进程编程1 – Unix环境高级编程7章读书笔记

Process Environment

1 Process Termination

进程的终止有些下面的方法：

1.     从main函数return

2.     调用exit：exit属于ISO C标准中定义的函数，会执行清理工作。包括关闭IO库中所有打开的文件流（这会导致所有的文件buffer都被flush），还会调用阿texit所注册的退出函数。Exit还会。等价于return (0)

3.     调用_exit或者_Exit：这两个函数都不会执行清理工作，直接退出进程。_exit是POSIX.1标准定义的函数，而_Exit则是ISO C标准定义的函数。

4.     最后一个线程从其线程函数return

5.     最后一个线程调用pthread_exit

非正常中止包括：

1.     Abort

2.     接收一个signal

3.     最后一个线程收到了Cancel请求

Atexit可以用来注册多达32个退出函数：

#include

 

int atexit(void (*func)(void));

 

成功返回0，错误返回非0

这些函数以注册的逆序被调用。同一个函数可以被注册多次，并被调用多次。

 

2 Environment List

每个程序都被传入一个环境列表，定义如下：

extern char **environ;

其实就是一个字符串数组，每个元素都是一个字符串，表示一个环境变量，如HOME=/home/sar，以0结尾。而整个字符串数组也以NULL结尾。

 

3 Memory Layout

1.     Text Segment

2.     Initialized Data segment(Data Segment)，一般简称为data。用来专门存放已经初始化的数据，如int maxcount = 99

3.     Uninitialized data segment，一般简称为bss，根据一个很古老的汇编语句BSS（代表Block Started by Symbol）命名。存放未初始化的数据，如long sum[1000]; 由内核自动初始化为0。

4.     Stack，一般来说向低地址增长

5.     Heap，一般来说向高低址增长，和Stack共用一块空间

4 Memory Allocation

1.     一般内存分配使用malloc / calloc / realloc，大家应该都很熟悉了，calloc和malloc的区别是前者会初始化内存为0，而后者不会。这些函数一般用sbrk系统调用实现。

2.     除了一般的malloc/free等内存分配函数之外，部分系统还提供了一些替代函数。值得一提的是alloca函数，这个函数从Stack上分配内存空间，优点是速度快而且不用释放，但是不是所有系统都支持，并且使用的场合有限。

5 Environment Variables

下列函数可以用来访问环境变量：

#include

 

char *getenv(const char *name);

 

int putenv(char *str);

 

int setenv(const char *name, const char *value, int rewrite);

 

int unsetenv(const char *name);

 

成功返回0，错误返回非0

1.     getenv获得环境变量的内容，如果没有此变量则返回NULL

2.     putenv接受用name=value形式定义的参数，设置环境变量的值

3.     setenv设置name的值为value。如果rewrite=0并且name已经有值的话，不会设置name的值。

4.     unsetenv删除name的值

 

6 setjmp & longjmp

goto可以跳转到程序的另外的一个地方，但是有在同一个函数的限制。而setjmp和longjmp提供了绕过此限制的跳转功能：

#include

 

char *setjmp(jmp_buf env);

 

直接调用者返回0，从longjmp返回则返回非0

 

void longjmp(jmp_buf env, int val);

1.     在longjmp应该返回的位置调用setjmp可以记住当前的函数的栈的相关信息，并保存到env之中。如果返回0，则是正常流程。如果返回非0，说明刚从longjmp返回

2.     Longjmp调到之前setjmp所记住的位置

需要注意的是，setjmp主要纪录栈的相关信息以保证程序流程可以跳转到setjmp的位置并继续执行，因此只能保证栈指针的正确位置，不会导致栈被破坏，但是栈上的变量则无法保证会被恢复，这个和具体实现相关。如果你想保证某个自动变量（栈上的变量）不被恢复的话，可以定义其为volatile。

7 getrlimit and setrlimit

getrlimit和setrlimit可以定义进程相关的资源限制：

#include

 

int getrlimit(int resource, struct rlimit *rlptr);

 

int setrlimit(int resource, const struct rlimit *rlptr);

 

成功返回0，错误返回非0

 

rlimit结构定义如下：

struct rlimit {

      rlim_t      rlim_cur;   /* 当前limit，称为soft limit */

      rlim_t      rlim_max;   /* 最大limit，称为hard limit */

}

1.     进程可以修改soft limit为比hard limit小或者相等的任意值

2.     进程可以降低hard limit的值，但必须比soft limit大或者相等。注意normal user作这个操作是不可逆的

3.     只有super user才可以增加hard limit的值

4.     无限可以用常数RLIM_INFINITY

5.     注意soft limit是实际起作用的limit，而hard limit是一个限制值

Limit

Description

RLIMIT_AS

进程最大可用内存，对sbrk系统调用有影响

RLIMIT_CORE

Core（内存转储，用于事后调试）文件的最大Size

RLIMIT_CPU

进程占用CPU的最大时间，超过此限制的时候则发送SIGXCPU signal

RLIMIT_DATA

数据的最大Size，包括初始化数据，非初始化数据和Heap

RLIMIT_FSIZE

创建文件的最大Size，如果超过则发送SIGXFSZ signal

RLIMIT_LOCKS

最大文件锁的数量

RLIMIT_MEMLOCK

最大用mlock锁定内存的Size

RLIMIT_NOFILE

打开文件的最大数量

RLIMIT_NPROC

每个user id的最大子进程数

RLIMIT_RSS

最大常驻内存Size。当内存不足时，内核会尝试从内存使用量超过RSS的进程拿走一部分内存

RLIMIT_SBSIZE

一个用户所能使用的Socket缓冲区的最大Size

RLIMIT_STACK

Stack的最大Size

RLIMIT_VMEM

等价于RLIMIT_AS

  

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