操作系统中的fork()函数对应的进程创建过程
一、fork入门知识
一个进程,包括代码、数据和分配给进程的资源。fork()函数通过系统调用创建一个与原来进程几乎完全相同的进程,
也就是两个进程可以做完全相同的事,但如果初始参数或者传入的变量不同,两个进程也可以做不同的事。
一个进程调用fork()函数后,系统先给新的进程分配资源,例如存储数据和代码的空间。然后把原来的进程的所有值都
复制到新的新进程中,只有少数值与原来的进程的值不同。相当于克隆了一个自己。
我们来看一个例子:
- /*
- * fork_test.c
- * version 1
- * Created on: 2010-5-29
- * Author: wangth
- */
- #include <unistd.h>
- #include <stdio.h>
- int main ()
- {
- pid_t fpid; //fpid表示fork函数返回的值
- int count=0;
- fpid=fork();
- if (fpid < 0)
- printf("error in fork!");
- else if (fpid == 0) {
- printf("i am the child process, my process id is %d/n",getpid());
- printf("我是爹的儿子/n");//对某些人来说中文看着更直白。
- count++;
- }
- else {
- printf("i am the parent process, my process id is %d/n",getpid());
- printf("我是孩子他爹/n");
- count++;
- }
- printf("统计结果是: %d/n",count);
- return 0;
- }
运行结果是:
i am the child process, my process id is 5574
我是爹的儿子
统计结果是: 1
i am the parent process, my process id is 5573
我是孩子他爹
统计结果是: 1
在语句fpid=fork()之前,只有一个进程在执行这段代码,但在这条语句之后,就变成两个进程在执行了,这两个进程的几乎完全相同,
将要执行的下一条语句都是if(fpid<0)……
为什么两个进程的fpid不同呢,这与fork函数的特性有关。
fork调用的一个奇妙之处就是它仅仅被调用一次,却能够返回两次,它可能有三种不同的返回值:
1)在父进程中,fork返回新创建子进程的进程ID;
2)在子进程中,fork返回0;
3)如果出现错误,fork返回一个负值;
在fork函数执行完毕后,如果创建新进程成功,则出现两个进程,一个是子进程,一个是父进程。在子进程中,fork函数返回0,在父进程中,
fork返回新创建子进程的进程ID。我们可以通过fork返回的值来判断当前进程是子进程还是父进程。
引用一位网友的话来解释fpid的值为什么在父子进程中不同。“其实就相当于链表,进程形成了链表,父进程的fpid(p 意味point)指向子进程的进程id,
因为子进程没有子进程,所以其fpid为0.
fork出错可能有两种原因:
1)当前的进程数已经达到了系统规定的上限,这时errno的值被设置为EAGAIN。
2)系统内存不足,这时errno的值被设置为ENOMEM。
创建新进程成功后,系统中出现两个基本完全相同的进程,这两个进程执行没有固定的先后顺序,哪个进程先执行要看系统的进程调度策略。
每个进程都有一个独特(互不相同)的进程标识符(process ID),可以通过getpid()函数获得,还有一个记录父进程pid的变量,可以通过getppid()函数获得变量的值。
fork执行完毕后,出现两个进程,
有人说两个进程的内容完全一样啊,怎么打印的结果不一样啊,那是因为判断条件的原因,上面列举的只是进程的代码和指令,还有变量啊。
执行完fork后,进程1的变量为count=0,fpid!=0(父进程)。进程2的变量为count=0,fpid=0(子进程),这两个进程的变量都是独立的,
存在不同的地址中,不是共用的,这点要注意。可以说,我们就是通过fpid来识别和操作父子进程的。
还有人可能疑惑为什么不是从#include处开始复制代码的,这是因为fork是把进程当前的情况拷贝一份,执行fork时,进程已经执行完了int count=0;
fork只拷贝下一个要执行的代码到新的进程。
二、fork进阶知识
先看一份代码:
- /*
- * fork_test.c
- * version 2
- * Created on: 2010-5-29
- * Author: wangth
- */
- #include <unistd.h>
- #include <stdio.h>
- int main(void)
- {
- int i=0;
- printf("i son/pa ppid pid fpid/n");
- //ppid指当前进程的父进程pid
- //pid指当前进程的pid,
- //fpid指fork返回给当前进程的值
- for(i=0;i<2;i++){
