Linux程式設計-12.目錄操作
http://www.openchess.org/noitatsko/programming/ (2001-05-26 10:08:00)
Linux下的目錄是依照標准來實作的，因此，您可以毫無問題地移殖到任何其它UNIX平台。
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getcwd/getwd : 取得目前所在目錄
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#include
char * getcwd(char *buf,size_t size);
buf將會返回目前路徑名稱。
任何的錯誤發生，將會返回NULL。如果路徑長度超過size，errno為ERANGE。getcwd返回的值永遠是沒有symbol link的。
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#include
char *getwd(char *buf);
getwd是個危險的函數，一般都會強烈建議不要用，因為您無法確定最長的目錄長度為多少。PATH_MAX定義了最長的路徑長度。在Linux下所以提供這個函數主要是因為「傳統」。
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chdir/fchdir/chroot : 改變目前所在目錄
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#include
int chdir(const char * pathname);
int fchdir(int fd);
chdir根據pathname變更目前的所在目錄，它只改變該程式的所在目錄。
fchdir根據已開啟的fd(file descriptor)目錄來變更。
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#include
int chroot(const char * path);
chroot改變該程式的根目錄所在。例如chroot("/home/FTP")會將根目錄換到/home/ftp下，而所有檔案操作都不會超出這個圍內。為保障安全性，當chdir("/..")時，將會僅切換到chdir("/")，如此便不會有檔案安全問題。
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mkdir/rmdir : 造/移除目錄
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#include
#include
int mkdir(const char * dirname,mode_t mode);
mkdir會造一個新目錄出來，例如mkdir("/home/foxman",0755);。
如果該目錄或檔案已經存在，則操作失敗。
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#include
int rmdir(char * pathname);
這個函數移除pathname目錄。
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opendir/readdir/closedir/rewinddir : 讀取目錄資訊
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#include
DIR * opendir(const char * pathname);
int closedir(DIR *dir);
strUCt dirent * readdir(DIR *dir);
int rewinddir(DIR *dir);
struct dirent {
long d_ino; /* inode number */
off_t d_off; /* offset to this dirent */
unsigned short d_reclen; /* length of this d_name */
char d_name [NAME_MAX+1]; /* file name (null-terminated) */
};
opendir開啟一個目錄操作DIR，closedir關閉之。
readdir則循序讀取目錄中的資訊，rewinddir則可重新讀取目錄資訊。
以下是個標准例。
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#include
#include
char ** dirGetInfo(const char *pathname)
{
char ** filenames;
DIR * dir;
struct dirent * ent;
int n = 0;
filenames = (char **)malloc(sizeof(char*));
filenames[0]=NULL;
dir = opendir(pathname);
if (!dir) return filenames;
while ((ent = readdir(dir))) {
filenames = (char**)realloc(filenames,sizeof(char*)*(n+1));
filenames[n] = strdup(ent->d_name);
n++;
}
closedir(dir);
filenames = (char **)realloc(filenames,sizeof(char*)*(n+1));
filenames[n] = NULL;
return filenames;
}
Linux程式設計-13.記憶體對映mmap
http://www.openchess.org/noitatsko/programming/ (2001-05-26 11:00:00)
Linux允許將檔案對映到記憶體空間中。如此可以產生一個在檔案資料及記憶體資料一對一的對映，例如字型檔的存取。使用記憶體對映有許多好處：
高速檔案存取。一般的I/O機制通常需要將資料先到緩區中。記憶體對映免去了中間這一層，加速檔案存取速度。
可執行檔可對映到記憶體空間中，使程式動態載入。Linux Dynamic Loading便是如此實作出來的。
新的記憶體可以透過利用/dev/zero來產生全零的檔案。
新的記憶體可以用於執行目的，這對解譯式編譯器非常有用。
可把檔案當成記憶體來用，直接使用指標來操作。
對映的記憶體可當成行程間共享記憶體，該記憶體內容存在檔案中，因此與行程無關。
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頁對齊「Page Alignment」
#include
size_t getpagesize(void);
系統記憶體通常被分割成頁的單位。在Intel及SPARC上，每頁為4096 Bytes(4K)，在Alpha上則為8192 Bytes(8K)。getpagesize返回該系統的頁大小。
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#include
#include
