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讨论光标共享情况
1.dup和dup2定义变量赋值都共享光标
2.使用两个描述符调用两次open函数打开同一个文件，不共享光标
#include <myhead.h>int main(int argc, const char *argv[])
{//1、描述符赋值给新的变量char buff[1024] = "abcdefg";int newfd;int fd1 = open("./1.txt",O_RDWR);if(fd1==-1){perror("open");return -1;}write(fd1,buff,sizeof(buff));newfd = fd1;//新的变量当作描述符被赋值lseek(newfd,3,SEEK_SET);//从文件开头移动3个字节read(fd1,buff,sizeof(buff));printf("%s\n",buff);memset(buff,0,sizeof(buff));//清空buff//2、两个描述符指向同一个文件char str[100] = "";int fd3,fd4;fd3 = open("./2.txt",O_RDWR);if(fd3==-1){perror("open");return -1;}fd4 = open("./2.txt",O_RDWR);if(fd4==-1){perror("open");return -1;}lseek(fd3,3,SEEK_SET);//fd3从文件开头移动3个字节read(fd4,str,sizeof(str));//读取fd4的光标printf("%s",str);//输出return 0;
}stat
#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <unistd.h>int stat(const char *pathname, struct stat *statbuf);功能：获取文件的详细信息参数1：文件路径和文件名参数2：获取到的文件信息存储地址。struct stat {dev_t st_dev; /* 设备号 */ino_t st_ino; /* Inode号 */mode_t st_mode; /*文件类型和权限 */nlink_t st_nlink; /* 硬链接数 */uid_t st_uid; /* 所有者ID */gid_t st_gid; /* 所有者组ID */dev_t st_rdev; /* 特殊文件的设备号 */off_t st_size; /* 最大容量按照字节存储 */blksize_t st_blksize; /* 每一块大小，按照字节 */blkcnt_t st_blocks; /* 块的数量 */返回值：成功返回0，失败返回-1，并置位错误码。#include <myhead.h>int main(int argc, const char *argv[])
{struct stat sb;int res = stat("./09.c",&sb);//文件的信息存入sb结构体变量if(res==-1){perror("stat");return -1;}switch (sb.st_mode & S_IFMT) {case S_IFBLK: printf("block device\n"); break;case S_IFCHR: printf("character device\n"); break;case S_IFDIR: printf("directory\n"); break;case S_IFIFO: printf("FIFO/pipe\n"); break;case S_IFLNK: printf("symlink\n"); break;case S_IFREG: printf("regular file\n"); break;case S_IFSOCK: printf("socket\n"); break;default: printf("unknown?\n"); break;} return 0;
}opendir和closedir
#include <sys/types.h>#include <dirent.h>DIR *opendir(const char *name);功能：打开文件目录，返回指向目录的指针。参数：目录路径和名字返回值：成功返回打开的目录指针，失败返回NULL，并置位错误码。int closedir(DIR *dirp);功能：关闭文件目录指针指向的文件。参数：opendir返回的指针。返回值：成功返回0，失败返回-1，并置位错误码。
readdir
#include <dirent.h>struct dirent *readdir(DIR *dirp);功能：读取目录里面的所有文件或者文件夹信息参数：目录指针返回值：成功返回目录指针指向的文件信息结构体，失败返回NULL，并置位错误码。struct dirent {ino_t d_ino; /* Inode number */off_t d_off; /* Not an offset; see below */unsigned short d_reclen; /* Length of this record */unsigned char d_type; /* Type of file; not supportedby all filesystem types */char d_name[256]; /* Null-terminated filename */};
#include <myhead.h>int main(int argc, const char *argv[])
{DIR *dir = opendir("/home/ubuntu/24101/IO/IO-1/");//打开一个文件夹if(dir==NULL){perror("opendir");return -1;}while(1){struct dirent *hangzhou = readdir(dir);//读取文件夹的内容if(hangzhou==NULL){perror("readdir");return -1;}printf("文件名：%s\n",hangzhou->d_name);switch(hangzhou->d_type)//输出文件的类型{case DT_BLK:printf("块设备文件\n");break;case DT_CHR:printf("字符设备文件\n");break;case DT_DIR:printf("目录文件\n");break;case DT_FIFO:printf("管道文件\n");break;case DT_REG:printf("普通文件\n");break;}}closedir(dir);//关闭文件夹 return 0;
}
进程（process）
程序的一次执行过程就是进程
1、进程概念：
时间片轮询 上下文切换。
1、进程1在3ms时间内运行结束，那么cpu会将进程1出队，继续询问进程2.
