一 linux 命令中重定向，使用>实现
通过 大于号 将前面的内容写入到某一个地方
cat main.c > b.txt //cat main 本身的意思是 显示main.c的值，后面加上 > b.txt 会将显示在屏幕上的字符全部写到b.txt中
例子：将 ls -l 的内容 通过重定向 保存到 list.txt中
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ ls -l > list.txt
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ cat list.txt
total 80
drwxrwxr-x 2 hunandede hunandede 4096 2月 20 18:55 aaa
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drwxr-xr-x 3 hunandede hunandede 4096 1月 23 23:28 Documents
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-rw-r--r-- 1 hunandede hunandede 8980 1月 23 20:24 examples.desktop
drwxrwxr-x 2 hunandede hunandede 4096 2月 20 17:39 head
-rw-rw-r-- 1 hunandede hunandede 0 2月 28 08:23 list.txt
drwxr-xr-x 2 hunandede hunandede 4096 1月 23 21:50 Music
drwxrwxr-x 2 hunandede hunandede 4096 1月 23 23:47 mydocument
drwxrwxr-x 3 hunandede hunandede 4096 2月 19 14:05 nginx
drwxr-xr-x 2 hunandede hunandede 4096 1月 23 21:50 Pictures
drwxrwxr-x 3 hunandede hunandede 4096 2月 23 00:40 projects
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二 dup 和dup2 函数 重点是dup2函数的理解和应用
重定向对象的函数就是 dup 和dup2
dup 函数 非重点
函数原型
#include <unistd.h>
int dup(int oldfd);
函数意思
The dup() system call creates a copy of the file descriptor oldfd,
dup函数主要是将 参数fd 拷贝一份，有就是让 多个fd 指向同一个文件
返回值：
成功，返回可以使用的新的值
失败，返回-1，errno被设置
RETURN VALUE
On success, these system calls return the new descriptor. On error, -1
is returned, and errno is set appropriately.
dup2 函数 重点
函数原型
#include <unistd.h>
int dup2(int oldfd, int newfd);
函数参数
oldfd
newfd
函数意义：
使用oldfd 的值 替换 newfd的值
也就是说newfd也会指向oldfd的内容
返回值
成功的话，返回newfd 的值，失败返回-1，errno 被设置。
例子验证：
dup例子
//dup例子int main(int argc , char * argv[]) {int ret = 0;//int fd = open(argv[1], O_RDWR);int fd = open("/home/hunandede/projects/linuxcpp/main.cpp", O_RDWR);//int fd = open("/home/hunandede/projects/linuxcpp/dict.txt", O_RDWR);if(fd == -1){perror("open file fail \n");ret = fd;return ret;}int fd2 = dup(fd);if (fd2==-1) {perror("dup fd error");ret = fd2;return ret;}printf("fd = %d,fd2 = %d\n",fd,fd2);//那么这里可以通过fd2读取fd中的数据吗？测试一下//测试中，我们发现，第一个bufread 前三个字符是 -17 -69 -65， 这是UTF-8格式的前三位，char bufread[10] = { 0 };ret = read(fd2,bufread,10);if (ret<0) {perror("read fd2 error\n");return ret;}else {cout << bufread << endl;}bufread[10] = { 0 };ret = read(fd2, bufread, 10);if (ret < 0) {perror("read fd2 error\n");return ret;}else {cout << bufread << endl;}//前面使用fd2都是可以读取到的，且第二次读取会紧挨着第一次读取到的位置//那么我们接着从fd读，是否可以呢？