Linux/Unix系统编程手册第二章：基本概念

本章预热与后续系统编程有关的概念。

术语“操作系统”通常包含2种含义&＃xff1a;一是指完整的软件包&＃xff0c;包括管理计算机资源的核心组件&＃xff0c;已经附带的标准软件&＃xff1b;二是独指管理硬件的内核。

内核具有诸多概功能&＃xff0c;包括&＃xff1a;

• 进程管理
• 内存管理
• 文件系统支持
• 设备管理

在内核的管理下&＃xff0c;操作系统会给每个用户营造一种抽象&＃xff1a;虚拟化&＃xff0c;即使得每个用户感觉自己在独占机器。

内核通过硬件将CPU分为2种状态&＃xff0c;一种是用户态&＃xff0c;又称目态&＃xff1b;另一种是核心态&＃xff0c;又称管态。两者区别是对CPU的限制&＃xff0c;前面一种有很大限制&＃xff0c;后一种无限制。

操作系统的一切活动都掌控在内核的控制下&＃xff0c;在后面的编程过程中&＃xff0c;需要使用内核角度来看到程序。程序要完成的很多功能&＃xff0c;都是借助于内核的。例如&＃xff0c;进程创建子进程&＃xff0c;也是当前进程向内核请求&＃xff0c;然后内核为其创建子进程&＃xff0c;而不是进程自身的功能。甚至是程序的结束也不能由自身掌控&＃xff0c;也是内核来控制的&＃xff0c;程序告诉内核需要终止&＃xff0c;内核进行终止工作&＃xff0c;程序才能结束&＃xff0c;否则不允许结束。

shell用来进行人机交互和命令解释&＃xff0c;其实它是一个进程&＃xff0c;是有系统创建的&＃xff0c;shell中执行命令相当于C/C&＃43;&＃43;中的函数调用&＃xff0c;只不过shell是每执行一个命令时&＃xff0c;创建出一个子进程&＃xff0c;并复制一份当前的环境给子进程&＃xff0c;然后在子进程中执行命令程序&＃xff0c;完毕后销毁自身环境进行返回。所以shell脚本中导入的变量只对shell创建出的子shell进程有效&＃xff0c;一旦返回就丢弃了&＃xff0c;使用source命令来使得脚本在当前shell进程中进行执行。

Unix使用用户和组来对用户身份进行标识

Unix的文件系统是使用单根目录结构来维护的。

文件分为多种类型&＃xff0c;包括&＃xff1a;普通文件&＃xff0c;设备文件&＃xff0c;目录文件&＃xff0c;管道文件等等。

文件系统中的文件目录有绝对和相对之分。

文件有所有权和文件名。

Unix系统提供文件I/O&＃xff0c;Unix的文件I/O是通用的&＃xff0c;也即文件I/O可以适用于所有文件类型&＃xff0c;包括普通文件&＃xff0c;设备文件&＃xff0c;套接字文件。通用文件I/O屏蔽了下层的复杂细节&＃xff0c;只要用同一套文件I/O就能处理任何类型文件。

本质上&＃xff0c;内核只提供一直文件类型&＃xff1a;字节流序列。

Unix系统没有文件结束符的概念&＃xff0c;当读取文件时无数据返回&＃xff0c;便认为文件结束。实际实现中&＃xff0c;Linux是具有文件结束符的。

程序和进程&＃xff1a;进程是程序在内存中的活动实体抽象。

进程分为两部分&＃xff0c;一部分在用户内存空间&＃xff0c;由程序使用&＃xff1b;一部分在内核用户空间&＃xff0c;有内核管理进程使用。

内存映射分为两种&＃xff1a;文件映射和匿名映射。

程序库也分为两种&＃xff1a;静态库和动态库。

信号&＃xff1a;Unix中用来通信和同步的一种方法。

/proc文件系统&＃xff0c;部分Unix有实现&＃xff0c;Linux也实现了该特性。

以上是后面将涉及到的概念&＃xff0c;后面将具体学习。