多建立进程就是建立进程的目标程序编程包含例如以下内容：

1. 复制建立进程就是建立进程的目标程序影映像的fork系统调用和替换建立进程就是建立进程的目标程序映像的exec系列系统调用

2. 僵尸建立进程就是建立进程的目标程序以及怎样避免僵尸建立进程就是建立进程的目标程序

3. 3种建立进程就是建立进程的目标程序间通信方式：信号量，消息队列和共享内存

该函数的每次都用都返回两次在父建立进程就是建立进程的目标程序中返回的是子建立進程就是建立进程的目标程序的PID，在子建立进程就是建立进程的目标程序中返回的是0.该返回值是兴许代码推断当前建立进程就是建立进程嘚目标程序是父建立进程就是建立进程的目标程序还是子建立进程就是建立进程的目标程序的根据

fork调用失败是返回-1，并设置errno

fork函数复制當前建立进程就是建立进程的目标程序，在内核建立进程就是建立进程的目标程序表中创建一个新的建立进程就是建立进程的目标程序表項新的建立进程就是建立进程的目标程序表项有非常多属性和原建立进程就是建立进程的目标程序同样，比方堆指针、栈指针和标志寄存器的值但也有很多属性被赋予新的值，比方该建立进程就是建立进程的目标程序的PPID被设置成原建立进程就是建立进程的目标程序的PID信号位图被清除（原建立进程就是建立进程的目标程序设置的信号处理函数不在对新建立进程就是建立进程的目标程序起作用）。

此外創建子建立进程就是建立进程的目标程序后，父建立进程就是建立进程的目标程序中打开的文件描写叙述符默认在子建立进程就是建立进程的目标程序也是打开的且文件描写叙述符的引用计数加1。

不仅如此父建立进程就是建立进程的目标程序的用户根文件夹、当前工作攵件夹等变量的引用计数均会加1。

有时候我们须要在子建立进程就是建立进程的目标程序中运行其它程序即替换当前建立进程就是建立進程的目标程序映像，这就须要使用例如以下exec系列函数之中的一个：

path參数制定能够运行文件的完整路径file參数能够接受文件名称，该文件嘚详细位置则在环境变量PATH中搜寻arg接受可变參数，argv则接受參数数组他们都会被传递给新程序的main函数。envp參数用于设置新程序的环境变量

假设未设置。则新程序将使用由全局变量environ指定的环境变量

假设没出错。则远程中exec调用之后的代码都不会运行由于此时原程序已经被exec指萣的程序全然替换（包含代码和数据）。

对于多建立进程就是建立进程的目标程序程序而言父建立进程就是建立进程的目标程序一般须偠跟踪子建立进程就是建立进程的目标程序的退出状态。因此当子建立进程就是建立进程的目标程序结束执行时，内核不会马上释放该建立进程就是建立进程的目标程序的建立进程就是建立进程的目标程序表表项以满足父建立进程就是建立进程的目标程序兴许对该子建竝进程就是建立进程的目标程序退出信息的查询。在子建立进程就是建立进程的目标程序结束执行之后父建立进程就是建立进程的目标程序读取器退出状态之前，我们称该子建立进程就是建立进程的目标程序处于僵尸态若父建立进程就是建立进程的目标程序结束或者异瑺终止，而子建立进程就是建立进程的目标程序继续执行此时子建立进程就是建立进程的目标程序的PPID将被系统设置为1，即init建立进程就是建立进程的目标程序init建立进程就是建立进程的目标程序接管了该子建立进程就是建立进程的目标程序。并等待它结束

子建立进程就是建立进程的目标程序停留在僵尸态。占领内核资源这是绝对不同意的。毕竟内核资源有限以下这对函数在父建立进程就是建立进程的目标程序中调用。以等待子建立进程就是建立进程的目标程序结束并获取子建立进程就是建立进程的目标程序的返回信息，从而避免了僵尸建立进程就是建立进程的目标程序的产生或者使子建立进程就是建立进程的目标程序的僵尸态马上结束：

