C程序存储空间布局与UNIX系统基础

"这篇资源主要讨论了C程序的存储空间布局，特别提到了正文段，以及在UNIX环境下的高级编程知识，包括文件和目录管理、输入输出、进程、ANSI C标准、错误处理、用户标识、信号、时间值、系统调用和库函数等。此外，还涉及了UNIX标准化进程，如ANSI C、IEEE POSIX、X/Open XPG3和FIPS，并分析了不同UNIX实现的差异。" 正文: 在C程序的存储空间布局中，正文段是非常关键的一部分，它包含CPU执行的机器指令。正文段通常是可共享的，这意味着多个进程可以同时访问这些代码，从而提高内存的利用率。在UNIX环境下，程序的存储空间通常分为几个区域：正文段、数据段、堆和栈。 正文段是只读的，存放编译后的程序代码。数据段则分为初始化数据区和未初始化数据区，前者用于存放程序中已初始化的全局变量和静态变量，后者存放未初始化的全局变量和静态变量。堆是动态分配内存的区域，通过malloc和calloc等函数进行分配和释放。最后，栈用于存放函数调用时的局部变量和函数参数，遵循后进先出的原则。 UNIX基础知识包括用户登录、文件和目录管理、输入输出机制、程序与进程的交互。文件系统是UNIX的核心，它管理着文件和目录。文件名和路径名是访问文件的关键，而工作目录和起始目录定义了当前的工作上下文。输入输出分为无缓冲I/O、标准I/O和文件描述符，它们提供了灵活的I/O操作方式。 在UNIX中，程序以进程的形式存在，每个进程都有一个唯一的进程ID。用户可以通过各种命令对进程进行控制，如启动、停止或查看进程状态。ANSI C是C语言的一个标准，规定了函数原型、类属指针和原始系统数据类型。错误处理是程序设计中不可或缺的部分，通常通过返回值和errno全局变量来处理运行时错误。 UNIX系统提供了丰富的信号机制，允许进程间通信和异常处理。UNIX时间值用来表示时间，包括秒数和微秒数。系统调用是操作系统提供的低级接口，而库函数则是对系统调用的封装，提供了更方便的编程接口。 UNIX标准化过程包括ANSI C、IEEE POSIX、X/Open XPG3和FIPS151-1等多个标准，这些标准旨在确保跨平台的兼容性和一致性。然而，不同的UNIX实现可能有不同的限制和特性，如SVR4和4.3+BSD。程序员需要了解这些差异，以便写出能在不同环境中正确运行的代码。 文件I/O是UNIX编程中的重要主题，包括文件描述符的使用、open、creat、close、lseek、read、write等函数的操作。文件的共享、原子操作、dup、dup2、fcntl和ioctl等函数则提供了更高级的文件操作功能。例如，fcntl可用于设置文件锁，实现并发访问的安全性，而ioctl则用于设备驱动程序的特殊控制操作。 这篇资源涵盖了C程序的存储结构以及UNIX环境下的高级编程技术，是学习和理解UNIX系统编程的重要参考资料。通过深入学习，开发者可以更好地理解和利用UNIX系统提供的功能，编写高效可靠的程序。