Linux系統編程（第2版）筆記 （本書基本上就是Linux C API的簡單使用說明，入門層級的）

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目錄 1入門和基本概念 2檔案I/O 3緩衝I/O 4進階檔案I/O 5進程管理 6進階進程管理 7線程 8檔案和目錄管理 9記憶體管理 10訊號 11時間（這裡談不上系統編程了，就是C庫API） 12附錄A C語言的GCC擴充 13附錄B 參考書目

入門和基本概念檔案I/O

1. read(): EINTR EAGAIN
   1. 其他錯誤：EBADF EFAULT EINVAL EIO
2. Append模式：每次write之前的檔案位置更新是原子操作
3. 延遲寫：/proc/sys/vm/dirty_expire_centisecs
4. O_DIRECT：長度、位移均應是底層裝置扇區（一般4KB）的整數倍
5. lseek --> pread/pwrite：避免了多個線程操作同一個fd時的競爭
6. p51 select()和poll()都是水平觸發，不是邊緣觸發
7. poll() vs select()
   1. 對值較大的檔案描述符，後者要檢查集合中的每個位，而前者只是個鏈表（但是複雜的資料結構怎麼傳遞進核心的？）
   2. select()返回時重新建立fd_set，而poll()會把events和revents分開
8. VFS、頁緩衝、頁回寫

緩衝I/O

1. p72 ungetc：只要有足夠的記憶體，Linux允許無限次放回
2. p72 rewind(stream) => fseek(stream, 0, SEEK_SET)且清空錯誤
3. p80 fflush()只是把使用者緩衝資料寫入核心緩衝，不保證最終寫到物理介質上（fsync）
4. setvbuf：_IO{N,L,F}BUF 無緩衝/行緩衝/塊緩衝
5. flockfile：允許遞迴加鎖？

進階檔案I/O

1. 向量I/O？：readv/writev
2. epoll（Linux專有？）
   1. epoll_create1
   2. epoll_ctl(epfd, op, fd, event) <-- 這個API看上去夠複雜的了
      1. event->events |= EPOLLET; 邊緣觸發？（非阻塞I/O，需要仔細檢查EAGAIN？）
   3. epoll_wait
3. mmap
   1. long page_size = sysconf( _SC_PAGESIZE ); //或getpagesize()、直接PAGE_SIZE
   2. p109 庫函數如glibc，經常使用mremap()來實現高效的realloc()
   3. POSIX.1 mprotect() 要麼唯讀，要麼唯寫，要麼可執行，不能同時
   4. madvise()：準確預讀？（除非是POSIX_FADV_RANDOM）
4. synchronnous vs synchronized
   1. 非同步I/O（aio）
5. I/O調度器
   1. 基本操作：合并、排序
   2. Deadline
   3. Anticipatory
   4. CFQ
   5. Noop（不排序）
   6. 排序：按絕對路徑／inode／物理塊

進程管理

1. execl
2. fork
   1. COW：這些頁被標記為唯讀，如果有進程試圖修改，就會發生缺頁中斷
3. fork + exec => vfork：不要用。嚴格來講，vfork是有bug的，考慮當exec調用失敗，父進程將一直被掛起...
4. POSIX/C89 exit()
   1. atexit
   2. SIGCHLD
5. 等待子進程終止
   1. wait
   2. waitpid
   3. waitid*
   4. BSD wait3 wait4（這裡3,4指參數個數）
   5. system
      1. 在執行command過程中，會阻塞SIGCHLD，同時SIGINT、SIGQUIT會被忽略
      2. p153 利用fork()、exec系統調用和waitpid()實現system()是一個非常有用的練習
      3. 安全隱患＊
6. 使用者和組＊
   1. ｛實際、有效、保留｝使用者ID/組ID（由於允許setuid/setgid，導致這裡的複雜性，有沒有更好一點的設計方法？）
7. 會話和進程組（只在實現shell時需要瞭解吧？略）
8. 守護進程
   1. 大致處理：pid=fork() --> setsid() --> chdir("/") --> chose(0..NR_OPEN) --> open("/dev/null", O_RDWR) --> dup(0);dup(0)
   2. daemon(nochdir, noclose)

進階進程管理

1. CPU約束 vs I/O約束
2. CFS（根據權值，而非時間片）
3. sched_yield()
4. nice(人品值) -_-
   1. 更好的：get/setpriority
   2. ioprio_get/set
5. sched_get/setaffinity
6. 即時系統（這裡討論的內容似乎有點過多了）
   1. 延遲、抖動*、截止期限
   2. 即時調度策略（靜態優先順序，不受nice影響）：SCHED_FIFO/RR/OTHER
7. 資源現狀（rlimit）*

線程

1. p205 coroutines和fibers（超出了本書的探討範疇？k）
2. p212 鎖住資料，而不是代碼
3. Pthreads
   1. LinuxThreads -> NPTL ( -> NGPT？）
   2. pthread_setcancelstate/type, pthread_cancel
   3. join（應該只有一個可以）和detach（使得不可join）
   4. 互斥*

檔案和目錄管理

1. stat/lstat/fstat
2. chmod/fchmod
3. chown/lchown/fchown
4. 擴充屬性xattr（略）
5. getcwd
6. chdir/fchdir
7. mkdir/rmdir/opendir/readdir/closedir/getdents
8. link(oldpath, newpath)
9. symlink
10. unlink
11. 移動檔案：rename
12. 裝置節點
    1. /dev/null, /dev/zero, /dev/full
    2. /dev/random, /dev/urandom
13. 帶外通訊（ioctl）
14. inotify
    1. p270 零長度數組（但是實際上導致記憶體配置了許多不同大小的塊？）

記憶體管理

1. 匿名記憶體映射（不會造成資料區段片段？）
   1. glibc用來滿足大的分配，臨界值一般為128KB
   2. p = mmap(NULL, 512*1024, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_ANONYMOUS|MAP_PRIVATE, -1, 0);
2. mallopt*
   1. $ MALLOC_CHECK=1 ./test
3. p300 不要使用alloca()分配的記憶體作為函數調用的參數
   1. C99變長數組（VLAs）：char buf[i];
4. 記憶體操作
   1. memset, bzero ＝＝〉優先使用calloc？
   2. memcmp
   3. memmove：可安全處理記憶體地區重疊問題（memcpy不支援）
5. mlock*
6. 樂觀的分配策略（僅到實際寫時才分配）, OOM Killer

訊號

1. p329 在訊號中確保可重新進入的函數*
2. 訊號集*
   1. sigprocmask
   2. sigpending
   3. sigsuspend
   4. sigaction

時間（這裡談不上系統編程了，就是C庫API）

1. typedef long time_t;
2. struct timeval { tv_sec; tv_usec; }
3. struct tm { ... }
4. time --> gettimeofday

附錄A C語言的GCC擴充

1. __attribute__((noinline/pure/const/noreturn/...))
2. likely(x)/unlikely(x)
3. __builtin_return_address
4. case 1 ... 10:

附錄B 參考書目 

Linux系統編程（第2版）筆記 （本書基本上就是Linux C API的簡單使用說明，入門層級的）