总所周知，UNIX环境高级编程是一本很经典的书，之前我粗略的看了一遍，感觉理解得不够深入。
听说写博客可以提高自己的水平，因此趁着这个机会我想把它重新看一遍，并把每一章的笔记写在博客里面。
我学习的时候使用的平台是Windows+VMware+debian，使用secureCRT来连接（可以实现多个终端连接）。
因为第一章是本书大概的描述，所以第一章的我打算写得详细一点，而且书本的原话占的比例会比较多，重点的东西会用粗体显示出来。
1.1 引言
所有操作系统都为他们所运行的程序提供服务。典型的服务包括：执行新程序、打开文件、读文件、分配存储区以及获取当前时间等，
本书集中阐述不同版本的UNIX操作系统所提供的服务。
本章会简要的介绍UNIX提供的各种服务，在以后的各章中将对这些概念做更详细的说明。
1.2 UNIX体系结构
从严格意义上说，可将操作系统定义为一种软件，它控制计算机硬件资源，提供程序运行环境。我们通常将这种软件称为内核。
下图显示了UNIX系统的体系结构，其它部分下面会逐个讲到。
1.3 登录
1 登录名
用户在登录UNIX系统时，先键入登录名，然后键入口令。系统在其口令文件（通常是/etc/passwd文件）中查看用户名。
2 shell
用户登录后，系统通常先显示一些系统信息，然后用户就可以向shell程序键入命令。
shell是一个命令行解释器，它读取用户输入，然后执行命令。
1.4 文件和目录
1 文件系统
UNIX文件系统是目录和文件的一种层次结构，所有东西的起点都是根的目录，这个目录名称是一个字符“/”。
目录是一个包含目录项的文件，可以认为每个目录项都包含一个文件名，同时还包含该文件属性的信息(ls -l可以查看)。第四章会详细说明文件的各种属性。
2 文件名
目录中的各个名字成为文件名，创建目录时会自动创建两个文件名：.(当前目录)和..(父目录) (可见为什么 cd .. 会回到父目录)
3 路径名
已斜线开头的路径名称成为绝对路径名（可以理解为以根目录开头的相对路径名），否则为相对路径名。
不难列出一个目录中所有文件的名字，下面是ls(1)命令的简要实现。
其中apue.h可以通过网上下载，http://blog.csdn.net/istruth/article/details/44201827有下载地址和使用的方法，后面章节会详细的给出下列函数的用法。
#include "apue.h"
#include <dirent.h> int main(int argc,char *argv[])
{
DIR *dp;
struct dirent *dirp;
if(argc!=)
err_quit("usage:ls directory_name");
if((dp=opendir(argv[]))==NULL)
err_sys("can't open %s",argv[]);
while((dirp=readdir(dp))!=NULL)
printf("%s\n",dirp->d_name);
closedir(dp);
exit();
}
可以使用gcc编译该文件 执行命令cc myls.c进行编译 会生成a.out文件 执行./a.out命令来运行 (./代表当前目录，如果不指定，系统会在环境变量中设置的路径中找可执行文件)
4 工作目录
每个进程都有一个工作目录，有时称其为当前工作目录，进程可以用chdir函数更改其工作目录
5 起始目录
登录时，工作目录设置为起始目录，该起始目录从口令文件中相应用户的登录项中取得。
1.5 输入与输出
1 文件描述符
文件描述符通常是一个小的非负整数，用来标识一个特定进程正在访问的文件。当内核打开一个现有文件或创建一个新文件时，
它都返回一个文件描述符，可以通过这个文件描述符进行读写文件。
2 标准输入、标准输出和标准错误
每当运行一个新程序时，所有的shell都为其打开3个文件描述符，即标准输入(0)、标准输出(1)和标准错误(2)，如果不做特殊处理，
则这3个描述符都链接到终端。
3 不带缓冲的I/O
函数open、read、write、lseek以及close提供了不带缓冲的I/O。这些函数都使用文件描述符
下面程序展示了如何复制UNIX下的普通文件
#include "apue.h" #define BUFFSIZE 4096 int main(void)
{
int n;
char buf[BUFFSIZE];
while((n=read(STDIN_FILENO,buf,BUFFSIZE))>)
if(write(STDOUT_FILENO,buf,n)!=n)
err_sys("write error");
if(n<)
err_sys("read error");
exit();
}
大多数shell都提供一种方法，使其中任何一个或所有这3个描述符都能重定向到某个文件。例如ls > file.list 可以将ls的输出(标准输出 文件描述符为1)重定向到名为file.list的文件。
如下执行上面的程序： ./a.out > data 可以把程序的标准输出重定向到文件data ./a.out < infile > outfile 把程序的标准输入重定向到infile 把标准输出重定向到outfile，实现了文件的复制。
4 标准I/O
标准I/O 为那些不带缓冲的I/O函数提供了一个带缓冲的接口，下面演示使用标准I/O复制UNIX文件
#include "apue.h" int main(void)
{
int c;
while((c=getc(stdin))!=EOF)
if(putc(c,stdout)==EOF)
err_sys("output error");
if(ferror(stdin))
err_sys("input error");
exit();
}
1.6 程序与进程
1 程序
程序是一个存储在磁盘上某个目录中的可执行文件
2 进程和进程ID
程序的执行实例被称为进程，UNIX系统确保每个进程都有一个唯一的数字标识符，称为进程ID。进程ID总是一个非负整数
下面程序用于打印进程ID
