条件编译、Unix中C函数声明、变量存储类型、程序与进程

【UNIX操作系统教程尤晋元】
一、条件编译作用：
1.使得同一源程序在不同的编译条件下可以产生不同的目标代码文件
#ifdef identifier

 statements1
#else
 statements2
#endif
#ifndef identifier
 statements
#endif

2.调试程序时，需要插入调试语句，显示运行轨迹和中间结果，一旦调试结束，这些语句不再需要，可用条件编译实现，结束后将#define一行去掉即可。

 
二、UNIX中C语言的函数声明：
fun-name(变量名，……)
变量声明
{
 函数体
}
如:
power(x,n)
int n;
float x;
{
……
}

 

三、变量存储类型分成：
1.自动(auto）：个函数内定义的变量一般为自动变量，自动变量作用范围现定于说明它的函数内，也称动态局部变量。

2.寄存器变量(register)：为提高常用自动变量存访速度，变量个数受硬件限制，寄存器类型也可存于形参中

3.外部变量（extern）：函数外定义的变量称为外部变量或全局变量，在同一源程序文件的外部变量定义点之前，或不同源程序文件中，如若使用这些变量，则需要extern声明，如extern int x;

4.静态变量（static）:函数内定义说明的静态变量仍旧只在相应的函数内起作用，这一点与自动变量相同，但为静态变量分配的存储区是固定的，不随函数的开始、结束而来去，这一点与外部变量相似。静态外部变量的作用范围限于它所在的源程序文件内，其他源程序即使使用外部声明也不能使用，不同源程序可以使用相同的静态外部变量名，不会冲突。

 

四、单道程序的顺序执行：
a.封闭性：程序一旦开始运行，计算结果取决于程序本身，除了认为的改变机器的运行状态活机器故障外，没有其他因素能够对程序运行过程施加影响。
b.可再现性：当机器在同一数据集上重复执行同一程序时，机器内部的动作序列完全相同，结果也相同。

 

五、多道程序的并发运行：
a.资源共享：资源由多道程序共享，状态不再取决于一道程序
b.并发运行：

 

六、进程：多道程序环境下，一个程序不可能独占系统资源，程序和机器执行程序的活动之间不再有严格的一一对应关系，程序活动不再处在一个封闭系统中，而是和其他程序存在相互制约影响的关系，因而程序这一静态概念不能如实凡有程序活动的特征。进程概念随被提出。

 

七、进程和程序区别：
a.进程是程序的一次运行活动，属于动态概念，程序是一种有序的静态指令，属于静态概念，进程是执行程序的动态过程，而程序是进程运行的静态文本，
b.一个进程可以执行一个或几个程序。
c.程序可以作为一个软件资源长期保存，而进程是一次执行过程，动态产生和终止。
d，进程需要使用处理机才能执行程序。

 

八、进程组成：程序和数据是进程存在的实体、物质部分。
a.程序：进程所完成的功能
b.数据集合：程序运行所需数据部分和工作区
c.进程控制块（进程描述块）：进程的描述信息和控制信息，是进程动态特性的集中反映。

 

九、进程的状态：
a.执行状态
b.就绪状态（可运行状态）
c.封锁状态（挂起状态或不可运行状态），如等待某一输入完成

 

十、进程通信：
a.同步：一个进程到达某些点后，需要等待另一进程完成某次操作，否则不得不停下来等待这次操作执行结束，然后继续操作。这些进程相同工作。
b.互斥和临界区
a.临界资源：一次只允许一个进程使用的资源，如打印机等硬件，也有可能是变量，数据，表格，队列等
b.临界区：任一共享进程对临界资源的操作应该是互斥进行的，这种程序段称为临界区或互斥段

 

十一、进程通信方法：

a.临界区互斥的锁操作法：a.关锁，b.执行临界区程序，c.开锁

b.信号量：1965年，Dijkstra提出一种解决同步、互斥的更一般方法，及信号量以及有关p,v操作。
信号量结构体：
struct semaphore
{
 int value;//信号量值；
 int *ptr_of_semuqe;//等待使用该信号量的进程队列队首指针；
 int quecode;//信号量队列管理算法编码说明；
}sem;
P(sem)操作：sem.value--;sem.value>=0,该进程继续运行，sem.value<0,该进程封锁，送入队列中，sem.value绝对值即为等待进程数。
V(sem)操作：sem.value++;sem.value>0,该进程继续运行；sem.value<=0,释放该信号量队列中的一个进程，使其转入就绪状态，调用本操作的进程继续执行。
P,V操作是整体实施，不能分割、相互穿插执行。可以实现同步和互斥。

 

十二、高级进程通信机构：
P.B.Hansen首先提出的消息缓冲通讯机构：发送进程将在自己的内存空间申请一块内存区A,存储欲发送的消息及接受进程的进程名和消息长度，系统管理一组缓冲区B,每个缓冲区存放一个消息，所谓消息即为一组信息，发送进程申请一块缓冲区把信息写进去，接着把该缓冲区送到接受进程的消息队列中，接受进程在取用消息之前，先在自己内存区指定一个接受区，在接受区指向的缓冲区中读取消息，有时需要接受进程回答，通信过程类似。