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\begin{document}

\title{UNIX 환경에서의 C 프로그래밍 II}
\author{오 성 규}
\organization{SPARCS} 
\date{1993년 7월 13일}
\titlepage

\begin{slide}
\subsection{스트링 다루는 함수들}
\begin{itemize}

\item{Character Classification}
\begin{large}
\begin{verbatim}
    #include <ctype.h>
\end{verbatim}
\begin{itemize}
\item {\tt isalpha(c) } --- 글자 -- a 에서 z 까지 또는 A 에서 Z 까지 
\item {\tt isupper(c) } --- 대문자 -- A 에서 Z까지. 
\item {\tt islower(c) } --- 소문자 -- a 에서 z까지. 
\item {\tt isdigit(c) } --- 숫자 -- 0 에서 9 까지. 
\item {\tt isxdigit(c) } --- 16진 숫자 -- 0 에서 9, a 에서 f, 또는 A 에서 F까지. 
\item {\tt isalnum(c) } --- 글자또는 숫자 
\item {\tt isspace(c) } --- 빈칸, 탭, 캐리지리턴, 새줄, form feed. 
\item {\tt ispunct(c) } --- punctuation 문자(제어문자나 글자제외한 것) 
\item {\tt isprint(c) } --- 프린트가능 문자 -- 0x20(space) 에서 0x7E(tilde) 까지. 
\item {\tt iscntrl(c) } --- delete 문자 (0x7F) 또는 일반 제어문자 (0x20보다 작은). 
\item {\tt isascii(c) } --- 0x80보다 작은 ASCII 문자 
\item {\tt isgraph(c) } --- 눈에 보이는 그림문자 -- 0x21(느낌표!)에서 0x7E(tilde) 
\end{itemize}
\end{large}
\vspace{0.5cm}

\item{Character Conversion Macros}
\begin{large}
\begin{verbatim}
    #include <ctype.h>
\end{verbatim}
\begin{itemize}
\item  {\tt  toupper(c) } --- 대문자로 변환
\item  {\tt  tolower(c) } --- 소문자로 변환
\item  {\tt  toascii(c) } --- 0x7F로 mask하여 아스키문자로 변환
\end{itemize}
\end{large}

\end{itemize}
\end{slide}

\begin{slide}
\begin{itemize}
\item {Functions for Handling Null-Terminated Strings}
\begin{large}
\begin{verbatim}
    #include <strings.h>
\end{verbatim}
\begin{itemize}
\item  {\tt  strlen(s) \ \ \ \ \ \ \ \ \ } --- s안의 null이 아닌 문자의 갯수
\item  {\tt  strcmp(s1, s2) \ \ \ \ } --- s1과 s2를 비교한 결과
\item  {\tt  strncmp(s1, s2, n) } --- 최대 n개의 문자에 대해서만 비교
\item  {\tt  strcpy(s1, s2) \ \ \ \ } --- s2를 s1에 복사
\item  {\tt  strncpy(s1, s2, n) } --- 최대 n개의 문자에 대해서만 복사
\item  {\tt  strcat(s1, s2) \ \ \ \ } --- s2를 s1에 덧붙임
\item  {\tt  strncat(s1, s2, n) } --- 최대 n개의 문자에 대해서만 덧붙임
\item  {\tt  index(s, c) \ \ \ \ \ \ \ } --- s에서 c를 찾아 주소를 넘겨줌. 못찾으면 NULL
\item  {\tt  rindex(s, c) \ \ \ \ \ \ } --- 끝에서부터 찾아 줌. 못찾으면 NULL
\end{itemize}
\end{large}
\end{itemize}


\begin{itemize}
\item {Byte String and Bit String Functions}
\begin{large}
\begin{verbatim}
    #include <strings.h>
\end{verbatim}
\begin{itemize}
\item  {\tt  bcmp(b1, b2, length) \ } --- b1과 b2를 비교 같으면 0, 다르면 0아님
\item  {\tt  bcopy(b1, b2, length) } --- b1을 b2에 length길이만큼 복사
\item  {\tt  bzero(b, length) \ \ \ \ \ } --- b에 length길이만큼 0으로 만듦
\item  {\tt  ffs(i) \ \ \ \ \ \ } --- 첫번째 설정된 bit를 찾아줌. 맨 오른쪽이 1, 없으면 0
\end{itemize}
\end{large}
\end{itemize}
\end{slide}