void * mmap(void *start, size_t length, int prot , int flags, int fd, off_t offset);
int munmap(void *start, size_t length);
mmap開啟記憶體對映。
start指定記憶體位置，通常都是用NULL。offset指定檔案要在那裡開始對映，通常都是用0。
protections
PROT_READ
PROT_WRITE
PROT_EXEC
PROT_NONE
flags
MAP_FIXED
MAP_PRIVATE
MAP_SHARED
MAP_ANONYMOUS
MAP_DENYWRITE
MAP_GROWSDOWN
MAP_LOCKED
munmap關閉記憶體對映。
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int msync(const void *start, size_t length, int flags);
如果開啟記憶體對映是希望寫入檔案中，那麽修改過的記憶體會在一段時間內與檔案稍稍有點不同。如果您希望立即將資料寫入檔案中，可使用msync。
start為記憶體開始位置，length為長度。
flags則有三個：
MS_ASYNC : 請Kernel快將資料寫入。
MS_SYNC : 在msync結束返回前，將資料寫入。
MS_INVALIDATE : 讓核心自行決定是否寫入，僅在特殊狀況下使用。
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int mlock(const void *addr, size_t len);
int munlock(const void *addr, size_t len);
鎖住記憶體，僅root有權限這樣做。
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int mlockall(int flags);
鎖住所有記憶體空間。
MCL_CURRENT : 所有的記憶頁都會被鎖住。
MCL_FUTURE : 所有的新增的記憶頁都會被鎖住。
int munlockall(void);
Linux程式設計-14.動態函數庫
http://www.openchess.org/noitatsko/programming/ (2001-05-26 12:10:00)
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本節說明Linux下動態函數庫的使用及設計。
大多數大型的UNIX軟體都會將許多個別的部份拆開來設計，通常這些部份被稱為「plugins」或「modules」。它們會用許多方式來結合，如「pipe」、「IPC」或「shared objects」。
Linux下的Dynamic Linking Loader介面標准來自於Solaris。
在Dynamic Linking的操作方式下，所有的函數及資料變數都被稱為「symbol」，要使用時，需要透過dlsym來找出其實際位址。
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所有動態函數載入的函數均宣告在中，共有四個函數。
void *dlopen (const char *filename, int flag);
const char *dlerror(void);
void *dlsym(void *handle, char *symbol);
int dlclose (void *handle);
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dlopen()的作用為尋找函數庫檔案，開啟它、並做一些初始化的動作。
filename如果以"/"符號開始，dlopen()將不會搜尋該函數庫的路徑，否則它將會透過以下方式搜尋檔案：
透過LD_LIBRARY_PATH所指定的路徑搜尋
/etc/ld.so.cache所指定的路徑。該檔案是由ldconfig所產生，其設定位於/etc/ld.so.conf。
找尋/usr/lib及/lib兩個內定目錄。
flag有三個：
RTLD_GLOBAL : 在函數庫中的變數內定是不輸出的。指定RTLD_GLOBAL可輸出這些變數。
RTLD_LAZY : 當函數被執行時，才找出所使用的變數對照表。
RTLD_NOW : 當函數被載入時，立刻找出所使用的變數對照表。
RTLD_GLOBAL可與RTLD_LAZY或RTLD_NOW結合，RTLD_LAZY及RTLD_NOW不可同時使用。
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dlerror()返回最近發生的錯誤訊息，如果沒有錯誤發生，那麽將會返回NULL。
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dlsym()載入所指定的函數。
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dlclose()關閉開啟的函數庫。它會檢查一個對照計數，將開啟的函數庫次數數量減一，如果為零，則關閉該函數庫。
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hellodl
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hello.so的設計
Linux程式設計-15.同步I/O多重處理
http://www.openchess.org/noitatsko/programming/ (2001-05-26 13:04:00)
同步I/O多重處理(Synchronous I/O Multiplexing)
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當我們在同時間需要處理許多I/O時，例如網路伺服器socket，有時候一個一個處理，程式非常難寫，這時候可以利用select來達成。
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#include
#include
#include
int select(int n, fd_set *readfds, fd_set *writefds,fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
FD_CLR(int fd, fd_set *set);
FD_ISSET(int fd, fd_set *set);
FD_SET(int fd, fd_set *set);
FD_ZERO(fd_set *set);
FD_ZERO清除所有fd_set。
FD_SET將fd加入fd_set中。
FD_CLR將fd從fd_set中移除。
FD_ISSET檢查fd是否屬於該fd_set。
struct timeval {
int tv_sec;
int tv_usec;
};
Linux程式設計-16.TarBall
http://www.openchess.org/noitatsko/programming/ (2001-05-26 14:08:00)
