Linux多进程编程-PPT--详细讲解

LOGOLinux多进程编程LOGO主要内容LINUX进程介绍1Linux多进程编程2Linux多进程通讯3多进程实例4LOGOLINUX进程介绍什么是进程简单地说就是允许起来的程序，即应用程序的运行实例。进程这个概念是针对系统而不是针对用户的，对用户来说，他面对的概念是程序。当用户敲入命令执行一个程序的时候，对系统而言，它将启动一个进程。但和程序不同的是，在这个进程中，系统可能需要再启动一个或多个进程来完成独立的多个任务。LOGOLINUX进程介绍进程ID唯一标识进程的非负整形变量，pid。init进程内核自举启动后运行的第一个进程，/etc/inittab是它启动的配置文件，所有的孤儿进程的父进程为init。LOGOLINUX进程介绍进程的结构Linux下一个进程在内存里有三部分的数据，就是代码段、堆栈段和数据段。其实学过汇编语言的人一定知道，一般的CPU都有上述三种段寄存器，以方便操作系统的运行。这三个部分也是构成一个完整的执行序列的必要的部分。LOGOLINUX进程介绍进程的结构代码段，顾名思义，就是存放了程序代码的数据，假如机器中有数个进程运行相同的一个程序，那么它们就可以使用相同的代码段。堆栈段存放的就是子程序的返回地址、子程序的参数以及程序的局部变量。系统如果同时运行数个相同的程序，它们之间就不能使用同一个堆栈段和数据段。LOGOLINUX进程介绍进程的优点对不同进程来说，它们具有独立的数据空间、代码空间和堆栈空间。因此，相比于线程而言，进程有更好的健壮性。LOGOLINUX进程介绍进程带来的问题由于不共享数据段，进程相比于线程而言，各个进程间的通讯比较麻烦。必须依靠信号量、管道、共享内存和socket等方式进行通讯。并且，进程的开销也远远大于线程。LOGOLINUX多进程编程forkfork函数是Unix系统最杰出的成就之一，它是七十年代UNIX早期的开发者经过长期在理论和实践上的艰苦探索后取得的成果，一方面，它使操作系统在进程管理上付出了最小的代价，另一方面，又为程序员提供了一个简洁明了的多进程方法。LOGOLINUX多进程编程Linux下的fork这个函数名是英文中“分叉”的意思。为什么取这个名字呢？因为一个进程在运行中，如果使用了fork，就产生了另一个进程，于是进程就“分叉”了，所以这个名字取得很形象。它的返回值为：如果在父进程中返回子进程的pid，如果是在子进程中则返回0。LOGOLINUX多进程编程Linux下的fork当fork函数执行完毕后，内核并不会马上复制父进程的堆、栈和数据段到子进程，而是采用COW技术，使两者的这些内容变为只读共享，一旦其中一个进程内改变了某页内容，那么就进行复制该页。LOGOLinux多进程编程fork创建子进程getpid获取进程pidgetuid、geteuid、setuid、setreuid、setfsuidgetgid、getegid、setgid、setregid、getfsgidLOGOLINUX多进程编程voidmain(intac,char*av[]){inti;if(fork()==0){/*子进程程序*/for(i=1;i1000;i++)printf(Thisischildprocess);}else{/*父进程程序*/for(i=1;i1000;i++)printf(Thisisprocessprocess);}}LOGOLINUX多进程编程voidmain(){for(;;)fork();}可以预先给每个用户设置可运行的最大进程数，这样，只要不是root，任何能运行的进程数也许不足系统总的能运行和进程数的十分之一，这样，就能对付上述恶意的程序了。LOGOLINUX多进程编程intmain(intac,char*av[]){intGID=100,UID=100;if(-1==setfsgid(GID))return-2;if(-1==setgid(GID))return-3;if(-1==setregid(GID,GID))return-4;if(-1==setfsuid(UID))return-5;if(-1==setuid(UID))return-6;if(-1==setreuid(UID,UID))return-7;return0;}LOGOLINUX多进程通讯信号本质信号是在软件层次上对中断机制的一种模拟，在原理上，一个进程收到一个信号与处理器收到一个中断请求可以说是一样的。信号是异步的，一个进程不必通过任何操作来等待信号的到达，事实上，进程也不知道信号到底什么时候到达。信号是进程间通信机制中唯一的异步通信机制，可以看作是异步通知，通知接收信号的进程有哪些事情发生了。信号机制经过POSIX实时扩展后，功能更加强大，除了基本通知功能外，还可以传递附加信息。但这里意义不是很大，往往需要数据的交换我们使用的是进程间其他通讯方法。LOGOLINUX多进程通讯信号安装#includesignal.htypedefvoid(*sighandler_t)(int);sighandler_tsignal(intsignum,sighandler_thandler);Thesignal()functionreturnsthepreviousvalueofthesignalhandler,orSIG_ERRonerror.信号发送#includesys/types.h#includesignal.hintkill(pid_tpid,intsig);LOGOLINUX多进程通讯#includesignal.h#includesys/types.h#includeunistd.hvoidsignal_op(intsig){printf(“recvsignal:%d\n”,sig);}intmain(intargc,char**argv){signal(SIGUSR1+30,signal_op);for(;;){sleep(1000);}}LOGOLINUX多进程通讯#includesignal.h#includesys/types.h#includeunistd.hintmain(intargc,char**argv){kill(atoi(argv[1]),SIGUSR1+30);return0;}LOGOLINUX多进程通讯用管道通讯管道技术是Linux操作系统中历来已久的一种进程间通信机制。所有的管道技术，无论是半双工的匿名管道，还是命名管道，它们都是利用FIFO排队模型来指挥进程间的通信。对于管道，我们可以形象地把它们当作是连接两个实体的一个单向连接器。例如，请看下面的命令：ls–l|wc–l自己在写程序时也可以采用一个进程用O_APPEND打开文件写入，另外一个用O_RDONLY读出。LOGOLINUX多进程通讯用管道通讯管道管道技术只能用于连接具有共同祖先的进程，例如父子进程间的通信，它无法实现不同用户的进程间的信息共享。再者，管道不能常设，当访问管道的进程终止时，管道也就撤销。这些限制给它的使用带来不少限制，但是命名管道却克服了这些限制。命名管道也称为FIFO，是一种永久性的机构。FIFO文件也具有文件名、文件长度、访问许可权等属性，它也能像其它Linux文件那样被打开、关闭和删除，所以任何进程都能找到它。换句话说，即使是不同祖先的进程，也可以利用命名管道进行通信。LOGOLINUX多进程通讯用无命名管道#includeunistd.hintpipe(intpipefd[2]);打开一对描述符，两个父子进程间可以使用它们进行通讯。pipefd[0]是读描述符pipefd[1]是写描述符