UNIX基础知识之程序和进程


一、程序

　　程序（program）是存放在磁盘上、处于某个目录中的一个可执行文件。使用6个exec函数中的一个由内核将程序读入存储器，并使其执行。

二、进程和进程ID

　　程序的执行实例被称为进程（process）。某些操作系统使用任务（task）表示正在执行的程序。

　　UNIX系统确保每个进程都有一个唯一的数字标识符，称为进程ID（process ID）。进程ID总是一个非负整数。

　　程序清单1-4 打印进程ID

[root@localhost unix_env_advance_prog]# cat prog1-

　　编译后运行：

[root@localhost unix_env_advance_prog]# ./prog1- process ID /prog1- process ID

　　此程序运行时，它调用函数getpid得到其进程ID。

三、进程控制

　　有三个用于进程控制的主要函数：fork、exec和waitpid。（exec有六种变体，但经常把它们统称为exec函数。）

　　程序清单1-5 从标准输入读入命令并执行（类shell程序的简化实现）：

[root@localhost unix_env_advance_prog]# cat prog1-<sys/wait.h>

    buf[MAXLINE];   ); 
        (fgets(buf, MAXLINE, stdin) !=(buf[strlen(buf) - ] == - ] = ; 

                ((pid = fork()) <  (pid == )   *)
                ((pid = waitpid(pid, &status, )) <

　　编译后运行：

[root@localhost unix_env_advance_prog]# ./prog1-
%-.c  prog1-.c  prog1-.c  prog1-.c  prog1--   prog1-    prog1-    prog1-    prog1-
%

　　用标准I/O函数fgets从标准输入一次读一行，当键入文件结束符（通常是Ctrl+D）作为行的第1个字符时，fgets返回一个null指针，于是终止循环，进程也就终止。

　　因为fgets返回的每一行都以换行符终止，后随一个null字节，故用标准C函数strlen计算此字符串的长度，然后用一个null字节替换换行符。这样做是因为execlp函数要求参数以null而不是以换行符结束。

　　调用fork创建一个新进程。新进程是调用进程的复制品，我们称调用进程为父进程，新创建的进程为子进程。fork向父进程返回新子进程的进程ID（非负），对子进程则返回0。因为fork创建一个新进程，所以说它被调用一次（由父进程），但返回两次（分别在父进程及子进程中）。

　　在子进程中，调用execlp以执行从标准输入读入的命令。这就用新的程序文件替换了子进程原先执行的程序文件。fork和跟随其后的exec两者的组合是某些操作系统所称道产生（spawn）一个新进程。在UNIX系统中，这两个部分相互分隔，构成两个函数。

　　子进程调用execlp执行新程序文件，而父进程希望等待子进程终止，这一要求由调用waitpid实现，其参数指定要等待的进程（在这里，pid参数是子进程ID）。waitpid函数返回子进程的终止状态（status变量）。如果需要，可以使用status变量的值准确地判定子进程是因何终止的。

　　小知识：^D表示一个控制字符。控制字符是特殊字符，其形成方法是：在键盘上按下控制键——通常被标记为Control或Ctrl，同时按另一个键。Control-D或^D是默认的文件结束符。

四、线程和线程ID

　　通常，一个进程只有一个控制线程（thread），同一时刻只执行一组机器指令。对于某些问题，如果不同部分各使用一个控制线程，那么整个问题解决起来就容易很多。另外，多个控制线程也能充分利用多处理器系统的并行性。

。因为它们能访问同一存储区，所以

　　与进程相同，线程也用ID标识。但是，。当在一个进程中对多个线程进行操作时，我们用线程ID引用相应的线程。

　　控制线程的函数与控制进程的函数类似，但另有一套。在进程模型建立很久之后，线程模型才被引入到UNIX系统中，这两个模型之间存在复杂的相互作用。

相关内容