"具体安排-01 进程与信号(一) - Linux高级编程课程" 在本课程中,主要探讨的是Linux系统中的进程管理和信号处理,这是Linux高级编程的重要组成部分。课程目标旨在使学员深入理解操作系统的基本原理,尤其是Linux环境下的进程间通信机制、信号处理、POSIX线程以及socket编程。 1. 进程基础 - 进程的定义:进程被定义为程序执行的一个实例,是多任务操作系统中并行运行的实体。在UNIX系统,包括Linux,多个进程可以同时执行,形成一个多任务环境。 - 进程结构:一个进程由三个主要部分组成:进程控制块(PCB)、代码段和数据段。PCB包含描述和控制进程运行的所有信息,代码段包含可执行的程序代码,而数据段则存储程序处理的数据。 2. 进程控制块(PCB) - PCB是操作系统用来管理和调度进程的关键数据结构,它记录了进程的状态(如就绪、运行、等待等)、进程标识符(PID)、处理机状态(包括寄存器内容)以及调度相关信息,如进程优先级和CPU使用时间等。 3. 进程标识 - 每个进程都有一个唯一的进程标识符(PID),用以区分系统中的其他进程。PID是操作系统分配的,用于跟踪和管理进程。 4. 进程创建与 fork 函数 - fork() 是在Linux中创建新进程的主要函数。它通过复制当前进程的PCB,代码段和数据段来创建一个新的进程,新进程被称为子进程,原进程被称为父进程。 5. 进程间通信(IPC) - 在Linux中,进程间通信有多种方式,包括管道(pipe)、消息队列、共享内存、信号量等。这些机制使得进程能够协同工作,交换信息。 6. 信号处理 - 信号是进程间通信的一种轻量级机制,用于通知进程某些事件的发生,如错误、异常、用户中断等。进程可以注册信号处理器来响应特定信号。 7. POSIX线程(pthread) - 线程是轻量级的进程,它们共享同一地址空间。POSIX线程库提供了创建、管理线程以及同步(如互斥锁、条件变量)的接口。 8. Socket编程 - Socket是实现网络通信的基础,用于连接分布在不同主机上的进程。本课程将通过FTP服务器项目实践,让学生掌握socket编程以及不同的I/O模型,如阻塞I/O、非阻塞I/O、多路复用I/O等。 9. 考核与学习资源 - 学习过程中,除了理论课程和项目实战,还有考试安排,包括笔试和机试。推荐的学习资料包括《Linux程序设计》和《UNIX网络编程》两部经典著作。 本课程通过理论学习和实际操作,旨在提升学员在Linux环境下利用C语言进行系统级编程的能力,特别是在处理并发、网络通信和进程协作方面。通过对这些知识点的深入理解和实践,学员将能够更好地开发和维护复杂的Linux系统应用。
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