- pid_t fpid=fork();
- if(fpid==0)
- printf("%d child %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid);
- else
- printf("%d parent %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid);
- }
- return 0;
- }
运行结果是:
i son/pa ppid pid fpid
0 parent 2043 3224 3225
0 child 3224 3225 0
1 parent 2043 3224 3226
1 parent 3224 3225 3227
1 child 1 3227 0
1 child 1 3226 0
这份代码比较有意思,我们来认真分析一下:
第一步:在父进程中,指令执行到for循环中,i=0,接着执行fork,fork执行完后,系统中出现两个进程,分别是p3224和p3225
(后面我都用pxxxx表示进程id为xxxx的进程)。可以看到父进程p3224的父进程是p2043,子进程p3225的父进程正好是p3224。我们用一个链表来表示这个关系:
p2043->p3224->p3225
第一次fork后,p3224(父进程)的变量为i=0,fpid=3225(fork函数在父进程中返向子进程id),代码内容为:
- for(i=0;i<2;i++){
- pid_t fpid=fork();//执行完毕,i=0,fpid=3225
- if(fpid==0)
- printf("%d child %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid);
- else
- printf("%d parent %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid);
- }
- return 0;
p3225(子进程)的变量为i=0,fpid=0(fork函数在子进程中返回0),代码内容为:
- for(i=0;i<2;i++){
- pid_t fpid=fork();//执行完毕,i=0,fpid=0
- if(fpid==0)
- printf("%d child %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid);
- else
- printf("%d parent %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid);
- }
- return 0;
所以打印出结果:
0 parent 2043 3224 3225
0 child 3224 3225 0
第二步:假设父进程p3224先执行,当进入下一个循环时,i=1,接着执行fork,系统中又新增一个进程p3226,对于此时的父进程,
p2043->p3224(当前进程)->p3226(被创建的子进程)。
对于子进程p3225,执行完第一次循环后,i=1,接着执行fork,系统中新增一个进程p3227,对于此进程,p3224->p3225(当前进程)->p3227(被创建的子进程)。
从输出可以看到p3225原来是p3224的子进程,现在变成p3227的父进程。父子是相对的,这个大家应该容易理解。只要当前进程执行了fork,该进程就变成了父进程了,就打印出了parent。
所以打印出结果是:
1 parent 2043 3224 3226
1 parent 3224 3225 3227
第三步:第二步创建了两个进程p3226,p3227,这两个进程执行完printf函数后就结束了,因为这两个进程无法进入第三次循环,无法fork,该执行return 0;了,其他进程也是如此。
以下是p3226,p3227打印出的结果:
1 child 1 3227 0
1 child 1 3226 0
细心的读者可能注意到p3226,p3227的父进程难道不该是p3224和p3225吗,怎么会是1呢?这里得讲到进程的创建和死亡的过程,
在p3224和p3225执行完第二个循环后,main函数就该退出了,也即进程该死亡了,因为它已经做完所有事情了。p3224和p3225死亡后,
p3226,p3227就没有父进程了,这在操作系统是不被允许的,所以p3226,p3227的父进程就被置为p1了,p1是永远不会死亡的,至于为什么,
这里先不介绍,留到“三、fork高阶知识”讲。
总结一下,这个程序执行的流程如下:
这个程序最终产生了3个子进程,执行过6次printf()函数。
转载于:https://www.cnblogs.com/Wangjiaq/p/9815822.html
操作系统中的fork()函数对应的进程创建过程相关推荐
- c++中的fork函数_fork( )函数详解
一.fork入门知识 一个进程,包括代码.数据和分配给进程的资源.fork()函数通过系统调用创建一个与原来进程几乎完全相同的进程, 也就是两个进程可以做完全相同的事,但如果初始参数或者传入的变量不同 ...
