linux多进程编程

一、进程的概念
       首先了解，什么是进程？

Linux 操作系统是面向多用户的.在同一时间可以有许多用户向操作系统发出各种命令.那么操作系统是怎么实现多用户的环境呢? 在现代的操作系统里面，都有程序和进程的概念。那么什么是程序,什么是进程呢? 通俗的讲程序是一个包含可以执行代码的文件,是一个静态的文件，而进程是一个开始执行但是还没有结束的程序的实例.就是可执行文件的具体实现.。一个程序可能有许多进程,而每一个进程又可以有许多子进程.依次循环下去，而产生子孙进程。当程序被系统调用到内存以后,系统会给程序分配一定的资源(内存,设备等等)然后进行一系列的复杂操作，使程序变成进程以供系统调用。在系统里面只有进程没有程序，为了区分各个不同的进程,系统给每一个进程分配了一个ID(就象我们的身份证)以便识别。为了充分的利用资源,系统还对进程区分了不同的状态。将进程分为新建、运行、阻塞、就绪和完成五个状态。新建表示进程正在被创建，运行是进程正在运行，阻塞是进程正在等待某一个事件发生，就绪是表示系统正在等待CPU 来执行命令，而完成表示进程已经结束了系统正在回收资源。

   上面我们知道了进程都有一个ID,那么我们怎么得到进程的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.

#include <unistd>;

pid_t getpid(void);

pid_t getppid(void);

进程是为程序服务的，而程序是为了用户服务的。系统为了找到进程的用户名，还为进程和用户建立联系。这个用户称为进程的所有者。相应的每一个用户也有一个用户ID。通过系统调用getuid 可以得到进程的所有者的ID。由于进程要用到一些资源，而Linux 对系统资源是进行保护的，为了获取一定资源进程还有一个有效用户ID。这个ID 和系统的资源使用有关，涉及到进程的权限.，通过系统调用geteuid 我们可以得到进程的有效用户ID.。和用户ID相对应进程还有一个组ID 和有效组ID 系统调用getgid 和getegid 可以分别得到组ID 和有效组ID

   创建一个进程的系统调用很简单.我们只要调用fork 函数就可以了.

    #include <unistd.h>;

    pid_t fork();

    当一个进程调用了fork 以后,系统会创建一个子进程.这个子进程和父进程不同的地方只有他的进程ID 和父进程ID,其他的都是一样.就象符进程克隆(clone)自己一样。当然创建两个一模一样的进程是没有意义的。为了区分父进程和子进程,我们必须跟踪fork 的返回值.。当fork 掉用失败的时候(内存不足或者是用户的最大进程数已到)fork 返回-1，否则fork 的返回值有重要的作用.对于父进程fork 返回子进程的ID，而对于fork 子进程返回0。我们就是根据这个返回值来区分父子进程的，父进程为什么要创建子进程呢?前面我们已经说过了Linux 是一个多用户操作系统,在同一时间会有许多的用户在争夺系统的资源.有时进程为了早一点完成任务就创建子进程来争夺资源。一旦子进程被创建,父子进程一起从fork 处继续执行,相互竞争系统的资源.有时候我们希望子进程继续执行，而父进程阻塞直到子进程完成任务。这个时候我们可以调用wait 或waitpid 系统调用。

/*

*  create by bdkyr

*date 2015-1-21

*/
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <stdarg.h>
#include <string.h>

#define MAXLINE 4096   /* max line length */

int glob = 6;
char buf[]= "a write to stdout\n";

void err_sys(const char *fmt, ...);
static void err_doit(int, int, const char *, va_list);

int main(void){
int var;
pid_t pid;
var = 88;
if (write (STDOUT_FILENO, buf, sizeof(buf) -1) != sizeof(buf)-1)
err_sys("write error");
printf("before fork\n");
if((pid = fork()) < 0){
err_sys("fork error");
}else if(pid == 0){
glob++;
var++;
}else{
sleep(2);
}
printf("pid=%d, glob = %d, var = %d\n", getpid(),glob, var);
exit(0);
}

void err_sys(const char *fmt, ...){
va_list ap;
va_start(ap, fmt);
err_doit(1, errno, fmt, ap);
va_end(ap);
exit(1);
}

static void err_doit(int errnoflag, int error, const char *fmt, va_list ap){
vsnprintf(buf, MAXLINE, fmt, ap);
if(errnoflag)
snprintf(buf+strlen(buf), MAXLINE-strlen(buf), ": %s", strerror(error));
strcat(buf, "\n");
fflush(stdout);
fputs(buf, stderr);
fflush(NULL);
}

[root@test bdkyr]# gcc fork_test.c -o fork_test
[root@test bdkyr]# ./fork_test                 
a write to stdout
before fork
pid=5209, glob = 7, var = 89
pid=5208, glob = 6, var = 88

五、总结
       说到底，多进程我们可以简单理解为，一个进程表示的，就是一个可执行程序的一次执行过程中的一个状态。操作系统对进程的管理，典型的情况，是通过进程表完成的。进程表中的每一个 表项，记录的是当前操作系统中一个进程的情况。对于单 CPU的情况而言，每一特定时刻只有一个进程占用 CPU，但是系统中可能同时存在多个活动的（等待执行或继续执行的）进程。fork()用于从已存进程中建立一个新进程,新进程为子进程,老进程为父进程.可以通过检查"fork()"地返回值知道哪个是子进程哪个是父进程。父进程得到的返回值是子进程的进程号，而子进程则返回0。
       您有收获吗？