第7章 Linux环境编程.ppt

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1、第7章 Linux环境编程 主要内容n系统调用和库函数简介n文件操作n进程管理和同步n进程通信n内存管理 7.1 系统调用和库函数 7.1.1 系统调用n系统调用是操作系统提供的、与用户程序之间的接口，也就是操作系统提供给程序员的接口 n从感觉上系统调用类似于过程调用，都由程序代码构成，使用方式相同 n两者有实质差别：过程调用只能在用户态下运行，不能进入核心态；而系统调用可以实现从用户态到核心态的转变。n系统调用可大致分为五个类别：进程控制、文件管理、设备管理、信息维护和通信 7.1.2 库函数n它们本身并不属于操作系统的内核部分 n库函数可以分为下面六大类：文件管理 状态信息 文件修改 程序

2、设计语言的支持 程序装入和执行 通信 7.1.3 调用方式n例如，creat系统调用可以创建一个新文件，其函数原型说明如下：#include#include#include int open(const char*path,int oflags);n不同的系统调用所需要的头文件（又称前导文件）是不同的。7.2 文 件 操 作7.2.1 有关文件操作的系统调用n常用的有关文件操作的系统调用有：creat，open，close，read，write，lseek，link，unlink，mkdir，rmdir，chdir，chmod等 n例如：#include#include#include int

3、 creat(const char*pathname,mode_t mode);n#include#include#include int open(const char*path,int oflags);int open(const char*path,int oflags,mode_t mode);7.2.2 应用示例 n/*rdwr.c-The read and write system calls*/n#include n#include n#include n#include n#include n#include nint main(void)nn int fd1,fd2,fd3,

4、nbytes;n int flags=O_CREAT|O_TRUNC|O_WRONLY;n char buf10;n if(fd1=open(rdwr.c,O_RDONLY,0644)0)n perror(open rdwr.c);n exit(EXIT_FAILURE);n n if(fd2=open(/dev/null,O_WRONLY)0)n perror(open/dev/null);n exit(EXIT_FAILURE);n n nif(fd3=open(/tmp/foo.bar,flags,0644)0)n if(write(fd2,buf,10)0)n perror(write

5、/dev/null);n if(write(fd3,buf,nbytes)0)n perror(write/tmp/foo.bar);n write(STDOUT_FILENO,buf,10);n n close(fd1);n close(fd2);n close(fd3);n exit(EXIT_SUCCESS);n 7.3 进 程 控 制7.3.1 有关进程控制的系统调用n常用的有关进程控制的系统调用有：fork，exec，wait，exit，getpid，sleep，nice等 n例如：#include#include pid_t fork(void);n#include#include

6、 pid_t getpid(void);pid_t getppid(void);7.3.2 应用示例n/*proc1.c演示有关进程操作*/n#include n#include n#include n#include nint main(int argc,char*argv)nn pid_t pid,old_ppid,new_ppid;n pid_t child,parent;n parent=getpid();/*获得本进程的PID*/n if(child=fork()0)n fprintf(stderr,%s:fork of child failed:%sn,argv0,strerror

7、(errno);n exit(1);n n nelse if(child=0)/*此时是子进程被调度运行*/n old_ppid=getppid();n sleep(2);n new_ppid=getppid();n n else n sleep(1);n exit(0);/*父进程退出*/n n /*下面仅子进程运行*/n printf(Original parent:%dn,parent);n printf(Child:%dn,getpid();n printf(Childs old ppid:%dn,old_ppid);n printf(Childs new ppid:%dn,new_p

8、pid);n exit(0);n 7.4 进 程 通 信Linux下进程间通信的几种主要手段是：管道（pipe）及有名管道（named pipe）、信号（signal）、消息（message）、共享内存（shared memory）、信号量(semaphore)和套接口（socket）。7.4.1 有关进程通信的函数n例如：n#include nint pipe(int filedes2);n#include n#include nint mkfifo(const char*pathname,mode_t mode);7.4.2 应用示例n/*pipedemo.c演示使用管道机制进行I/O控制

9、*/n#include n#include n#include nint main(int argc,char*argv)nn static const char mesg=Happy New Years to you!;n char bufBUFSIZ;n size_t rcount,wcount;n int p_fd2;n size_t n;n if(pipe(p_fd)0)/*创建管道*/n fprintf(stderr,%s:pipe failed:%sn,argv0,strerror(errno);n exit(1);n n printf(Read end=fd%d,write en

10、d=fd%dn,p_fd0,p_fd1);n n=strlen(mesg);n nif(wcount=write(p_fd1,mesg,n)!=n)/*写入数据*/n fprintf(stderr,%s:write failed:%sn,argv0,strerror(errno);n exit(1);n n if(rcount=read(p_fd0,buf,BUFSIZ)!=wcount)/*读出数据*/n fprintf(stderr,%s:read failed:%sn,argv0,strerror(errno);n exit(1);n n bufrcount=0;n printf(Read from pipen,buf);n close(p_fd0);n close(p_fd1);n return 0;n 7.5 内 存 管 理 n#include nvoid*malloc(size_t size);n#include nvoid*calloc(size_t nmemb,size_t size);n#include nvoid*realloc(void*ptr,size_t size);n#include nvoid free(void*ptr);