System_programming

System Programming 프로그램이 동작하는 구조는 크게 application, kernel, HW 로 분리할 수 있다. _____________ | Library | ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ Application level ------------------------------ _____________ |System call| ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ Kernel level ------------------------------ _____________ | Hardware | ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ H/W level ------------------------------ application level에서는 library를 사용하며, 이 코드들은 library buffer를 사용한다. (open(), read(), write(), close() …) 시스템에서 제공하는 최적의 buffer 단위로 disk에서 값을 읽어오고, library buffer에 담아두면 작은단위로 읽어올 때 효율적이다. 예를들어, 한 줄씩 파일을 읽어야 한다면, 1byte씩 파일에서 ‘\n’을 감지할 때 까지 읽을 수 있지만, BUF_SIZ만큼 파일에서 읽어서 library buffer에 담아두고 library buffer를 1byte씩 읽으며 ‘\n’를 찾는 것이 실행 속도는 더 빠르다. (IO접근은 적을수록 효율적) Kernel level에서는 System call을 사용하며 system buffer를 사용한다. application level 함수를 사용하면, 보통 library buffer를 1차적으로 사용하고, 내부적으로 system call을 수행해 system buffer를 2차적으로 사용하게 된다. printf는 c library 함수이며, ‘\n’을 만나야 화면상에 출력을 한다. ‘\n’이 입력되기 전 까지 문자열들은 library buffer에 기록된다. fprintf는 ‘\n’과 상관없이 문자열을 출력한다. 즉 library buffer를 사용하지 않는다. 파일 입출력 fgetc C에서 파일에 접근하기 위해서는 fopen 함수를 사용한다. fopen은 파일 포인터를 반환하며, 코드 내에서 파일 포인터로 해당 파일에 접근이가능하다. fgetc(FPTR) 함수는 fopen으로 연 파일 포인터를 참조해서 char 하나를 읽고 반환한다. fgetc 함수의 반환 값은 int 형태이다. text file을 읽을 땐, 0xFF값이 내용에 올 수 없지만, binary file을 읽을 땐 중간에 0xFF 값이 올 수 있다. char 형태로 0xFF를 읽으면 -1값에 해당하기 때문에, EOF와 구분이 불가능하여 char 대신 int를 반환하도록 되어있다. 파일 구조체 fopen은 파일 구조체의 주소(포인터)를 반환한다. 파일 구조체는 아래와 같은 내용을 담고 있다. _flags: _IO_read_ptr : 다음 명령시 파일을 읽거나 쓸 위치 _IO_read_end: kernel에서 데이터를 받아서 저장할 버퍼의 끝 위치. _IO_read_base: kernel에서 데이터를 받아서 저장할 버퍼의 시작 위치. 파일에 대한 읽기 명령(fgetc/fgets등) 이 발생했을 때, kernel은 4096byte(BUF_SIZE) 만큼 데이터를 미리 읽어서 이곳에 채워둔다. _fileno: 파일의 offset, kernel에서 해당 파일에 정해준 index(kernel 함수에서 사용할 수 있다.) fopen 시에 파일 구조체가 생성 및 초기화 되지만, IO_read* 인자들은 파일 접근이 이루어짐과 동시에 값이 적용된다. EOF 파일을 끝까지 읽었다고 판단하는 것은, EOF 문자(-1) 으로 판단한다. 하지만 실제파일을 읽어보면 마지막에 -1값이 실제로 들어있지는 않다. EOF 값은 file I/O 함수의 리턴값일 뿐 실제 파일에 기입된 값이 아니다. file I/O 함수는 i-node에 기록된 파일의 크기를 기반으로 파일 끝을 판단한다. ASKII 코드 중 주요 문자의 값 참조 a: 97 A: 68 0: 48 \n: 10 \r: 13 (공백): 32 \t: 9 \0: 0 fguts(BUFF, SIZE, FPTR) 함수는 fopen으로 연 파일 포인터를 참조해서 line 하나를 읽어온다. fputs(BUFF, FPTR) 함수는 fopen으로 연 파일 포인터를 참조해서 line 하나를 출력한다. 리눅스에서 표준 입력/출력/에러는 기본적으로 파일 포인터를 열어둔다. 각각 아래 문자열 혹은 번호로 참조 가능하다. stdin : 표준 입력 stdout : 표준 출력 stderr: 표준 에러 -> 파일 포인터 대신 stdout 을 입력하면 표준 출력으로 문자열이 출력된다. (ex: fputc(BUF, stdout)) ...