第二讲 多进程程序设计.pptx

第二讲多进程程序设计课程网站：CourseGrading/http/:///主讲教师： 赵长海办公室： 新主楼G910Email: zch@Spring2013本章内容2.1进程的基本概念和特点2.2进程的控制2.3信号（signal）2.4进程间通信（进程协作的桥梁）2.1进程的概念和特点一、进程相关的概念演示进程：执行中的程序。系统中的每一个进程都运行在上下文(context)中。上下文：由程序正确运行所需要的状态组成，包括：存放在内存中的代码和数据堆栈、寄存器内容、程序计数器、环境变量、文件描述符I/Orequest:ProcessisplacedonI/OqueueforadeviceSpawnandwait:Sometimeswhenaprocesscreatesanewprocess,itmustwaituntilthechildcompletes上下文切换：就是从一个可执行进程切换到另一个可执行进程。引发上下文切换的原因：TimesliceexpirationSleeprequest系统调用：由/view/880.htm操作系统提供的应用程序编程接口(API)。用户空间内核进程地址空间：虚拟地址0~2n-1，每个进程都有自己私有的地址空间，一个进程不可以直接访问另外一个进程的地址空间。二、进程与线程区别独享地址空间(1)一个进程可以包括多个线程；(2)线程间共享地址空间，因此，一个线程修改一个变量（全局或静态），其它线程都能获知；(3)线程间通信直接通过共享变量，而进程间通信则需要通过管道、消息队列等；共享地址空间三、进程间通信模型STACKSTACKSharedmemorysegments,pipes,openfilesormmap’dfilesDATADATATEXTTEXTSharedMemorymaintainedbykernelprocessesprocesses2.2进程控制获取进程ID每一个进程都有唯一的非零正数ID(PID)一、进程ID#includesys/types.h#includeunistd.hpid_tgetpid(void);pid_tgetppid(void);调用者父进程进程ID调用者进程IDexit函数进程终止的三种方式：二、进程终止#includestdlib.hvoidexit(intstatus);调用exit函数，主动退出运行(1)收到一个信号，信号的默认行为是终止运行；(2)从主程序返回；(3)调用exit函数；创建子进程三、进程创建#includesys/types.h#includeunistd.hpid_tfork(void);“fork”:把当前进程复制出一个新的进程,当前的进程就是新进程的父进程，新进程称为子进程。 例示intglob=6;intmain(){ pid_tpid; intx=1; pid=fork(); if(pid==0){ glob++; printf(“child:glob=%d,x=%d\n”, glob,++x); exit(0); } printf(“parent:glob=%d,x=%d\n”, glob,--x);}如果没有exit演示父进程子进程例2示intglob=6;intmain(){ pid_tpid; intx=1; pid=fork(); if(pid0){ printf(“%s\n”,strerror(errno)); }elseif(pid==0){ glob++; printf(“child:glob=%d,x=%d\n”, glob,++x); }else{ printf(“parent:glob=%d,x=%d\n”, glob,--x); }}父进程子进程fork调用一次，返回两次(1)返回到父进程；(2)返回到新创建的子进程；并发执行(1)宏观上，父子进程并发执行；(2)微观上（多核系统），可能是交替执行或者并行执行；fork相同但是独立的地址空间(1)复制：相同的用户栈、相同的本地变量、相同的堆、相同的全局变量……；(2)独立：父子进程都有独立的私有地址空间，对变量的任何更改不会影响另外一个进程对应的变量；文件共享父进程打开的文件描述符，子进程可以继续使用；次1intmain(){ fork(); printf(“hello\n”); exit(0);}演示多次调用fork?hellohellofork