存档在 2011年8月

线程的那些事儿

2011年8月28日

1.线程

通过操作系统原理课,我们知道进程是系统资源分配的基本单位,线程是程序独立运行的基本单位。线程有时候也被称作小型进程,首先,这是因为多个线程之间是可以共享资源的;其次,多个线程之间的切换所花费的代价远远比进程低。

在用户态下,使用最广泛的线程操作接口即为POSIX线程接口,即pthread。通过这组接口可以进行线程的创建以及多线程之间的并发控制等。

2.轻量级进程

如果内核要对线程进行调度,那么线程必须像进程那样在内核中对应一个数据结构。进程在内核中有相应的进程描述符,即task_struct结构。事实上,从Linux内核的角度而言,并不存在线程这个概念。内核对线程并没有设立特别的数据结构,而是与进程一样使用task_struct结构进行描述。也就是说线程在内核中也是以一个进程而存在的,只不过它比较特殊,它和同类的进程共享某些资源,比如进程地址空间,进程的信号,打开的文件等。我们将这类特殊的进程称之为轻量级进程(Light Weight Process)。

按照这种线程机制的理解,每个用户态的线程都和内核中的一个轻量级进程相对应。多个轻量级进程之间共享资源,从而体现了多线程之间资源共享的特性。同时这些轻量级进程跟普通进程一样由内核进行独立调度,从而实现了多个进程之间的并发执行。

3.POSIX线程库的实现

用户线程和内核中轻量级进程的关联通常实在符合POSIX线程标准的线程库中完成的。支持轻量级进程的线程库有三个:LinuxThreads、NGPT(Next-Generation POSIX Threads)和NPTL(Native POSIX Thread Library)。由于LinuxThreads并不能完全兼容POSIX标准以及NGPT的放弃,目前Linux中所采用的线程库即为NPTL。

4.线程组

POSIX标准规定在一个多线程的应用程序中,所有线程都必须具有相同的PID。从线程在内核中的实现可得知,每个线程其实都有自己的pid。为此,Linux引入了线程组的概念。在一个多线程的程序中,所有线程形成一个线程组。每一个线程通常是由主线程创建的,主线程即为调用pthread_create()的线程。因此该线程组中所有线程的pid即为主线程的pid。

对于线程组中的线程来说,其task_struct结构中的tpid字段保存该线程组中主线程的pid,而pid字段则保存每个轻量级进程的本身的pid。对于普通的进程而言,tgid和pid是相同的。事实上,getpid()系统调用中返回的是进程的tgid而不是pid。

5.内核线程

上面所描述的都是用户态下的线程,而在内核中还有一种特殊的线程,称之为内核线程(Kernel Thread)。由于在内核中进程和线程不做区分,因此也可以将其称为内核进程。毫无疑问,内核线程在内核中也是通过task_struct结构来表示的。

内核线程和普通进程一样也是内核调度的实体,只不过他们有以下不同:

1).内核线程永远都运行在内核态,而不同进程既可以运行在用户态也可以运行在内核态。从另一个角度讲,内核线程只能之用大于PAGE_OFFSET(即3GB)的地址空间,而普通进程则可以使用整个4GB的地址空间。

2).内核线程只能调用内核函数,而普通进程必须通过系统调用才能使用内核函数。

 参考:

1. 深入理解Linux内核 第三版

删除ubuntu冗余的开机启动菜单

2011年8月27日

相信很多ubuntu的使用者对10.04情有独钟,因为该版本是一个长期支持版(Long-Term Support,LTS)。不过随着系统的更新,开机启动菜单会出现多个内核版本,这样看起来很不清爽而且还占用磁盘空间。本文将描述如何清理这些冗余的内核版本。

删除系统内多余的内核

1.查看当前系统中的内核

我们先查看当前系统中存在那些内核版本。使用如下命令即可查询:

edsionte@edsionte-desktop:~/桌面$ dpkg --get-selections | grep "linux-image"
linux-image-2.6.32-21-generic			install
linux-image-2.6.32-32-generic			install
linux-image-2.6.32-33-generic			install
linux-image-generic				install

dpkg是Debian Linux的软件包管理系统,选项–get-selections即得到匹配包的状态,包的匹配可以由gerp来完成。关于dpkg的更多内容本文稍候将详细说明。

