APUE 进程环境

本文使用golang的syscall,os,golang.org/x/sys/unix包

1.main函数

main是程序的入口,golang中也亦是如此
启动一个程序时启动例程负责从内核获取命令行参数和环境变量,维护到程序的内存布局中(后文描述)

2.exit

//import os
func Exit(code int)

使程序主动退出,令退出码为指定值code,程序正常结束时返回码为0 (在一般的shell中使用$?获取)

  • 执行exit时 会使标准I/O进行关闭flush操作
  • APUE中提到针对C语言,C99之前main终止前没有显式return或exit会导致退出吗不确定

atexit函数,golang中未实现

#include<stdlib.h>
int atexit(void (*func)(void)));

3.命令行参数

//import os
var Args []string

程序启动时命令行跟随的参数

4.C程序的存储空间布局

space
  • 正文段:CPU执行的机器指令,该部分使可共享的,只读的
  • 初始化数据段: 包含了程序明确赋初值的变量,如C中已赋值的全局变量
  • 未初始化的数据段:该段在程序启动前,由内核将此段中数据刷为0(该段不部存放在磁盘文件中)
  • 堆:运行时,动态存储分配的资源位置
  • 栈:运行时,自动变量以及函数调用时所需保存的信息都存于此处
  • 高地址部分:存储命令行参数和环境变量

shell中可使用size命令查看二进制程序的正文段,初始化段,bss段

5.共享库

操作系统所支持的一种库操作,使得程序与存储中的共享库连接,减小了程序的大小,但略微增加了程序执行开销(在程序第一次运行或每个共享库第一次被调用)

golang共享库 待补充。。

6.存储空间分配

原文中提到的是malloc caloc realloc,实际在golang中应使用make new

//builtin
func make(t Type, size ...IntegerType) Type
func new(Type) *Type

7.环境变量

//import golang.org/x/sys/unix
func Getenv(key string) (value string, found bool) {
    return syscall.Getenv(key)
}

func Setenv(key, value string) error {
    return syscall.Setenv(key, value)
}

[4.C程序的存储空间布局],我们已知环境变量在栈之上(进程存储空间顶部),且由一个**char的指针列表来维护,且该空间不可伸缩,当要新增环境变量时会导致一些存储变化

分3种情况讨论

  • 删除一个环境变量:直接删除其环境列表中的指针,后续指针顺次前移
  • 修改一个环境变量:
    • 修改后值变小:直接修改原key=value值
    • 修改后值变大: 需要在堆中新分配一个存储空间村kv,再修改指针表中其对应地址
  • 增加一个环境变量:
    • 第一次增加:再堆中分配一个空间存储新的环境表,将老的环境表拷贝过来,然后在尾部追加本次待插入的key=value的指针和一个空指针,再将内核的environ指向该指针表
    • 非第一次添加:realloc指针表,同上在尾部追加(原表尾会又一个空指针,利用这个)一个kv值的指针和一个空指针

8.setjmp,longjmp

C中跨越函数goto的高级玩法,通常适用于一些深层嵌套的函数

#include<sethmp.h>

int setjmp(jmp_buf env);
void longjmp(jmp_buf env, int val);

jmp_buf变量通常使用全局变量,是一个某种形式的数组,存储恢复栈状态时所需要的信息。

longjmp回跳时需要提供这个buf以便找到要恢复的位置。
longjmp还需要提供一个整型值,以通知setjmp的返回值,直接调用setjmp返回的值为0
longjmp后会抛弃掉调用setjmp的函数栈帧一下的所有栈帧

关于longjmp后变量值的问题:存放在存储器中的值(通常为内存)保持longjmp时的值,而cpu和浮点寄存器的值恢复到setjmp时的状态

9.资源限制

type Rlimit struct {
    Cur uint64 //soft limit
    Max uint64 //hard limit
}

func Getrlimit(resource int, rlim *Rlimit) (err error)
func Setrlimit(resource int, rlim *Rlimit) (err error)

Cur决定当前实际的限制值
关于rlimit结构,存在3个规则:

  • 任何一个进程都可以更改Cur小于等于Max

  • 任何一个进程都可以降低Max,但必须大于等于Cur,对非root是不可逆的

  • root可调大Max

    resource 含义

    //golang.org/x/sys/unix CONST

    resource 含义

|RLIMIT_AS | 0x9|进程可用存储空间最大值|
|RLIMIT_CORE | 0x4|core文件最大字节数,0则阻止创建core文件|
| RLIMIT_CPU | 0x0|CPU时间最大量值,超过则发送SIGXCPU信号|
| RLIMIT_DATA | 0x2|数据段最大字节长度(初始化,RSS,堆)|
| RLIMIT_FSIZE | 0x1|可创建文件最大字节长度|
| RLIMIT_LOCKS | 0xa|一个进程可持有的文件锁的最大数|
| RLIMIT_MEMLOCK | 0x8|使用MLOCK能锁住的最大字节长度空间|
| RLIMIT_MSGQUEUE | 0xc|POSIX消息队列最大存储字节长度|
| RLIMIT_NICE | 0xd|Nice值可设置最大值|
| RLIMIT_NOFILE | 0x7|能打开的最大句柄数|
| RLIMIT_NPROC | 0x6|每个实际用户ID可拥有最大进程数|
| RLIMIT_RSS | 0x5|RSS最大长度|
| RLIMIT_RTPRIO | 0xe|进程可通过sched_setscheduler 和 sched_setparam设置的最大实时优先级。
| RLIMIT_RTTIME | 0xf|CPU时间限制,在非阻塞系统调用上的CPU时间消耗,到soft值时会收到SIGXCPU,超过hard值时会收到SIGKILL
| RLIMIT_SIGPENDING | 0xb|一个进程可排队的最大信号数量|
| RLIMIT_STACK | 0x3|栈的最大字节长度|
| RLIM_INFINITY | -0x1|无限量值|

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