1、posi标准理解POSIX标准理解POSIX标准总体分析 POSIX，全称为可移植性操作系统接口，是一种关于信息技术的IEEE标准。它包括了系统应用程序接口（简称API），以及实时扩展C语言。该标准的目的是定义了标准的基于UNIX操作系统的系统接口和环境来支持源代码级的可移植性。现在，标准主要提供了依赖C语言的一系列标准服务，再将来的版本中，标准将致力于提供基于不同语言的规范。该标准对核心需求部分定义了一系列任何编程语言都通用的服务，这一部分服务主要从其功能需求方面阐述，而非定义依赖于编程语言的接口。语言规范主要有两部分组成。一部分包括了访问核心服务的编程语言的标准接口，这些核心服务为标准中基
2、于编程语言的核心需求部分所定义；另一部分包含了一个特殊语言服务的标准接口。基于任何语言，与该标准一致的执行都必须遵循语言规范的任何章节。该标准一共被分为四个部分：（1）陈述的范围和一系列标准参考（第一章）；（2）定义和总概念；（第二章）（3）各种接口设备；（第三章到第九章，第十一章到第十五章）（4）数据交换格式；（第十章）该标准的主要目的有：（1）面向应用（2）定义接口，而不是它的具体实现；（3）涉及资源和可移植性，而非对象；（4）基于c语言；（5）无超级用户，无系统管理；（6）最小限度的接口，最小限度的定义；（7）应用领域广泛；（8）对以前的实现进行最小限度改变；（9）对原有程序代码做最小的
3、修改；（10）实时扩展；以下就对各个章节做简要分析。第一章概述11范围定义范围的关键要素有：（1）定义足够的一套功能适用于实时应用程序领域的重要部分；（2）定义足够的实现规范和性能相关的函数，以便允许实时应用程序完成系统的确定性的响应；12一致性系统须支持标准中定义的接口，系统能够提供标准中没有要求到的函数和工具。在遵循于该标准的实现中，一种一致性文档是需要用到的，它必须具有与该标准相同的结构，包含有全名，数字，和标准所指示的日期，以及头文件和中的界限值等等。该一致性文档详细说明了标准中定义的执行行为。该标准要求了应用程序的一致性，所有遵循标准的应用程序都使用基于c语言的服务。第二章术语和基本
4、需求21定义（1）术语该标准中定义了一系列术语，如一致性文档，被定义的实现，可能性，无用的特性等，还定义了一些通用名词，如绝对路径，存取模式，地址空间，适当权限，定时器，异步I/O操作，后台进程，后台进程组，块文件，阻塞进程，等等。（2）基本概念 扩展安全控制；文件存取允许；文件级别；文件名可移植性；路径名的决定；（3）错误号大部分函数都在外部变量errno中提供了错误号，定义如下：extern int errno;（4）简单系统的数据类型这些数据类型在头文件中定义，它包含了至少以下类型：dev_t:用于设备号；gid_t:用于进程标志符；ino_t:用于文件序列号；inode_t: 用于一些
5、文件参数；nlink_t:用于连接内容；off_t:用于文件大小；pid_t: 用于进程或进程组标志符；size_t: 在c标准（2）中定义；ssize_t:用于返回字节数和错误标志的函数；uid_t:用于用户标志符；（5）环境描述当一个进程开始执行时，将调用一个表示环境的字符串数组，这个数组为外部变量environ所指向，其定义如下：extern char *environ;（6）其他在该章中，标准还总体介绍了c语言定义的一些标志符，数字方面的限制，以及一些符号常量，这些在以后的章节中都会一一出现。以下是OSE服务的简要设计描述的一个清单。这些要求详细叙述在POSIX规范书中。 进程源语进程
6、源语所涉及的函数完成了大多数简单的操作系统服务，如进程处理，进程信号，以及定时器。一般情况下，该标准所确定的进程的所有属性都不能被一个进程源语改变，除非描述符特别指明。 进程环境 目录与文件目录与文件所涉及的函数执行了一系列操作系统服务，例如文件的创建和删除，检测，修改特性。它们提供了主要的方法，进程因为一系列I/O操作使用他们来存取文件和目录。 输入输出原语 这些子文件和管道函数处理输入和输出。功能被指定为进行文件描述符管理和I/O活动之间得平衡调节。 设备驱动和分类函数 该章节描述了一个基本的终端接口和一些基本的终端控制函数，如果执行时被提供，所有的异步通信端口都应该支持它，接口是支持网络
7、连接还是异步端口或者两者都支持由完成者定义，一致性文档应该描述那些设备类型被这些接口所支持。本章的一些函数主要应用与进程的控制终端 基于c语言得服务 系统数据库 数据交换格式 异步 内存管理 执行调度 时钟和定时器 消息传递第三章进程原语31进程的创建和执行1进程创建函数原型：pid_t fork (void)函数功能：调用时需要引用的头文件是,fork()创建了一个新的进程。2执行一个文件函数原型：int exec1(const char *path, const char *arg, );int execv(const char *path, const *char argv );int