2.查看当前系统的版本

删除其他多余内核版本时,先查看当前系统的版本号以免误删系统。使用uname命令即可查看。

edsionte@edsionte-desktop:~/桌面$ uname -r
2.6.32-33-generic

3.删除冗余的内核版本

当前的内核版本是2.6.32-33,我们删除其他的内核版本即可,使用apt-get remove命令即可。

edsionte@edsionte-desktop:~/桌面$ sudo apt-get remove linux-image-2.6.32-21-generic linux-image-2.6.32-32-generic

然后再使用apt-get autoremove命令可以自动删除/usr/src下的源码头文件目录。重新系统后,可以看到在启动菜单中只剩一个内核版本了。

ubuntu软件包管理器

在上述清楚内核版本的过程中,我们用到了dpkg和apt-get两个包管理工具,这两个软件包管理工具有什么区别呢?

我们常用的apt-get是一个命令式的软件包管理器,该管理器从网络上下载所需软件包,并且解决软件包之间的依赖关系。比如,我们要下载安装软件包A,如果A软件包需要B软件包的支持,那么apt-get install的时候也会同时下载并安装B软件包。

而dkpg(Debian PacKaGe)则是一个底层的软件包管理器,它只用来管理本地的软件包。比如使用dpkg -i yourpkg.deb即可在本地安装软件。

关于这两个包管理器的使用方法可参见这里

基于Socket API的C/S通信:以树形结构显示服务器端目录(2)

2011年8月11日

3.客户端的实现

由于客户端采用面向对象的Qt来编码,因此客户端比较容易实现。客户端的主要功能是:以列表形式显示指定目录下的文件以及相关属性;当用户点击文件列表中的某个目录时进入该子目录,并显示子目录下的文件列表;可以返回到当前目录的父目录。

根据上述需求,客户端的界面设计可以参考下图,即通过一个QTableWidget来显示某个目录下的所有文件,该部件的使用方法可以参考Qt Assitant。

接下来重点说明通信部分的功能实现。在服务器程序中,服务器向客户端发送的数据有两种,一种即为文件数,另一种则为所有文件信息形成的字节流。那么在客户端中则相应的有接受函数recvDirInfo()。

void configShowUI::recvDirInfo()
{
    //1.先接受指定目录下文件的数目
    int fileNum = 0;
    if (cli.recvData(&fileNum, sizeof(int)) == 0) {
        ui->statusLabel->setText("ERROR:receive fileNum error!");
    }

    //2.接收指定目录下的文件名序列
    char *dirbuf = NULL;
    if ((dirbuf = (char *)malloc(DATA_MAX * 10)) == NULL) {
        ui->statusLabel->setText("ERROR:malloc error!");
    }
    memset(dirbuf, 0, DATA_MAX * 10);
    if (cli.recvData(dirbuf, DATA_MAX * 10) == 0) {
        ui->statusLabel->setText("ERROR:receive dir info error!");
    } else {
        ui->statusLabel->setText("receive dir info success!");
        this->printCurDir(QString(dirbuf), fileNum);
        free(dirbuf);
    }
}

该函数有两种使用场景,其一为客户端与服务器连接成功时,此时服务器要向客户端发送指定目录下的文件列表(服务器主动发送),因此应该调用该函数。其二为当用户在客户端的文件列表中点击某个子目录时,客户端此时主动要求服务器发送指定子目录下的文件列表(服务器被动发送),此时应该调用该函数。

第二种情景可以采用Qt中的信号–槽机制(可以参考Qt Assitant了解相关概念),当用户点击了文件列表中的某个子目录时,该列表部件(fileWidget)就发送cdNextDir(QString)信号(该信号在),包含列表部件的当前部件(this)接收到这个信号后就做出相应操作,即执行槽函数cdNextDirOperation(QString)。这对信号和槽之间还传递了pathname这个变量,该变量存储了子目录的完整路径。下面的连接函数应该在当前部件的构造函数中完成。

    connect(this->fileWidget, SIGNAL(cdNextDir(QString)), this, SLOT(cdNextDirOperation(QString)));

