第一章 Unix系统基础知识
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UNIX基础
rwxr-x--x 方
111101001
法 一
75 1
方 法 二
作用 用于非正常中断程序的运行 用于系统通信的中断 用来告诉终端，停止接受输入 告诉终端重新接受输入
# stty -a 显示所有的终端选项
UNIX的基本操作
清除屏幕命令
$ clear
UNIX的基本操作
系统帮助
$ man find
UNIX的基本操作
UNIX系统的关闭
# shutdown –hy 0
UNIX的基本操作 目录操作类命令 文件浏览类命令 文件管理类命令
滤通类命令 系统资源类命令 网络操作类命令
vi的常用命令 系统维护类命令
UNIX的基本操作
内容
UNIX的登录与退出 UNIX用户的切换 UNIX命令行的使用 UNIX控主制机键的的开使机用与关机
清除屏幕 UNIX系统的在线帮助 UNIX系统的重启与关闭
UNIX操作-目录
目录操作命令
ls:显示目录内容 格式:ls [option] [path]
[path]:绝对路径、相对路径
[optin]: -l:显示文件所有属性 -a:显示所有文件含隐含文件 如.profile -s:显示文件占用的block数
UNIX操作-文件的类型与权限
$ ls -l sort -rwxr-x--x 1 myname mygroup 120 Jul 26 10:20 sort
UNIX基础
集成产品部
内容
UNIX操作系统概述 UNIX常用操作命令使用
UNIX简介
内容
UNIX流派与标准 UNIX的特点 UNIX系统组成
UNIX的shell程序 UNIX的用户
unix
ISO C标准由ISO/IEC的C程序设计语言国际标准工作组维护和开发。ISO C标准的意图是提供C程序的可移植 性，使其能适合于大量不同的操作系统，而不只是适合UNIX系统。此标准不仅定义了C程序设计语言的语法和语 义，还定义了其标准库。
1999年，ISO C标准被更新，并被批准为ISO/IEC 9899:1999，它显著改善了对进行数值处理的应用软件的 支持。除了对某些函数原型增加了关键字restrict外，这种改变并不影响本书中描述的POSIX接口。restrict关 键字告诉编译器，哪些指针引用是可以优化的，其方法是指出指针引用的对象在函数中只通过该指针进行访 问。
1999年以来，已经公布了3个技术勘误来修正ISO C标准中的错误，分别在2001年、2004年和2007年公布。 如同大多数标准一样，在批准标准和修改软件使其符合标准两者之间有一段时间延迟。随着供应商编译系统的不 断演化，对最新ISO C标准的支持也就越来越多。
POSIX是一个最初由IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，电气和电子工程师 学会）制订的标准族。POSIX指的是可移植操作系统接口（Portable Operating System Interfacc）。它原来 指的只是IEEE标准1003.1-1988（操作系统接口），后来则扩展成包括很多标记为1003的标准及标准草案。
常用的类Unix系统服务器硬件检测方法包括基于Linux Live技术的检测方法、基于Windows togo技术的检 测方法和基于类Unix系统硬件检测软件的方法。虽使用Linux Live技术能抽取出开源软件的源代码，灵活定制硬 件自动检测软件及生成所需的精简版检测报告。但由于Linux Live系统自带的软件驱动库版本老旧且不完整，在 不同硬件配置机器间的检测中，需耗费大量时间从系统ISO驱动文件库中查找及安装驱动程序（>30min），且常 由于缺乏与最新服务器硬件匹配的驱动文件，造成系统无法启动。基于Windows togo技术的检测方法虽拥有完整 的系统，但相较于基于Linux Live技术的检测方法需要占用的U盘空间大（16GB以上），且对于U盘的读取速度要 求过高。而基于类Unix系统硬件检测软件的方法又存在检测功能单一、兼容性不足和操作难度大的问题。
1999年，ISO C标准被更新，并被批准为ISO/IEC 9899:1999，它显著改善了对进行数值处理的应用软件的 支持。除了对某些函数原型增加了关键字restrict外，这种改变并不影响本书中描述的POSIX接口。restrict关 键字告诉编译器，哪些指针引用是可以优化的，其方法是指出指针引用的对象在函数中只通过该指针进行访 问。
1999年以来，已经公布了3个技术勘误来修正ISO C标准中的错误，分别在2001年、2004年和2007年公布。 如同大多数标准一样，在批准标准和修改软件使其符合标准两者之间有一段时间延迟。随着供应商编译系统的不 断演化，对最新ISO C标准的支持也就越来越多。
POSIX是一个最初由IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，电气和电子工程师 学会）制订的标准族。POSIX指的是可移植操作系统接口（Portable Operating System Interfacc）。它原来 指的只是IEEE标准1003.1-1988（操作系统接口），后来则扩展成包括很多标记为1003的标准及标准草案。
