---
tags: sp講義
---
# sp筆記
# ch01-Linux的安裝與操作
>反正就是一些背景介紹，好無聊的
考試前再看個ppt應該就行

Linux市佔率高所以要使用(Andriod也是)
## 伺服器版本vs桌面版
伺服器：文字(為了不容易當機)
桌面版：圖形化介面
## 一些安裝
# ch01-安裝開發環境
繼續安裝
# ch02.1，gcc與gdb，github, man, gcc及優化選項, gdb
## github簡單介紹
https://mropengate.blogspot.com/2015/04/git-github.html

## vi vim

<mark>這個一定要會</mark>
**文字模式編輯器**
**vim**：vi進階版(多了顏色)
**Emacs**：跟vi差不多功能
簡單來說就是用來直接寫程式碼的
醬就不用下載寫完再上傳了
## 文字介面 圖形化介面

## linux內建說明書

### man
>指令的使用手冊
**man 3 printf**(c用的printf介紹)
3：代表第三本書(共9本)
**man 2 fork**
**man -f**：列出所有的使用手冊
告訴你在哪幾本書裡面可以找到

---

## gcc與gdb
### **gcc：編譯**
-O3容易出錯=>因為可能會幫你把看似沒什麼用的東東處理掉

a=3;
b=a;

醬a就有可能被弄掉
-Os=>編譯出比較小的執行檔

### 指標錯誤

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(){
    int *p; /*指標未給初始值*/
    int ret;
    ret = scanf("%d", p);
    printf("ret = %d, %d",ret, *p);
}

=> gcc pointer.c -g -o pointer
=> gcc ./pointer
<mark>(-o後面放執行檔的名字 -g開啟除錯功能)</mark>
出現Segmentation fault，代表是指標出錯
=> bt
>main(#2) 呼叫 #1, #1呼叫#0

=> up
每up一次會**往下**一層(因為os堆疊是由上往下長)

### **gdb：除錯**
<mark>**gdb -tui ./pointer**</mark>
同時呼叫出簡易圖型化界面

# ch02.2 make,gprofile,valgrind,perf
## make
當發現相依性(時間較新)(這裡是target跟後面兩個.o檔)
=>執行下面一行
簡單來說就是你有重寫某個檔他才會重新編譯這個檔

ex：make hello =>執行hello那行

make後面若沒有跟任何參數的話
就會make all

## gprofile
>GNU C內建的效能衡量工具
(看執行時間之類的)
### 編譯
=> gcc table.c -pg -o table
=> ./table
=> gprof -b table gmon.out
(gmon.out：-pg產生的一些額外程式碼)
### time(不用gprofile)
=> gcc table.c -o table
=> time ./table
real：程式執行真正花的時間(打下指令~程式執行結束)
user：聽不太懂(好像是real*你有幾核心同時在跑)
sys：作業系統核心花的時間(system)

## 使用gdb反組譯
>就會出現組合語言的程式碼
可以看他實際到底是怎麼執行的

=> gdb ./table
=> disassemble main
(main可替換成其他想對其做反組譯的對象的樣子嗎)

## valgrind
>檢查記憶體的相關問題
>分析各個東東佔的時間、記憶體之類的
### 安裝
=> sudo apt install valgrind
=> sudo apt install kcachegrind
(kcachegrind：圖形化界面)
### 編譯
=> gcc -g table.c
=> valgrind --tool=callgrind ./a.out
=> kcachegrind callgrind.out.####
>檔名會叫callgrind.out.####
#：數字
可以先ls找到檔名再進行
他會幫你叫出一個超酷視窗

<mark>但其實結果(消耗的時間)並不精準</mark>
<mark>但對記憶體檢查很有幫助</mark>
>因為他會幫你重新編譯並在每個指令加上額外的檢查程式碼
## gedit
=> gedit table.c
=> gedit table.c &
可以看他的程式碼(幫你打開)
有加&代表執行在background
醬這邊就不會被鎖住，可以繼續打其他指令
## rm
=> rm table.c
刪除檔案

## perf
>
使用perf可以觀看各個執行單元的使用情況
### 安裝
=> sudo apt install linux-tools-common
之後就打
=> perf
看他要你安裝甚麼裝一裝就行

### 介紹
http://wiki.csie.ncku.edu.tw/embedded/perf
perf的底層分為二種，分別是
* hardware performance counter：硬體事件
* software events：軟體事件

