Linux:学会如何创建进程(fork,vfork)


fork函数

在linux中fork函数时非常重要的函数,它从已存在进程中创建一个新进程,复制父进程中的信息。新进程为子进程,而原进程为父进程。

#include <unistd.h>
pid_t fork(void); 
返回值:子进程中返回0,父进程返回子进程id,出错返回-1

进程调用fork,当控制转移到内核中的fork代码后,内核做:

  • 分配新的内存块和内核数据结构给子进程
  • 将父进程部分数据结构内容拷贝至子进程
  • 添加子进程到系统进程列表当中
  • fork返回,开始调度器调度

在这里插入图片描述

当一个进程调用fork之后,就有两个二进制代码相同的进程。而且它们都运行到相同的地方。但每个进程都将可以开始它们自己的旅程,看如下程序。

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

int main()
{
	pid_t pid;
	printf("Before: pid is %d\n", getpid());
	if ( (pid=fork()) == -1 )
		perror("fork()"), _exit(1);

	printf("After:pid is %d, fork return %d\n", getpid(), pid);
	sleep(1);
	return 0; 
}

运行结果:
apple@AppledeMacBook-Pro Linux % ./test
Before: pid is 26524
After:pid is 26524, fork return 26525
After:pid is 26525, fork return 0

这里看到了三行输出,一行before,两行after。进程43676先打印before消息,然后它有打印after。另一个after 消息有43677打印的。注意到进程43677没有打印before,为什么呢?如下图所示

在这里插入图片描述

所以,fork之前父进程独立执行,fork之后,父子两个执行流分别执行。注意,fork之后,谁先执行完全由调度器决定。

fork函数返回值

  • 子进程返回0
  • 父进程返回的是子进程的pid

fork常规用法

  • 一个父进程希望复制自己,使父子进程同时执行不同的代码段。例如,父进程等待客户端请求,生成子进程来处理请求。
  • 一个进程要执行一个不同的程序。例如子进程从fork返回后,调用exec函数。

fork调用失败的原因

  • 系统中有太多的进程
  • 实际用户的进程数超过了限制

vfork函数

fork 创建的子进程,父子进程是可以同时运行的
pid_t vfork() - - 创建一个子进程,并且阻塞父进程,直到子进程exit退出或者程序替换之后,父进程才会运行。

vfork创建子进程效率比较高,因为vfork创建子进程之后父子进程共用同一个虚拟空间

在这里插入图片描述

早期使用vfork是因为vfork创建子进程效率高,但是fork实现了写实拷贝之后,创建效率也变高了,并且使用起来更加灵活,因此vfork现在已经很少使用了

为什么要创建一个子进程?

创建子进程大多数情况下并不是为了让子进程干跟自己一样的活,而是让子进程区调度另一个程序的运行

(有一个任务,父进程可以做,但是怕有风险,万一数据处理出错崩溃了,因此创建一个子进程,让子进程去做)

进程创建的流程

在内核中调用clone接口创建pcb,从父进程-pcb中拷贝数据过来(写实拷贝技术)。


如有不同见解,欢迎留言讨论~~

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转载自blog.csdn.net/AngelDg/article/details/106693269
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