"这篇教程探讨了库函数与系统调用之间的关系,以C库函数malloc和系统调用sbrk为例。文章同时介绍了Unix/Linux系统中的特殊设备文件/dev/console和/dev/tty及其作用。"
在Unix/Linux系统编程中,库函数与系统调用是两个关键的概念。库函数是程序员在编写应用程勋时经常使用的预定义函数,它们提供了一种方便的接口来执行特定任务。而系统调用则是操作系统提供的核心服务,通过这些调用,应用程序可以直接与内核交互,执行如文件操作、进程控制、网络通信等底层任务。
以malloc和sbrk为例,malloc是C语言标准库中的内存分配函数,它负责为程序动态分配内存。在内部,malloc会利用系统调用sbrk来改变程序数据段的边界,从而增加可用内存空间。sbrk是由操作系统提供的,它直接调整进程的堆大小,当程序需要更多内存时,malloc会通过sbrk请求更多的内存空间。
接下来,文章提到了两个特殊的设备文件:
1. /dev/console:这是系统控制台的设备文件,用于接收错误信息和诊断信息。在不同环境下,控制台可能是物理的打印终端、工作站的虚拟控制台或X窗口系统中的控制台窗口。
2. /dev/tty:这个设备文件代表当前进程的控制终端,如果进程有控制终端的话。它允许程序直接与用户交互,无论用户是在使用伪终端还是硬件终端。例如,当标准输出被重定向时,程序可以通过/dev/tty与用户交互,如在命令ls -R | more中,more程序可以等待用户的输入来控制分页。
文章还简要提到了信号(signal)在Unix/Linux系统中的重要性。信号是一种进程间通信的机制,它可以由多种情况触发,如程序错误、用户中断请求、子进程结束、定时器或alarm到期,甚至另一个进程的kill调用。信号可以用来中断、暂停或终止进程,同时也是实现异步事件通知的关键机制。
这篇教程旨在帮助读者理解库函数如何依赖系统调用来实现其功能,以及Unix/Linux系统中的一些基本设备和通信机制。在深入学习Unix/Linux核心编程时,这些概念和机制是非常基础且重要的。