unix c 调用fork数据共享

believeyourself86 2010-12-13 04:54:06
unix c语言 主函数中定义了一个变量，然后调用fork()生成两个进程，两个进程中对此变量可随时读或写，如何保持两个进程中这一变量值始终一致。
请给出尽可能全的解决方案，别且写出各方案的优缺点



对线程有了解的，请给出一个用多线程实现的类似功能的小实例。
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believeyourself86 2010-12-14
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16楼的vfork()生成的两个进程确实是共用数据变量，但是这样的话子进程在运行时，父进程是挂起的，对于我的程序来说这没有意义，我要同时运行连个进程进行处理！


希望了解线程的人，给点意见！
CJBAAA 2010-12-14
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同意[Quote=引用 16 楼 cheng_fengming 的回复:]
fork()函数是创建了一个新的进程，子进程会继承父进程的资源，然后独立运行，所以我觉得它们之间的数据并不共享，如果要想子进程和父进程共享同一段资源，可以使用vfork()。
lz可以在网上查一下fork和vfork的区别，我就不写了。
[/Quote]
cheng_fengming 2010-12-14
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fork()函数是创建了一个新的进程，子进程会继承父进程的资源，然后独立运行，所以我觉得它们之间的数据并不共享，如果要想子进程和父进程共享同一段资源，可以使用vfork()。
lz可以在网上查一下fork和vfork的区别，我就不写了。
luciferisnotsatan 2010-12-14
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[Quote=引用 7 楼 yutaooo 的回复:]
基本上是ipc, 然后可能需要同步原语。
列一些方案：
1. mmap() + MAP_SHARED + 同步原语
2. shm + 同步原语
3. pipe
4. fifo
5. 利用文件系统，比如使用一个临时文件。+ 文件锁
7. socket()系列。比如，TCP, UDP。有点太重了。UDS，还是不错的呀。
8. 消息队列，这个不太好吧。
[/Quote]
+1
yutaooo 2010-12-14
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多线程，LZ想了解什么呢？

由于局部变量是在栈上的，而多线程程序，每个线程拥有自己的栈，相互独立。因此，在局部变量在各线程间是不共享的。

线程间共享对象，一般是2种方式。对于稍简单的程序，会采用全局变量。对于更复杂的程序，会使用堆上内存，也就是动态分配内存，各线程持有指向这个内存块的指针，如此做到共享。

线程间共享对象的编程，对象的一致性主要的考虑因素，同步原语也是针对这一点被开发出来的。
believeyourself86 2010-12-14
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希望了解unix c语言多线程的人，给点意见！
believeyourself86 2010-12-14
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希望了解unix c语言线程的人，给点意见！
cowl 2010-12-14
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最好的方式还是用多线程
cowl 2010-12-14
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[Quote=引用 16 楼 cheng_fengming 的回复:]

fork()函数是创建了一个新的进程，子进程会继承父进程的资源，然后独立运行，所以我觉得它们之间的数据并不共享，如果要想子进程和父进程共享同一段资源，可以使用vfork()。
lz可以在网上查一下fork和vfork的区别，我就不写了。
[/Quote]
用vfork()如果没有其他共享变量的话
arong1234 2010-12-13
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fork后数据是独立的拷贝，根本不是共享的