我寫了一個targz的函數庫，專門處理檔案安裝的事宜，這個函數庫在我寫的X Corona Package Installer中使用到。它與zlib一起使用。
targz.h
targz.c
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typedef struct {
char name[100];
char mode[8];
char uid[8];
char gid[8];
char size[12];
char mtime[12];
char chksum[8];
char typeflag;
char linkname[100];
char magic[6];
char version[2];
char uname[32];
char gname[32];
char devmajor[8];
char devminor[8];
char prefix[155];
} TarEntry;
GNU Tar檔案格式
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typedef struct {
char * Package;
char * FileName;
char * path;
gzFile fp;
int size;
int totalsize;
int eXPanding;
int mode;
int result;
TarEntry ** NAME;
} TarBall;
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TarBall * tgzOpen(char * Filename,char * mode);
開啟一個tarball檔，檔名為Filename。
mode
"r"：為讀取模式。
"w"：為寫入模式。
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int tgzLookup(TarBall * tgz);
撷取tarball內檔案資訊。
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int tgzClose(TarBall * tgz);
關閉tarball檔。
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int tgzExpand(TarBall * tgz);
解開檔案。
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int tgzSkip(TarBall * tgz);
跳過下一個檔案，不安裝。
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int tgzAppend(TarBall * tgz,char *FileName);
新增檔案到tarball中，必須要是Write Mode
Linux程式設計-17.SVGALIB
http://www.openchess.org/noitatsko/programming/ (2001-05-26 15:00:00)
SvgaLib是Linux Console下的VGA驅動函數庫。雖然它的品質還是有點低，支援的螢幕卡種類不算太多，但是有許多的游戲及程式都是用它來做開發，可以算是非官方的標准了。如果您准備要在Console下撰寫圖形功能的程式，目前來說SVGALIB是您唯一的選擇。目前使用SVGALIB的程式有許多，中文終端機使用SVGALIB的就有a4c.tty/yact/bcs16。
這裡我只講一些簡單的使用方法，如啟動vga及mouse的使用。要有效地、高階的運用，技巧雜很多，例如a4c.tty就另外往上架一層Star Window Manager，來管理一個小型視窗系統。
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vga
vgamouse
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int vga_setmode(int mode);
int vga_hasmode(int mode);
int vga_setpalette(int index, int red, int green, int blue);
int vga_getpalette(int index, int *red, int *green, int *blue);
int vga_setcolor(int color);
int vga_drawpixel(int x, int y);
int vga_drawline(int x1, int y1, int x2, int y2);
int vga_getpixel(int x, int y);
vga_modeinfo *vga_getmodeinfo(int mode);
unsigned char *graph_mem;
unsigned char *vga_getgraphmem(void);
void vga_setpage(int p);
void vga_setreadpage(int p);
void vga_setreadpage(int p);
void vga_setwritepage(int p);
void vga_setdisplaystart(int a);
void vga_waitretrace(void);
int vga_init(void);
int vga_setrgbcolor(int r, int g, int b);
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#define TEXT 0 /* Compatible with VGAlib v1.2 */
#define G320x200x16 1
#define G640x200x16 2
#define G640x350x16 3
#define G640x480x16 4
#define G320x200x256 5
#define G320x240x256 6
#define G320x400x256 7
#define G360x480x256 8
#define G640x480x2 9
#define G640x480x256 10
#define G800x600x256 11
#define G1024x768x256 12
#define G1280x1024x256 13 /* Additional modes. */
#define G320x200x32K 14
#define G320x200x64K 15
#define G320x200x16M 16
#define G640x480x32K 17
#define G640x480x64K 18
#define G640x480x16M 19
#define G800x600x32K 20
#define G800x600x64K 21
#define G800x600x16M 22
#define G1024x768x32K 23
#define G1024x768x64K 24
#define G1024x768x16M 25
#define G1280x1024x32K 26