结果是可以的，那么我们要close 的时候，要close几次呢？bufread[10] = { 0 };ret = read(fd, bufread, 10);if (ret < 0) {perror("read fd error\n");return ret;}else {cout << bufread << endl;}ret= close(fd);cout << "start close rer " << ret<< endl;ret = close(fd2);cout << "end close ret " << ret <<endl;return 0;
}dup2例子
//dup2例子,注意两个问题：
//1.open几个file，就要close几个file
//2.如果使用不同的fd，对同一个文件，进行读写，那么读取的位置不会发生变化，每次都在上一次读取的位置停留int main() {int ret = 0;int fd = open("/home/hunandede/projects/linuxcpp/main.cpp", O_RDWR);int fd2 = open("/home/hunandede/projects/linuxcpp/dict.txt", O_RDWR);cout << fd << " " << fd2 << endl;ret = dup2(fd,fd2);//fd中的内容替换了fd2中的内容，fd还是3，fd2还是4，不过是fd2指向的已经变成fd的指向了cout << "after " << fd << " " << fd2 << endl;char readbuf[10] = { 0 };read(fd2,readbuf,10);cout << readbuf << endl;readbuf[10] = { 0 };read(fd2, readbuf, 10);cout << readbuf << endl;readbuf[10] = { 0 };read(fd, readbuf, 10);cout << readbuf << endl;ret = close(fd);cout << "ret = " << ret << endl;ret = close(fd2);cout << "retaaa = " << ret << endl;return 0;
}三 fcntl实现dup 和 dup2 知道就行
//fcntl实现dup, 知道有这种写法就行
int main() {cout << "start " << endl;int fd = open("/home/hunandede/projects/linuxcpp/main.cpp", O_RDWR);int fd2 = fcntl(fd,F_DUPFD,0);
cout << fd << " " << fd2 << endl; //最后一个参数，表示我们想要的fd的值，但是结果为 3 和 4，这是因为0，已经被占用，系统默认给一个可以使用的空闲的fd。int fd3 = fcntl(fd,F_DUPFD,7);//结果为7 这是因为7没有被使用char readbuf[10] = { 0 };read(fd2, readbuf, 10);cout << readbuf << endl;readbuf[10] = { 0 };read(fd2, readbuf, 10);cout << readbuf << endl;readbuf[10] = { 0 };read(fd, readbuf, 10);cout << readbuf << endl;int ret = close(fd);cout << "ret = " << ret << endl;ret = close(fd2);//clost 这个也不会error，成功关闭。cout << "retaaa = " << ret << endl;return 0;
}四，进程和程序，
程序和进程
程序，是指编译好的二进制文件，在磁盘上存放
不占用系统资源(cpu、内存、打开的文件、设备、锁....)
进程，是一个抽象的概念，与操作系统原理联系紧密。进程是活跃的程序，占用系统资源。在内存中执行。(程序运行起来，产生一个进程)
程序 → 剧本(纸) 进程 → 戏(舞台、演员、灯光、道具...)
同一个剧本可以在多个舞台同时上演。同样，同一个程序也可以加载为不同的进程(彼此之间互不影响)
如：同时开两个终端。各自都有一个bash但彼此ID不同。
五 多道程序设计： 了解
我们会一边看小说，一边听歌，这说明计算机 在 同时的进行两个不同的进程，一个QQ小说，一个千千静听
那么计算机是怎么做到的呢？
在单核CPU 的年代，是通过
它们在管理程序控制之下，相互穿插的运行。多道程序设计必须有硬件基础作为保证。
