Linux系统编程：多进程编程

一、什么是进程？

1. 进程就是正在内存中执行的程序。
2. 进程是一种执行流，也是一种任务流。因此，进程具有5个状态，可参与时间片轮转。
3. 一般情况下一个可执行文件对应一个进程，但在这个进程执行过程中也可以调用某个函数创建新的进程。
4. 操作系统这个裸机程序最核心模块的功能就是并行执行多个任务。

二、操作系统如何管理进程？

1. OS给每个进程一个身份标识：pid_t。
2. 进程和它创建的进程之间存在着父子关系。因此，Linux系统启动之后运行第一个应用进程被称为祖先进程，它的pid为1。
3. OS会为每一个进程分配所需的内存资源，即每个进程都有自己独立的数据区、代码区、堆区和栈区。
4. OS为每个进程定义一个结构体来描述一个进程，这个结构体被称为PCB（Process Control Block），文件描述符所对应的数组是这个结构体里的一个成员。

三、关于进程的几个常用函数

创建进程

pid_t pid;

pid = fork();
if(pid < 0)
{
    printf("Fork Failed\n");
    return 1;
}
else if(0 == pid)
{
    //son process
}
else
{
    //parent process
}

fork成功后，父子进程间各种资源情况：

1. 子进程的数据区由父进程的数据区拷贝而成；
2. 子进程的栈区由父进程的栈区拷贝而成；
3. 子进程的堆区由父进程的堆区拷贝而成；
4. 子进程的代码区则是共享父进程的代码区；
5. 子进程管理文件描述符的数组也是由父进程中对应数组拷贝而来。

获取进程的身份标识

pid_t getpid(void); //返回子进程的pid
pid_t getppid(void); //返回父进程的pid

等待进程结束

pid_t wait(int *status);
pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);

1. 表面作用是等待进程退出；
2. 对退出的子进程做善后处理；
3. 可获取子进程的退出码。

替换当前进程

int execl(const char *path, const char *arg0, ...,(char*)0);
int execlp(const char *file, const char *arg0, ...,(char*)0);

四、小结

关于进程的退出还可以是main函数返回、exit/atexit、abort。相对来说，exit/atexit比较的优雅，而abort相当的粗暴，但不管是优雅还是粗暴，这两种退出方式都是不建议使用的。