常用的类Unix系统服务器硬件检测方法包括基于Linux Live技术的检测方法、基于Windows togo技术的检 测方法和基于类Unix系统硬件检测软件的方法。虽使用Linux Live技术能抽取出开源软件的源代码，灵活定制硬 件自动检测软件及生成所需的精简版检测报告。但由于Linux Live系统自带的软件驱动库版本老旧且不完整，在 不同硬件配置机器间的检测中，需耗费大量时间从系统ISO驱动文件库中查找及安装驱动程序（>30min），且常 由于缺乏与最新服务器硬件匹配的驱动文件，造成系统无法启动。基于Windows togo技术的检测方法虽拥有完整 的系统，但相较于基于Linux Live技术的检测方法需要占用的U盘空间大（16GB以上），且对于U盘的读取速度要 求过高。而基于类Unix系统硬件检测软件的方法又存在检测功能单一、兼容性不足和操作难度大的问题。
UNIX基础
UNIX的内核（Kernel）
. UNIX操作系统的组件 . 内核的主要功能
UNIX 文件系统
. UNIX文件系统 . 树型目录结构 . UNIX 文件权限
UNIX的壳（Shell）
. Shell的功能 . Vi
UNIX操作系统的历史 :
1960 年 1969 年 1970 年 1973年 70年代中期 AT&T公司开发MULTICS系统,Ken Thompson AT&T 发布UNIX的第一个试用版 AT&T 开发有技术支持的UNIX版本 C编写的 UNIX 加州大学柏克莱分校（BSD）及其他大学 也开发了相应的UNIX版本 80年代早期 商业版本的UNIX发布 90年代早期 IEEE制定新的UNIX标准（POSIX）
Aug 23 2000 Aug 23 2000 Aug 23 2000 Oct 20 2000 Dec 20 16:06
lib -> ./usr/lib lost+found mnt mytemp a.txt
drwxr-xr-x -rw-r--r--
2 root 1 root
other other
drwxr-xr-x -rw-r--r--
2 root 1 root
other other
512 23
Oct 20 2000 mytemp Dec 20 16:06 a.txt
UNIX系统树型目录结构 :
/
b i n
c l i u b s r d e e v t
s t s u y 1 b a s e
相对路径
s t u 1 s y b a s e
a t a p ra o g r m d
it n s a l l
《unix-os教学课件》第一章-绪论
1.2.2 处理器单元——指令处理操作
❖取指令期
CU将指令从内存读到CPU的指令寄存器 CU增加指令指针寄存器的值，以指向内存中下一条指令
的位置 CU给ALU发信号，通知ALU执行该指令
1.2.2 处理器单元——指令处理操作
❖指令执行期
ALU访问指令寄存器中的指令操作码，以确定要执行的 功能并得到指令的输入数据
（3）
: 为一次只执行一个进程设计Leabharlann ，用于单用户环境（4）
: 一次能执行一个用户的多个程序
（5）
: 多个用户可以使用同一个主机
（6）理解分时和虚拟空间的概念
3、UNIX系统的主要特性 了解
❖ 可移植性 可运行各种类型的计算机上，支持不同的硬件
❖ 多用户性能 多个用户同时共享计算机资源
❖ 多任务性能 允许多个任务同时运行，前台、后台
❖ 寄存器、内存、外部存储器的区别
存储器类型
在系统中的位置
寄存器 速度最快的是？
内存
外部存储器
用途 存储哪些数据？
1.2 计算机硬件
❖1.2.5 输出设备 显示器、打印机、声音设备、绘图仪等
1.2 计算机硬件
❖1.2.6 性能评价指标 针对每台计算机的组成部件、各部件间的通信能力 和所有性能指标的综合测量 CPU速度: 指令的执行速度，MIPS/MFLOPS 访问时间: 反映CPU从存储器或I/O设备检索数据 的速度，us/ns 通道容量: 数据传输速率反映CPU与设备间的通 信通道支持的数据传输能力 总体性能指标: 指CPU速度、存储器和I/O设备的 访问时间，以及存储器和I/O设备与CPU间传送 通道的通道容量的综合。
补充1：Unix/Linux环境搭建
UNIX操作系统概述
返回
1、进入和退出UNIX系统 2、登入 3、改变口令 4、注销
返回
1、 UNIX 的体系结构 UNIX及其变种XENIX是一个多用户、多任务的操作系统， 其系统结构大致可分为3个层次
（1）最内层是UNIX内核（Kernel），运行UNIX后，内核长驻内存。 （2）中间一层是命令解释程序，称为外壳（Shell）。外壳只是在输 入命令时才调入内存，当执行完这条命令后就释放外壳所占的内存空间 。因此外壳是用户与内核的接口。用户可以根据需要编制一些功能程序 来扩充Shell命令。 （3）最外层是应用程序，它包括众多的应用软件和除UNIX系统以外 的其他系统软件。
硬盘：hd（1号盘hd0a，1分区hd00,2分区hd01，2号盘hd1a）；
软盘：fd(a盘fd0,b盘fd1)；
终端：tty(tty00,tty01,tty02);
主控台：console; 打印机；lp(lp,lp0,lp,lp2) 盘交换区：swap; 盘根分区：root; 盘用户分区：usr； 存储器：mem; 时钟：clock.