#define G1280x1024x64K 27
#define G1280x1024x16M 28
#define G800x600x16 29
#define G1024x768x16 30
#define G1280x1024x16 31
#define G720x348x2 32 /* Hercules emulation mode */
#define G320x200x16M32 33 /* 32-bit per pixel modes. */
#define G640x480x16M32 34
#define G800x600x16M32 35
#define G1024x768x16M32 36
#define G1280x1024x16M32 37
/* additional resolutions */
#define G1152x864x16 38
#define G1152x864x256 39
#define G1152x864x32K 40
#define G1152x864x64K 41
#define G1152x864x16M 42
#define G1152x864x16M32 43
#define G1600x1200x16 44
#define G1600x1200x256 45
#define G1600x1200x32K 46
#define G1600x1200x64K 47
#define G1600x1200x16M 48
#define G1600x1200x16M32 49
typedef struct {
int width;
int height;
int bytesperpixel;
int colors;
int linewidth; /* scanline width in bytes */
int maxlogicalwidth; /* maximum logical scanline width */
int startaddressrange; /* changeable bits set */
int maxpixels; /* video memory / bytesperpixel */
int haveblit; /* mask of blit functions available */
int flags; /* other flags */
/* Extended fields: */
int chiptype; /* Chiptype detected */
int memory; /* videomemory in KB */
int linewidth_unit; /* Use only a multiple of this as parameter for set_displaystart */
char *linear_aperture; /* points to mmap secondary mem aperture of car
int aperture_size; /* size of aperture in KB if size>=videomemory.
void (*set_aperture_page) (int page);
/* if aperture_size void *extensions; /* points to copy of eeprom for mach32 */
/* depends from actual driver/chiptype.. etc. */
} vga_modeinfo;
Linux程式設計-18.Dialog (1)前言
http://www.openchess.org/noitatsko/programming/ (2001-05-26 17:04:00)
dialog是個shell scripts用的，事實上當您下載Linux Kernel時，裡面有個scripts/lxdialog目錄，其實那就是dialog原始碼，只是Linux kernel為了避免與原有dialog相突，將名字修改為lxdialog。當您使用"make menuconfig"時，便是在用dialog這套工具。另外，Slackware的安裝程式，事實上也是用dialog這套工具來做界面的。
您可以利用shell script來呼叫dialog，也可以利用perl來呼叫它，用以提供較友善的使用者界面。
利用dialog這個工具，您可以在不需要寫"艱深"的ncurses的程式的狀況下，使用Shell Script，完成很雜的操作界面，大大減少產品開發時間。
Linux程式設計-19.gpm
http://www.openchess.org/noitatsko/programming/ (2001-05-27 12:10:00)
gpm是Linux console下的滑鼠驅動程式，它主要提供文字模式下的滑鼠事件處理。Linux下文字界面的滑鼠幾乎都是用gpm來處理。
gpm的文件在gpm原始碼的doc目錄中，詳細的說明可參考該目錄中的文件gpm programming guide，此處只提供給您KickStart的一些技巧及一些參考說明。
特別注意到以下的例，需在console下執行，不可在X Window的 Terminal下執行。
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例 : gpm_mouse.c
gpm原始碼中有一個mev.c的程式，主要用來測試滑鼠狀態。事實上，mev.c是個很好的例，本例便是取自mev.c，經過簡化修改而來。
#include
#include
#include
#include
void main(int argc,char **argv)
{
fd_set readset;
Gpm_Event event;
Gpm_Connect conn;
conn.eventMask = ~0;
conn.defaultMask = ~GPM_HARD;
conn.maxMod = 0;
conn.minMod = 0;
if (Gpm_Open(&conn,0)==-1) {
printf("Can not open mouse connection
");
exit(1);
}
while (1) {
FD_ZERO(&readset);
FD_SET(gpm_fd,&readset);
select(gpm_fd+1,&readset,0,0,0);
if (FD_ISSET(gpm_fd,&readset)) {
if (Gpm_GetEvent(&event)>0) {
printf("mouse: event 0x%02X, at %2i %2i (delta %2i %2i),"
"button %i, modifiers 0x%02X
",
event.type,
event.x,event.y,
event.dx,event.dy,
event.buttons,
event.modifiers
);
}
}
}
while (Gpm_Close());
}
編譯
gcc -o gpm_mouse gpm_mouse.c -lgpm
檢驗結果
mouse: event 0x01, at 15 1 (delta -2 -1),button 0, modifiers 0x00
mouse: event 0x01, at 14 1 (delta -1 0),button 0, modifiers 0x00
