阅读深入理解计算机系统（二）--------------- 进程控制

1.     进程控制

每个进程都有一个唯一的正数进程ID，getpid()函数可以获得调用者的进程ID。

a.     fork()函数：

创建一个新的运行子进程，新创建的子进程几乎但不完全与父进程相同，子进程得到与父进程用户级虚拟地址空间相同的（但是独立的）一份拷贝，包括文本、数据和bss段、堆以及用户栈，子进程还获得父进程任何打开文件描述符相同的拷贝，这就意味着当父进程调用fork时，子进程可以读写父进程中打开的任何文件，两者最大的区别在于他们有不同的PID。父进程和子进程是并发运行的独立程序，不能假设那一个先运行。相同的但是独立的地址空间，即每个进程的地址空间都是相同的，但是都有自己的私有空间。

b.     僵尸进程：当一个进程由于某种原因终止时，内核并不立即把它从系统中清除，相反进程被保持在一种已终止的状态中，直到被它的父进程回收，当父进程回收已经终止的子进程时，内核将子进程的退出状态传递给父进程，然后抛弃已终止的进程，从此时开始，该进程就不存在了。一个终止了但还未被回收的进程成为僵死进程。

c.     waitpid()函数：

    默认的（当options=0时），waitpid挂起调用进程的执行，直到它的等待集合中的一个子进程终止。如果等待集合的一个进程在刚调用的时刻已经终止了，那么waitpid就立即返回。

    如果pid>0，那么等待集合就是一个单独的子进程，它的进程ID就等于pid。

    如果pid=-1，那么等待集合就是由父进程所有的子进程组成的。每当一个子进程返回时，waitpid都会接收，写在while里就是接收所有的子进程，写在if里就是接收任意一个子进程。用fork创建的时候，就会存在多个子进程之间执行顺序混乱，但是在等待接收进程时可以指定特定的pid号来顺序接受子进程的exit。

d.      execve函数

e.     signal函数

信号处理的问题：

l  待处理信号被阻塞：正在执行的和来的是同一类时，后面来的会被阻塞。

l  待处理信号不会排队：任意待处理的信号，至多只有一个待处理信号。

l  系统调用可以被终端：像read、wait、accept这样的系统调用潜在的阻塞进程一段较长的时间，称为慢速系统调用。

      SIGCHID信号：当每个子进程终止时，内核通过发送一个SIGCHID信号通知父进程，父进程捕获这个信号，进行相应的处理。

f.      并发编程

当子父进程在对同一个东西进行处理时，如果按照的是父进程先执行，例如addjob操作，子进程进行deletejob操作这样的顺序，是可以顺利执行的，但是我们在程序如果不进行一些操作的话，是无法保证这样的顺序执行的。在这里我们引入的是一个锁机制：sigprocmask()函数。