时钟中断即为多道程序设计模型的理论基础。 并发时，任意进程在执行期间都不希望放弃cpu。因此系统需要一种强制让进程让出cpu资源的手段。时钟中断有硬件基础作为保障，对进程而言不可抗拒。 操作系统中的中断处理函数，来负责调度程序执行。
在多道程序设计模型中，多个进程轮流使用CPU (分时复用CPU资源)。而当下常见CPU为纳秒级，1秒可以执行大约10亿条指令。由于人眼的反应速度是毫秒级，所以看似同时在运行。
1s = 1000ms, 1ms = 1000us, 1us = 1000ns 1000000000
实质上，并发是宏观并行，微观串行！
六 虚拟内存和物理内存映射关系
cpu执行代码的大致逻辑如下
我们在这里是要知道这个 MMU，MMU存在于CPU 的内部，是一个计算机的硬件，
主要功能是：
虚拟地址到物理地址的转换（即虚拟内存管理）、 我们在这里，主要了解这个功能
内存保护、也就是 修改 内存 访问级别。我们在这里，还需要了解这个功能
中央处理器高速缓存的控制 我们在这里，暂时不需要了解这个功能
关于 虚拟内存地址到 物理内存地址的转换
那么这个物理内存和虚拟内存分别指的是什么？他们又是怎么映射的呢？
当每一个程序跑起来的时候，就会给这个程序一个虚拟的内存，如下图左边的部分，
物理内存就是我们买电脑时配置的那块内存，当前假设是512M的金士顿的内存条
物理内存和虚拟内存通过MMU 这个中间翻译官进行映射
好，我们把上图再完善一下，当同时有两个进程 a.out 和 b.out 跑起来的情况
最终图：
也就是，因为不同的进程的kernel中的元素 通过 MMU 最后 映射的物理内存是在 同一片 区域的，因此才有后面学习的进程间通讯的内容，不然怎么通讯呢？
关于 内存保护、也就是 修改 内存 访问级别
从前面的图我们了解到，如果是从user 区域的数据，通过MMU 映射到物理内存
如果是从kernel区域的数据，通过MMU也是映射到物理内存。
那么映射的这个物理内存是怎么区分的呢？
实际上 是MMU做了事情，如果MMU发现你的变量是从user 区域过来的，则在映射成物理内存的时候，会给这个物理内存映射成3级
如果MMU发现你的变量是从kernel 区域过来的，则在映射成物理内存的时候，会给这个物理内存映射成0级
当我们使用write 函数要从user 写到kernel的时候，MMU会将这个3级转化成0级，慢就慢在这里。慢在转化的这个过程。
七 pcb进程块详解
我们知道，每个进程在内核中都有一个进程控制块（PCB）来维护进程相关的信息，Linux内核的进程控制块是task_struct结构体。
/usr/src/linux-headers-3.16.0-30/include/linux/sched.h文件中可以查看struct task_struct 结构体定义。其内部成员有很多，我们重点掌握以下部分即可：
* 进程id。系统中每个进程有唯一的id，在C语言中用pid_t类型表示，其实就是一个非负整数。
* 进程的状态，有 初始态 就绪、运行、挂起、停止等状态。
* 进程切换时需要保存和恢复的一些CPU寄存器。
* 描述虚拟地址空间的信息。
* 描述控制终端的信息。
* 当前工作目录（Current Working Directory）。
* umask掩码。
* 文件描述符表，包含很多指向file结构体的指针。
* 和信号相关的信息。
* 用户id和组id。
* 会话（Session）和进程组。
* 进程可以使用的资源上限（Resource Limit）。
八 linux 相关的环境变量
8.1 使用 env命令查看所有的环境变量
常用的环境变量
LD_LIBRARY_PATH： 动态连接器
PATH： 记录可执行文件目录位置的
SHELL： 记录当前使用的解释器是那个
TERM：当前终端类型是啥，也就是那个黑框框类型是啥，在图形界面终端下它的值是xterm，终端类型决定了一些程序的输出显示方式。比如图形界面终端可以显示汉字，而字符终端一般不行。
LANG 语言和local，决定了字符编码以及时间，货币等信息的显示形式
HOME 当前用户主目录的路径，很多程序需要在主目录下保存配置文件，使得每个用户在运行该程序时都有自己的一套配置。
8.2 使用 echo $xxx 查看某一个具体的环境变量
echo 是回显的意思，如下的语句是显示PATH环境变量的值
echo $PATH
8.3 代码获取 环境变量，getenv函数
获取环境变量值
char *getenv(const char *name); 成功：返回环境变量的值；失败：NULL (name不存在)
练习：编程实现getenv函数。 【getenv.c】
8.4 设置 环境变量 ，setenv函数
设置环境变量的值
int setenv(const char *name, const char *value, int overwrite); 成功：0；失败：-1
参数overwrite取值： 1：覆盖原环境变量
0：不覆盖。(该参数常用于设置新环境变量，如：ABC = haha-day-night)
8.5 删除环境变量的定义， unsetenv函数
int unsetenv(const char *name); 成功：0；失败：-1
注意事项：name不存在仍返回0(成功)，当name命名为"ABC="时则会出错。