你应该考虑诸如shm之类的技术使用共享内存
至于数据安全性，当然你得学习诸如mutex之类防止同时写和读的技术
elated 2010-12-13
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[Quote=引用 7 楼 yutaooo 的回复:]
基本上是ipc, 然后可能需要同步原语。
列一些方案：
1. mmap() + MAP_SHARED + 同步原语
2. shm + 同步原语
3. pipe
4. fifo
5. 利用文件系统，比如使用一个临时文件。+ 文件锁
7. socket()系列。比如，TCP, UDP。有点太重了。UDS，还是不错的呀。
8. 消息队列，这个不太好吧。
[/Quote]
up
libinfei8848 2010-12-13
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[Quote=引用 7 楼 yutaooo 的回复:]
基本上是ipc, 然后可能需要同步原语。
列一些方案：
1. mmap() + MAP_SHARED + 同步原语
2. shm + 同步原语
3. pipe
4. fifo
5. 利用文件系统，比如使用一个临时文件。+ 文件锁
7. socket()系列。比如，TCP, UDP。有点太重了。UDS，还是不错的呀。
8. 消息队列，这个不太好吧。
[/Quote]

++++
libinfei8848 2010-12-13
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两个进程间通信方法很多，根据实际情况决定吧
临界区，共享内存，消息队列，管道
makeppy 2010-12-13
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多进程的通信问题：就是多个so或是dll的通信问题，可以使用独立于2个进程的堆数据进行同步，类似于线程锁~~解决的是内存不共享的问题~~
linyilong3 2010-12-13
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先锁，然后就是进程通讯手段了，共享内存，消息队列，管道
yutaooo 2010-12-13
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基本上是ipc, 然后可能需要同步原语。
列一些方案：
1. mmap() + MAP_SHARED + 同步原语
2. shm + 同步原语
3. pipe
4. fifo
5. 利用文件系统，比如使用一个临时文件。+ 文件锁
7. socket()系列。比如，TCP, UDP。有点太重了。UDS，还是不错的呀。
8. 消息队列，这个不太好吧。
believeyourself86 2010-12-13
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对临界区加锁和进程通信应该都能用到，想知道的是：要实现这个小功能是不是真的要那么麻烦，有没有什么简单的方法，或者是谁对c的线程了解，能不能给点建议。
就想叫yoko 2010-12-13
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+1,要不改用线程，要不GOOGLE进程通信[Quote=引用 3 楼 believeyourself86 的回复:]
2楼在子进程和父进程中的“操作a”是两个变量，互不影响！
[/Quote]
maoxing63570 2010-12-13
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对临界区加锁，lockf
believeyourself86 2010-12-13
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2楼在子进程和父进程中的“操作a”是两个变量，互不影响！
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高级UNIX编程 pdf 电子书