2、进程1需要8ms才能结束，那么cpu会在第5ms时将进程1，放入就绪队列尾部
3、进程1正好5ms运行结束cpu将进程1出队。
4、如果有外部优先级更高的事件打断进程1，进程1也会进入就绪队列等待。例如IO
2、进程内存管理
1、进程在创建时系统会从1G的物理内存中，通过mmu映射出4G的虚拟内存，其中0--3G的内存是所有进程的空间，进程间空间是独立的，但是3--4G的空间是内核空间，由所有进程共享。
2、注意在32位的操作系统中，1G物理内存映射出来4G虚拟内存，在64位的操作系统中，1G物理内存映射出来256T虚拟内存。
3、进程之间并不能直接进程数据交换，但是可以通过内核空间实现数据交换也就是进程间通信。
3、进程和程序区别
1、进程是动态的，随着程序的执行而创建，随着程序的结束而消亡。
2、程序是存储在内存的二进制文件，进程消亡程序并不会消失。
3、进程是动态，程序是静态。
4、进程种类
Linux系统中进程种类可以为三种：
1、交互进程，如vi编辑器，实现用户和主机之间的交流。
2、批处理进程，如gcc编译器的一步到位的编译，批处理进程将所有进程放入就绪队列，一次性全部运行结束。
3、守护进程，不受用户控制，不依赖于终端，随着系统的开启而开启，随着系统的关闭而消亡。
5、进程号
pid（process ID）：当前进程的进程号。
ppid（parent process ID）：父进程号。
每一个子进程都不会凭空产生，都由父进程创建而生（除了守护进程等伴随操作系统的特殊进程），
每一个子进程和其父进程都有自己的ID号，也就是进程号。
进入到该文件下：cd /proc/
可以查看操作系统中所有的进程号。
6、Linux下5个特殊进程
1、0号进程，又叫idel进程没有父进程，系统启动时创建的，维护系统运行，当系统内没有任何进程需要执行时运行0号进程，系统处于待机状态。
2、1号进程，又叫 init进程父进程就是0号进程，也被称为守护进程，当有子进程处于僵尸状态时，1号进程会为子进程收尸。
3、2号进程，又称为kthreadd进程，是调度进程，完成任务器各项任务的调度工作。
4、僵尸进程：父进程还在运行，但是子进程已经消亡，而父进程并没有回收子进程的资源，这时子进程就被称为僵尸进程。
5、孤儿进程：父进程已经消亡，但是子进程还在运行，此时子进程就被称为孤儿进程。
7、进程的shell指令（ps top kill pidof）
1、查看进程状态：ps -ajx
PPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND0 1 1 1 ? -1 Ss 0 0:03 /sbin/init splash0 2 0 0 ? -1 S 0 0:00 [kthreadd]2 3 0 0 ? -1 I< 0 0:00 [rcu_gp]2 4 0 0 ? -1 I< 0 0:00 [rcu_par_gp]2 5 0 0 ? -1 I 0 0:00 [kworker/0:0-cgr]2 6 0 0 ? -1 I< 0 0:00 [kworker/0:0H-kb]2 8 0 0 ? -1 I< 0 0:00 [mm_percpu_wq]2 9 0 0 ? -1 S 0 0:00 [ksoftirqd/0]2 10 0 0 ? -1 I 0 0:02 [rcu_sched]2 11 0 0 ? -1 S 0 0:00 [migration/0]2 12 0 0 ? -1 S 0 0:00 [idle_inject/0]2 14 0 0 ? -1 S 0 0:00 [cpuhp/0]2 15 0 0 ? -1 S 0 0:00 [kdevtmpfs]2 16 0 0 ? -1 I< 0 0:00 [netns]2 17 0 0 ? -1 S 0 0:00 [rcu_tasks_kthre]
PPID:父进程进程号
PID：当前进程的进程号
PGID：当前进程组的进程号
TTY：如果是？表示不依赖于任何终端而运行。
STAT：进程的状态（S：可中断的休眠态，+：前台运行状态）
TIME：进程执行的时间
COMMAND：进程的名称。2、查看进程的CPU占用率 ps -aux
ubuntu@ubuntu:proc$ ps -aux USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND root 1 0.0 0.3 159804 7232 ? Ss 10:23 0:03 /sbin/init splash root 2 0.0 0.0 0 0 ? S 10:23 0:00 [kthreadd] root 3 0.0 0.0 0 0 ? I< 10:23 0:00 [rcu_gp] root 4 0.0 0.0 0 0 ? I< 10:23 0:00 [rcu_par_gp] root 5 0.0 0.0 0 0 ? I 10:23 0:00 [kworker/0:0-cgr] root 6 0.0 0.0 0 0 ? I< 10:23 0:00 [kworker/0:0H-kb] root 8 0.0 0.0 0 0 ? I< 10:23 0:00 [mm_percpu_wq] root 9 0.0 0.0 0 0 ? S 10:23 0:00 [ksoftirqd/0] root 10 0.0 0.0 0 0 ? I 10:23 0:02 [rcu_sched] root 11 0.0 0.0 0 0 ? S 10:23 0:00 [migration/0] root 12 0.0 0.0 0 0 ? S 10:23 0:00 [idle_inject/0] root 14 0.0 0.0 0 0 ? S 10:23 0:00 [cpuhp/0] root 15 0.0 0.0 0 0 ? S 10:23 0:00 [kdevtmpfs] root 16 0.0 0.0 0 0 ? I< 10:23 0:00 [netns] USER ：当前用户 %CPU：CPU占用率 %MEM：内存占用率 START：创建时间