我們要用的是hardware performance counter
https://en.wikipedia.org/wiki/Hardware_performance_counter
>透過這些counter可以了解軟體在CPU內執行的具體情形

### sandy bridge
>好像不太重要的樣子

好像是把資料先存進buffer讓網路看起來流暢
但醬會導致有延遲時間

### perf指令

=> sudo perf top
偵測每個指令花了多少的CPU cycles(不知道就看圈起來那裡)
>這邊的cycle可替換為量測其他CPU的效能

p:精準(p越多越精準)

=> sudo perf top -e branch-instructions
(branch-instructions可替換為圖下面其他的(量測其他CPU的效能))
=> perf list
老師介紹了裡面的東東我也是沒聽太懂

# ch02.3 使用clock_gettime
>非常精準的量測時間的函數
>總之就是介紹clock_gettime

## -Wall
=> gcc -Wall...
提示型別轉換
這類型的任何問題都會回報

## 圖形化介面
### Geany
>好像很受歡迎的樣子
### Visual Studio Code
=>-exec 指令
必須先打-exec後面再接linux指令才能跑
### Clion
>可試用1個月

相較於eclipse比較不吃記憶體
### Eclipse

# ch04.1 檔案輸入與輸出
## 檔案在linux是什麼樣子
檔案指標會自動往後移動100bytes
空洞：可能檔案裏面這部分就是沒寫資料(邏輯上有佔空間但可能記憶體根本就沒有配空間給他)
檔案系統支援file hole以避免浪費太多磁碟空間
## ex:mycp
要include 很多東西喔
This is [an example][id] reference-style link.
RDONLY:只讀
WRONLY:只寫
CREAT:若檔案不存在就創一個
後面兩個是權限的後面再說
## open
<mark>open回傳當下可用的最小號碼</mark>
stdout：os稍微優化
stderr：馬上做(os沒有優化空間)
mode:權限(owner, group, others)
### 自學open
=> man 2 open
### open重要參數
## read
## write
## perror
>印出比較詳細一點的錯誤訊息
## errno
>error number
## close
>把檔案關掉
>把檔案內資料清空並讓釋放的資源ㄟ...free之類的
>忘記close的話會浪費系統很多資源

=> lsof - list open files
查看程式打開了哪些檔案與是否忘記關
## 自我學習
不知道在幹嘛

# ch04.2 lseek & file holes
## hole.c
SEEK_SET：從頭
SEEK_CUR：從目前檔案指標位置
SEEK_END(應該是不確定)：從尾

## lseek()
>檔案指標
>不會動到i/o
>描述檔案目前在第幾個byte做讀寫
>不會真的移動或讀寫(虛擬的)
### lseek的whence


## 進階版mycp.c
## 小節

# ch04.3 sync & fsync & fdatasync
meta-data：
例如：檔案的修改日期、檔案的大小、檔案的瀏覽日期等等，這些外加的資料都「附屬」於該檔案，因此稱之為meta-data
<mark>我也沒聽太懂，要用的時候建議再回去看一下</mark>

## 三個比較的實際執行
還沒看

# ch04.4 鎖定檔案flock
## 良心鎖v.s.強制鎖
**良心鎖**：每個process要存取檔案時要自己呼叫lock鎖定此檔案，而若有人已lock此檔，則lock不會成功，直到前一個人unlock後才能繼續執行。
若前一人執行lock，但你不執行而直接存取檔案，是可行的。
=>只防乖乖lock的人無法同時存取檔案
**強制鎖**：若不執行lock而直接存取則會失敗，其他同良心鎖
## flock-良心鎖(advisory locking)

## flock.c
**LOCK_SH**：share lock/read lock，允許兩人同時讀取資料
**LOCK_EX**：exclusive lock/write lock，一次只能一人讀取資料
**LOCK_UN**：unlock，解除鎖定

## flock-強制鎖(mandatory locking)

### 預備動作
三行順序不能調換
=> sudo mount -oremount.mand /
不知道為什麼寫醬才能正確執行

<mark>上面都做完之後這個檔案就可以做強制鎖了！</mark>

## 小結

# ch05 c標準輸出入函數庫與作業系統

## 開檔、寫檔、讀檔
**./tmp**:路徑名
**w**:開啟模式
### fopen的mode參數
### stdin,stdout,stderr
### 自學:fileno
>回傳fd，跟作業系統溝通時用到
### fprintf

### 檔案位置
### 練習append+fseek

## buffer
>增加程式效能
1. c函數庫的buffer
2. os的buffer
3. 硬體(hardward)的buffer
### c函數庫的buffer
>把東西合併一起傳遞
### 設定buffer的大小
這些都可以用但先介紹setvbuf
#### setvbuf
**unbuffered**:例:stderr寫進去馬上傳遞
**line buffered**:跟互動有關的，遇到換行符號才換
**fully buffered**:通常用在寫到檔案，滿了再傳比較有效率

