信息安全系统设计与实现第六周：《Unix/Linux系统编程》第三章学习笔记

Unix/Linux进程管理

多任务处理原则

多任务处理

通过不同任务之间多路复用CPU的执行时间来实现，即将CPU执行操作从一个任务切换到另一个任务；
逻辑并行性称为“并发”；
多任务处理是所有操作系统的基础，也是并行编程的基础。

多任务处理系统（MT系统）

1.虚拟CPU；
2.init()：当MT系统启动时，main()函数调用init()函数以初始化系统；
3.P0调用kfork()来创建优先级为1的子进程P1，并将其输入就绪队列中，然后P0调用tswitch()，将会切换任务以运行P1；
4.tswitch()：实现进程上下文切换

SAVE函数：当正在执行的某个任务调用tswitch()时，会把返回地址保存在堆栈上，并在汇编代码中进入tswitch()；
scheduler()：在执行了tswitch()中的SAVE函数后，任务调用scheduler()来选择下一个正在运行的任务；
RESUME函数：当执行从scheduler()返回时，“运行”可能已经转而指向另一个任务的PROC；

5.kfork()：kfork()函数创建一个子任务并将其输入readyQueue中。

进程

概念

进程是对映像的执行。

多任务处理系统内的进程

多任务处理系统支持动态进程创建、进程终止，以及通过休眠与唤醒实现进程同步、进程关系，以及以二叉树的形式实现进程家族树，从而允许父进程等待子进程终止。

进程的执行模式

内核模式Kmode
用户模式Umode

在Kmode模式下，通过将CPU的状态寄存器从K模式更改为U模式，可轻松切换至Umode；但Umode进程只能通过中断、陷阱、系统调用三种方式进入Kmode。

进程管理的系统调用

fork
wait
exec
exit

I/O重定向

I/O重定向原则

标准输入：如果用一个新打开的文件来替换文件描述符0，那么输入将来自该文件而不是原始输入设备。
标准输出：更改文件描述符1，指向打开的文件名，然后stdout的输出将会转到该文件而不是屏幕；同样也可以将stderr重定向到一个文件。