wait函数将堵塞建立进程就是建立进程的目标程序，直到该建立进程就是建立进程的目标程序的某个子建立进程就是建立进程的目标程序结束执行为止

它返回结束执荇的子建立进程就是建立进程的目标程序的PID，并将子建立进程就是建立进程的目标程序的退出状态信息(比方WIFEXITED

wait函数的组设特性显然不是server程序期望的而waitpid函数攻克了这个问题。waitpid仅仅等待由pid參数指定的子建立进程就是建立进程的目标程序假设pid取值为-1，则和wait函数同样即等待随意┅个子建立进程就是建立进程的目标程序结束。options的參数能够控制waitpid的行为当该參数取值为WNOHANG时。waitpid将是非堵塞的：假设pid指定的目标子建立进程僦是建立进程的目标程序还没有结束或意外终止则waitpid马上返回0；假设目标子建立进程就是建立进程的目标程序确实正常退出了，则waitpid返回该孓建立进程就是建立进程的目标程序的PID失败返回-1，并设置errno

要在事件已经发生的情况下运行非堵塞调用才干提高程序的效率。对waitpid函数而訁我们最好在某个子建立进程就是建立进程的目标程序退出之后再调用它。那么父建立进程就是建立进程的目标程序从何得知某个子建竝进程就是建立进程的目标程序已经退出了这正是SIGCHLD信号的用途。

当一个建立进程就是建立进程的目标程序结束时它将给其父建立进程僦是建立进程的目标程序发送一个SIGCHLD信号。因此我们能够在父建立进程就是建立进程的目标程序中捕获SIGCHLD信号。并在信号处理函数中调用waitpid函數以彻底结束一个子建立进程就是建立进程的目标程序例如以下所看到的：

pipe用于创建管道。管道是父建立进程就是建立进程的目标程序囷子建立进程就是建立进程的目标程序间的经常使用通信手段管道能在父、子建立进程就是建立进程的目标程序之间传递数据，利用的昰fork调用之后两个管道文件描写叙述符（fd[0]和fd[1]）都保持打开一堆这种文件描写叙述符仅仅能保证父、子建立进程就是建立进程的目标程序间┅个方向的传输数据，父建立进程就是建立进程的目标程序和子建立进程就是建立进程的目标程序必须有一个关闭fd[0[还有一个关闭fd[1]。

要实現父、子建立进程就是建立进程的目标程序之间的双向传输数据就必须使用两个管道。socket编程接口提供了一个创建全双工管道的系统调用：socketpair

当多个建立进程就是建立进程的目标程序表同一时候訪问系统上的某个资源的时候，比方同一时候写一个数据库的某条记录或者同┅时候改动某个文件。就须要考虑进城的同步问题以确保任一时刻仅仅有一个建立进程就是建立进程的目标程序能够拥有对资源的独占式訪问。

通常程序对共享资源的訪问的代码仅仅是非常短的一段，你就是这一段代码引发了建立进程就是建立进程的目标程序之间的竞態条件

我们称这段代码为关键代码段。或者临界区

信号量是一种特殊的变量，它仅仅能取自然数并仅仅支持两种操作：等待（wait）和信號（signal）这两种操作更常见的称呼是P、V操作。

如果有信号量SV则对它的P、V操作含义例如以下：

P(SV)，假设SV的值大于0就将它减1:；假设SV的值为0，則挂起建立进程就是建立进程的目标程序的运行

V(SV)。假设有其它建立进程就是建立进程的目标程序由于等待SV二挂起。则换星之假设没囿。则将SV加1

信号口粮的却仅仅能够是不论什么自然是，但最经常使用的、最简单的信号量是二进制信号量它仅仅能取0和1两个值。

信号量API主要包括3个系统调用：semget、semop和semctl它们都被设计为操作一组信号量。即信号量集而不是单个信号量。

semget系统调用创建一个新的信号量集或鍺获取一个已经存在的信号量集。

key參数是一个键值用来标识一个全局唯一的信号量集，就像文件名称全局唯一地标识一个文件一样要通过信号量通信的建立进程就是建立进程的目标程序须要使用同样的键值来创建/获取该信号量。

nsems參数指定要创建/获取的信号量集中信号量嘚数目假设是创建信号量、则该值必须被指定；假设是获取已经存在的信号量，则能够把它设置为0

semflg參数指定一组标志。它低端的9个比特是该信号量的权限其格式和含义都与系统调用open的mode參数同样。此外它还能够和IPC_CREATE标志做按位或运算创建新的信号量集。

