《Unix-Linux编程实践教程》读书笔记（二）

 

第二章  用户、文件操作与联机帮助：编写who命令

1.      本章分析who命令，进一步学习文件操作（在第一章中已经初步使用文件操作相关函数）。除此之外，还将学习从Unix的联机帮助中得到有用信息。

2.      Unix系统的标准命令存放路径：/bin,/usr/bin, /usr/local/bin .当在终端使用某个标准命令时，系统会从以上路径搜索。将自己写好的可执行程序放进上述目录就能在终端调用。

3.      命令who的使用、命令输出的含义。

4.      联机帮助命令man，DESCRIPTION、OPTIONS、SEE ALSO部分。搜索联机帮助：

#man  -k  XXX      //XXX是要搜索的关键字

#man  num instruction //指定查阅命令instruction的第num节联机帮助文档

5.      Unix系统中的大多数头文件存放路径：/usr/include

6.      通过上述4、5中关于联机帮助使用的学习，查找到命令who所读取的文件utmp.h文件，且who的原理就是读取该文件中的信息，信息由用户登陆的标准结构体组成，该结构体分析头文件可知。

7.      编程涉及到的文件读写的系统调用：open、read、close

1） open函数的语法，文件描述符是进程和文件之间的一条链接，是进程进入内核的通道，而文件具体操作交由内核完成。

2） Unix允许多个进程打开同一个文件，即同时访问同一个文件。同一个进程可以打开多个文件，一个文件也可以被多个进程打开，但是不管哪种情况，每次open函数返回的文件描述符不一样。

3）  read函数的语法。

4）  close函数的语法，该函数关闭进程和文件之间的链接。

8.      perror()的使用，当某个调用出错时，系统自动将错误代码存储在errno中，调用perror()会根据errno打印对应的出错信息。

9.      who_1.c和who_2.c的实现，其中who_2.c完善了对当前登录用户的过滤（方法是查看当前读取的用户登录信息结构体的ut_type成员变量，该变量指明了是否为当前登录或者其他类型），以及long int时间转化为可读字符串的方法（使用ctime()，Unix时间的处理方式）。

10.  cp命令的基本用法，其涉及的其他系统调用：create()、write()。

11.  更深层次的思考：应用缓冲和内核缓冲。系统调用次数较多时（譬如每次read较少信息，read次数就会较多）花费的时间开销较大是因为系统上下文运行环境的切换需要时间。

12.  who_2.c在应用缓冲上的改进，每次读取16个utmp结构体信息存在buffer中，每次取一个，直到buffer为空时才进行下一次从内核复制16个utmp结构体信息的动作，而内核中的信息同样来自于内核中缓冲技术的使用。

13.  文件的读写：像utmp文件这样包含规整结构体信息的文件，可以在退出登录的时候对其进行查找和修改，以说明用户的登录状态。实现退出登录的上述修改，除了使用上述系统调用之外，还需要用到lseek()函数。该函数能够定位文件读写位置。

14.  小结

1）  who命令， w命令

2）  文件操作系统调用：

open(), create(), close(), read(), write(), lseek()

3）  文件描述符可以看作是程序和文件之间的链接

4）  应用程序通过缓冲机制减少调用系统调用的次数，内核通过系统调用减少降低内核进行磁盘i/o操作的次数，从而提高应用程序和内核的工作效率。

5）  errorn和perror()的使用

6）  在第一章和第二章中都是用了和文件相关的操作，究竟有何区别，选择哪一类呢？标准C函数：fopen(), getc(), gclose(), gfets() 都实现了用户级的缓冲（也就是说应用程序调用fread会有缓冲效果，其本身是对read的封装，应用的每次fread调用可能不会每次都发起read调用），使用FILE结构。

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关于 read/write 同 fread/fwrite 的 区别：

这篇文章有点问题（基本上是会引起读者误解的） /* ********************************************************************************************* */ fread是带缓冲的,read不带缓冲，举个例子： 如果文件的大小是8k。 你如果用read/write，且只分配了2k的缓存，则要将此文件读出需要做4次系统调用来实际从磁盘上读出。 如果你用fread/fwrite，则系统自动分配缓存，则读出此文件只要一次系统调用从磁盘上读出。 也就是用read/write要读4次磁盘，而用fread/fwrite则只要读1次磁盘。效率比read/write要高4倍。 如果程序对内存有限制，则用read/write比较好。 /* ********************************************************************************************* */ >> fread是带缓冲的,read不带缓冲 << fread带缓冲，是指在应用层带缓冲。 << read也是带了缓存的，在用户看不到的系统层， 当然，也可以是不带缓冲，直接DMA，这个要看OS的实现者的心情了。 >> 你如果用read/write，且只分配了2k的缓存，则要将此文件读出需要做4次系统调用来实际从磁盘上读出。 << 我想，他想说的是每次读2K，缓存当然是你分配的，问题是：为什么你只给它分配2K？ ：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：： 其实fread和read的区别是，fread并不一定每次者会调用read。 fread在应用层实现了缓存。所以 你做以下操作: 1. 打开文件 2. 读文件 0～4K  (Fread或Read） 3. 其它操作 4. 读文件 1～3K  (Fread或Read） 5. 关文件 如果你用ｒｅａｄ　，则步骤４要调用内核 但如果你用的ｆｒｅａｄ，则因为步骤２，缓存中已有所需内容，直接可以返回给你，不用再次调用内核 两者各有好处，这种情况下fread被认为比较高效 但ＲＥＡＤ能够实时反映文件的内容，如果该文件可能被其它进程更改的话 此外需要说明的是，fread/fwrite 的可移植性好于 read/write；但 fread/fwrite 作为 read/write 的封装，某些情况下效率可能并不会优于后者。

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本文链接http://blog.youkuaiyun.com/yongchurui/article/details/22334641

2014.03.27