8、execle(const char *path, const char *arg, );int execve(const char *path, const *char argv, char *const envp)int execlp(const char *file, const char *arg. );int execvp(const char *file, char *const argv);函数功能：exec系列的函数用一个新的进程映像替代了当前的进程映像，这个新的进程映像创建于一个规则的，可执行文件，叫做新进程映像文件。执行成功无返回值因为调用进程映像以为新的进程映像所覆盖。3.
9、2进程的终止进程的终止有两种情况：（1）从main()函数返回时或者执行exit()或_exit()函数时正常的终止；（2）被abort()函数请求或者接受到一些信号时不正常的终止；1等待进程终止 函数原型：#include#includepid_t wait(int *stat_loc);pid_t waitpid(pid_t pid,int *stat_loc.int options);函数功能：wait（）和waitpid（）允许调用进程获得它的一个子进程的状态信息。Wait()函数将挂起调用进程直到获得了它的子进程的状态信息，或者是直到获得一个终止进程信号；如果pid1并且option
10、s=0，waitpid()函数功能将和waitpid()相同，否则它的功能将依据pid和options的值而改变。2.终止一个进程函数原型：void_exit(int status);函数功能：_exit()函数将终止一个调用进程，该函数不能返回给其调用者3.3信号在头文件终声明了sigset_t类型和sigaction结构。完成所定义的信号分三类：必需的信号；任务控制信号；内存保护信号，分别如下表：必需信号符号常量描述SIGABRT非正常终止信号SIGALRM超时信号SIGFPE错误运算操作SIGHUP为控制中断所检测到的挂断SIGILL无效硬件信号的检测SIGINT交互式信号SIGKILL
11、终止信号SIGPIPE写信号SIGQUIT交互式终止信号SIGSEGV无效内存引用检测信号SIGTERM终止信号SIGUSR1保留信号SIGUSR2保留信号作业控制信号符号常量描述SIGCHLD子进程终止或停止SIGCONT停止后继续SIGSTOP停止信号SIGTSTP交互式的停止信号SIGTTIN从控制终端读SIGTTOU写到控制终端内存保护信号符号常量描述SIGBUS获取内存中不确定的部分每一个进程有一个进程标记（process mask），它定义了一组产生但被阻塞传递的信号集。Sigaction（），sigpromask（），sigsuspend（）函数控制这个进程标记的行为。1.送一个
12、信号到进程函数原型：#include #includeint kill(pid_t pid, int sig)函数功能：该函数发送一个信号到一个由pid指明的进程或者进程组，sig标志了信号类型，其值是0或者上表中的值。如果发送成功，返回0，否则返回1。2.操纵信号集函数原型：#includeint sigemptyset(sigset_t *set);int sigfillset(sigset_t *set);int sigaddset(sigset_t *set, int signo);int sigdelset(sigset_t *set, int signo);int sigiseme
13、ber(const sigset_t *set,int signo);函数功能：sigsetops源语操纵信号集。他们操作以数字为对象，这些数据由应用程序的地址所指向，而不是以系统所知的信号集为对象。3.检测和更改信号的行为函数原型：#includeint sigaction(int sig,const struct sigaction *act,struct sigaction *oact);函数功能：该函数允许调用函数检查与确定的信号相联系的行为，参数sig确定了信号，sigaction结构在头文件中被定义，描述了所采取的行为。如果参数act不为null,它指向一个结构，它指定了与信号相联
14、系的行为。如果参数oact不为null，先前与信号相联系的行为将被存储到由oact指向的地方。4.检查和改变阻塞信号函数原型：#includeint sigprocmask(int how,xonst sigset_t *set,sigset_t *oset);函数功能：该函数用来检查和改变调用进程的信号标记（signal mask），如果参数set不为null，它指向一个信号集的用于改变当前的阻塞集。参数how指明了改变方式，参数oset不为null时，先前的信号标记被存储在它所指向的地方，如果参数set为null，则参数how就没有意义了，而且进程的信号标记不能随函数调用而改变。5.检查未