2、UNIX的文件 文件是UNIX文件系统的基本单位，共有三种不同类型的UNIX文件。 分别是：普通文件 就是我们通常所指的程序文件和文本文件
特殊文件 就是指磁带、磁盘等外部设备 目录文件。 文件与目录的命名规则 通配符
3．UNIX命令 UNIX命令是一些可执行的程序，在用户输入一条命令后，操作系统
这条命令中的-rl表示这条命令将以长列表的格式以及倒字母顺序 的排列列出目录中的全部文件。当然，在某些情况多个选择必须分开 表示，如：
copy –a –v source destination 在命令中还可以给出一些别的变量，例如： grep ”all right ”recorder.txt
1、进入和退出UNIX系统 2、登入 3、改变口令 4、注销
返回
1、 UNIX 的体系结构 UNIX及其变种XENIX是一个多用户、多任务的操作系统， 其系统结构大致可分为3个层次
（1）最内层是UNIX内核（Kernel），运行UNIX后，内核长驻内存。 （2）中间一层是命令解释程序，称为外壳（Shell）。外壳只是在输 入命令时才调入内存，当执行完这条命令后就释放外壳所占的内存空间 。因此外壳是用户与内核的接口。用户可以根据需要编制一些功能程序 来扩充Shell命令。 （3）最外层是应用程序，它包括众多的应用软件和除UNIX系统以外 的其他系统软件。
硬盘：hd（1号盘hd0a，1分区hd00,2分区hd01，2号盘hd1a）；
软盘：fd(a盘fd0,b盘fd1)；
终端：tty(tty00,tty01,tty02);
主控台：console; 打印机；lp(lp,lp0,lp,lp2) 盘交换区：swap; 盘根分区：root; 盘用户分区：usr； 存储器：mem; 时钟：clock.
2、UNIX的文件 文件是UNIX文件系统的基本单位，共有三种不同类型的UNIX文件。 分别是：普通文件 就是我们通常所指的程序文件和文本文件
特殊文件 就是指磁带、磁盘等外部设备 目录文件。 文件与目录的命名规则 通配符
3．UNIX命令 UNIX命令是一些可执行的程序，在用户输入一条命令后，操作系统
这条命令中的-rl表示这条命令将以长列表的格式以及倒字母顺序 的排列列出目录中的全部文件。当然，在某些情况多个选择必须分开 表示，如：
copy –a –v source destination 在命令中还可以给出一些别的变量，例如： grep ”all right ”recorder.txt
Unix
重庆邮电大学
数理学院
CPU。在一个分时系统中，通常会有多个程序在同一时刻试图使用 CPU。 操作系统控制应用程序有序地使用 CPU ，就好象一个交通警察在一个复杂的十字路口指挥交通。十 字路口就象是 CPU；每一条在路口交汇的支路好比一个程序，在同一时间，只有一条路的车可以通过这个 路口，而交通警察的作用就是指挥让哪一条路的车通过路口，直到让所有路口的车辆都能通过路口。
重庆邮电大学
数理学院
的工具，而打字员会使用字处理，文档管理的工具。有趣的是：程序员用来修订程序的工具同时也被打字 员用来文档的修订。因此，他们的系统看上去十分相似，但是，每一个用户选择模块都与他或她的应用要 求密切相关。 UNIX 系统的流行很大程度可以归结与： � UNIX 系统的完整性与灵活性使其能适应许多的应用环境。 � 众多的集成的工具提高了用户的工作效率。 � 能够移植到不同的硬件平台。 SHELL Shell 是一个交互的命令解释器。命令是在 SHELL 提示符下键入，shell 会遵照执行键入的命令。用户 通过 shell 与计算机交互。shell 从键盘获得用户键入的命令，然后将命令翻译为内核能够理解的格式。然 后系统就会执行这个命令。 你会注意到 shell 与内核是分离的两部分。如果你不喜欢当前 shell 提供的特性，你能很容易地用另一 种 shell 代替当前的 shell。 一些 shell 是命令行方式，一些提供菜单界面。 UNIX 系统支持的普通的 shell 都包括一个命令解释器 和一个可编程的接口。 有四个最通用的 shell，分别是： Bourne shell --- 由 AT&T 提供的最原始的 shell，由贝尔实验室的 Stephen Bourne 开发。可提供命令的 解释，支持可编程接口,提供诸如变量定义，变量替代，变量与文件测试，分支执行与循环执行等功能。 C Shell (/usr/bin/csh)----C Shell 是在 California Berkeley 大学的 Bill Joy 开发，一般存 在于 BSD 系统 中，于是被称为 California shell,简写名称为 C Shell 。它被认为是 Bourne Shell 的一个改进版本。因为它 提供拉交互的特征例如命令堆栈（－允许简单地调用和编辑以前输入的命令， ）别名（提供对已有命令取 个人的别名） Korn Shell(/usr/bin/ksh)---- 贝尔实验室最新的开发成果，由 David Korn 开发成功。它被认为是是一种 增强型的 Bourne Shell，因为它提供对简单可编程的 Bourne Shell 界面的支持，同时提供 C Shell 的简便交 互的特征。它的代码也被优化来提供一种更快，更高效的 shell。 POSIX Shell: POSIX 是一种命令解释器和命令编程语言，这种 shell 同 Korn Shell 在许多方面都很相 似，它提供历史机制，支持工作控制，还提供许多其他有用的特性 表 1－1 shell 特征的比较