槽函数cdNextDirOperation(QString)指定的动作很简单,即先向服务器发送“读取下级目录”的指令,再将该子目录的完整路径发送到服务器端,接着再调用recvDirInfo()。可以看到客户端和服务器之间的数据交互是同步发生的。

void configShowUI::cdNextDirOperation(QString pathname)
{
    char cd[] = "cd";
    if (cli.sendData(cd, strlen(cd)) == 0) {
        ui->statusLabel->setText("ERROR: send cd command error!");
        exit(1);
    }

    if (cli.sendData(pathname.toUtf8().data(), pathname.size()) == 0) {
        ui->statusLabel->setText("ERROR: send pathname error!");
        exit(1);
    }

    this->recvDirInfo();
}

在上述的recvDirInfo()中,如果客户端成功接收了服务器发送的字节流数据,那么就调用printCurDir()对字节流进行解析,然后以列表形式显示在客户端。这里的解析过程由具体的需求而定,再次不再赘述。

基于Socket API的C/S通信:以树形结构显示服务器端目录(1)

2011年8月10日

在基于socket API的C/S模型中,有时候需要这样的需求:

1.客户端可以即时获取服务器指定目录下的文件列表及属性;
2.在当前目录下点击某个子目录,可以进入并获取该子目录下的文件列表及其属性;
3.在当前目录下可以返回到上一级目录;

如果C/S模型基于FTP协议,那么这个需求就很容易实现,不过需要事先将服务器端的主机设置为FTP服务器。如果C/S模型是基于TCP/IP协议,那么实现起来就有一些麻烦。

本文所描述的C/S模型即基于TCP/IP协议,服务器程序采用Linux C编写,运行在Linux主机上;而客户端采用Qt以及原生的Socket API编写,以友好的交互界面运行在Windows或LInux主机上。

1.服务器程序实现概述

概括的说,服务器和客户端之间的通信总是“客户端发送请求–服务器接受请求并发送数据–客户端接受数据并解析”这样的循环过程。也就是说,服务器需要一直监听客户端发送的数据,根据发送数据的不同服务器作出相应的操作。客户端发送的数据均为字节流,但是根据其功能不同,我们可以将这些字节流分为两种:第一种为指令型数据,这些数据并不是客户和服务器之间真正交互的数据,而是客户端指定服务器做出相应操作的命令;第二种为请求数据,这类数据才是客户端和服务器用来进行数据交互的。

根据上面的理解,服务器和客户之间的交互模型大致是这样的:服务器和客户连接成功后,服务器首先将指定目录下的文件名及文件属性发送至客户端,客户端进行解析生成文件列表;当用户在客户端点击相应子目录(或上级目录名)后,客户端给服务器发送读取子目录(或上级目录)的指令;服务器收到该命令后,读取相应子目录(或上级目录)下的所有文件并发送至客户端。

在上述过程中,服务器对应的代码模型如下:

int server_dir(int client_fd)
{
	sendDir(client_fd, "/home/edsionte/");

	while (1) {
		memset(recvbuf, 0, CONFIGSTRUCT_LENGTH);
          	if (recv(client_fd, recvbuf, CONFIGSTRUCT_LENGTH, 0) < 0) {
	          	my_error("recv", errno, __LINE__);
           	}

		if (strcmp(recvbuf, "command1") == 0) {
			do_command1();
		} else if (strcmp(recvbuf, "cd") == 0) {
			sendNextDir(client_fd);
		} else if (strcmp(recvbuf, "command2") == 0) {
			do_command2();
		}
                …………
                else {
			do_anotherthing();
		}

	return 1;
}

比如客户端请求获得/home/edsionte/目录下的所有文件列表,那么一开始先通过sendDir函数获得该目录下的所有文件。接着服务器通过进入一个死循环而实现无限监听客户端到功能,服务器根据从客户端接受的不同“指令”从而做出相应处理。比如当服务器检测到客户端发送的数据为“cd”时,则进入sendNextDir函数,该函数即获得/home/edsionte/下某个子目录下的所有文件。