\begin{slide}
\subsection{Low-Level File I/O}
\begin{Large}
\begin{itemize}

\item{File Descriptor}
\begin{large}
\begin{itemize}
	\item 모든 입출력(I/O)는 화일을 읽고 쓰는 것으로 이루어 짐
	\item 하나의 같은 방식으로 프로그램과 주변장치와의 통신함.
	\item file descriptor --- small positive integer
	\item ex) READ(5,...) , WRITE(6, ...) in FORTRAN
	\item 표준입출력 --- 0이 표준입력, 1이 표준출력, 2가 표준오류출력
	\item redirection --- 표준입출력의 변경으로 가능함
\end{itemize}
\end{large}
\vspace{0.5cm}

\item{{\tt read()} and {\tt write()}}
\begin{large}
\begin{itemize}
	\item 모든 입력과 출력은 {\tt read()}와 {\tt write()}를 통함.
\end{itemize}
\begin{verbatim}
       n_read = read(fd, buf, n);
       n_write = write(fd, buf, n);
\end{verbatim}
\begin{itemize}
	\item 돌려주는 값 --- 실제 수행된 크기
	\item 화일 끝 --- 0, 오류발생 : -1
\end{itemize}
\begin{verbatim}
    #define BUFSIZ 1024

    main()  /* copy input to output */
    {
        char     buf[BUFSIZ];
        int n;

        while ((n = read(0, buf, BUFSIZ)) > 0)
            write(1, buf, n);
        exit(0);
    }
\end{verbatim}
\end{large}
\end{itemize}
\end{Large}
\end{slide}

\begin{slide}
\begin{Large}
\begin{itemize}
\item {{\tt open()}, {\tt close()}, {\tt unlink()}}
\begin{large}
\begin{verbatim}
    int fd;
    fd = open(name, rwmode);
\end{verbatim}
\end{large}

\begin{large}
\begin{itemize}
	\item name --- 화일이름, rwmode --- 모드 (0, 1, 2)
	\item 돌려주는 값 --- 화일 descriptor, 오류발생 : -1
	\item file descriptor갯수의 제한
	\item {\tt close(fd) } --- 사용을 끝냄
	\item {\tt unlink(fd) } --- 화일시스템에서 화일이름을 지움
\end{itemize}
\end{large}
\vspace{0.5cm}

\item {Random Access --- {\tt lseek()}}
\begin{large}
\begin{itemize}
	\item sequential I/O, random I/O
\end{itemize}
\begin{verbatim}
        lseek(fd, offset, origin);
\end{verbatim}
\begin{itemize}
	\item offset --- long value
	\item origin --- 0(처음에서부터), 1(현재위치에서부터), 2(끝에서부터)
	\item 화일의 끝으로 갈 경우
\end{itemize}
\begin{verbatim}
        lseek(fd, 0L, 2);
\end{verbatim}
\begin{itemize}
	\item 임의의 위치에서 읽기
\end{itemize}
\begin{verbatim}
get(fd, pos, buf, n) /* read n bytes from positition pos */
int fd, n;
long pos;
char *buf;
{
    lseek(fd, pos, 0);   /* get to pos */
    return (read(fd, buf, n));
}
\end{verbatim}
\end{large}
\vspace{0.5cm}
\item{Error Processing}
\begin{large}
\begin{itemize}
	\item 일반적으로 오류가 발생하면 -1를 넘긴다.
	\item 오류의 종류에 대해서는 errno라는 외부변수에 저장된다.
	\item {\tt perror}함수를 사용하여 메세지를 출력할 수 있다.
\end{itemize}
\end{large}
\end{itemize}
\end{Large}
\end{slide}

\begin{slide}
\subsection{Binary I/O}
\begin{itemize}

\item{{\tt fread()} Function}
\begin{large}
\begin{verbatim}
fread(pointer, sizeof *pointer, items, stream)
    char *pointer;
    int items;
    FILE *stream;
\end{verbatim}
\begin{itemize}
	\item pointer --- object의 블럭에 대한 포인터
	\item items --- object의 갯수
	\item stream --- 입력 스트림
	\item 돌려주는 값 --- 실제 읽혀진 object의 갯수
\end{itemize}
\end{large}
\vspace{0.5cm}