#include "apue.h" int main(void)
{
printf("hello world from process ID %ld\n",(long)getpid());
exit();
}
3 进程控制
有3个用于进程控制的主要函数：fork、exec和waitpid。
UNIX系统的进程控制功能可以用一个简单得程序说明，下面程序从标准输入读取命令，然后执行命令，类似于shell程序的基本实施部分。
#include "apue.h"
#include <sys/wait.h> int main(void)
{
char buf[MAXLINE];
pid_t pid;
int status;
printf("%% ");
while(fgets(buf,MAXLINE,stdin)!=NULL)
{
if(buf[strlen(buf)-]=='\n')
buf[strlen(buf)-]=;
if((pid=fork())<)
err_sys("fork error");
else if(pid==)
{
execlp(buf,buf,(char *));
err_ret("couldn't execute:%s",buf);
exit();
}
if((pid=waitpid(pid,&status,))<)
err_sys("waitpid error");
printf("%% ");
}
exit();
}
4 线程和线程ID
与进程相同，线程也用ID标识。但是，线程ID只在它所属的进程内起作用。
1.7 出错处理
当UNIX系统函数出错时，通常会返回一个负值，而且整形变量errno通常被设置为具有特定信息的值。
文件<error.h>中定义了error以及可以赋予它的各种常量。
C标准定义了两个函数，用于打印出错信息
#include <string.h>
char *strerror(int errnum);
strerror函数将errnm(通常就是error值)映射为一个出错消息字符串，并且返回此字符串的指针。
#include <stdio.h>
void perror(const char *msg);
perror函数基于errno的当前值，在标准错误上产生一条出错信息，然后返回。
下面程序显示这两个出错函数的使用方法
#include "apue.h"
#include <errno.h> int main(int argc,char *argv[])
{
fprintf(stderr,"EACCES:%s\n",strerror(EACCES));
errno=ENOENT;
perror(argv[]);
exit();
}
1.8 用户标识
1 用户ID
用户ID是一个数值，用来确定一个用户。用户ID为0为根用户或超级用户，超级用户对系统有*的支配权。
2 组ID
组ID是由系统管理员在指定用户登录名时分配的，可以把多个用户分成一组。
下面程序用于打印用户ID和组ID
#include "apue.h" int main(void)
{
printf("uid=%d,gid=%d\n",getuid(),getgid());
exit();
}
3 附属组ID
除了在口令文件中对一个登录名指定一个组ID之外，大多数UNIX系统版本还允许一个用户属于另外一些组。
1.9 信号
信号用于通知进程发生了某种情况。例如，若某一进程执行除法操作，其除数为0，则将名为SIGFPE(浮点异常)的信号发送给进程。
进程有以下3种处理信号的方式：
1 忽略信号
2 按系统默认方式处理
3 提供一个函数，信号发生时调用该函数，这被称为捕捉该信号。
终端键盘上有两种产生信号的方法，分别称为中断键(通常是Delete或Ctrl+C)和退出键(通常是Ctrl+\)
修改之前的shell实例，使程序可以捕获SIGINT信号，我们会在第10章详细的介绍信号。
#include "apue.h"
#include <sys/wait.h> static void sig_int(int); int main(void)
{
char buf[MAXLINE];
pid_t pid;
int status;
if(signal(SIGINT,sig_int)==SIG_ERR);
err_sys("signal error");
printf("%% ");
while(fgets(buf,MAXLINE,stdin)!=NULL)
{
if(buf[strlen(buf)-]=='\n')
buf[strlen(buf)-]=;
if((pid=fork())<)
err_sys("fork error");
else if(pid==)
{
execlp(buf,buf,(char *));
err_ret("couldn't execute:%s",buf);
exit();
}
if((pid=waitpid(pid,&status,))<)
err_sys("waitpid error");
printf("%% ");
}
exit();
}
void sig_int(int signo)
{
printf("interrupt\n%%");
}
1.10 时间值
历史上，UNIX系统使用过两种不同的时间值
1 日历时间。该值是从1970年1月1日00:00:00这个特定时间以来所经过的秒数的累计值。
2 进程时间。也被称为CPU时间
当度量一个进程的执行时间时，UNIX系统为一个进程维护了3个进程时间值
时钟时间 即进程运行的时间总量，其值与系统中同时运行的进程数有关
用户CPU时间 执行用户指令所用的时间量
系统CPU时间 执行系统调用的时间
1.11 系统调用和库函数
系统调用提供的函数如open, close, read, write, ioctl等，系统调用发生在内核空间
标准C库函数提供的文件操作函数如fopen, fread, fwrite, fclose, fflush, fseek等属于库函数，底层也是通过系统调用来实现的
