Unix/Linux编程：库函数与系统调用的交互——以malloc与sbrk为例

"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。