APUE学习笔记——8.1-8.4 进程基础

进程ID

1 进程id是唯一的。(不会有进程id一样的两个进程)

2进程id是可复用的,一个进程销毁后,它的id号可以被新的进程使用。但是Unix采用了延迟复用的算法,也就是进程   销毁后它的id不会立即被使用。

3 进程id为0的是调度进程。这是系统进程,是内核的一部分。

4 进程id为1的是init进程。init进程读取初始化文件/etc/rc*files 或者/etc/inittab,以及在/etc/init.d中的文件,使系统处于      某种状态。 init进程是用户进程,而不是系统进程。


进程id相关函数

  1. #include <unistd.h>  
  2. pid_t getpid(void);  
  3.                 Returns: process ID of calling process  
  4. pid_t getppid(void);  
  5.                 Returns: parent process ID of calling process  
  6. uid_t getuid(void);  
  7.                 Returns: real user ID of calling process  
  8. uid_t geteuid(void);  
  9.                 Returns: effective user ID of calling process  
  10. gid_t getgid(void);  
  11.                   Returns: real group ID of calling process  
  12. gid_t getegid(void);  
  13.                 Returns: effective group ID of calling process  

创建新进程

#include <unistd.h>
pid_t fork(void);
                    Returns: 0 in child, process ID of child in parent,−1 on error
Unix可以使用系统函数fork()创建一个新进程。
    fork()执行一次返回两次。
    返回值:
        0:            表示子进程
        子进程id: 表示父进程
     子进程可以通过getppid()来获取父进程id,所以只需要返回0,表示创建成功即可.而对于父进程来说,他无从得知子进程的id,因此在创建的时候就应该吧子进程的Id号返回给他。

    我们知道,每个进程都会涉及到进程控制块、正文段、数据段,三部分内容。
    进程控制块是每个进程独有的,这就不用多说。 
    正文段里面是程序的指令,都是只读的,因此父进程和子进程可以共享这部分内容 。share
    数据段:  子进程会拷贝一份父进程的数据段(数据空间、堆、栈)。注意:这里是copy而不是share

    由于我们知道,一般创建子进程后,进阶着就是使用exec替换子进程为一个新的程序了,这是父进程的数据段内容就没什么用了。因此,现代系统在实现的时候,采用了写时复制copy-on-write(COW)。该方法就是内核将数据段设置为共享share,但它是只读的,当父进程或者子进程下需要对数据进行修改时,就自己copy一个副本。

    Example
#include "apue.h"
#include "myerr.h"
int  globvar=6;/*external variable in initialized data */
char  buf[] = "a write to stdout
";
int
main(void)
{
        int  var; /* automatic variable on the stack */
        pid_t  pid;
        var = 88;
        if (write(STDOUT_FILENO, buf, sizeof(buf)-1) != sizeof(buf)-1)
                err_sys("write error");
        printf("before fork
"); /* we don’t flush stdout */
        if ((pid = fork()) < 0) {
                err_sys("fork error");
        }else if (pid == 0) { /* child */
                globvar++;  /* modify variables */
                var++;
        }else {
                sleep(2);  /* parent */
        }
        printf("pid = %ld, glob = %d, var = %d
", (long)getpid(), globvar, var);
        exit(0);
}
执行结果:
windeal@ubuntu:~/Windeal/apue$ ./exe 
a write to stdout
before fork
pid = 4523, glob = 7, var = 89
pid = 4522, glob = 6, var = 88
windeal@ubuntu:~/Windeal/apue$ 

在这个例子中,我们在子进程中对globvar和var都进行自加,然后又在父进程中sleep(2),使得子进程先执行。
最终结果,父进程的数据都没变,子进程globvar和var都变成了新的值。
    从例子中可以看出,正文段是共享的,都使用了printf语句(你要说是copy,我就不跟你辩了。。。)
vfork()
    功能与fork()基本相似。
    不同点:
        vfork保证子进程先执行,也就是子进程执行了exec程序或者exit后才执行fork()。如果子进程中有依赖父进程的下一步动作才能执行的部分,可能会导致死锁。
        vfork创建的子进程会共享父进程的数据段。也就是说它会改变父进程的数据。
#include "apue.h"
#include "myerr.h"
int  globvar=6;/*external variable in initialized data */
int
main(void)
{
        int  var; /* automatic variable on the stack */
        pid_t  pid;
        var = 88;
        printf("before vfork
"); /* we don’t flush stdio */
        if ((pid = vfork()) < 0) {
                err_sys("vfork error");
        }else if  (pid == 0) { /* child */
                globvar++;  /* modify parent’s variables */
                var++;
                _exit(0);  /* child terminates */
        }
        /* parent continues here */
        printf("pid = %ld, glob = %d, var = %d
", (long)getpid(), globvar, var);
        exit(0);
}


执行结果:
windeal@ubuntu:~/Windeal/apue$ ./exe 
before vfork
pid = 6298, glob = 7, var = 89
windeal@ubuntu:~/Windeal/apue$


可以看到父进程globvar和var被子进程改变了。

        vfork()被一些版本视为过时的接口,一般不使用。所以不必过多研究,多用fork()来创建新进程即可。


原文地址:https://www.cnblogs.com/Windeal/p/4284651.html