Linux系统编程:进程控制与环境变量管理

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本文档主要探讨了Linux系统编程中的"进程1"相关概念,特别是环境变量管理和并发处理。首先,介绍了环境变量表,强调了在编程中须声明环境变量,如extern char environ;并通过实际练习让学生了解如何打印当前进程的所有环境变量,这在environ.c文件中有所体现。环境变量是操作系统传递信息的重要方式,遵循一定的命名规则和惯例。 进程在操作系统中扮演核心角色,它是活跃的程序实例,占用CPU、内存等系统资源。进程与程序的关系被比喻为剧本和戏,一个程序可以加载为多个进程并行运行,它们之间互不影响,比如在多个终端中运行bash。这里还讨论了并发的概念,即在同一时间点上,多个进程可能处于运行状态,尽管每个时刻只有一个进程真正占据CPU执行。 单道和多道程序设计是操作系统早期两种执行模型。单道程序设计效率低下,因为一旦一个进程阻塞,其他进程就无法运行,资源利用率极低;而多道程序设计则通过时钟中断实现进程间切换,让多个进程分时复用CPU资源,形成宏观上的并发。虽然人眼感觉上是同时进行,但实际上是微观上的交替执行,这是计算机得以实现高效并行和多媒体应用的关键。 文章进一步讲解了CPU(中央处理器)和MMU(内存管理单元)的作用,以及进程控制块(PCB)在内核中的存在。PCB,如Linux内核中的task_struct结构体,保存了关于进程的基本信息,如状态、上下文等,是操作系统调度和管理进程的核心数据结构。 这篇文档深入浅出地讲解了Linux系统编程中进程的基础知识,包括环境变量管理、进程和程序的关系、并发和多道程序设计模型、CPU-MMU架构以及进程控制块的实现。对于理解和编写Linux程序,尤其是涉及进程操作的部分,这些内容至关重要。