- linux中的fork函数详解
在fork函数执行完毕后,如果创建新进程成功,则出现两个进程,一个是子进程,一个是父进程.在子进程中,fork函数返回0,在父进程中,fork返回新创建子进程的进程ID.我们可以通过fork返回的值来 ...
- linux下进程的创建代码,伪代码说明Linux进程创建过程
http://blog.csdn.net/hongmy525/archive/2007/11/11/1879026.aspx 以前单知道linux创建进程用的fork函数,深一点点知道是调用sys_f ...
- 深入解析Linux中的fork函数
1.定义 #include <unistd.h> #include<sys/types.h> pid_t fork( void ); pid_t 是一个宏定义,其实质是int, ...
- c++中的fork函数_linux c语言 fork() 和 exec 函数的简介和用法
linux c语言 fork() 和 exec 函数的简介和用法 假如我们在编写1个c程序时想调用1个shell脚本或者执行1段 bash shell命令, 应该如何实现呢? 其实在<stdli ...
- c++中的fork函数_fork函数
复刻(fork,又译作派生.分支)是UNIX或类UNIX中的分叉函数,fork函数将运行着的程序分为2个(几乎)完全一样的进程,每个进程都启动一个从代码的同一位置开始执行的线程.这两个进程中的线程继续 ...
- c++中的fork函数_Linux C/C++——fork()函数基础
一.定义 1.fork系统调用用于创建一个新进程,称为子进程,它与进程(称为系统调用fork的进程)同时运行,此进程称为父进程.创建新的子进程后,两个进程将执行fork()系统调用之后的下一条指令.子 ...
- 函数简介篇——进程创建函数:system()
说明: 本文章旨在总结备份.方便以后查询,由于是个人总结,如有不对,欢迎指正:另外,内容大部分来自网络.书籍.和各类手册,如若侵权请告知,马上删帖致歉. QQ 群 号:513683159 [相 ...
- linux 内核 fork,《Linux内核分析》之分析fork函数对应的系统调用处理过程
实验过程 [toggle hide="yes" title="实验过程" color="#f50000"] 1.在实验楼中shell终端依次 ...
- linux进程创建过程,Linux 进程创建过程的分析
内容说明 本次的内容,是一次 MOOC 课程的作业.具体的,是使用汇编对 Linux 系统调用部分进行模拟实现,从而更加直观的验证 Linux 系统的基本机制. 作业声明 qianyizhou17 + ...
最新文章
- ASP.net的身份验证方式有哪些?分别是什么原理?
- vee-validate校验demo
- jq步骤条 java_JQuery实现步骤条效果(上一步,下一步)
- 如何在64位的Linux中运行32位的应用程序
- linux之安装Clion和运行使用总结
- 小程序--计算正负数个数
- 三星active2怎么连接手机_手机怎么连接隐藏的wifi无线网络
- Android Theme 主题总结
- 游戏筑基之游戏菜单制作(C语言)
- 海媚服务器怎么进系统,海媚v3服务器配置
- javacv相关学习:了解javacv
- wps或者word点击打印预览时出现空白页,不显示内容
- 公交大数据辅助分析平台建设方案(PPT)
- oracle学习篇十二:索引
- 7层计算机网络体系结构,【计算机网络7层体系结构】
- 通信原理(张祖凡)知识点归纳【持续更新】
- 手机 APP 的卖货界面
- 汇编语言基础入门知识
- Ubuntu 下安装Chrom浏览器
- 老黄因ChatGPT大赚311亿/ 中国移动公布实名NFT交易专利/C919首航航班确定...今日更多新鲜事在此...