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Linux操作系统下的多进程编程详细解析(2)
作者:wildwolf 时间:2007-09-28 16:24 出处:ccidnet 责编:月夜寒箫
              摘要:Linux操作系统下的多进程编程详细解析(2)

此程序从终端读入命令并执行之,执行完成后,父进程继续等待从终端读入命令。熟悉DOS和WINDOWS系统调用的朋友一定知道DOS/WINDOWS也有exec类函数,其使用方法是类似的,但DOS/WINDOWS还有spawn类函数,因为DOS是单任务的系统,它只能将“父进程”驻留在机器内再执行“子进程”,这就是spawn类的函数。WIN32已经是多任务的系统了,但还保留了spawn类函数,WIN32中实现spawn函数的方法同前述UNIX中的方法差不多,开设子进程后父进程等待子进程结束后才继续运行。UNIX在其一开始就是多任务的系统,所以从核心角度上讲不需要spawn类函数。

另外,有一个更简单的执行其它程序的函数system,它是一个较高层的函数,实际上相当于在SHELL环境下执行一条命令,而exec类函数则是低层的系统调用。

四、Linux的进程与Win32的进程/线程有何区别

熟悉WIN32编程的人一定知道,WIN32的进程管理方式与UNIX上有着很大区别,在UNIX里,只有进程的概念,但在WIN32里却还有一个“线程”的概念,那么UNIX和WIN32在这里究竟有着什么区别呢?

UNIX里的fork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。

WIN32里的进程/线程是继承自OS/2的。在WIN32里,“进程”是指一个程序,而“线程”是一个“进程”里的一个执行“线索”。从核心上讲,WIN32的多进程与UNIX并无多大的区别,在WIN32里的线程才相当于UNIX的进程,是一个实际正在执行的代码。但是,WIN32里同一个进程里各个线程之间是共享数据段的。这才是与UNIX的进程最大的不同。

下面这段程序显示了WIN32下一个进程如何启动一个线程:(请注意,这是个终端方式程序,没有图形界面)

            
int g; 

DWORD WINAPI ChildProcess( LPVOID lpParameter ){

int i;

for ( i = 1; i <1000; i ++) {

g ++;

printf( "This is Child Thread: %d\n", g );

}

ExitThread( 0 );

};
void main() 

{

int threadID;

int i;

g = 0;

CreateThread( NULL, 0, ChildProcess, NULL, 0, &threadID );

for ( i = 1; i <1000; i ++) {

g ++;

printf( "This is Parent Thread: %d\n", g );

}

}
 
在WIN32下,使用CreateThread函数创建线程,与UNIX不同,线程不是从创建处开始运行的,而是由CreateThread指定一个函数,线程就从那个函数处开始运行。此程序同前面的UNIX程序一样,由两个线程各打印1000条信息。threadID是子线程的线程号,另外,全局变量g是子线程与父线程共享的,这就是与UNIX最大的不同之处。大家可以看出,WIN32的进程/线程要比UNIX复杂,在UNIX里要实现类似WIN32的线程并不难,只要fork以后,让子进程调用ThreadProc函数,并且为全局变量开设共享数据区就行了,但在WIN32下就无法实现类似fork的功能了。所以现在WIN32下的C语言编译器所提供的库函数虽然已经能兼容大多数UNIX的库函数,但却仍无法实现fork。
 
对于多任务系统,共享数据区是必要的,但也是一个容易引起混乱的问题,在WIN32下,一个程序员很容易忘记线程之间的数据是共享的这一情况,一个线程修改过一个变量后,另一个线程却又修改了它,结果引起程序出问题。但在UNIX下,由于变量本来并不共享,而由程序员来显式地指定要共享的数据,使程序变得更清晰与安全。
 
Linux还有自己的一个函数叫clone,这个函数是其它UNIX所没有的,而且通常的Linux也并不提供此函数(要使用此函数需自己重新编译内核,并设置CLONE_ACTUALLY_WORKS_OK选项),clone函数提供了更多的创建新进程的功能,包括象完全共享数据段这样的功能。
 
至于WIN32的“进程”概念,其含义则是“应用程序”,也就是相当于UNIX下的exec了。
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