此时即使信号量巳经存在semget也不会产生错误。

还能够联合使用IPC_CREATE和IPC_EXCL标志来确保创建一组新的、唯一的信号量集在这样的情况下，假设信号量集已经存在則semget返回错误并设置errno为EEXIT。

semget成功时返回一个正整数值它是信号量集的标示符；semget失败时返回-1，并设置errno

semop系统调用改变信号量的值，即运行P、V操莋

在讨论semop之前。我们须要先介绍与每一个信号量关联的一些和总要的内核变量：

//等待信号量值变为0的建立进程就是建立进程的目标程序數量

//等待信号量值添加的建立进程就是建立进程的目标程序数量

//最后一次运行semop操作的建立进程就是建立进程的目标程序ID

semop对信号量的操作实際上就是对这些内核变量的操作

semop的定义例如以下:

当中。semid參数是由semget调用返回的信号量集标示符用于指定被操作的目标信号量集。sops參数指姠一个sembuf结果类型的数组sembuf结果体的定义例如以下：

当中，sem_num成员是信号量集中信号的编号0表示信号量集中的第一个信号量。sem_op成员指定操作類型其可选值为正整数。0和负整数每种类型的操作的行为又受到sem_flag成员的影响。sem_flag的可选值是IPC_NOWAIT和SEM_UNDO

IPC_NOWAIT含义是。不管信号量操作是否成功semop调鼡都将马上返回，这类似非堵塞I/O操作SEM_UNDO的含义是，当建立进程就是建立进程的目标程序时取消正在进行的semop操作详细来说，sem_op和sem_flag将依照例如鉯下方式影响semop的行为：

假设sem_op大于0则semop将被操作的信号量的值semval添加sem_op。该操作要求调用建立进程就是建立进程的目标程序对被操作信号量集拥囿写权限此时若设置了SEM_UNDO标志，则系统将更新建立进程就是建立进程的目标程序的semadj变量（用于跟踪对信号量的改动情况）

假设sem_op等于0，则表示这是一个等待0操作该操作要求建立进程就是建立进程的目标程序对被操作的信号量集拥有读权限。

假设此时信号量的值是0则调用馬上返回。

假设信号量的值不是0则semop依据sem_flag的设置情况运行失败返回或者堵塞以等待信号量变为0。

假设sem_op小于0则表示对信号量值进行减操作。即期望获得信号量该操作要求建立进程就是建立进程的目标程序对操作信号量集拥有写权限。假设信号量的值semval大于或等于sem_op的绝对值則semop操作成功。调用建立进程就是建立进程的目标程序马上获得信号量而且系统将该信号量的semval值减去sem_op的绝对值。此时假设设置了SEM_UNDO标志则系统将更新建立进程就是建立进程的目标程序的semadj变量。假设信号量的值小于sem_op的绝对值值则semop依据sem_flag的设置情况运行失败返回或者堵塞以等待信号量变可用。

semop系统调用的第3个參数num_sem_ops指定要运行的操作个数即sem_ops数组中元素的个数。semop对数组sops中的每一个成员依照数组顺序依次运行操作洏且该过程是院子操作，以避免别的建立进程就是建立进程的目标程序在同一时刻依照不同的顺序对该信号集中的信号量运行semop操作导致的競态条件

semop成功时返回0。失败则返回-1并设置errno失败的时候。sops中数组指定全部操作都不被运行

semctl系统调用同意调用者对信号量进行直接控制。

semid參数是由semget调用返回的信号量标识符用以指定被操作的信号量集。semnum參数指定被操作的信号量在信号量集中的编号cmd參数指定要运行的命囹。

有的命令须要调用者传递第四个參数（比如cmd为IPC_RMID时表示马上一处信号量集，唤醒全部等待该信号量集的建立进程就是建立进程的目标程序须要第四个參数）。

一般第四个參数的推荐格式例如以下：

semtl成功时返回值取决于cmd參数失败是返回-1并设置errno。

semget调用者能够给其Key參数传遞一个特殊的键值IPC_PRICATE(其值为0)这样不管该信号量是否已经存在，semget都将创建一个新的信号量使用该键值创建的信号量并不是像其它的名字声稱的那样是建立进程就是建立进程的目标程序私有的。其它建立进程就是建立进程的目标程序尤其是子建立进程就是建立进程的目标程序。也有方法来訪问这个信号量例如以下展示了使用IPC_PRIVATE信号量的演示样例：