本书以当前UNIX规范为基础，详细介绍了UNIX系统函数的用法，并用大量的代码和示例程序进行演示，对实际编程具有指导意义。全书共9章，内容包括：基本概念、基本文件I／O、高级文件I／0、终端I／O、进程与线程、基本进程间通信、高级进程间通信、网络技术与套接字，以及信号与定时器等。涉及POSIX、FreeBSD、Solaris、Linux等几大主流系统实现。每章末都给出一了些练习，一些是简单的程序设计问题，还有一些可以作为学期的UNIX程序设计项目。 本书适合广大UNIX和c程序员、研究人员、高校相关专业师生学习和参考。 目录 出版者的话 专家指导委员会 译者序 前言 第1章 基本概念 1.1 UNIX和Linux一览 1.2 UNIX的版本 1.3 使用系统调用 1.4 错误处理 1.5 UNIX标准 1.6 共享头文件 1.7 日期和时间 1.8 关于示例代码 1.9 必要的资源 练习 第2章 基本文件I／0系统调用 2.1 概述 2.2 文件描述符及打开文件描述 2.3 文件权限位符号 2.4 open和creat系统调用 2.5 umask系统调用 2.6 unlink系统调用 2.7 创建临时文件 2.8 文件偏移量和O_APPEND 2.9 write系统调用 2.10 read系统调用 2.11 close系统调用 2.12 用户缓冲I／O 2.13 iseek系统调用 2.14 pread和pwrite系统调用 2.15 ready和writev系统调JFf】 2.16 同步I／O 2.17 truncate和ftruncate系统调用 练习 第3章 高级文件I／O 3.1 概述 3.2 磁盘特殊文件和文件系统 3.3 硬链接和符号链接 3.4 路径名 3.5 访问和显示文件元数据 3.6 目录 3.7 改变信息节点 3.8 其他的文件处理调用 3.9 异步I／O 练习 第4章 终端I／0 4.1 概述 4.2 从终端读取数据 4.3 会话和进程组(作业) 4.4 ioctl系统调用 4.5 设置终端属性 4.6 其他终端控制系统调用 4.7 终端识别系统调用 4.8 全屏应用程序 4.9 流I／O 4.10 伪终端 练习 第5章 进程和线程 5.1 概述 5.2 环境 5.3 exeo系统调用 5.4 实现shell(版本1) 5.5 fork系统调用 5.6 实现shell(版本2) 5.7 exit系统调用和进程终止 5 8 wait、waitpid和waitid系统调用 5.9 信号、终止和等待 5.10 实现shell(版本3) 5.11 获得用户ID和组ID 5.12 设置用户ID和组ID 5.13 获得进程ID 5.14 chroot系统调用 5.15 获得并设置优先级 5.16 进程限制 5.17 线程介绍 5.18 阻塞问题 练习 第6章 基本的进程间通信 6.1 概述 6.2 管道 6.3 dup和dup2系统调用 6.4 一个真正的shell 6.5 非重定向管道的双向通信 6.6 用双向管道进行双向通信 练习 第7章 高级进程间通信 7.1 概述 7.2 FIFO或命名管道 7.3 抽象的简单消息接口(sMI) 7.4 SystemVIPC 7.5 System V消息队列 7.6 POSIX IPC 7.7 POSIX消息队列 7.8 关于信号量 7.9 System V信号量 7.10 POSIX信号量 7.11 文件锁 7.12 关于共享内存 7.13 System V共享内存 7.14 POSIX共享内存 7.15 性能比较 练习 第8章 网络和套接字 8.1 套接字基础 8.2 套接字地址 8.3 套接字选项 8.4 简单套接字接口 8.5 SMI套接字实现 8.6 无连接套接字 8.7 带外数据 8.8 网络数据库函数 8.9 其他系统调用 8.10 高性能方面的考虑 练习 第9章 信号和定时器 9.1 信号的基本概念 9.2 等待信号 9.3 其他信号系统调用 9.4 不赞成使用的信号系统调用 9.5 实时信号扩展 9.6 全局跳转 9.7 时钟和定时器 练习 附录A 进程属性 附录B ux：一个对标准uNIx函数进行包装的程序 附录c Jtux：标准UNIX函数的Java／Jython接口 附录D 函数字母速查表及其分类表 参考文献
UNIX环境高级编程
目 录 译者序 译者简介 前言 第1章 UNIX基础知识 1 1.1 引言 1 1.2 登录 1 1.2.1 登录名 1 1.2.2 shell 1 1.3 文件和目录 2 1.3.1 文件系统 2 1.3.2 文件名 2 1.3.3 路径名 2 1.3.4 工作目录 4 1.3.5 起始目录 4 1.4 输入和输出 5 1.4.1 文件描述符 5 1.4.2 标准输入、标准输出和标准 出错 5 1.4.3 不用缓存的I/O 5 1.4.4 标准I/O 6 1.5 程序和进程 7 1.5.1 程序 7 1.5.2 进程和进程ID 7 1.5.3 进程控制 7 1.6 ANSI C 9 1.6.1 函数原型 9 1.6.2 类属指针 9 1.6.3 原始系统数据类型 10 1.7 出错处理 10 1.8 用户标识 