\item{{\tt fwrite()} Function}
\begin{large}
\begin{verbatim}
fwrite(pointer, sizeof *pointer, items, stream)
    char *pointer;
    int items;
    FILE *stream;
\end{verbatim}
\begin{itemize}
	\item pointer --- object의 블럭에 대한 포인터
	\item items --- object의 갯수
	\item stream --- 출력 스트림
	\item 돌려주는 값 --- 실제 쓰여진 object의 갯수
\end{itemize}
\end{large}
\vspace{0.5cm}

\end{itemize}
\end{slide}

\begin{slide}
\subsection{메모리 관리}
\begin{Large}
\begin{itemize}

\item{{\tt malloc()} Function --- Allocate Memory}
\begin{large}
\begin{verbatim}
char *malloc(num);
    unsigned num;
\end{verbatim}
\begin{itemize}
	\item num 바이트를 할당한다.
	\item 돌려주는 값 --- 할당된 주소, 오류발생 : NULL
	\item {\tt malloc(0)}는 정의되어 있지 않다.
\end{itemize}
\end{large}
\vspace{0.5cm}

\item{{\tt free()} Function --- Free Allocated Memory}
\begin{large}
\begin{verbatim}
int free(ptr);
    char *ptr;
\end{verbatim}
\begin{itemize}
	\item {\tt malloc()}에의해 할당된 메모리를 돌려준다.
	\item 돌려주는 값 --- 1(성공), 0(실패, errno)
	\item 잘못된 주소를 넘겨주면 메모리관리가 불가능해진다.
\end{itemize}
\end{large}
\vspace{0.5cm}

\item{{\tt calloc()} Function --- Allocate Memory for C Objects}
\begin{large}
\begin{verbatim}
char *calloc(num, size);
    unsigned num;
    unsigned size;
\end{verbatim}
\begin{itemize}
	\item 각 size에 대해 num갯수를 할당한다.
	\item {\tt malloc()}과는 달리 내용을 0으로 초기화해준다.
\end{itemize}
\end{large}
\vspace{0.5cm}


\item{{\tt cfree()} Function --- Free Allocated Memory }
\begin{large}
\begin{verbatim}
(void) cfree(ptr, num, size)
    char *ptr;
    unsigned num;
    unsigned size;
\end{verbatim}
\begin{itemize}
	\item {\tt calloc()}에서 할당된 메모리를 돌려준다.
	\item 잘못된 주소를 넘겨주면 메모리관리가 불가능해진다.
\end{itemize}
\end{large}
\vspace{0.5cm}


\item{{\tt realloc()} Function --- Change Size of Allocated Bloack}
\begin{large}
\begin{verbatim}
char *realloc(ptr, size)
    char *ptr;
    unsigned num;
\end{verbatim}
\begin{itemize}
	\item {\tt calloc()}에서 할당된 메모리를 돌려준다.
	\item 잘못된 주소를 넘겨주면 메모리관리가 불가능해진다.
\end{itemize}
\end{large}
\vspace{0.5cm}


\item{{\tt memalign()} Function --- Allocate to Alignment Boundary}
\begin{large}
\begin{verbatim}
char *memalign(alignment, size)
    unsigned alignment;
    unsigned size;
\end{verbatim}
\begin{itemize}
	\item alignment 가장자리에 맞추어 size 바이트를 할당한다.
	\item alignment는 2의 누승이어야 하며, word 크기보다는 커야한다.
\end{itemize}
\end{large}
\vspace{0.5cm}


\item{{\tt valloc()} Function --- Allocate Memory on a Page Boundary}
\begin{large}
\begin{verbatim}
char *valloc(size)
    unsigned size;
\end{verbatim}
\begin{itemize}
	\item memalign(getpagesize(), size) 와 같다.
\end{itemize}
\end{large}
\vspace{0.5cm}

