进程控制1--fork vfork函数

linux系统调用fork()创建一个和当前进程完全相同的拷贝进程，其中父进程和子进程的代码段，堆栈段，数据段均独立

进程必须的4要点：

a.要有一段程序供该进程运行

b.进程专用的系统堆栈空间。

c.进程控制块，在linux中具体实现是task_struct

d.有独立的存储空间。

当一个进程缺少其中一个条件时候，我们称其为线程。

1.先看fork()的原型：

#include<sys/types.h> /* 提供类型pid_t的定义 */
#include<unistd.h> /* 提供函数的定义 */
pid_t fork(void);
返回：父进程中执行则返回子进程PID，子进程中执行返回0

现在进行一个例子，创建一个子进程，然后根据返回的 PID进行识别：

[cpp] view plaincopy

/*test.c*/
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
main()
{
int count = 0;
pid_t pid; /*此时仅有一个进程*/
pid=fork(); /*此时已经有两个进程在同时运行*/
if(pid<0) /*返回错误*/
printf("error in fork!");
else
{
if(pid==0) /*代码在子进程中执行*/
printf("I am the child process, my count is %d,my process ID is %d/n",count,getpid());
else /*代码在父进程中执行*/
printf("I am the parent process,my count is %d, my process ID is %d/n",++count,getpid());
}
}

弄好后，在linux中键入：

$ gcc test.c -o test

$ ./test

在本次试验中

I am the parent process,my count is 1,my process ID is 3196

I am the child process, my count is 0,my process ID is 3776

从代码里面可以看出2者的pid不同，内存资源count是值得复制，父进程改变了count的值，而子进程中的count没有被改变。有人认为这样大批量的复制会导致执行效率过低。其实在复制过程中，子进程复制了父进程的task_struct，系统堆栈空间和页面表，这意味着上面的程序，我们没有执行count++前，其实子进程和父进程的count指向的是同一块内存。而当子进程改变了父进程的变量时候，会通过copy_on_write的手段为所涉及的页面建立一个新的副本。所以当我们执行++count后，这时候子进程才新建了一个页面复制原来页面的内容，基本资源的复制是必须的，而且是高效的。整体看上去就像是父进程的独立存储空间也复制了一遍。

在fork中，父子进程是独立开来的，并没有影响

2.vfork函数

vfork创建出来的不是真正意义上的进程，而是一个线程，因为它缺少了上面提到的进程的四要素的第4项，独立的内存资源，我们编一个程序练习：

[cpp] view plaincopy

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
main()
{
int count = 1;
int child;
printf("Before create son, the father's count is:%d/n", count);//打印没创建进程前
if(!(child = vfork())) //创建子进程
{
printf("This is son, his pid is: %d and the count is: %d/n", getpid(), ++count);
exit(1);
} else
{
printf("After son, This is father, his pid is: %d and the count is: %d, and the child is: %d/n",
getpid(), count, child);
}
}

然后编译，执行，得到下列结果：

Before create son, the father's count is:1

This is son, his pid is: 4048 and the count is: 2
After son, This is father, his pid is: 4048 and the count is: 2, and the child is: 2748

从这里我们看到，子进程和父进程是共享count的，也就是说，内存区是共享的

另外由vfork创造出来的子进程还会导致父进程挂起，除非子进程exit或者execve才会唤起父进程，看下面程序：

[cpp] view plaincopy

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
main()
{
int count = 1;
int child;
printf("Before create son, the father's count is:%d/n", count);
if(!(child = vfork()))
{//这里是子进程执行区
int i;
for(i = 0; i < 100; i++)
{
printf("This is son, The i is: %d/n", i);
if(i == 70)
exit(1);
}
printf("This is son, his pid is: %d and the count is: %d/n", getpid(), ++count);
exit(1);//子进程退出
}
else
{//父进程
printf("After son, This is father, his pid is: %d and the count is: %d, and the child is: %d/n",
getpid(), count, child);
}
}

好，编译通过，执行。。。

Before create son, the father's count is:1

This is son, The i is: 0

...

This is son, The i is: 68
This is son, The i is: 69
This is son, The i is: 70
After son, This is father, his pid is: 2564 and the count is: 1, and the child is: 2736

可以看到父进程总是等子进程执行完毕后才开始继续执行

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