11 1.8.1 用户ID 11 1.8.2 组ID 12 1.8.3 添加组ID 12 1.9 信号 12 1.10 UNIX时间值 14 1.11 系统调用和库函数 14 1.12 小结 16 习题 16 第2章 UNIX标准化及实现 17 2.1 引言 17 2.2 UNIX标准化 17 2.2.1 ANSI C 17 2.2.2 IEEE POSIX 18 2.2.3 X/Open XPG3 19 2.2.4 FIPS 19 2.3 UNIX实现 19 2.3.1 SVR4 20 2.3.2 4.3+BSD 20 2.4 标准和实现的关系 21 2.5 限制 21 2.5.1 ANSI C限制 22 2.5.2 POSIX限制 22 2.5.3 XPG3限制 24 2.5.4 sysconf、pathconf 和fpathconf 函数 24 2.5.5 FIPS 151-1要求 28 2.5.6 限制总结 28 2.5.7 未确定的运行时间限制 29 2.6 功能测试宏 32 2.7 基本系统数据类型 32 2.8 标准之间的冲突 33 2.9 小结 34 习题 34 第3章 文件I/O 35 3.1 引言 35 3.2 文件描述符 35 3.3 open函数 35 3.4 creat函数 37 3.5 close函数 37 3.6 lseek函数 38 3.7 read函数 40 3.8 write函数 41 3.9 I/O的效率 41 3.10 文件共享 42 3.11 原子操作 45 3.11.1 添加至一个文件 45 3.11.2 创建一个文件 45 3.12 dup和dup2函数 46 3.13 fcntl函数 47 3.14 ioctl函数 50 3.15 /dev/fd 51 3.16 小结 52 习题 52 第4章 文件和目录 54 4.1 引言 54 4.2 stat, fstat和lstat函数 54 4.3 文件类型 55 4.4 设置-用户-ID和设置-组-ID 57 4.5 文件存取许可权 58 4.6 新文件和目录的所有权 60 4.7 access函数 60 4.8 umask函数 62 4.9 chmod和fchmod函数 63 4.10 粘住位 65 4.11 chown, fchown和 lchown函数 66 4.12 文件长度 67 4.13 文件截短 68 4.14 文件系统 69 4.15 link, unlink, remove和rename 函数 71 4.16 符号连接 73 4.17 symlink 和readlink函数 76 4.18 文件的时间 76 4.19 utime函数 78 4.20 mkdir和rmdir函数 79 4.21 读目录 80 4.22 chdir, fchdir和getcwd函数 84 4.23 特殊设备文件 86 4.24 sync和fsync函数 87 4.25 文件存取许可权位小结 88 4.26 小结 89 习题 89 第5章 标准I/O库 91 5.1 引言 91 5.2 流和FILE对象 91 5.3 标准输入、标准输出和标准出错 91 5.4 缓存 91 5.5 打开流 94 5.6 读和写流 96 5.6.1 输入函数 96 5.6.2 输出函数 97 5.7 每次一行I/O 98 5.8 标准I/O的效率 99 5.9 二进制I/O 100 5.10 定位流 102 5.11 格式化I/O 103 5.11.1 格式化输出 103 5.11.2 格式化输入 103 5.12 实现细节 104 5.13 临时文件 105 5.14 标准I/O的替代软件 108 5.15 小结 108 习题 108 第6章 系统数据文件和信息 110 6.1 引言 110 6.2 口令文件 110 6.3 阴影口令 112 6.4 组文件 113 6.5 添加组ID 114 6.6 其他数据文件 115 6.7 登录会计 116 6.8 系统标识 116 6.9 时间和日期例程 117 6.10 小结 121 习题 121 第7章 UNIX进程的环境 122 7.1 引言 122 7.2 main 函数 122 7.3 进程终止 122 7.3.1 exit和_exit函数 122 7.3.2 atexit函数 124 7.4 命令行参数 125 7.5 环境表 126 7.6 C程序的存储空间布局 126 7.7 共享库 127 7.8 存储器分配 128 7.9 环境变量 130 7.10 setjmp 和longjmp函数 132 7.10.1 自动、寄存器和易失变量 134 7.10.2 自动变量的潜在问题 136 7.11 getrlimit 和setrlimit函数 136 7.12 小结 139 