mouse: event 0x01, at 13 1 (delta -1 0),button 0, modifiers 0x00
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資料結構
typedef struct Gpm_Connect {
unsigned short eventMask, defaultMask;
unsigned short minMod, maxMod;
int pid;
int vc;
} Gpm_Connect;
enum Gpm_Etype {
GPM_MOVE=1,
GPM_DRAG=2, /* exactly one of the bare ones is active at a time */
GPM_DOWN=4,
GPM_UP= 8,
GPM_SINGLE=16, /* at most one in three is set */
GPM_DOUBLE=32,
GPM_TRIPLE=64, /* WARNING: I depend on the values */
GPM_MFLAG=128, /* motion during click? */
GPM_HARD=256, /* if set in the defaultMask, force an already used event to pass over to another handler */
GPM_ENTER=512, /* enter event, user in Roi's */
GPM_LEAVE=1024 /* leave event, used in Roi's */
};
typedef struct Gpm_Event {
unsigned char buttons, modifiers; /* try to be a multiple of 4 */
unsigned short vc;
short dx, dy, x, y;
enum Gpm_Etype type;
int clicks;
enum Gpm_Margin margin;
} Gpm_Event;
typedef int Gpm_Handler(Gpm_Event *event, void *clientdata);
函數宣告
int Gpm_Open(Gpm_Connect * CONN, int FLAGS);
int Gpm_Close(void);
int Gpm_GetEvent(Gpm_Event * EVENT);
int Gpm_Getc(FILE * fp);
#define Gpm_Getchar() Gpm_Getc(stdin)
int Gpm_Wgetch();
#define Gpm_Getch() (Gpm_Wgetch(NULL))
int Gpm_Repeat (int millisecs);
int Gpm_DrawPointer (int X, int Y, int FD);
int GPM_DRAWPOINTER (Gpm_Event *EPTR;)
int Gpm_FitValuesM (int *X, int *Y, int MARGIN);
int Gpm_FitValues (X,Y);
Gpm_FitEvent (EPTR);
char *Gpm_GetLibVersion (int *where);
char *Gpm_GetServerVersion (int *where);
int Gpm_GetSnapshot (Gpm_Event *ePtr);
Linux程式設計-20.getopt
http://www.openchess.org/noitatsko/programming/ (2001-05-27 13:04:00)
getopt在UNIX下的命令列程式特別好用，特別是在你有許多參數要加入時。一般來說，你可以透過「man 3 getopt」來獲得其說明。
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int getopt(int argc, char * const argv[],const char *optstring);
extern char *optarg;
extern int optind, opterr, optopt;
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例：這個例是從manpage抄出來的，蠻不清處的。我會再找時間寫一系列例。
#include
int
main (argc, argv)
int argc;
char **argv;
{
int c;
int digit_optind = 0;
while (1)
{
int this_option_optind = optind ? optind : 1;
int option_index = 0;
static struct option long_options[] =
{
{"add", 1, 0, 0},
{"append", 0, 0, 0},
{"delete", 1, 0, 0},
{"verbose", 0, 0, 0},
{"create", 1, 0, 'c'},
{"file", 1, 0, 0},
{0, 0, 0, 0}
};
c = getopt_long (argc, argv, "abc:d:012",
long_options, &option_index);
if (c == -1)
break;
switch (c)
{
case 0:
printf ("option %s", long_options[option_index].name);
if (optarg)
printf (" with arg %s", optarg);
printf ("
");
break;
case '0':
case '1':
case '2':
if (digit_optind != 0 && digit_optind != this_option_optind)
printf ("digits occur in two different argv-elements.
");
digit_optind = this_option_optind;
printf ("option %c
", c);
break;
case 'a':
printf ("option a
");
break;
case 'b':
printf ("option b
");
break;
case 'c':
printf ("option c with value `%s'
", optarg);
break;
case 'd':
printf ("option d with value `%s'
", optarg);
break;
case '?':
break;
default:
printf ("?? getopt returned character code 0%o ??
", c);
}
}
if (optind < argc)
{
printf ("non-option ARGV-elements: ");
while (optind < argc)
printf ("%s ", argv[optind++]);
printf ("
");
}
exit (0);
}
