进程管理与并发：系统调用详解

"相关系统调用-进程与并发程序设计" 在操作系统中，进程是执行中的程序实例，而并发和并行程序设计是实现多任务处理的关键技术。系统调用是操作系统提供给用户空间程序的接口，用于执行如创建进程、通信、资源管理等操作。本资源主要涵盖了与进程和进程间通信相关的系统调用，这些调用对于理解和实现并发程序至关重要。 1. 进程创建与控制： - `fork`: 创建子进程，使得父进程和子进程可以并发执行。`m+c` - `clone`: 创建子进程，允许更细粒度的控制，如共享某些资源。`m-` - `execve`: 替换当前进程的映像，执行新的程序。`m+c` - `exit`: 终止进程，并返回退出状态。`m+c` 2. 进程状态与调度： - `getpid`, `getppid`: 获取当前进程和父进程的PID，用于进程间的识别和通信。`m+c` - `setpriority`, `getpriority`: 设置和获取进程的优先级，影响调度。`mc` - `nice`: 修改进程的优先级，改变其在CPU时间片分配中的位置。`mc` 3. 进程同步与通信： - `ipc`: 进程间通信的总称，包括消息队列、信号量和共享内存等。`-c` - `msg*`: 与消息队列相关的系统调用，如`msgctl`, `msgget`, `msgrcv`, `msgsnd`，用于传递结构化数据。`m!c` - `sem*`: 信号量操作，如`semctl`, `semget`, `semop`，用于同步和互斥。`m!c` - `shm*`: 共享内存相关，如`shmat`, `shmctl`, `shmdt`, `shmget`，允许进程直接访问同一块内存。`m!c` - `pipe`: 创建管道，实现简单数据传输。`m+c` 4. 信号处理： - `kill`, `killpg`: 向进程或进程组发送信号，进行控制或通信。`m+c` - `signal`, `sigaction`: 设置信号处理器，处理特定事件。`mc` 5. 时间与定时器： - `alarm`, `getitimer`, `setitimer`: 定时器系统调用，用于设定超时或间隔。`mc` - `time`, `times`: 获取系统时间或进程的CPU时间。`m+c` 6. 资源管理与权限： - `get*id`: 获取用户和组ID，如`geteuid`, `getegid`, `getuid`, `getgid`。`m+c` - `set*id`: 设置用户和组ID，如`setuid`, `setgid`, `setregid`, `setreuid`。`mc` - `setpgid`, `setpgrp`, `setsid`: 管理进程组和会话，影响进程的上下文。`mc` 7. 其他系统调用： - `nice`: 改变进程的优先级。`mc` - `pause`: 使进程暂停，等待信号。`m+c` - `fsync`: 强制将文件缓冲区内容写入磁盘，确保数据完整性。`mc` - `system`: 执行shell命令。`m!c` 这些系统调用构成了进程管理的基础，是编写并发程序时不可或缺的工具。通过熟练掌握这些调用，开发者可以有效地设计和实现并发程序，处理复杂的多任务场景。