範例程式：

## 讀寫檔案，及檔案結尾
### errors及EOF
### 範例
### 小結
1.使用stream雖然比較方便，速度也往往比較快，但要注意glibc如何管理buffer
2.較大的buffer速度比較快，但萬一系統斷電或當機，也要冒比較大的風險
## 製造系統中唯一的檔案
>一個系統的唯一暫存檔
>每隔一段時間自動幫他暫存
### mktemp
1.產生檔名
2.製造檔案
### 小結

## 未介紹的部分
>對亞洲字元的支援
### wchar.h
### uchar.h

# ch06
## ch06.1 檔案及目錄

### ls -alh

.開頭的都是隱藏檔，其他是普通檔案
r=>讀 w=>寫 x=>可否執行 l=>link捷徑
三組各自代表不同人所擁有的權限：
最前面那欄:一槓(-):檔案，d:目錄，l:link捷徑
-__1__-__2__-__3__-
第一組：owner
第二組：group
第三組：others

123那個是hard-link個數
中間那個是檔案大小(沒列h的話顯示的會是byte大小)


## ch06.2 檔案的特殊屬性set-uid
>執行者:可讀自己的檔案
>檔案owner:執行時就不能看到自己的檔案了，只能看到該檔案owner的檔案

需要set-uid能在兩者之間切換
>euid:執行者
>ruid:檔案owner

例外

### 應用:password

### 超級ls

...

### sticky bit
>現在已經沒有作用了，以前建在檔案上面，現在建在目錄上


## ch06.3 硬連結及軟連結

### hard link
>只可連向檔案不可連向目錄為了避免迴圈
>要連目錄就用soft link
>目前有兩個link指向這個檔案=>2
>hard link上只會有數字(檔案編號)

### soft link
>soft link不會影響數量(2)，他只計hard link
>partition就是根目錄裡的東東(c槽d槽那種)

### 硬碟的處理
>unix裡面掛載的目錄數量可以無限多
>windows有限

### 目錄系統、檔案系統
>/etc/fstab:只有super user可改

#### unix中的file

#### soft link狀況
>要有從頭到該檔案路徑下所有檔案的存取權
>hard link就不用
>若file 6消失，link依然會指向同一個位置，直到真正存取時，作業系統才會發現soft link指向的是不存在的東東(若新建一個file 6，仍能存取這個新的file 6)

### 小結

## ch06.4操作目錄及檔案屬性

### mkdir
>umask:避免權限設定錯誤

### rmdir
>操作前還是要check權限的

### chdir

### getcwd
>pwd回傳目前工作目錄的絕對路徑
>PATH_MAX:有可能不是常數！！

比起用malloc，可以用get_current_dir_name
>直接分配夠大的buffer，回傳buffer address，用完要記得free掉

## ch06.5 條列目錄裡所有的物件

### ls
> 目錄是搜尋樹，不是文字檔(但原本設定是文字檔)

### dirent
>列出目錄中東東
#### dir
#### listDir

## ch06.6 利用stat讀取檔案屬性
>讀的屬性為inode的屬性(較完整)
>更進階版的dir

>st_blocks:佔據多少檔案大小

**atime:上次存取的時間
mtime:上次修改的時間
ctime:上次修改inode的時間(不能改，上面兩個其實都可以改)**
> linux未提供函數修改ctime

>這邊的至少都一定要記得

### dir2

## ch06.7 檔案的操作
umask
>最大權限

以下都是umask的功能
### unlink

### rename

## ch06.8 設定檔案的ACL
> 這兩個是指令
> 理論上可以設置無限個使用者的讀取權限
> 實際上要看檔案配給ACL的空間大小

=>getfacl

=>setfacl
>user: :rw- 沒有特別寫那就是owner(預設的那個)
>group的就是group

mask:若有umask => mask會覆蓋掉umask的設定


### 小結

## ch06.10 監聽檔案異動
> 也可以監聽目錄(特別的檔案)

### inotify

### 小結