UNIX环境高级编程中文版(文字版带目录)
第1章U N I X基础知识1.1 引言所有操作系统都向它们运行的程序提供服务。
典型的服务有执行新程序、打开文件、读文件、分配存储区、获得当前时间等等，本书集中阐述了U N I X操作系统各种版本所提供的服务。
以严格的步进方式、不超前引用尚未说明过的术语的方式来说明U N I X几乎是不可能的(可能也会是令人厌烦的)。
本章从程序设计人员的角度快速浏览U N I X，并对书中引用的一些术语和概念进行简要的说明并给出实例。
在以后各章中，将对这些概念作更详细的说明。
本章也对不熟悉U N I X的程序设计人员简要介绍了U N I X提供的各种服务。
1.2 登录1.2.1 登录名登录U N I X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/ e t c/p a s s w d文件中查看登录名。
口令文件中的登录项由7个以冒号分隔的字段组成：登录名，加密口令，数字用户I D(224)，数字组I D(20)，注释字段，起始目录( /h o m e/s t e v e n s)，以及s h e l l 程序( /b i n/k s h)。
很多比较新的系统已将加密口令移到另一个文件中。
第6章将说明这种文件以及存取它们的函数。
1.2.2 shell登录后，系统先显示一些典型的系统信息，然后就可以向s h e l l程序键入命令。
s h e l l是一个命令行解释器，它读取用户输入，然后执行命令，用户通常用终端，有时则通过文件(称为s h e l l脚本)向s h e l l进行输入。
常用的s h e l l有：• Bourne shell, /bin/sh• C shell, /bin/csh• KornShell, /bin/ksh系统从口令文件中登录项的最后一个字段中了解到应该执行哪一个s h e l l。
自V 7以来，Bourne shell得到了广泛应用，几乎每一个现有的U N I X系统都提供Bourne shell。
UNIX操作系统
UNIX操作系统UNIX（Unix-like）是一种类Unix操作系统（Operating System）称为类Unix操作系统（Unix-like Operating System，又称为类Unix或类Unix系统）。
它是指基于Unix原始版本的设计思想或完全实现了Unix标准的操作系统。
Unix是由贝尔实验室（AT&T Bell Labs）的肯·汤普逊（Ken Thompson）和丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie）在20世纪70年代早期开发的。
它是一种多用户、多任务操作系统，因其稳定性、安全性、灵活性和可移植性而受到广泛使用。
Unix操作系统具有许多优点。
首先，它具有很高的可移植性，可以轻松地在不同的硬件平台上运行。
其次，它稳定可靠，能够长时间运行而不会崩溃或出现错误。
此外，Unix还具有较高的安全性，采用了强大的访问控制机制来保护用户数据和系统资源。
它还支持多用户和多任务，允许多个用户同时使用系统，并在同一时间执行多个任务。
Unix操作系统在许多领域有着广泛的应用。
它是互联网的基石之一，许多服务器和网络设备都使用Unix操作系统。
此外，它还被广泛应用于科学研究、大型计算和数据存储。
由于Unix的模块化设计和可定制性，许多不同的Unix-like操作系统得以开发，如Linux、BSD、Solaris等。
Linux是一个开源的Unix-like操作系统，由芬兰程序员林纳斯·托瓦兹（Linus Torvalds）在1991年创建。
Linux具有和Unix相似的设计和功能，但是它是免费和开源的。
Linux经过了多年的发展，现在已成为最受欢迎的操作系统之一、它支持多种硬件平台，包括个人计算机、服务器、移动设备等。
它还拥有庞大的开源社区，为用户提供了丰富的软件和工具。
许多企业和组织选择使用Linux操作系统，因为它提供了高度的可定制性和安全性。
总之，UNIX操作系统是一种基于Unix原始版本设计思想或完全实现了Unix标准的操作系统。
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由麻省理工学院，AT&T贝尔实验室和通用电气合 作进行的操作系统项目，被设计运行在GE-645大 型主机上 肯·汤普逊和丹尼斯·里奇在此基础上开发了一个新 的多任务操作系统，包括命令解释器和一些实用程 序，戏称为UnICS，后演变为UNIX
