初学Linux进程控制编程

Linux进程

Linux系统是一个多进程的系统，它的进程之间具有并行性、互不干扰等特点。
也就是说，每个进程都是一个独立的运行单位，拥有各自的权利和责任。其中，各个进程都运行在独立的虚拟地址空间，因此，即使一个进程发生异常，它也不会影响到系统中的其他进程。

获取进程

我们知道， 每个进程都有一个ID， 那么怎么得到进程的ID呢？
系统调用getpid可以得到进程的ID； 而getppid可以得到父进程（创建调用该函数进程的进程）的ID； 此外， getuid可以的到启用该进程的用户ID。

创建进程

通过fork函数创建进程。 我们可以通过查询man手册获得fork函数的描述：

小程序

下面我们通过一段小程序进一步理解进程的独立运行以及进程的ID。

#include<stdio.h>#include<sys/types.h>#include<unistd.h>int main(){    int a = 10;    pid_t pid = fork();    if (-1 == pid)    {        perror("fork");        return 1;    }    if (0 == pid)    {        printf("child pid = %d, ppid = %d\n", getpid(), getppid());        a = 11;        printf("a = %d\n", a);    }    printf("----------\n");    if (pid > 0)    {        sleep(1);        printf("return value = %d, father pid = %d\n", pid, getpid());        printf("a = %d\n", a);    }    return 0;}

程序运行结果

程序解读

1.这段代码在两个进程中均被访问（程序中printf(“———-\n”)被执行了两次说明了这一点）；
2.若fork创建进程成功， 父进程和子进程得到的fork()的返回值不同， 父进程的得到的返回值是子进程的ID（>0）, 子进程得到的返回值为0， 因此， 两个进程分别进入了两个不同的if语句（多进程）。
3.为什么子进程和父进程中打印的a的值不同？
在使用fork()创建一个进程时， 子进程只是完全复制父进程的资源， 复制出来的子进程有自己的task_struct结构和PID， 但却复制父进程其他所有的资源。 这样得到的子进程独立于父进程， 具有良好的并发性， 但是在二者之间的通信需要通过专门的通信机制， 如pipe、共享内存机制等 （在不使用任何通信机制时， 父、子进程不相互影响）。 这就相当于有两个人同名， 甚至他们穿的衣服都相同， 但他们仍是两个独立的人， 打了其中一个人的脸一下， 另一个人的脸并不会肿起来。
4.在使用fork()时， 复制父进程的所有资源， 开销比较大。而Linux中为了降低开销， 采取了copy-on-write（COW写时复制）技术。
写时复制推迟了真正的数据复制， 在fork最初并不会真的产生两个相同的复制， 若后来确实发生了写入， 那意味着父进程和子进程的数据不一致了， 这时才产生复制动作， 每个进程拿到属于自己的那一份。
5.a的值在子进程中发生改变， 由于不知道子进程和父进程的执行顺序（有可能父进程在a的值发生改变之前将a的值打印出来）， 为了使程序更有说服力， 在对应父进程的if语句中， 加入了sleep(1)语句， 使父进程睡眠一段时间。

好了， 通过这段程序我们对Linux下的进程有了更加直观的认识。