6.2  多进程机制

所有现代通用操作系统都提供了相应的机制，用来创建多个进程，并对多进程的执行实施管理。进程是资源管理和保护的基本单位。一些嵌入式操作系统，如VxWorks和pSoS的很多版本，只支持单地址空间，类似单进程。这种限制通常是合理的，例如，你的移动电话的处理机可能不需要运行多个进程。但是，这些嵌入式系统实际上大多可以利用多线程。关于多线程，我们将在第6.3节讨论。

不同的操作系统提供的“进程控制”功能大不相同。但是，在多进程操作系统中，以下几方面的功能是共有的。

进程生存期（process lifetime）操作。如果OS或应用程序调用了进程“创建”和“执行”函数，例如，fork()和exec*()系列函数（POSIX）或CreateProcess()函数（Win32），进程就会应运而生。这些函数会创建新的地址空间，以运行某一程序。启动进程（initiating ）还可以设置新程序的命令行参数和环境变量，以将命令、参数、文件或目录的位置之类的信息传递给新进程。进程的终止有以下两种方式。

l  自愿（Voluntarily）终止。例如，程序执行到main()函数的结尾处；或者，程序调用了一个“进程退出”API，如ExitProcess()（Win32）或exit()（POSIX），这个API允许将进程的“退出状态”设置为某一特定值。

l  无意（Involuntarily）终止。例如，通过一个信号（POSIX），或通过一个外部“删除操作”如TerminateProcess()（Win32）而终止。

进程同步（process synchronization）操作。当进程退出时，大多数操作系统都会保留这个进程的标识信息（identity）和退出状态。这样，父进程可以与之同步，并获得它的退出状态。常见的进程同步函数有：

l  POSIX的wait()和waitpid()函数；

l  Win32的WaitForSingleObject()和WaitForMultipleObjects()函数。

很多操作系统还会维护“创建者进程”和“被创建进程”固有的“父/子”关系。一个子进程退出时，一些操作系统会根据所维护的这种关系，将退出信息通知给“可能还关注着这个子进程”的父进程。例如，在POSIX系统上，当子进程退出时，OS会发送SIGCHLD信号给父进程。

进程属性（process property）操作。大多数操作系统都会提供一些函数，用来获取和设置进程的各种属性。可以在“进程”级设置的属性包括：文件访问的默认权限、用户识别、资源限制、调度优先级、当前工作目录，等等。一些操作系统还允许锁定进程的虚拟内存区域，以避免分页错误，或允许内存和I/O设备之间交换数据。