您的位置: 首页 > IT文章 > 2018-2019-1 20165330 《信息安全系统设计基础》第七周学习总结

2018-2019-1 20165330 《信息安全系统设计基础》第七周学习总结

分类: IT文章 • 2022-03-28 15:41:48

2018-2019-1 20165330 《信息安全系统设计基础》第七周学习总结

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

学习内容

异常

是控制流中的突变，一部分由硬件实现，一部分由操作系统实现，用来响应处理器状态中的某些变化。
异常处理
- 异常表：在系统启动时（当计算机重启或者加电时），操作系统分配和初始化一张称为异常表的跳转表
- 异常表基址寄存器：存放异常表的起始地址
- 非本地跳转
```
  #include <setjmp.h>
  
  int setjmp(jmp_buf env);
  int sigsetjmp(sigjmp_buf env,int savesigs);
```
类别

类别	原因	异步/同步	返回行为
中断	来自I/O设备的信号	异步	总是返回到下一条指令
陷阱	有意的异常	同步	总是返回到下一条指令
故障	潜在可恢复的错误	同步	可能返回到当前指令
终止	不可恢复的错误	同步	不会返回

进程

系统中的每个程序都运行在某个进程的上下文中。
上下文：是由程序正确运行所需的状态组成的，包括内存中的代码和数据、它的栈、通用寄存器的内容、程序计数器、环境变量以及打开文件描述符的集合。
关键抽象
- 逻辑控制流：提供一个假象，好像我们的程序独占地使用处理器
- 私有的地址空间：提供一个假象，好像我们的程序独占地使用内存系统
并发流
- 一个逻辑流的执行在时间上与另一个流重叠
- 并发：多个流并发的执行的一般现象
- 多任务(时间片)：一个进程和其他进程轮流运行
上下文切换控制多任务
- 发生时机：
  - 内核调度新的进程时
  - 内核代表用户执行系统调用时
  - 中断也可引发上下文切换

进程控制

获取进程ID

   #include <sys/types.h>
   #include <unistd.h>

   pid_t getpid(void);
   pid_t getppid(void);

进程状态
- 运行
- 停止：进程的执行被挂起，且不会被调度。
- 终止
  - 收到一个信号，该信号的默认行为是终止进程
  - 从主程序返回
  - 调用exit函数
```
   #include <stdlib.h>

   void exit(int status);
```
回收子进程
- 当一个进程由于某种原因终止时，进程被保持在一种已终止的状态中，直到被它的父进程回收。
- 一个进程调用waitpid函数等待它的子进程终止或停止
```
  #include <sys/types.h>
  #include <wait.h>
  
  pid_t waitpid(pid_t pid,int *statusp,int options);
```

加载并运行程序

execve函数在当前进程的上下文中加载并运行一个新程序

  #include <unistd.h>
  
  int execve(const char *filename,const char *argv[],const char *envp[]);

信号

一个信号就是一条小消息，它通知进程系统中发生了一个某种类型的事件
Linux信号

发送信号

用/bin/kill程序发送：/bin/kill -9 -15213
从键盘发送：ls / sort

用kill函数发送

  #include <sys/types.h>
  #include <signal.h>
  
  int kill(pid_t pid,int sig);

用alarm函数发送

  #include <unistd.h>
  
  unsigned int alarm(unsigned int secs);

接收信号
- 当目的进程被内核强迫以某种方式对信号的发送做出反应时，它就接收了信号。
- 进程可以忽略这个信号，终止或者执行下一个称为信号处理程序的用户层函数捕获这个信号。
待处理信号
- 一个发出而没有被接收的信号
- 在任何时刻，一种类型至多只有一个待处理信号