2010-12-27
Cla.R
7
UNIX历史
1971年，肯·汤普逊和丹尼斯·里奇发明了C语言， 并重写UNIX系统 1982 年，AT&T基于版本7开发了第一个商业 版UNIX System Ⅲ，随后发布了UNIX System V Release 1，成为一个重要参考版本 1991年，System V Release 4（SVR4） 发布， 结束了UNIX版本混乱的局面 1993年以后，大多数商业UNIX发行商都基于 SVR4开发自己的UNIX变体。
2010-12-27 Cla.R 17
UNIX下若干重要常识
用户标识
用户ID
用户ID是一个数值，他向系统标识各个不同的用户。用户 不能更改其用户ID，通常每个用户有一个唯一的用户ID 用户ID为0的用户为根用户（root）或者超级用户 （superuser）
组ID
组ID是一个数值，由系统管理员在指定用户登录名时分配 组被用于将若干用户分到不同的项目组或部门去，进而允 许同组的各个成员之间共享资源 组文件（/etc/group）将组名映射为数字组ID 使用getuid()和getgid()函数获取user ID和group ID。
（美）Bruce Molay 著，杨宗源等译
《UNIX环境高级编程 UNIX环境高级编程 环境高级编程》（第2版）
（美）W.Richard Stevens，Stephen A.Rago著，尤晋元等译
《Windows核心编程 核心编程》（第5版） 核心编程
（美）Jeffrey, J.，（法）Christophe, N.著，葛子昂等译
UNIX研究版本 UNIX分时系统V8,V9,V10
2010-12-27 Cla.R 31
UNIX标准化及实现
SVR4
UNIX system V release 4 前身是AT&T的UNIX Software Operation 集成了多个系统的功能和特色
度量一个进程的执行时间，UNIX系统使用三个进程时间值 时钟时间－进程运行的时间总量 用户CPU时间－执行用户指令所用的时间 系统CPU时间－为该进程执行内核程序所经历的时间
2010-12-27
Cla.R
20
UNIX下若干重要常识
系统调用和库函数
UNIX版本的实现都提供定义明确、数量有限、可直 接进入内核的入口点，被称作系统调用（system call） UNIX还为用户提供了通用函数，这些库函数可能会 使用一个或多个系统调用。 从实现者的角度观察，系统调用和库函数有质的不 同，但是从使用者的角度来看，二者都是以C函数 的形式出现。必要的时候，库函数可以被替换，但 是系统调用，却不行。 系统调用通常提供一个最小接口，库函数通常提供 比较复杂的功能
2010-12-27 Cla.R 26
示例（4）
从标准输入读命令并执行，类shell功能
2010-12-27
Cla.R27Fra bibliotek示例（5）
从标准输入读命令并执行
2010-12-27
Cla.R
28
UNIX标准化及实现
1989年，C语言的ANSI标准X3.159-1989获得批准，后 被采纳为ISO/IEC9899:1990国际标准
掌握UNIX系统编程基础知识 掌握WINDOWS系统程序设计基础知识 掌握UNIX系统环境下编程技术 通过实际程序设计， 通过实际程序设计，掌握开发程序的基本过程
2010-12-27 Cla.R 4
课程介绍
课程教材及参考资料
《Unix/Linux编程实践教程 Unix/Linux编程实践教程 编程实践教程》
13
UNIX下若干重要常识
文件和目录
UNIX文件系统是目录和文件组成的一种层次结构，目录的起 点称为根（root，’/’），目录是一个包含许多目录项的文件 在逻辑上，可以认为每个目录项都包含一个文件名，同时还 包含该文件的属性信息，文件属性包括：文件的类型（目录/ 文件？），文件大小、所有者、权限、被修改时间，使用stat 和fstat函数可以获取文件属性的一个信息结构
ANSI: American National Standards Institute ISO: International Organization for Standardization IEC: International Electronical Commission
IEEE POSIX指的是可移植的操作系统接口
基本定义，系统接口，Shell和实用程序，基本理论
2002年，ISO采纳为ISO/IEC 9945:2002成为国际标准
2010-12-27
Cla.R
30
UNIX标准化及实现
UNIX实现有三个重要的分支
AT&T
System III和System V，用于商业版
加州大学伯克利分校
4.x BSD实现
AT&T贝尔实验室的计算科学研究中心
2010-12-27
Cla.R
16
UNIX下若干重要常识
出错处理
UNIX函数出错时，常返回一个负值，而且 整型变量errno常被设置为含有附加信息的 一个值 文件<errno.h>中定义了符号errno以及可以 附给它的各种常量，这些常量都以字符’E’ 开头 使用strerror和perror两个函数可以通过 errno的值获取并打印出错信息
