进程控制（转自UNIX高级环境编程）

1、进程标识

进程ID 0的进程叫做调度进程，又叫做swapper（交换进程）。该进程不执行磁盘中的任何程序，因此也叫做系统进程。

进程ID 1的进程叫做init进程。该进程负责在内核自举后启动一个unix系统。它通常读系统的初始化文件（etc/rc*文件）。该进程绝不会终止。它是一个普通用户进程。需超级用户特权才能运行，并且是所有孤儿进程的父进程。

和进程有关的其它标示：进程ID,父进程ID,进程的实际用ID,进程的有效用户ID,进程的实际组ID,进程的有效组ID。

2、fork函数

一个现存进程调用fork函数是内核创建一个新进程的唯一方法（除了ID为0、1和2的进程）。

子进程和父进程继续执行fork之后的指令。子进程是父进程的复制品，他们并不共享存储空间部分。如果正文段是只读的，则父子进程共享正文段。

fork后，父子进程共享一个文件表项。

通过一个简单的例子说明：fork后，子进程和父进程都分别继续执行后续的代码，但子进程和父进程的执行先后并不确定，直至两个进程都分别执行完后续代码，才最后执行return语句退出程序。

当重新定向父进程的标准输出时，子进程的标准输出也被重新定向，fork的一个特性是所有的父进程的打开描述符都被复制到了子进程，父子进程相同的打开描述符共享一个文件表项。

父子进程共享同一文件位移量。

如果父子进程写到同一描述符文件，但又没有任何形式的同步方式，那么他们的输出就会相互混合。

fork之后对文件描述符的处理有下列两种情况：一种是父进程等待子进程完成。这种情况下，父进程不需对文件描述符进行任何的处理，当子进程终止后，它所进行读写操作的描述的文件位移量都做了相应的修改；另一种是父子进程各自执行不同的程序段。这种情况，fork之后，父子进程各自关闭它们不需使用的描述符，并且不干扰对方使用的文件描述符。在网络服务进程中是经常使用的。

fork的两种使用情况:

（1）父进程希望复制自己，使父子进程执行不同的程序段。例子：父进程等待委托者的服务请求。当这种请求到达时，父进程调用fork，使子进程处理此请求。父进程则继续等待下一个服务请求。

（2）一个进程要执行一个不同的程序。这对shell是常见的情况，这种情况下，子进程从fork返回后立即调用exec。

3、vfork函数

它与fork函数的调用序列和返回值相同。但两者的语义不同。在这里仅作简单的介绍：

vfork用于创建一个新进程，而新进程的目的是exec一个新程序。但它并不将父进程的地址空间完全复制到子进程中，在子进程调用exec或exit之前，它在父进程的地址空间中运行。

vfork保证子进程先运行。

4、exit函数

进程有3种正常终止法和两种异常终止法。

不管进程如何终止，都会调用同一段内核代码，实现关闭进程打开的描述符并且释放占用的存储器等等。

并且我们希望终止进程通知父进程它是如何终止的。

僵尸进程：一个已经终止，但其父进程尚未对其作出处理（获取终止子进程的有关信息、释放它仍占用的资源）的进程称为僵尸进程（zombie）。

5、wait和waitpid函数

获取进程的终止状态信息。

wait一直阻塞到一个进程终止前。如果调用者阻塞而且有多个子进程，则其中一个子进程终止时，wait就立即返回。如果等待一个指定的进程终止，该怎么做呢？

waitpid函数提供了wait函数没能提供的3个功能：

（1）等待一个特定的进程

（2）提供wait的非阻塞版本

（3）waitpid支持作业控制

6、竞态条件

概念：

如果一个进程希望等待一个子进程终止，则它必须调用wait函数。如果一个子进程要等待它的父进程终止，则可使用下列形式的循环：

while（getpid（）！=1）

sleep（1）；

这种方法的问题是浪费CPU，因为没隔1秒就唤醒一次调用者，进行条件测试。

在父、子进程的关系中，常常出现下述情况。在f o r k之后，父、子进程都有一些事情要做。例如，父进程可能以子进程I D更新日志文件中的一个记录，而子进程则可能要为父进程创建一个文件。

7、前面提出当fork创建子进程之后，子进程往往需要调用一种exec函数执行另一个函数，当进程调用一种exec函数时，该进程完全由新函数替代。而新程序从main处开始执行。调用exec并不创建新进程，所以前后的进程ID不便，exec只是由另一个程序替换了当前进程的正文、数据、堆和栈。

fork可以创建新进程，exec可以执行新程序；exit可以处理终止，wait可以等待终止。这些都是基本的进程控制原语。

8、解释器文件（？）

这种文件是文本文件，其起始行的形式是：

#！ pathname【optional-argument】

在惊叹号和pathname之间的空格是任选的，例如下列常见的例子：#！ /bin/sh

对这种文件的识别通常是内核作为exec系统调用处理的一部分来完成的。内核调用exec函数的进程实际执行的文件并不是该解释器文件，而是该解释器文件的第一行pathname所指定的文件。解释器文件与解释器的区分

9、system函数

在程序中执行一个命令字符串很方便，但利用systm喊数更方便。但其较依赖于操作系统。

因为system在其实现中调用了fork、exec和waitpid，因此有三种返回值。

例子：system（“date”）；

10、进程时间

进程时间包扩：墙上时钟时间、用户cpu时间和系统cpu时间。任意进程都可通过调用times函数获得它自己及终止子进程的上述值。

用返回值相对值，可得到墙上时钟时间。