进程虚拟内存空间 虚拟内存空间 将 C 程序的内存管理任务完全交给操作系统，虽然听起来是一种简化的方法，但实际上可能会带来一系列问题： 进程隔离性：操作系统需要确保不同进程之间的内存空间相互隔离，以防止一个进程访问或破坏另一个进程的数据。如果 C 程序直接管理物理内存，这种隔离性很难实现，因为程序可能无意中访问到其他进程的内存区域，或者操作系统难以…

cmake_minimum_required(VERSION 3.28) get_filename_component(ProjectId ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR} NAME) string(REPLACE " " "_" ProjectId ${ProjectId}) project(${ProjectId} C) …

需求分析 假设: 我们结合学过的文件操作、网络通信、以及进程和线程的知识，实现一个基本的文件下载服务器模型，我们需要做哪些准备工作，或者说我们怎么设计整个数据通信逻辑。 首先，服务器需要能够处理大量连接的频繁接入和断开，这就要求我们不能简单地让一个进程同时处理连接接入和业务逻辑，这样的设计在现代应用领域是低效的。它不仅无法有效解耦，增加了代码书写的…

地址处理 大端地址和小端地址 大端法和小端法 大端法（Big-Endian） 在大端法中，一个多字节值的高位字节（即“大端”）存储在内存的低地址端，而低位字节（即“小端”）存储在高地址端。这种存储顺序使得大端法在字节对齐的内存访问中更为直观。 小端法（Little-Endian） 小端法与大端法相反，低位字节存储在内存的低地址端，而高位字节存储在高…

应用层 在网络通信的层次结构中，应用层起着核心作用，它提供了用户与网络服务交互的平台。开发者可以依据具体的应用需求，实现定制化的逻辑和功能，使得网络服务在隐藏了底层复杂性的同时，能够灵活适应多样化的应用场景。 应用层包含了多种高级网络通信协议，如 HTTP 协议用于网页浏览、SMTP 协议用于电子邮件的发送、FTP 协议用于文件的传输等。这些协议确…

线程的同步和互斥 在多线程编程中，共享资源的使用是提高程序运行效率的关键，但同时也带来了一系列挑战。由于线程间缺乏隔离机制，共享同一内存地址的操作可能导致所谓的“竞争条件”，这是指多个线程同时访问并试图修改同一资源时可能发生的问题。这种情况会导致程序的执行结果与预期出现显著偏差。 例如，在以下代码示例中，两个线程被设计为对一个共享变量进行递增操作，…

线程概述 从进程到线程 在计算机系统中，多进程设计允许用户在同一台计算机上同时处理多个独立的工作任务。操作系统负责管理这些进程，通过调度算法合理地在它们之间分配 CPU 资源、内存、文件等资源。使用多进程设计不仅可以提高单个应用的吞吐量和响应时间，还可以在某个进程因死循环或等待 IO 操作而无法完成任务时，由操作系统调度其他进程来完成任务或响应用户…

信号基础 中断 中断是计算机系统中硬件和操作系统之间进行通信的一种基础机制，它使得系统能够响应紧急事件或需要立即处理的情况。中断分为两大类： 硬件中断：由硬件设备触发，例如键盘、鼠标、磁盘驱动器等。当这些设备需要 CPU 注意时，它们会发送一个信号给 CPU，请求进行某些操作，如数据传输或状态变更。 软件中断：由软件程序触发，通常是通过执行特定的中…

管道 进程间通信（IPC）是多任务操作系统中的关键功能，允许进程之间交换信息。一种自然的 IPC 方式是利用文件系统作为中介： 基于文件的通信：在这种方式中，一个进程通过打开并读写文件来存储信息，而另一个进程则打开同一个文件来读取这些信息。尽管这种方法简单直观，但它依赖于磁盘 I/O 操作，这可能导致较低的通信效率。 为了提高通信效率，操作系统提供…

进程控制 孤儿进程 在操作系统中，如果父进程在子进程退出之前终止，子进程的状态会发生变化，成为所谓的“孤儿进程”。在这种情况下，操作系统会将孤儿进程自动分配给 PID 为 1 的特殊进程，即 init 进程，作为其新的父进程。 孤儿进程的处理： 收养机制：操作系统确保所有孤儿进程都有一个父进程。当父进程退出时，操作系统会介入，将孤儿进程的父进程设置…