2012年,我写了一篇介绍Windows系统下Ring3层API的hook方案——《一种注册表沙箱的思路、实现——Hook Nt函数》,其在底层使用了微软的Detours库。5年后,我又遇到这么一个问题,但是系统变成了Linux。我最开始的想法是找一个Linux下的Detours库,于是找到了subhook。其原理是:修改被Hook函数起始地址处的汇编代码,让执行流程跳到我们定义的函数中。但是在实际使用中,我发现通过该库调用原始函数有错误——地址违例,导致进程崩溃,所以最终放弃了subhook的方案。(转载请指明出于breaksoftware的csdn博客)
一、sigqueue函数 功能:新的发送信号系统调用,主要是针对实时信号提出的支持信号带有参数,与函数sigaction()配合使用。 原型:int sigqueue(pid_t pid, int s
Linux中,父进程和子进程是并行运行的,先运行哪个是不确定的,在小红帽系统(Red Hat)中,先运行的是子进程,在ubuntu系统中,父进程是先运行的。
1、我们先来看这个函数的原型和它所包含的头文件(在Linux系统下,使用man 手册来查看它的具体用法:man 2 wait):
函数功能:用来获取linux操作系统下文件的属性。 函数原型: int stat(const char *pathname,struct stat *buf);
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---- 今天分享一下在linux系统在实现对文件读写一些基本的操作,在这之前我们要掌握一些基本的技能在Linux环境。比如查看命令和一个函数的具体用法,就是相当于查手册,在Linux下有一个man手册非常有用: man查询手册 man 1 +命令 这里的1表示为查询的是Linux命令 man 2 xxx 这里的2表示为查询的是linux api man 3 xxx 这里的3表示为查询的是c库函数 在了解了这个后我们就可以开始来实现标题说的操作了。 一、在linux环境下常用文件接口函数:open、close、write、read、lseek。 二、文件操作的基本步骤分为: a、在linux系统中要操作一个文件,一般是先open打开一个文件,得到一个文件扫描描述符,然后对文件进行读写操作(或其他操作),最后关闭文件即可。 b、对文件进行操作时,一定要先打开文件,然后再进行对文件操作(打开文件不成功的话,就操作不了),最后操作文件完毕后,一定要关闭文件,否则可能会造成文件损坏 c、文件平时是存放在块设备中的文件系统中的,我们把这个文件叫做静态文件,当我们去打开一个文件时,linux内核做的操作包括:内核在进程中建立了一个打开文件的数据结构, 记录下我们打开的这个文件,内核在内存中申请一段内存,并且将静态文件的内容从块设备中读取到内存中特定地址管理存放(叫动态文件) d、打开文件后,以后对这个文件的读写操作,都是针对内存中这一份动态文件的,而不是针对静态文件的。 当我们对动态文件进行读写后,此时内存中的动态文件和块设备中的静态文件就不同步了, 当我们close 关闭动态文件时,close内部内核将内存中的动态文件的内容去更新(同步)块设备中的静态文件。 三、为什么是这样操作? 以块设备本身有读写限制(回忆Nandflash、SD、等块设备的读写特征),本身对块设备进行操作非常不灵活。而内存可以按字节为单位来操作。而且进行随机操作。 四、文件描述符是什么? 1、文件描述符:它其实实质是一个数字,这个数字在一个进程中表示一个特定的含义,当我们open打开一个文件时,操作系统在内存中构建了一些数据结构来表示这个动态文件,然后返回给应用程序一个数字作为文件描述符,这个数字就和我们内存中维护这个动态文件的这些数据结构挂钩绑定上了。以后我们应用程序如果要操作这一个动态文件,只需要用这个文件描述符进行区分。简单来说,它是来区分多个文件的(在打开多个文件的时候)。 2、文件描述的作用域就是当前的进程,出了这个当前进程,这个文件描述符就没有意义了。 五、代码实现: 1、打开文件:
在Linux下开发时,命令行的使用是必不可少的,经常会在命令行运行各种命令,启动服务,启动应用程序,查看函数用法等等;运行这些命令时都会传入一些参数,比如:
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(1)为了加强可读性和避免隐含依赖,应使用下面的顺序:C标准库、C++标准库、其它库的头文件、你自己工程的头文件。不过这里最先包含的是首选的头文件,即例如a.cpp文件中应该优先包含a.h。首选的头文件是为了减少隐藏依赖,同时确保头文件和实现文件是匹配的。具体的例子是:假如你有一个cc文件(linux平台的cpp文件后缀为cc)是google-awesome-project/src/foo/internal/fooserver.cc,那么它所包含的头文件的顺序如下:
我们的一个系统在父进程退出后子进程偶尔出现不能正常的退出问题,这篇文章就是记录解决这个问题的过程。在unix系统上我们通过fork函数产生一个新的进程,这个新产生的进程我们称为子进程,调用fork函数的进程则是父进程。
在日常工作/学习中,读者可能会经常听到如下一些词:“作业”,“任务”,“开了几个线程”,“创建了几个进程”,“多线程”,“多进程”等等。如果系统学习过《操作系统》这门课程,相信大家对这些概念都十分了解。但对很多电子、电气工程专业(或是其他非计算机专业)的同学来说,由于这门课程不是必修课程,我们脑海中可能就不会有这些概念,听到这些概念的时候就会不知所云,不过没有关系,先让我们克服对这些概念的恐惧。比如小时候刚开始学习数学的时候,先从正整数/自然数开始学习,然后逐步接触到分数、小数、负数、有理数、无理数、实数,再到复数等等。这些操作系统中的概念也是这样,让我们从初级阶段开始学起,逐步攻克这些新概念背后的真正含义。
linux文件里的【inode = index node】解释:要理解inode必须了解磁盘和【目录项】,inode实际是连接【目录项】和磁盘的中间物质。
重复查看代码运行状态:while :; do ps ajx | head -1 && ps ajx | grep testStatus | grep -v grep; sleep 1; done
函数原型:int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);
1.文件重命名 在linux的shell解释器中输入mv 原文件名 新文件名即可进行重命名,实际上C库函数提供了具有相同功能的系统调用函数rename。
=============== 1.文件IO ====================
前面陆续介绍了标准管道流、无名管道、命名管道、mmap内存映射,这篇文章介绍共享内存段。
系统调用列表中可用的很多,可惜对用代码进行系统调用不太清楚,只好从网上窃取了一份,地址在最后放上。此处以fork()为例。
1.线程的概念 在linux操作系统下,线程的本质任然是进程。是轻量级的进程(light weight process)简称LWP,但线程与进程还是有很多的区别。
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