0.Unix程序运行准备

前言

在学习了《Linux内核设计与实现》之后,对于Linux的内核的原理有了一定认识,尤其是进程管理,地址空间等知识。

由于本人并不想从事Linux内核的开发,只是想在Linux系统上进行开发,因此从知乎,以及stackoverflow上面找到这本Unix环境高级编程(APUE)。简单翻了一下APUE这本书,它在简单介绍Linux工作模式的同时,通过实例演示了如何调用Linux接口。由于知识容易遗忘,同时看了网上的一些blog要么排版不太友好,要么内容深度不符合我这种菜鸟水平,因此通过这个系列文章总结自己的学习体会。

1.学习前准备

APUE前两章的内容主要是对Unix的版本,发展历程,已经基本知识进行综述。因为后面章节都涉及到具体实例,每个实例都包含一个重要的头文件apue.hapue.h是作者常用的一些头文件,函数以及宏定义,可以从网址http://www.apuebook.com/下到,里面的内容如下:

/*
 * Our own header, to be included before all standard system headers.
 */
#ifndef _APUE_H
#define _APUE_H

#define _POSIX_C_SOURCE 200809L

#if defined(SOLARIS)        /* Solaris 10 */
#define _XOPEN_SOURCE 600
#else
#define _XOPEN_SOURCE 700
#endif

#include <sys/types.h>      /* some systems still require this */
#include <sys/stat.h>
#include <sys/termios.h>    /* for winsize */
#if defined(MACOS) || !defined(TIOCGWINSZ)
#include <sys/ioctl.h>
#endif

#include <stdio.h>      /* for convenience */
#include <stdlib.h>     /* for convenience */
#include <stddef.h>     /* for offsetof */
#include <string.h>     /* for convenience */
#include <unistd.h>     /* for convenience */
#include <signal.h>     /* for SIG_ERR */

#define MAXLINE 4096            /* max line length */

/*
 * Default file access permissions for new files.
 */
#define FILE_MODE   (S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IROTH)

/*
 * Default permissions for new directories.
 */
#define DIR_MODE    (FILE_MODE | S_IXUSR | S_IXGRP | S_IXOTH)

typedef void    Sigfunc(int);   /* for signal handlers */

#define min(a,b)    ((a) < (b) ? (a) : (b))
#define max(a,b)    ((a) > (b) ? (a) : (b))

/*
 * Prototypes for our own functions.
 */
char    *path_alloc(size_t *);              /* {Prog pathalloc} */
long     open_max(void);                    /* {Prog openmax} */

int      set_cloexec(int);                  /* {Prog setfd} */
void     clr_fl(int, int);
void     set_fl(int, int);                  /* {Prog setfl} */

void     pr_exit(int);                      /* {Prog prexit} */

void     pr_mask(const char *);             /* {Prog prmask} */
Sigfunc *signal_intr(int, Sigfunc *);       /* {Prog signal_intr_function} */

void     daemonize(const char *);           /* {Prog daemoninit} */

void     sleep_us(unsigned int);            /* {Ex sleepus} */
ssize_t  readn(int, void *, size_t);        /* {Prog readn_writen} */
ssize_t  writen(int, const void *, size_t); /* {Prog readn_writen} */

int      fd_pipe(int *);                    /* {Prog sock_fdpipe} */
int      recv_fd(int, ssize_t (*func)(int,
                 const void *, size_t));    /* {Prog recvfd_sockets} */
int      send_fd(int, int);                 /* {Prog sendfd_sockets} */
int      send_err(int, int,
                  const char *);            /* {Prog senderr} */
int      serv_listen(const char *);         /* {Prog servlisten_sockets} */
int      serv_accept(int, uid_t *);         /* {Prog servaccept_sockets} */
int      cli_conn(const char *);            /* {Prog cliconn_sockets} */
int      buf_args(char *, int (*func)(int,
                  char **));                /* {Prog bufargs} */

int      tty_cbreak(int);                   /* {Prog raw} */
int      tty_raw(int);                      /* {Prog raw} */
int      tty_reset(int);                    /* {Prog raw} */
void     tty_atexit(void);                  /* {Prog raw} */
struct termios  *tty_termios(void);         /* {Prog raw} */