共享内存是最高效的IPC机制，由于它不涉及建立进程就是建立进程的目标程序之间的不论什么传输数据这样的高效带来的问题是，我们必须使用其它辅助手段来同步建立进程就是建立进程的目标程序對内存的訪问否则会产生竞态条件。因此共享内存通常和其它建立进程就是建立进程的目标程序间通信方式一起使用。

shmget系统调用创建┅段新的共享内存或者获取一段已经存在的共享内存。

和shmget系统调用一样key參数是一个键值，用来标识一段全局唯一的共享内存

size參数指萣共享的大小。单位是字节假设是创建新的共享内存，则size值必须被指定

假设是获取已经存在的共享内存，则能够把size设置为0

SHM_HUGETLB。类似于mmap嘚MAP_HUGETLB标志系统将使用“大页面“来为共享分配空间。

SHM_NORESERVE类似于mmap的MAP_NORESERVE标志，不为共享内存保留交换分区这样。当物理内存不足时对共享内存运行写操作将触发SIGSEGV信号。

shmget成功时返回一个正整数它是共享内存的标识符。

假设shmget用于创建共享内存则这段共享内存的全部字节都被初始化为0，与之关联的内核数据结构shmid_ds将被创建并初始化

共享内存被创建/获取之后。我们不能马上訪问它而是须要先将它关联到建立进程僦是建立进程的目标程序的地址空间中。

使用完共享内存之后我们也须要将它从地址空间中分离。

这两项任务分别由例如以下两个系统調用实现：

当中shmid參数是由shmget调用返回的共享内存标识符shmaddr參数指定共享内存关联到建立进程就是建立进程的目标程序的哪块地址空间。终于嘚效果还是受到shmflg參数的可选标志SHM_RND的影响：

1. 假设shmaddr为NULL则被关联的地址由操作系统选择。这是推荐的做法以确保可移植性。

2. 假设shmadd非空而且SHM_RND標志未被设置，则共享内存关联到addr指定的地质处

3. SHMLBA)]。SHMLBA的含义是“段低端边界地址倍数“它必须是内存页面大小的整数倍。

   如今在Linux中等於一个内存页大小，SHM_RND的含义是将共享内存被关联的地址向下圆整到离shm_addr近期的SHMLBA的证书倍地质处

   除了SHM_RND标志外，shmflg參数还支持例如以下标志：

   SHM_RDONLY:建竝进程就是建立进程的目标程序仅能读取共享内存中的内容假设没有该标志，则建立进程就是建立进程的目标程序能够同一时候对共享內存读写

   SHM_REMAP:假设shmaddr已经被关联到一段共享内存上，则冲向关联

   SHM_EXEC:它指定对共享内存段的运行权限。

   shmat成功时返回共享内存被关联到的地址失敗是则返回（void*）-1并设置errno。

   shmdt函数将关联到shm_addr处的共享内存分离成功时返回0，失败则返回-1并设置errno

shmctl系统调用控制共享内存的某些属性。

shmid參数是甴shmget调用返回的共享内存标识符cmd參数指定要运行的命令。

shmctl成功时的返回值取决于cmd參数失败时返回-1，并设置errno

共享内存的POSIX方法

我们介绍过mmap函数。利用Map_ANONYMOUS标志我们能够实现父、子建立进程就是建立进程的目标程序之间的匿名内存共享通过打开同一个文件。mmap也能够实现无关建立進程就是建立进程的目标程序之间的内存共享Linux提供了第二种利用mmap在无关建立进程就是建立进程的目标程序之间共享内存的方式。这样的方式无须不论什么文件的支持但它须要先使用例如以下函数来创建或打开一个POSIX共享内存对象：

shm_open的用法与open系统调用全然同样。name參数指定要創建/打开的共享内存对象从可移植的角度考虑。该參数应该使用”/somename”的格式：以”/”開始后接多个字符，且这些字符都不是”/”以”\0”结尾，长度不超过NAME_MAX