习题 140 第8章 进程控制 141 8.1 引言 141 8.2 进程标识 141 8.3 fork函数 142 8.4 vfork 函数 145 8.5 exit函数 147 8.6 wait和waitpid函数 148 8.7 wait3和wait4函数 152 8.8 竞态条件 153 8.9 exec函数 156 8.10 更改用户ID和组ID 160 8.10.1 setreuid 和setregid函数 162 8.10.2 seteuid和 setegid函数 163 8.10.3 组ID 163 8.11 解释器文件 164 8.12 system函数 167 8.13 进程会计 171 8.14 用户标识 175 8.15 进程时间 176 8.16 小结 178 习题 178 第9章 进程关系 180 9.1 引言 180 9.2 终端登录 180 9.2.1 4.3+BSD终端登录 180 9.2.2 SVR4终端登录 182 9.3 网络登录 182 9.3.1 4.3+BSD网络登录 182 9.3.2 SVR4网络登录 183 9.4 进程组 183 9.5 对话期 184 9.6 控制终端 185 9.7 tcgetpgrp 和tcsetpgrp函数 187 9.8 作业控制 187 9.9 shell执行程序 189 9.10 孤儿进程组 193 9.11 4.3+BSD实现 195 9.12 小结 197 习题 197 第10章 信号 198 10.1 引言 198 10.2 信号的概念 198 10.3 signal函数 203 10.3.1 程序起动 205 10.3.2 进程创建 206 10.4 不可靠的信号 206 10.5 中断的系统调用 207 10.6 可再入函数 209 10.7 SIGCLD语义 211 10.8 可靠信号术语和语义 213 10.9 kill和raise函数 213 10.10 alarm和pause函数 214 10.11 信号集 219 10.12 sigprocmask 函数 220 10.13 sigpending函数 222 10.14 sigaction函数 223 10.15 sigsetjmp 和siglongjmp函数 226 10.16 sigsuspend函数 229 10.17 abort函数 234 10.18 system函数 235 10.19 sleep函数 240 10.20 作业控制信号 241 10.21 其他特征 243 10.21.1 信号名字 243 10.21.2 SVR4信号处理程序的附 加参数 244 10.21.3 4.3+BSD信号处理程序的附 加参数 244 10.22 小结 244 习题 244 第11章 终端I/O 246 11.1 引言 246 11.2 综述 246 11.3 特殊输入字符 250 11.4 获得和设置终端属性 254 11.5 终端选择标志 254 11.6 stty命令 258 11.7 波特率函数 259 11.8 行控制函数 260 11.9 终端标识 260 11.10 规范方式 263 11.11 非规范方式 266 11.12 终端的窗口大小 270 11.13 termcap, terminfo和 curses 271 11.14 小结 272 习题 272 第12章 高级I/O 273 12.1 引言 273 12.2 非阻塞I/O 273 12.3 记录锁 275 12.3.1 历史 276 12.3.2 fcntl记录锁 276 12.3.3 锁的隐含继承和释放 280 12.3.4 4.3+BSD的实现 281 12.3.5 建议性锁和强制性锁 284 12.4 流 288 12.4.1 流消息 289 12.4.2 putmsg和putpmsg函数 290 12.4.3 流ioctl操作 291 12.4.4 write至流设备 294 12.4.5 写方式 294 12.4.6 getmsg和getpmsg函数 294 12.4.7 读方式 295 12.5 I/O多路转接 296 12.5.1 select函数 298 12.5.2 poll函数 301 12.6 异步I/O 303 12.6.1 SVR4 303 12.6.2 4.3+BSD 303 12.7 readv和writev函数 304 12.8 readn和writen函数 306 12.9 存储映射I/O 307 12.10 小结 311 习题 311 第13章 精灵进程 312 13.1 引言 312 13.2 精灵进程的特征 312 13.3 编程规则 313 13.4 出错记录 314 13.4.1 SVR4流log驱动程序 315 13.4.2 