UNIX系统进程管理：fork系统调用详解

"这篇资源主要介绍了UNIX系统中的进程管理和fork系统调用的使用。" 在UNIX系统中，进程管理是操作系统的核心组成部分。该系统自1969年诞生以来，经历了从汇编语言到C语言的演进，以其开放性、多用户多任务支持、强大的功能、高效的网络功能以及对多处理器的支持而闻名。 进程在UNIX中被详细描述为由多个区组成的实体，如程序区、数据区和栈区。每个进程都有一个进程控制块（PCB），它被分为四个部分：进程表项、U区、系统区表和进程区表。进程表项包含诸如进程标识符、用户标识符、进程状态等基本信息。U区则存放更详细的进程控制信息，如用户文件描述符表、计时器和信号处理数组。系统区表用于管理各个区，记录其类型、大小、状态和物理存储器位置。进程区表则存储各区在内存中的具体地址信息。 fork系统调用是UNIX中创建新进程的关键方法，它的格式是`int fork()`。当调用fork时，核心会执行一系列操作： 1. 分配新的进程表项和进程标识符给子进程。 2. 检查系统中同时运行的进程数量，以确保资源的合理分配。 3. 复制父进程的进程表项中的数据，使子进程继承父进程的状态。 4. 子进程继承父进程的所有打开文件，这意味着它们共享文件描述符和文件状态。 5. 创建子进程的进程上下文，包括栈、数据区和正文区。 6. 子进程开始执行，此时它拥有与父进程几乎完全相同的环境，但拥有独立的进程ID。 在UNIX中，进程可以处于多种状态，包括初始态、就绪态、运行态、等待态、结束态等。这些状态之间的转换是通过各种系统调用来实现的，例如，当一个进程完成fork后，父进程和子进程可能分别进入不同的状态，如父进程继续运行，而子进程则从fork调用返回开始执行新的代码。 此外，UNIX还支持进程间的通信（IPC），如管道、信号量、消息队列和套接字等，使得进程间能够协作完成复杂的任务。 这个资源深入探讨了UNIX系统中的进程管理机制，特别是fork系统调用在创建新进程中的作用，以及进程描述符和地址映射的概念，对于理解UNIX操作系统的工作原理至关重要。