int      ptym_open(char *, int);            /* {Prog ptyopen} */
int      ptys_open(char *);                 /* {Prog ptyopen} */
#ifdef  TIOCGWINSZ
pid_t    pty_fork(int *, char *, int, const struct termios *,
                  const struct winsize *);  /* {Prog ptyfork} */
#endif

int     lock_reg(int, int, int, off_t, int, off_t); /* {Prog lockreg} */

#define read_lock(fd, offset, whence, len) \
            lock_reg((fd), F_SETLK, F_RDLCK, (offset), (whence), (len))
#define readw_lock(fd, offset, whence, len) \
            lock_reg((fd), F_SETLKW, F_RDLCK, (offset), (whence), (len))
#define write_lock(fd, offset, whence, len) \
            lock_reg((fd), F_SETLK, F_WRLCK, (offset), (whence), (len))
#define writew_lock(fd, offset, whence, len) \
            lock_reg((fd), F_SETLKW, F_WRLCK, (offset), (whence), (len))
#define un_lock(fd, offset, whence, len) \
            lock_reg((fd), F_SETLK, F_UNLCK, (offset), (whence), (len))

pid_t   lock_test(int, int, off_t, int, off_t);     /* {Prog locktest} */

#define is_read_lockable(fd, offset, whence, len) \
            (lock_test((fd), F_RDLCK, (offset), (whence), (len)) == 0)
#define is_write_lockable(fd, offset, whence, len) \
            (lock_test((fd), F_WRLCK, (offset), (whence), (len)) == 0)

void    err_msg(const char *, ...);         /* {App misc_source} */
void    err_dump(const char *, ...) __attribute__((noreturn));
void    err_quit(const char *, ...) __attribute__((noreturn));
void    err_cont(int, const char *, ...);
void    err_exit(int, const char *, ...) __attribute__((noreturn));
void    err_ret(const char *, ...);
void    err_sys(const char *, ...) __attribute__((noreturn));

void    log_msg(const char *, ...);         /* {App misc_source} */
void    log_open(const char *, int, int);
void    log_quit(const char *, ...) __attribute__((noreturn));
void    log_ret(const char *, ...);
void    log_sys(const char *, ...) __attribute__((noreturn));
void    log_exit(int, const char *, ...) __attribute__((noreturn));

void    TELL_WAIT(void);        /* parent/child from {Sec race_conditions} */
void    TELL_PARENT(pid_t);
void    TELL_CHILD(pid_t);
void    WAIT_PARENT(void);
void    WAIT_CHILD(void);

#endif  /* _APUE_H */

可以直接copy该文件到实例目录,但是为了多动手,我采用的方法是当用到一个函数时才添加进去,因此暂时包含头文件:

#ifndef _APUE_H
#define _APUE_H

#include<stdio.h>   /* headers for convenience */
#include<stdlib.h>  /* headers for convenience */
#include<stddef.h>  /* for offsetof */
#include<string.h>  /* string lib */
#include<unistd.h> /* for convenience */
#include<signal.h>  /* for conSIG_ERR */

#endif

2.简单运行实例

写好apue.h头文件之后,开始测试一下,编写一个简单的程序调用getpid()函数,包含编写的头文件apue.h

#include "apue.h"
int main()
{
    printf("This process ID is %ld \n", (long)getpid());
    exit(0);
}

保存为getPid.cgcc(没有下载的百度一下)编译, 键入gcc getPid.c -I ../可以得到可执行文件a.out:

gcc编译.png

注意,-I ../原因是因为apue.h存放在../目录里,-I是编译时搜索该目录,运行可执行文件:

运行.png

直接编译源代码

如何实在无法运行实例,也可以将源代码解压,阅读README文件,根据里面要求make(一般系统都是直接make即可)。

小结

OK,APUE前两章内容主要是版本和基本概念介绍,简略过一下,主要是下载或者编写apue.h用于后面所有的实例。通过一个getpid()函数简单演示了编译和运行过程。

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