\item{{\tt alloca()} Function --- Allocate Memory on Stack}
\begin{large}
\begin{verbatim}
char *alloca(size)
    unsigned size;
\end{verbatim}
\begin{itemize}
	\item caller의 stack frame에 size 바이트를 할당한다.
	\item caller가 return할때 자동적으로 해제된다.
	\item 기계와 컴파일러에 의존적이므로 사용하지 말기 바란다.
\end{itemize}
\end{large}
\vspace{0.5cm}

\end{itemize}

\end{Large}
\end{slide}


\begin{slide}
\subsection{메모리 할당의 벌레잡기}
\begin{Large}
\begin{itemize}
\item 표준라이브러리에 없는 것으로 SunOS의 /usr/lib/debug/malloc.o에 있다.

\item{{\tt malloc\_debug()} Function --- Set Debug Level}
\begin{large}
\begin{verbatim}
int malloc\_debug(level)
    int level;
\end{verbatim}
\begin{itemize}
	\item {\tt malloc()}, {\tt calloc()}, {\tt realloc()}, {\tt memalign()},
	\item {\tt cfree()}, {\tt free()}, {\tt malloc()}, {\tt malloc()}
	\item 위의 함수들이 사용될 때의 오류진단 수준을 조정한다.
	\item 0 : 표준 라이브러리와 같다.
	\item 1 : 오류발생시 stderr로 메세지 출력후 중단한다.
	\item 2 : 매번 불릴때마다 전체 heap을 검사한다.
\end{itemize}
\end{large}
\vspace{0.5cm}

\item{{\tt malloc\_verify()} Function --- Check Storage Allocation Heap}
\begin{large}
\begin{verbatim}
int malloc\_verity()
\end{verbatim}
\begin{itemize}
	\item heap에 잘못이 없는지 검사한다.
	\item 잘못이 없으면 1, 있으면 0을 돌려준다.
	\item 많은 시간이 걸리므로 남용하지 않는게 좋다.
\end{itemize}
\end{large}
\vspace{0.5cm}

\end{itemize}
\end{Large}
\end{slide}


\begin{slide}
\subsection{I/O Control and Terminal I/O}
\begin{Large}
\begin{itemize}

\item{I/O Control}
\begin{large}
\begin{verbatim}
int ioctl(fd, request, arg)
    int fd, request;
    caddr_t arg; /* typedef char *caddr_t; or int */
\end{verbatim}
\end{large}

\begin{itemize}
\begin{large}
    \item descriptor fd에 대해 특별한 기능을 수행
    \item request의 종류는 각각에 따라 다름
    \item arg는 일반적으로 주소를 가리키나 그자체로 값일 수도 있다.
    \item 돌려주는 값 --- 0(성공), -1(실패, errno)
    \item 여러가지 I/O의 종류와 기능에 대해서는 {\tt man 4 intro} 참조할 것
\end{large}
\end{itemize}
\vspace{0.5cm}

\item{Terminal I/O Control ({\tt termios(3V)}참조)}
\begin{large}
\begin{verbatim}
#include <termios.h>
#include <unistd.h>

int tcgetattr(fd, termios_p)
    int fd;
    struct termios *termios_p;

int tcsetattr(fd, optional_actions, termios_p)
    int fd;
    int optional_actions;
    struct termios *termios_p;
...
    struct termios {
          tcflag_t     c_iflag;  /* input modes */
          tcflag_t     c_oflag;  /* output modes */
          tcflag_t     c_cflag;  /* control modes */
          tcflag_t     c_lflag;  /* local modes */
          cc_t    c_cc[NCCS];    /* control chars */
    }
\end{verbatim}
\end{large}

\begin{itemize}
\begin{large}
	\item 비동기통신 포트를 제어하기 위한 일반 터미날 인터페이스를 제공
	\item 자세한 기능에 대해서는 termio(4)에 자세히 나옴
	\item 같은 기능을 위한 ioctl()인터페이스보다 이 인터페이스가 좋음
\end{large}
\end{itemize}

\end{itemize}
\end{Large}
\end{slide}

\end {document}