2010-12-27 Cla.R 19
UNIX下若干重要常识
时间值
UNIX下两种不同的时间值
日历时间。从1970年1月1日00:00::00以来国际标准时间 （UTC）所经过的秒数累积值。使用time_t类型保存 进程时间（CPU时间）。用以度量进程使用的CPU资源， 以CPU时钟的滴答（click）计算。使用clock_t类型保存。
2010-12-27
Cla.R
14
UNIX下若干重要常识
输入和输出
文件描述符（file descriptor）
是一个小的非负整数，Kernel用它标识一个特定 进程正在访问的文件
标准输入、标准输出、标准出错
每当运行新程序，shell都会为其打开三个文件描 述符：标准输入（standard input）、标准输出 （standard output）、标准出错（standard error） 通常，这三个描述符都链向终端
2010-12-27 Cla.R 15
UNIX下若干重要常识
程序和进程
程序（program）是存放在磁盘 上，处于某个目录的一个可执行 文件。可以使用6个exec函数中 的一个由内核将程序读入存储器 （RAM） 进程（process）是程序的执行 实例。UNIX系统确保每一个进 程都有一个唯一的数字标识符－ 进程ID，进程ID是一个非负整数。 使用fork，exec和waitpid三个主 要函数实现对进程的控制
2010-12-27
Cla.R
29
UNIX标准化及实现
Single UNIX Specification（单一UNIX规范）是 POSIX.1标准的一个超集，相应的系统接口全集被称为 X/Open系统接口（XSI, X/Open System Interface）， 只有遵循XSI的实现才能称为UNIX系统 Single UNIX Specification（SUS）由Open Group发布， 2001年出版了第三版，与IEEE1003.1－2001规范相同， 分成4部分
基于操作系统编程技术
王 勇 cla@ 电子科技大学 计算机科学与工程学院
第一章 UNIX系统基础知识
提
纲
课程介绍 UNIX体系结构 UNIX下的若干重要常识 UNIX下的常用命令 UNIX标准化及实现 程序实例分析 问题讨论
2010-12-27 Cla.R 3
课程介绍
课程名称：《基于操作系统编程技术 基于操作系统编程技术》 基于操作系统编程技术 上课地点：清水河校区 A310 上课时间：第1～17周，周一第7，8节，共48学时 课程目标：
2010-12-27
Cla.R
12
UNIX下若干重要常识
Shell
Shell是一个命令行解释器，它读取用户输入，然后执行命令， 用户可以通过终端（交互式shell）或者通过文件（shell脚本， shell script）向shell进行输入 UNIX系统常见的shell
2010-12-27
Cla.R
课程需要的前序知识
C++语言程序设计基础，操作系统基础，计算机组成原理和 体系结构，数据结构等
2010-12-27 Cla.R 5
课程介绍
考核方式：
笔试（60%）+ 平时作业（10%）＋ 期中 考试(10%) + 课外实验（20％）
2010-12-27
Cla.R
6
UNIX历史
迄今为止最有生命力的OS！ 1969年起源于一个失败的项目－Multics
2010-12-27
Cla.R
22
示例（1）
列出一个目录中的所有文件，类ls命令
2010-12-27
Cla.R
23
示例（2）
将标准输入复制到标准输出
2010-12-27
Cla.R
24
示例（3）
用标准I/O将标准输入复制到标准输出
2010-12-27
Cla.R
25
标准I/O
标准I/O提供了一种对不用缓冲I/O函数的带缓 冲的接口，使用标准IO函数可以无需担心如何 选取最佳的缓冲区大小，例如示例2中的 BUFFSIZE常量 标准IO函数的另一个优点是简化了对输入行的 处理，例如fgets函数读完整的行，而read函数 读指定字节数，不知道何时是行结束。 标准I/O函数库提供了能够控制该库所使用的 缓冲风格的函数。
2010-12-27
Cla.R
7
UNIX历史
1971年，肯·汤普逊和丹尼斯·里奇发明了C语言， 并重写UNIX系统 1982 年，AT&T基于版本7开发了第一个商业 版UNIX System Ⅲ，随后发布了UNIX System V Release 1，成为一个重要参考版本 1991年，System V Release 4（SVR4） 发布， 结束了UNIX版本混乱的局面 1993年以后，大多数商业UNIX发行商都基于 SVR4开发自己的UNIX变体。
2010-12-27 Cla.R 17
UNIX下若干重要常识
用户标识
用户ID
用户ID是一个数值，他向系统标识各个不同的用户。用户 不能更改其用户ID，通常每个用户有一个唯一的用户ID 用户ID为0的用户为根用户（root）或者超级用户 （superuser）
