30、深入理解进程管理与进程间通信

深入理解进程管理与进程间通信

1. 进程基础

进程是线程运行的环境，它包含内存映射、文件描述符、用户和组 ID 等。系统的第一个进程是 init 进程，由内核在启动时创建，其 PID 为 1。之后的进程通过 fork 操作创建。

1.1 创建新进程

使用 POSIX 函数 fork(2) 来创建新进程。每次成功调用 fork 会有两个返回值：一个在调用该函数的父进程中，另一个在新创建的子进程中。调用后，子进程是父进程的精确副本，拥有相同的栈、堆、文件描述符，并从 fork 之后的代码行开始执行。区分父子进程的方法是查看 fork 的返回值，子进程返回 0，父进程返回新创建子进程的 PID，若返回值为负则表示 fork 调用失败。

实际上，内核不会立即物理复制父进程的内存，而是采用写时复制（CoW）技术。内存初始时是共享的，但标记了 CoW 标志。当父进程或子进程修改内存时，内核先复制一份再进行写入，这样既保证了 fork 函数的高效性，又实现了进程地址空间的逻辑分离。

以下是一个创建和终止进程的示例代码：

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <unistd.h> 
#include <sys/types.h> 
#inc