15、定的信号函数原型：#includeint sigpending(sigset_t *set);函数功能：该函数存储一个信号集，这些信号是在被调用进程传输和未定的情况下阻塞的，由参数set所指向。6.等待一个信号函数原型：#includeint sigsuspend(const sigset_t *sigmask);函数功能：该函数用参数sigmask所指向的信号集取代了进程信号标记（signal mask），然后挂起该进程直到接受到一个信号，其行为是执行信号跟踪功能或者是终止该进程。7.同步接受一个信号函数原型：#include int sigwaitinfo(const sigset_t *
16、set, siginfo_t *info); int sigtimedwait(const sigset_t *set,siginfo_ *info, const struct timespec *timeout );函数功能：该函数从参数set所确定的信号集中选择一个未定的信号出来。如果该函数成功，返回一个信号数；否则返回1。8.排队一个信号到进程函数原型：#includeint sigqueue(pid_t pid,int signo, const union sigval value);函数功能：该函数功能是使由signo确定的信号将参数value所确定的值发送到由pid指明的进程中去。
17、3.4定时器操作1调度警报函数原型：unsigned int alarm(unsigned int seconds);函数功能：当参数seconds指定的一段实时时间过去后，该函数将发送一个SIGALRM信号到调用进程。2.挂起进程的执行函数原型：int pause(void);函数功能：该函数挂起一个调用进程直到得到一个信号，这个信号或者执行信号跟踪功能或者是终止该进程。如果是终止进程，该函数不返回；如果是执行信号跟踪功能，则该函数在信号跟踪函数返回后也要返回。3.延迟进程的执行函数原型：unsigned int sleep(unsigned int seconds);函数功能：该函数使当前
18、进程从执行状态转化为挂起状态，直到参数seconds所指定的一段实时时间过去后，或者是一个唤醒信号跟踪功能或终止进程功能的信号到来。该挂起时间由于系统的其他调度活动可能会比要求的时间长。第四章进程环境4.1进程标志符1.获得进程和父进程的ID函数原型：#includepid_t getpid(void);pid_t getppid(void);函数功能：getpid（）返回调用进程的进程ID,getppid（）返回调用进程的父进程ID.4.2用户ID1获得真实用户，有效用户，真是组，有效组的ID函数原型：#includeuid_t getuid(void);uid_t geteuid(void
19、);gid_t getgid(void);gid_t getegid(void);函数功能：getuid（）返回调用进程的真实用户ID, geteuid()返回调用进程的有效用户ID，getgid（）返回调用进程的真实组ID，getegid（）返回调用进程的有效组的ID。2.设置用户和组的ID函数原型：#includeint setuid(uid_t uid);int setgid(gid_t gid);函数功能：这两个函数分别根据进程的权限设置真实用户ID,有效用户ID，真实组ID，有效组ID。3.获得辅助组ID函数原型：# includeint getgroups(int gidsetsi
20、ze.gid_t grouplist);函数功能：该函数在队列的组列表中填入调用进程的辅助组ID。参数grouplist确定了组列表中的元素个数。4.获得用户名函数原型：char *getlogin(void)函数功能：该函数返回一个指针，指向与调用进程相关的用户名。4.3进程组1.获得进程组ID函数原型：#includepid_t getpgrp(void);函数功能：该函数返回调用进程的进程组ID。2.创建会议并且设置进程组ID函数原型：#includepid_t setsid(void)函数功能：如果调用进程不是进程组的引导者，则该函数将创建一个新的会议。该调用进程应该为新会议的会议引导
21、者，应该为新进程组的引导，应该没有控制终端。进程组的ID应该等于该调用进程的ID。3.为作业控制设置进程组ID函数原型：#includeint setpgid(pid_t pid,pid_t pgid);函数功能：如_POSIX_JOB_CONTROL被定义，则该函数用来加入已经存在的进程组或者创建一个新的进程组。4.4系统标志1.获得系统名函数原型：#includeint uname(struct utsname *name);函数功能：该函数存储了鉴别当前操作系统的信息。4.5时间1得到系统时间函数原型：#includetime_t time(time_t *tloc);函数功能：该函数返