4.3+BSD syslog设施 316 13.5 客户机-服务器模型 319 13.6 小结 319 习题 319 第14章 进程间通信 320 14.1 引言 320 14.2 管道 320 14.3 popen和pclose函数 325 14.4 协同进程 330 14.5 FIFO 333 14.6 系统V IPC 335 14.6.1 标识符和关键字 336 14.6.2 许可权结构 337 14.6.3 结构限制 337 14.6.4 优点和缺点 337 14.7 消息队列 338 14.8 信号量 342 14.9 共享存储 346 14.10 客户机-服务器属性 351 14.11 小结 353 习题 353 第15章 高级进程间通信 355 15.1 引言 355 15.2 流管道 355 15.3 传送文件描述符 358 15.3.1 SVR4 360 15.3.2 4.3BSD 361 15.3.3 4.3+BSD 364 15.4 open服务器第1版 366 15.5 客户机-服务器连接函数 371 15.5.1 SVR4 372 15.5.2 4.3+BSD 375 15.6 open服务器第2版 378 15.7 小结 385 习题 385 第16章 数据库函数库 386 16.1 引言 386 16.2 历史 386 16.3 函数库 386 16.4 实现概述 388 16.5 集中式或非集中式 390 16.6 并发 391 16.6.1 粗锁 391 16.6.2 细锁 391 16.7 源码 392 16.8 性能 409 16.8.1 单进程的结果 410 16.8.2 多进程的结果 410 16.9 小结 412 习题 412 第17章 与PostScript打印机通信 413 17.1 引言 413 17.2 PostScript通信机制 413 17.3 假脱机打印 415 17.4 源码 417 17.5 小结 434 习题 434 第18章 调制解调器拨号器 435 18.1 引言 435 18.2 历史 435 18.3 程序设计 436 18.4 数据文件 437 18.5 服务器设计 439 18.6 服务器源码 439 18.7 客户机设计 463 18.7.1 终端行规程 463 18.7.2 一个进程还是两个进程 464 18.8 客户机源码 465 18.9 小结 474 习题 474 第19章 伪终端 476 19.1 引言 476 19.2 概述 476 19.2.1 网络登录服务器 477 19.2.2 script程序 478 19.2.3 expect程序 479 19.2.4 运行协同进程 479 19.2.5 观看长时间运行程序的输出 479 19.3 打开伪终端设备 480 19.3.1 SVR4 481 19.3.2 4.3+BSD 482 19.4 pty_fork函数 484 19.5 pty程序 486 19.6 使用pty程序 489 19.6.1 utmp文件 489 19.6.2 作业控制交互 489 19.6.3 检查长时间运行程序的输出 491 19.6.4 script程序 491 19.6.5 运行协同进程 492 19.6.6 用非交互模式驱动交互式 程序 492 19.7 其他特性 494 19.7.1 打包模式 494 19.7.2 远程模式 494 19.7.3 窗口大小变化 495 19.7.4 信号发生 495 19.8 小结 495 习题 495 附录A 函数原型 497 附录B 其他源代码 512 附录C 习题答案 518 参考书目 536
Linux C++网络编程
这是一门linux下c++通讯架构实战课程，针对c/c++语言已经掌握的很熟并希望进一步深造以将来用c++在linux下从事网络通讯领域/网络服务器的开发和架构工作。这门课程学习难度颇高但也有着极其优渥的薪水（最少30K月薪，最高可达60-80K月薪），这门课程，会先从nginx源码的分析和讲解开始，逐步开始书写属于自己的高性能服务器框架代码，完善个人代码库，这些，将会是您日后能取得高薪的重要筹码。本课程原计划带着大家逐行写代码，但因为代码实在过于复杂和精细，带着写代码可能会造成每节课至少要4~5小时的超长时间，所以老师会在课前先写好代码，主要的时间花费在逐行讲解这些代码上，这一点望同学们周知。如果你觉得非要老师领着写代码才行的话，老师会觉得你当前可能学习本门课程会比较吃力，请不要购买本课程，以免听不懂课程并给老师差评，差评也会非常影响老师课程的销售并造成其他同学的误解。 