3、进程之间的树状关系 pstree
ubuntu@ubuntu:proc$ pstree
systemd─┬─ModemManager───2*[{ModemManager}]├─NetworkManager─┬─2*[dhclient]│ └─2*[{NetworkManager}]├─VGAuthService├─accounts-daemon───2*[{accounts-daemon}]├─acpid├─avahi-daemon───avahi-daemon├─bluetoothd4、查看进程间的关系 ps -ef
ubuntu@ubuntu:proc$ ps -ef
UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD
root 1 0 0 10:23 ? 00:00:03 /sbin/init splash
root 2 0 0 10:23 ? 00:00:00 [kthreadd]
root 3 2 0 10:23 ? 00:00:00 [rcu_gp]
root 4 2 0 10:23 ? 00:00:00 [rcu_par_gp]
root 5 2 0 10:23 ? 00:00:00 [kworker/0:0-cgr]
root 6 2 0 10:23 ? 00:00:00 [kworker/0:0H-kb]
root 8 2 0 10:23 ? 00:00:00 [mm_percpu_wq]
root 9 2 0 10:23 ? 00:00:00 [ksoftirqd/0]
root 10 2 0 10:23 ? 00:00:02 [rcu_sched]
root 11 2 0 10:23 ? 00:00:00 [migration/0]5、动态查看进程的状态 top
top - 14:13:35 up 3:50, 1 user, load average: 0.00, 0.01, 0.00
任务: 315 total, 1 running, 248 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 2.1 us, 2.1 sy, 0.0 ni, 95.8 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
KiB Mem : 1987060 total, 130112 free, 1469492 used, 387456 buff/cache
KiB Swap: 969960 total, 874984 free, 94976 used. 331056 avail Mem 进程 USER PR NI VIRT RES SHR � %CPU %MEM TIME+ COMMAND 1649 ubuntu 20 0 600048 102164 28996 S 3.0 5.1 0:47.74 Xorg 1846 ubuntu 20 0 3041844 156168 41260 S 2.0 7.9 0:59.59 gnome-shell 2255 ubuntu 20 0 922236 75776 33960 S 1.7 3.8 0:38.26 x-terminal-emul 10 root 20 0 0 0 0 I 0.3 0.0 0:02.19 rcu_sched 647 avahi 20 0 47408 3244 2836 S 0.3 0.2 0:06.59 avahi-daemon 3455 root 20 0 0 0 0 I 0.3 0.0 0:08.05 kworker/0:2-eve 1 root 20 0 159804 7232 5244 S 0.0 0.4 0:03.49 systemd 2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kthreadd 3 root 0 -20 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.00 rcu_gp 4 root 0 -20 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.00 rcu_par_gp 5 root 20 0 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.02 kworker/0:0-cgr 6 root 0 -20 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.00 kworker/0:0H-kb 8 root 0 -20 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.00 mm_percpu_wq 9 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.27 ksoftirqd/0 11 root rt 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.09 migration/0 12 root -51 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 idle_inject/0
8、向进程发送信号指令 kill
发送信号：kill -信号号 进程ID
8、进程状态和切换
1、进程创建后进入就绪队列
2、通过CPU的时间片轮询，处于运行态
3、如果被外部事件如IO，中断，会处于阻塞状态。
4、解除阻塞状态后，会重新进入到就绪队列。
5、直至运行结束处于消亡态。
9.进程的创建
fork函数