组ID
组ID是一个数值，由系统管理员在指定用户登录名时分配 组被用于将若干用户分到不同的项目组或部门去，进而允 许同组的各个成员之间共享资源 组文件（/etc/group）将组名映射为数字组ID 使用getuid()和getgid()函数获取user ID和group ID。
（美）Bruce Molay 著，杨宗源等译
《UNIX环境高级编程 UNIX环境高级编程 环境高级编程》（第2版）
（美）W.Richard Stevens，Stephen A.Rago著，尤晋元等译
《Windows核心编程 核心编程》（第5版） 核心编程
（美）Jeffrey, J.，（法）Christophe, N.著，葛子昂等译
UNIX研究版本 UNIX分时系统V8,V9,V10
2010-12-27 Cla.R 31
UNIX标准化及实现
SVR4
UNIX system V release 4 前身是AT&T的UNIX Software Operation 集成了多个系统的功能和特色
度量一个进程的执行时间，UNIX系统使用三个进程时间值 时钟时间－进程运行的时间总量 用户CPU时间－执行用户指令所用的时间 系统CPU时间－为该进程执行内核程序所经历的时间
2010-12-27
Cla.R
20
UNIX下若干重要常识
系统调用和库函数
UNIX版本的实现都提供定义明确、数量有限、可直 接进入内核的入口点，被称作系统调用（system call） UNIX还为用户提供了通用函数，这些库函数可能会 使用一个或多个系统调用。 从实现者的角度观察，系统调用和库函数有质的不 同，但是从使用者的角度来看，二者都是以C函数 的形式出现。必要的时候，库函数可以被替换，但 是系统调用，却不行。 系统调用通常提供一个最小接口，库函数通常提供 比较复杂的功能
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示例（4）
从标准输入读命令并执行，类shell功能
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Cla.R27Fra bibliotek示例（5）
从标准输入读命令并执行
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UNIX标准化及实现
1989年，C语言的ANSI标准X3.159-1989获得批准，后 被采纳为ISO/IEC9899:1990国际标准
掌握UNIX系统编程基础知识 掌握WINDOWS系统程序设计基础知识 掌握UNIX系统环境下编程技术 通过实际程序设计， 通过实际程序设计，掌握开发程序的基本过程
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课程介绍
课程教材及参考资料
《Unix/Linux编程实践教程 Unix/Linux编程实践教程 编程实践教程》
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UNIX下若干重要常识
文件和目录
UNIX文件系统是目录和文件组成的一种层次结构，目录的起 点称为根（root，’/’），目录是一个包含许多目录项的文件 在逻辑上，可以认为每个目录项都包含一个文件名，同时还 包含该文件的属性信息，文件属性包括：文件的类型（目录/ 文件？），文件大小、所有者、权限、被修改时间，使用stat 和fstat函数可以获取文件属性的一个信息结构
ANSI: American National Standards Institute ISO: International Organization for Standardization IEC: International Electronical Commission
IEEE POSIX指的是可移植的操作系统接口
基本定义，系统接口，Shell和实用程序，基本理论
2002年，ISO采纳为ISO/IEC 9945:2002成为国际标准
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UNIX标准化及实现
UNIX实现有三个重要的分支
AT&T
System III和System V，用于商业版
加州大学伯克利分校
4.x BSD实现
AT&T贝尔实验室的计算科学研究中心
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UNIX下若干重要常识
出错处理
UNIX函数出错时，常返回一个负值，而且 整型变量errno常被设置为含有附加信息的 一个值 文件<errno.h>中定义了符号errno以及可以 附给它的各种常量，这些常量都以字符’E’ 开头 使用strerror和perror两个函数可以通过 errno的值获取并打印出错信息
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UNIX下若干重要常识