22、回自从一时间点以来的某个时间值，以秒为单位。参数tloc指向一个时间值所存储的地方。2.获得进程时间函数原型：#includeclock_t times(struct time *buffer);函数功能：参数buffer指向一个结构，该函数向该结构填写有关时间的信息。Clock_t和tms结构在中定义。46环境变量1.获取环境函数原型：#includechar *getenv(const char *name);函数功能：该函数在环境列表查找字符串name=value,返回指向value的指针。如果没有找到，则返回null。4.7终端标志1产生终端路径函数原型：#includechar Ic
23、termid(char *s);函数功能：该函数产生一个字符串，作为路径名，提交到当前进程的当前控制终端。2确定终端设备名函数原型：char *ttyname(int fildes);int isatty(int fildes);函数功能：ttyname（）返回一个指针指向一个字符串，它包含了与文件描述符fildes相关的终端名；如果fildes是一个有效的与终端联系的文件描述符，isatty（）返回“1”，否则返回“0”。48可配置的系统变量1获得可配置的系统变量函数原型：#includelong sysconf(int name);函数功能：该函数提供了一个应用方法来决定可配置系统变量的当
24、前值。参数name代表了所查询的系统变量。第五章文件和目录51目录1目录的入口形式头文件定义了一个结构和目录程序用到的类型，没有确定的文件内部格式。Readdir()返回了一个指针指向一个类型对象struct dirent。2目录操作函数原型：#include#includedir *opendir(const char *dirname);struct dirent *readdir(dir *dirp);void rewinddir(dir *dirp);int closedir(dir *dirp);函数功能：opendir()根据参数dirname打开一个目录流；readdir（）返回
25、一个指针，它指向一个目录流中当前位置的目录入口，目录流由参数dirp指向；rewinddir（）重置目录流的位置到目录的起点；closedir（）关闭目录流，如成功，则返回“0”值。52工作目录1改变当前的工作目录函数原型：int chdir(const char *path);函数功能：path指向目录的路径名。该函数使命名的目录成为当前的工作目录。2获得工作目录路径名函数原型：char *getcwd(char *buf,size_t size);函数功能：该函数复制当前工作目录的绝对路径名到buf所指向的队列中。53基本文件的创建1打开一个文件函数原型：#include#include#
26、includeint open(const char *path, int oflag,);函数功能：open（）在文件和文件描述符之间建立了一个连接，它创建了一个指向一个文件的打开文件描述，参数path指向文件的路径名。2创建一个新文件或者重写一个已经存在的文件函数原型：#include#include#includeint creat(const char *path, mode_t mode);函数功能：该函数调用creat（path，mode）相当于open（path，o_wronly/o_creat/o_trunc,mode）;3设置文件的创建标记函数原型：#include#incl
27、udemode_t umask(mode_t cmask);函数原型：umask()设置进程的文件模式创建标记到cmask，并且返回原来的标记值。4连接到一个文件函数原型：int link(const char *existing,const char *new);函数功能：参数existing指向路径名来命名存在文件，参数new指向一个路径名，它命名了一个创建的新的目录入口。该函数为已存在的文件自动的创建一个新的连接，并且将文件连接数加1。54特殊文件创建1生成一个目录函数原型：#include#includeint mkdir(const char *path,mode_t mode);函数功能：该函数依据参数path创建一个新的目录。新目录的允许位根据mode初始化。2创建一个FIFO类型的文件函数原型：#include#includesys/stat.hint mkfifo(const char *path,mode_t mode);函数功能：mkfifo（）创建一个新的fifo类型文件，它由path指向的路径名命名。