2.服务器的具体实现

在实现服务器的过程中主要涉及三个函数,下面将依次对所涉及的函数进行说明。

readDir()读取pathname目录下的所有文件,将文件以其相关属性保存到dirbuf中,将该目录下的文件数保存到num中。该函数具体的实现过程容易理解:先打开pathname目录,再利用循环依次读取该目录下的所有文件及相应的文件属性。并且在读取的过程中,依次将文件名和文件属性按照一定的格式拼接成一个字符流。

int readDir(char *pathname, char *dirbuf)
{
	DIR *mydir;
	struct dirent *myentry;
	struct stat mystat;
	char filepath[DATA_MAX];
	int num = 1;

	if ((mydir = opendir(pathname)) == NULL) {
		my_error("opendir", errno, __LINE__);
	}

	if (pathname[strlen(pathname) - 1] != '/')
		pathname[strlen(pathname)] = '/';
	strcpy(dirbuf, pathname);
	strcat(dirbuf, "\n");
	strcat(dirbuf, "..:1\n");

	while ((myentry = readdir(mydir)) != NULL) {	
		if ((strcmp(myentry->d_name, ".") == 0) || (strcmp(myentry->d_name, "..") == 0))
			continue;
		memset(filepath, 0, DATA_MAX);
        	strcpy(filepath, pathname);
		strcat(dirbuf, myentry->d_name);

		strcat(filepath, myentry->d_name);
		if (lstat(filepath, &mystat) == -1) {
			my_error("stat", errno, __LINE__);
		}
	
		if (S_ISDIR(mystat.st_mode)) {
			strcat(dirbuf, ":1");
		} else {
			strcat(dirbuf, ":0");
		}

		strcat(dirbuf, "\n");
		num++;
	}//while

	return num;
}

sendDir()先开辟一定大小的内存空间dirbuf,再通过readDir()获得相应字节流;再通过客户端套接字client_fd,将pathname目录下的文件数和该目录下的数据字节流发送至客户端。

void sendDir(int client_fd, char *pathname)
{
	int num;

	char *dirbuf = NULL;
	if ((dirbuf = (char *)malloc(DATA_MAX * 10)) == NULL) {
		my_error("malloc", errno, __LINE__);
	}
	memset(dirbuf, 0, DATA_MAX * 10);
	num = readDir(pathname, dirbuf);
	if (send(client_fd, &num, sizeof(num), 0) == -1) {
		my_error("send", errno, __LINE__);
	}

	if (send(client_fd, dirbuf, strlen(dirbuf), 0) == -1) {
		my_error("send", errno, __LINE__);
	}
	free(dirbuf);
}

当服务器接收到客户端“进入下级目录”的命令(程序中用字节流“cd”表示)时就掉用sendNextDir()。该函数先接收客户端发送来的下级目录的完整路径,再调用sendDir()。

void sendNextDir(int client_fd)
{
	char pathname[DATA_MAX];
	memset(pathname, 0, DATA_MAX);
	if (recv(client_fd, pathname, DATA_MAX, 0) == -1) {
		my_error("recv", errno, __LINE__);
	}

	sendDir(client_fd, pathname);
}

通过上述四个函数就可以基本实现本文一开始提出的需求。

windows 7 ultimate product key

windows 7 ultimate product key

winrar download free

winrar download free

winzip registration code

winzip registration code

winzip free download

winzip free download

winzip activation code

winzip activation code

windows 7 key generator

windows 7 key generator

winzip freeware

winzip freeware

winzip free download full version

winzip free download full version

free winrar download

free winrar download

free winrar

free winrar

windows 7 crack

windows 7 crack

windows xp product key

windows xp product key

windows 7 activation crack

windows7 activation crack

free winzip

free winzip

winrar free download

winrar free download

winrar free

winrar free

download winrar free

download winrar free

windows 7 product key

windows 7 product key