这门课程要求您具备下面的技能：(1)对c/c++语言掌握的非常熟练，语言本身已经不是继续学习的障碍，并不要求您一定熟悉网络或者linux；(2)对网络通讯架构领域有兴趣、勇于挑战这个高难度的开发领域并期望用大量的付出换取高薪；在这门课程中，实现了一个完整的项目，其中包括通讯框架和业务逻辑框架，浓缩总结起来包括如下几点：(1)项目本身是一个极完整的多线程高并发的服务器程序；(2)按照包头包体格式正确的接收客户端发送过来的数据包, 完美解决收包时的数据粘包问题；(3)根据收到的包的不同来执行不同的业务处理逻辑；(4)把业务处理产生的结果数据包正确返回给客户端；本项目用到的主要开发技术和特色包括：(1)epoll高并发通讯技术，用到的触发模式是epoll中的水平触发模式【LT】；(2)自己写了一套线程池来处理业务逻辑，调用适当的业务逻辑处理函数处理业务并返回给客户端处理结果；(3)线程之间的同步技术包括互斥量，信号量等等；(4)连接池中连接的延迟回收技术，这是整个项目中的精华技术，极大程度上消除诸多导致服务器程序工作不稳定的因素；(5)专门处理数据发送的一整套数据发送逻辑以及对应的发送线程；(6)其他次要技术，包括信号、日志打印、fork()子进程、守护进程等等；
UNIX环境高级编程(PDF)
本书全面介绍了UNIX系统的程序设计界面—系统调用界面和标准C库提供的许多函数。 本书的前15章着重于理论知识的阐述，主要内容包括UNIX文件和目录、进程环境、进程控制、 进程间通信以及各种I/O。在此基础上，分别按章介绍了多个应用实例，包括如何创建数据库函数库， PostScript 打印机驱动程序，调制解调器拨号器及在伪终端上运行其他程序的程序等。 本书内容丰富权威， 概念清晰精辟，一直以来被誉为UNIX编程的“圣经”，对于所有UNIX程序员—无论是初学者还是专家级人士 —都是一本无价的参考书籍。 目 录 译者序 译者简介 前言 第1章 UNIX基础知识 1 1.1 引言 1 1.2 登录 1 1.2.1 登录名 1 1.2.2 shell 1 1.3 文件和目录 2 1.3.1 文件系统 2 1.3.2 文件名 2 1.3.3 路径名 2 1.3.4 工作目录 4 1.3.5 起始目录 4 1.4 输入和输出 5 1.4.1 文件描述符 5 1.4.2 标准输入、标准输出和标准 出错 5 1.4.3 不用缓存的I/O 5 1.4.4 标准I/O 6 1.5 程序和进程 7 1.5.1 程序 7 1.5.2 进程和进程ID 7 1.5.3 进程控制 7 1.6 ANSI C 9 1.6.1 函数原型 9 1.6.2 类属指针 9 1.6.3 原始系统数据类型 10 1.7 出错处理 10 1.8 用户标识 11 1.8.1 用户ID 11 1.8.2 组ID 12 1.8.3 添加组ID 12 1.9 信号 12 1.10 UNIX时间值 14 1.11 系统调用和库函数 14 1.12 小结 16 习题 16 第2章 UNIX标准化及实现 17 2.1 引言 17 2.2 UNIX标准化 17 2.2.1 ANSI C 17 2.2.2 IEEE POSIX 18 2.2.3 X/Open XPG3 19 2.2.4 FIPS 19 2.3 UNIX实现 19 2.3.1 SVR4 20 2.3.2 4.3+BSD 20 2.4 标准和实现的关系 21 2.5 限制 21 2.5.1 ANSI C限制 22 2.5.2 POSIX限制 22 2.5.3 XPG3限制 24 2.5.4 sysconf、pathconf 和fpathconf 函数 24 2.5.5 FIPS 151-1要求 28 2.5.6 限制总结 28 2.5.7 未确定的运行时间限制 29 2.6 功能测试宏 32 2.7 基本系统数据类型 32 2.8 标准之间的冲突 33 2.9 小结 34 习题 34 第3章 文件I/O 35 3.1 引言 35 3.2 文件描述符 35 3.3 open函数 35 3.4 creat函数 37 3.5 close函数 37 3.6 lseek函数 38 3.7 read函数 40 3.8 write函数 41 3.9 I/O的效率 41 3.10 文件共享 42 3.11 原子操作 45 3.11.1 添加至一个文件 45 3.11.2 创建一个文件 45 3.12 dup和dup2函数 46 3.13 fcntl函数 47 3.14 ioctl函数 50 3.15 /dev/fd 51 3.16 小结 52 习题 52 第4章 文件和目录 54 4.1 引言 54 4.2 stat, fstat和lstat函数 54 4.3 文件类型 55 4.4 设置-用户-ID和设置-组-ID 57 4.5 文件存取许可权 58 4.6 新文件和目录的所有权 60 4.7 access函数 60 4.8 umask函数 62 4.9 chmod和fchmod函数 63 4.10 粘住位 65 4.11 chown, fchown和 lchown函数 66 4.12 文件长度 67 4.13 文件截短 68 4.14 文件系统 69 4.15 link, unlink, remove和rename 函数 71 4.16 符号连接 73 4.17 symlink 和readlink函数 76 4.18 文件的时间 76 4.19 utime函数 78 4.20 mkdir和rmdir函数
