2017-2018-1 20155222 《信息安全系统设计基础》第6周学习总结

2017-2018-1 20155222 《信息安全系统设计基础》第6周学习总结

教材学习内容总结

学习目标

了解异常及其种类
理解进程和并发的概念
掌握进程创建和控制的系统调用及函数使用:fork,exec,wait,waitpid,exit,getpid,getppid,sleep,pause,setenv,unsetenv,
理解数组指针、指针数组、函数指针、指针函数的区别
理解信号机制：kill,alarm,signal,sigaction
掌握管道和I/O重定向：pipe, dup, dup2

1. 异常的类别：
   中断
   陷阱和系统调用
   故障
   终止

2. 进程和并发：
   进程(Process)是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。在早期面向进程设计的计算机结构中，进程是程序的基本执行实体;在当代面向线程设计的计算机结构中，进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体。
   并发，在操作系统中，是指一个时间段中有几个程序都处于已启动运行到运行完毕之间，且这几个程序都是在同一个处理机上运行，但任一个时刻点上只有一个程序在处理机上运行。

3. 掌握进程创建和控制的系统调用及函数

   • fock()
     所需头文件

   #include <unistd.h>
   

   函数说明
   fork（）函数通过系统调用创建一个与原来进程几乎完全相同的进程，也就是两个进程可以做完全相同的事，但如果初始参数或者传入的变量不同，两个进程也可以做不同的事。
   函数原型

   pid_t fork( void);
   

   函数返回值
   (pid_t 是一个宏定义，其实质是int 被定义在#include<sys/types.h>中)
   返回值: 若成功调用一次则返回两个值，子进程返回0，父进程返回子进程ID;否则，出错返回-1

   • exec()
     所需头文件

   #include <unistd.h>
   

   函数说明
   执行文件
   函数原型

int execl(const char *path, const char *arg, ...)
int execv(const char *path, char *const argv[])
int execle(const char *path, const char *arg, ..., char *const envp[])
int execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[])
int execlp(const char *file, const char *arg, ...)
int execvp(const char *file, char *const argv[])

函数返回值
成功：函数不会返回
出错：返回-1，失败原因记录在error中

* wait()	
所需头文件
```
#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
```
函数说明
等待子进程中断或结束
函数原型
```
pid_t wait(int *status)
```
函数返回值
如果执行成功则返回子进程识别码(PID)，如果有错误发生则返回-1。失败原因存于errno 中。

* waitpid()
所需头文件
```
#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
```
函数说明
waitpid()会暂时停止目前进程的执行，直到有信号来到或子进程结束。
函数原型
```
pid_t waitpid(pid_t pid,int *status,int options)
```
函数返回值
如果在调用 waitpid()时子进程已经结束,则 waitpid()会立即返回子进程结束状态值。 子进程的结束状态值会由参数 status 返回,而子进程的进程识别码也会一起返回。

* exit()
所需头文件
```
stdlib.h
```
函数说明
关闭所有文件，终止正在执行的进程。
函数原型
```
void exit(int status)
```

* getpid()
所需头文件
```
#include <unistd.h>
```
函数说明
取得进程识别码
函数原型
```
pid_t getpid(void);
```
函数返回值
目前进程的进程ID

* getppid()
所需头文件
```
#include <unistd.h>
```
函数说明
取得父进程的进程识别码
函数原型
```
pid_t getppid(void);
```
函数返回值
目前进程的父进程识别码。

教材学习中的问题和解决过程

• 问题1：wait和waitpid有什么区别？
• 问题1解决方案：进程一旦调用了wait，就立即阻塞自己，由wait自动分析是否当前进程的某个子进程已经退出，如果让它找到了这样一个已经变成僵尸的子进程， wait就会收集这个子进程的信息，并把它彻底销毁后返回；如果没有找到这样一个子进程，wait就会一直阻塞在这里，直到有一个出现为止。 参数status用来保存被收集进程退出时的一些状态，它是 一个指向int类型的指针。但如果我们对这个子进程是如何死掉的毫不在意，只想把这个僵尸进程消灭掉 从本质上讲，系统调用waitpit和wait的作用是完全相同 的，但waitpid多出了两个可由用户控制的参数pid和options，从而为我们编程提供了另一种更灵活的方式。

[代码托管]

学习进度条

	代码行数（新增/累积）	博客量（新增/累积）	学习时间（新增/累积）	重要成长
目标	5000行	30篇	400小时
第一周	6/6	1/1	20/20
第二周	117/123	1/2	5/25
第三周	83/206	2/3	5/30
第四周	97/303	3/4	5/35

尝试一下记录「计划学习时间」和「实际学习时间」，到期末看看能不能改进自己的计划能力。这个工作学习中很重要，也很有用。
耗时估计的公式
：Y=X+X/N ，Y=X-X/N，训练次数多了，X、Y就接近了。

参考：软件工程软件的估计为什么这么难，软件工程 估计方法

• 计划学习时间:XX小时

• 实际学习时间:XX小时

• 改进情况：

(有空多看看现代软件工程 课件
软件工程师能力自我评价表)

参考资料

• 《深入理解计算机系统V3》学习指导
• ...