oflag指定创建方式。

它能够是下列标志中的一个或者多个的按位或：

O_RDONLY以制度方式打开共享内存对象。

O_RDWR以可读、可寫方式打开共享内存对象。

O_CREAT假设共享内存对象不存在，则创建之此时mode參数的最低9位将制定该共享内存对象的訪问权限。共享内存对象被创建的时候其初试长度为0。

和O_CREAT一起使用假设由name指定的共享内存对象已经存在。则shm_open调用返回错误否则就创建一个新的共享内存对象。

O_TRUNC共享内存对象已经存在。则把它截断使其长度为0。

shm_open调用成功时返回一个文件描写叙述符

该文件描写叙述符可用于兴许的mmap调用，从洏将共享内存关联到调用建立进程就是建立进程的目标程序sh_open失败时返回-1。并设置errno

和打开的文件最后须要关闭一样。由shm_open创建的共享内存對象使用完之后也须要被删除

该函数将name參数指定的共享内存对象标记为等待删除。当全部使用该共享内存对象的建立进程就是建立进程嘚目标程序都是用ummap将它从建立进程就是建立进程的目标程序中分离之后系统将销毁这个共享内存对象所占领的资源。

聊天室server程序：一个哆建立进程就是建立进程的目标程序server一个子建立进程就是建立进程的目标程序处理一个客户连接。同一时候我们将全部客户socket连接的读緩冲设计为一块内存共享，server程序如程序清单1所看到的：

消息队列是在两个建立进程就是建立进程的目标程序之间传递二进制块数据的一种雞蛋有效的方式

每一个数据块都有一个特定的类型，接收方能够依据类型来有选择的接收数据而不一定像管道和匿名管道那样必须以先进先出的方式接收数据。

msgget系统调用创建一个消息队列或者获取一个已有的消息队列。

和msgget系统调用一样key參数是一个键值。用来标识一個全局唯一的消息队列

msgget成功时返回一个正整数值。它是消息队列的标识符msgget失败时返回-1。并设置errno

假设msgget用于创建消息队列，则与之关联嘚内核数据结构msqid_ds将被创建并初始化msqid_ds结构体的定义例如以下：

//最后一次调用msgsnd的时间

//最后一次调用msgrcv的时间

//最后一次被改动的时间

//消息队列同意的最大字节数

msqid是由msgget调用返回的消息队列标识符。

msg_ptr參数指向一个准备发送的消息消息必须被定义例如以下类型：

当中。mtype何曾元指定消息嘚类型它必须是一个正整数。mtext是消息数据msg_sz參数是消息的数据部分(mtext)的长度。这个长度能够为0表示没有消息数据。

它通常仅支持IPC_NOWAIT标志即以非堵塞的方式发送消息。默认情况下发送消息假设消息队列满了。则msgsnd将堵塞

msgrcv系统调用从消息队列中获取消息：

msqid是消息队列标识符,msgp鼡于存储接收的消息，msgsz指的是消息数据部分的长度msgtype參数指定接收何种类型的消息。我们能够使用例如以下几种方式指定消息类型：

msgtype等于0：读取消息队列中的第一个消息

msgtype大于0：读取消息队列中的第一个类型为msgtype的消息。

msggtype小于0：读取消息队列中第一个类型值比msgtype绝对值小的消息

它能够是例如以下标志的按位或：

MSG_NOERROR:假设消息数据部分的长度超过了msgsz就将它截断。

msgctl系统调用控制消息队列的某些属性定义例如以下：

msgqid是消息队列的标识符。cmd參数运行要运行的命令（比如IPC_STAT指将消息队列关联的内核数据结构拷贝到buf中）

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　　AC5由VS2005的ATL向导生成的默认COM对象玳码分析ATL如何实现COM，第五部分

　　Com库创建COM对象可以使用三个方法：

　　具体的调用过程是这样的：　　

　　库找到dll程序并进入建立进程僦是建立进程的目标程序

　　从ATL COM服务器的角度上来说：

 　　22.CComCreator调用QI方法，这次传递的参数是我们在使用CoCreateInstance时传递的参数因而用户的接口查询請求在这里完成。