#include <sys/types.h>#include <unistd.h>pid_t fork(void);功能：创建子进程，子父进程空间独立，在父进程中返回值时子进程的ID，在子进程中返回值是0，创建子进程失败返回-1.参数：无返回值：在父进程中返回值时子进程的ID，在子进程中返回值是0，创建子进程失败返回-1。
创建子进程
#include <myhead.h>int main(int argc, const char *argv[])
{pid_t pid = fork();//创建子进程if(pid==0)//进入到子进程执行流{//子进程执行流printf("我是子进程\n");}else if(pid>0)//进入到父进程执行流{//进入到父进程执行流sleep(1);printf("我是父进程\n");printf("父进程中子进程的ID：%d\n",pid);}else{perror("fork");return -1;}printf("*************\n");//子父进程都会执行这行代码while(1);return 0;
}
写时拷贝技术
1、写时拷贝技术，当创建子进程后，子父进程空间在发生数据写操作时就独立。
2、子进程中对局部变量的操作不会影响到父进程，父进程中对局部变量的操作不会影响到子进程。
3、进程之间数据不共享。
1、讨论子父进程是否共享全局变量
fork之后子父进程独立运行，子进程拷贝了父进程的资源，所以子进程修改变量，不会影响到父进程内的变量。
#include <myhead.h>
int n = 100;
int main(int argc, const char *argv[])
{pid_t pid = fork();//创建子进程if(pid==0)//进入到子进程执行流{//子进程执行流n = n+1;printf("我是子进程 n= %d\n",n);}else if(pid>0)//进入到父进程执行流{//进入到父进程执行流sleep(1);printf("我是父进程n = %d\n",n);printf("父进程中子进程的ID：%d\n",pid);}else{perror("fork");return -1;}printf("*************\n");while(1);return 0;
}
局部变量不会共享
#include <myhead.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{int n = 100;pid_t pid = fork();//创建子进程if(pid==0)//进入到子进程执行流{//子进程执行流n = n+1;printf("我是子进程 n= %d\n",n);}else if(pid>0)//进入到父进程执行流{//进入到父进程执行流sleep(1);printf("我是父进程n = %d\n",n);printf("父进程中子进程的ID：%d\n",pid);}else{perror("fork");return -1;}printf("*************\n");while(1);return 0;
}作业
#include <luochen.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{int fd1= open("./1.txt",O_RDONLY);int fd2= open("./2.txt",O_CREAT|O_TRUNC|O_WRONLY,0664);int fd3= open("./3.txt",O_RDONLY);int fd4= open("./4.txt",O_CREAT|O_TRUNC|O_WRONLY,0664);pid_t pid = fork();if(pid==0){if(-1==fd1){perror("open");return -1;}char buff[1024];while(1){int res = read(fd1,buff,sizeof(buff));if(res == 0){break;}write(fd2,buff,res);}}if(pid>0){if(-1==fd3){perror("open");return -1;}char buff[1024];while(1){int res = read(fd3,buff,sizeof(buff));if(res == 0){break;}write(fd4,buff,res);}}return 0;
}
#include <luochen.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{ int fd =open("./1.txt",O_RDONLY);if(-1==fd){perror("open");return -1;}pid_t pid = fork();int len = lseek(fd,0,SEEK_END);int half = len/2;if(pid>0){//父进程lseek(fd,0,SEEK_SET);int fd1 = open("./5.txt",O_CREAT|O_TRUNC|O_WRONLY);char *buff = malloc(sizeof(char)*half);int res = read(fd,buff,half);write(fd1,buff,res);close(fd1);}if(pid == 0){//子进程lseek (fd,half,SEEK_SET);int fd2 = open("./6.txt",O_CREAT|O_TRUNC|O_WRONLY);char *buff = malloc(sizeof(char)*(len-half));int res = read(fd2,buff,len-half);close(fd2);}close(fd);return 0;
}