时间值
UNIX下两种不同的时间值
日历时间。从1970年1月1日00:00::00以来国际标准时间 （UTC）所经过的秒数累积值。使用time_t类型保存 进程时间（CPU时间）。用以度量进程使用的CPU资源， 以CPU时钟的滴答（click）计算。使用clock_t类型保存。
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UNIX下若干重要常识
输入和输出
文件描述符（file descriptor）
是一个小的非负整数，Kernel用它标识一个特定 进程正在访问的文件
标准输入、标准输出、标准出错
每当运行新程序，shell都会为其打开三个文件描 述符：标准输入（standard input）、标准输出 （standard output）、标准出错（standard error） 通常，这三个描述符都链向终端
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UNIX下若干重要常识
程序和进程
程序（program）是存放在磁盘 上，处于某个目录的一个可执行 文件。可以使用6个exec函数中 的一个由内核将程序读入存储器 （RAM） 进程（process）是程序的执行 实例。UNIX系统确保每一个进 程都有一个唯一的数字标识符－ 进程ID，进程ID是一个非负整数。 使用fork，exec和waitpid三个主 要函数实现对进程的控制
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UNIX标准化及实现
Single UNIX Specification（单一UNIX规范）是 POSIX.1标准的一个超集，相应的系统接口全集被称为 X/Open系统接口（XSI, X/Open System Interface）， 只有遵循XSI的实现才能称为UNIX系统 Single UNIX Specification（SUS）由Open Group发布， 2001年出版了第三版，与IEEE1003.1－2001规范相同， 分成4部分
基于操作系统编程技术
王 勇 cla@ 电子科技大学 计算机科学与工程学院
第一章 UNIX系统基础知识
提
纲
课程介绍 UNIX体系结构 UNIX下的若干重要常识 UNIX下的常用命令 UNIX标准化及实现 程序实例分析 问题讨论
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课程介绍
课程名称：《基于操作系统编程技术 基于操作系统编程技术》 基于操作系统编程技术 上课地点：清水河校区 A310 上课时间：第1～17周，周一第7，8节，共48学时 课程目标：
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UNIX下若干重要常识
Shell
Shell是一个命令行解释器，它读取用户输入，然后执行命令， 用户可以通过终端（交互式shell）或者通过文件（shell脚本， shell script）向shell进行输入 UNIX系统常见的shell
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课程需要的前序知识
C++语言程序设计基础，操作系统基础，计算机组成原理和 体系结构，数据结构等
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课程介绍
考核方式：
笔试（60%）+ 平时作业（10%）＋ 期中 考试(10%) + 课外实验（20％）
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UNIX历史
迄今为止最有生命力的OS！ 1969年起源于一个失败的项目－Multics
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示例（1）
列出一个目录中的所有文件，类ls命令
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示例（2）
将标准输入复制到标准输出
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示例（3）
用标准I/O将标准输入复制到标准输出
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标准I/O
标准I/O提供了一种对不用缓冲I/O函数的带缓 冲的接口，使用标准IO函数可以无需担心如何 选取最佳的缓冲区大小，例如示例2中的 BUFFSIZE常量 标准IO函数的另一个优点是简化了对输入行的 处理，例如fgets函数读完整的行，而read函数 读指定字节数，不知道何时是行结束。 标准I/O函数库提供了能够控制该库所使用的 缓冲风格的函数。