操作系统 进程创建实验报告
操作系统 进程创建实验报告 调用fork( )创建子进程 实验原理： 一) 进程 UNIX中，进程既是一个独立拥有资源的基本单位，又是一个独立调度的基本单位。一个进程实体由若干个区（段）组成，包括程序区、数据区、栈区、共享存储区等。每个区又分为若干页，每个进程配置有唯一的进程控制块PCB，用于控制和管理进程。 PCB的数据结构如下： 1、进程表项（Process Table Entry）。包括一些最常用的核心数据： 进程标识符PID、用户标识符UID、进程状态、事件描述符、进程和U区在内存或外存的地址、软中断信号、计时域、进程的大小、偏置值nice、指向就绪队列中下一个PCB的指针P_Link、指向U区进程正文、数据及栈在内存区域的指针。 2、U区（U Area）。用于存放进程表项的一些扩充信息。 每一个进程都有一个私用的U区，其中含有：进程表项指针、真正用户标识符u-ruid(read user ID)、有效用户标识符u-euid(effective user ID)、用户文件描述符表、计时器、内部I/O参数、限制字段、差错字段、返回值、信号处理数组。 由于UNIX系统采用段页式存储管理，为了把段的起始虚地址变换为段在系统中的物理地址，便于实现区的共享，所以还有： 3、系统区表项。以存放各个段在物理存储器中的位置等信息。 系统把一个进程的虚地址空间划分为若干个连续的逻辑区，有正文区、数据区、栈区等。这些区是可被共享和保护的独立实体，多个进程可共享一个区。为了对区进行管理，核心中设置一个系统区表，各表项中记录了以下有关描述活动区的信息： 区的类型和大小、区的状态、区在物理存储器中的位置、引用计数、指向文件索引结点的指针。 4、进程区表 系统为每个进程配置了一张进程区表。表中，每一项记录一个区的起始虚地址及指向系统区表中对应的区表项。核心通过查找进程区表和系统区表，便可将区的逻辑地址变换为物理地址。 二) 进程映像 UNIX系统中，进程是进程映像的执行过程，也就是正在执行的进程实体。它由三部分组成： 1、用户级上、下文。主要成分是用户程序； 2、寄存器上、下文。由CPU中的一些寄存器的内容组成，如PC，PSW，SP及通用寄存器等； 3、系统级上、下文。包括OS为管理进程所用的信息，有静态和动态之分。 三) 所涉及的系统调用 1、fork( ) 创建一个新进程。 系统调用格式： pid = fork( ) 参数定义： int fork( ) fork( )返回值意义如下： 0：在子进程中，pid变量保存的fork( )返回值为0，表示当前进程是子进程。 >0：在父进程中，pid变量保存的fork( )返回值为子进程的id值（进程唯一标识符）。 -1：创建失败。 如果fork( )调用成功，它向父进程返回子进程的PID，并向子进程返回0，即fork( )被调用了一次，但返回了两次。此时OS在内存中建立一个新进程，所建的新进程是调用fork( )父进程（parent process）的副本，称为子进程（child process）。子进程继承了父进程的许多特性，并具有与父进程完全相同的用户级上下文。父进程与子进程并发执行。 核心为fork( )完成以下操作： （1）为新进程分配一进程表项和进程标识符 进入fork( )后，核心检查系统是否有足够的资源来建立一个新进程。若资源不足，则fork( )系统调用失败；否则，核心为新进程分配一进程表项和唯一的进程标识符。 （2）检查同时运行的进程数目 超过预先规定的最大数目时，fork( )系统调用失败。 （3）拷贝进程表项中的数据 将父进程的当前目录和所有已打开的数据拷贝到子进程表项中，并置进程的状态为“创建”状态。 （4）子进程继承父进程的所有文件 对父进程当前目录和所有已打开的文件表项中的引用计数加1。 （5）为子进程创建进程上、下文 进程创建结束，设子进程状态为“内存中就绪”并返回子进程的标识符。 （6）子进程执行 虽然父进程与子进程程序完全相同，但每个进程都有自己的程序计数器PC(注意子进程的PC开始位置)，然后根据pid变量保存的fork( )返回值的不同，执行了不同的分支语句。
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