计算机系统学习笔记（三）：系统调用fork()（一）_fork返回的pid

fork基本知识

• 父进程通过调用 fork 函数创建一个新的运行的子程序。

• fork 函数被调用一次，却会返回两次：一次是在调用父进程中，一次是在新创建的子进程中。

• 1）在父进程中，fork返回子进程的PID， 2）在子进程中，fork返回0。 3）如果出现错误，fork返回一个负值。

*waitpid(pid_t pid,int statusp,int options)

• pid:  
  pid>0时只等待进程ID为pid的子进程结束
   pid=-1时等待其所有的子进程中的任何一个(只要一个)结束
• options:
  options=0(默认情况)时，挂起父进程，等待其子进程结束。返回子进程编号。
  options=WNOHANG时，父进程不挂起。如果一个子进程都没有结束的话，返回0；否则返回子进程编号。

kill

杀死进程

代码分析

代码0

void fork0() 
{
   
    if (fork() == 0) {
   
	printf("Hello from child\n");
    }
    else {
   
	printf("Hello from parent\n");
    }
}
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进程图：

这段代码较简单，fork() 函数创建的子进程执行与父进程相同的代码，并返回参数。

代码1

void fork1()
{
   
    int x = 1;
    pid_t pid = fork();

    if (pid == 0) {
   
	printf("Child has x = %d\n", ++x);
    } 
    else {
   
	printf("Parent has x = %d\n", --x);
    }
    printf("Bye from process %d with x = %d\n", getpid(), x);
}

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getpid()

查看进程的pid值

进程图：

这段代码使用了getpid()函数查看进程的pid值

代码2

void fork2()
{
   
    printf("L0\n");
    fork();
    printf("L1\n");    
    fork();
    printf("Bye\n");
}
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进程图：

这里输出的结果无固定的顺序，因为子进程与父进程的运行是并发的。

代码3

void fork3()
{
   
    printf("L0\n");
    fork();
    printf("L1\n");    
    fork();
    printf("L2\n");    
    fork();
    printf("Bye\n");
}
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同上个代码相同，结果不确定，但也有一定的顺序，比如最先输出的一定是“L0”。

代码4

void fork4()
{
   
    printf("L0\n");
    if (fork() != 0) {
   
	printf("L1\n");    
	if (fork() != 0) {
   
	    printf("L2\n");
	}
    }
    printf("Bye\n");
}

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因为 if() 函数的原因，子进程只运行两次。
代码5

void fork5()
{
   
    printf("L0\n");
    if (fork() == 0) {
   
	printf("L1\n");    
	if (fork() == 0) {
   
	    printf("L2\n");
	}
    }
    printf("Bye\n");
}
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代码6

void fork6()
{
   
    atexit(cleanup);
    fork();
    exit(0);
}
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atexit()

在进程结束调用exit时，调用atexit()括号中的注册函数，注册几次就调用几次。并且它的调用顺序和登记顺序是相反的。与压栈顺序有关。

代码7

void fork7()
{
   
    if (fork() == 0) {
   
	/* Child */
	printf("Terminating Child, PID = %d\n", getpid());
	exit(0);
    } else {
   
	printf("Running Parent, PID = %d\n", getpid());
	while (1)
	    ; /* Infinite loop */
    }
}
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运行到这里就会发现，无论怎样都不会出现下一条命令，这是使用ctrl+z ,会出现如下运行结果

这时输入ps命令，会发现父进程陷入了死循环，结果如下图：

这时用kill命令杀死父进程，然后用ps命令查看，恢复正常。
（因为我不是在一个时间运行的代码，所以pid输出的值不同，使用kill杀死进程时，要注意后面要加的是你运行时输出的那个pid的值）

代码8

void fork8()
{
   
    if (fork() == 0) {
   
	/* Child */
	printf("Running Child, PID = %d\n",
	       getpid());
	while (1)
	    ; /* Infinite loop */
    } else {
   
	printf("Terminating Parent, PID = %d\n",
	       getpid());
	exit(0);
    }
}
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输入ps命令查看，会发现子进程陷入了死循环

这时用kill命令杀死子进程，然后用ps命令查看，恢复正常。

代码9

void fork9()
{
   
    int child_status;

    if (fork() == 0) {
   
	printf("HC: hello from child\n");
        exit(0);
    } else {
   
	printf("HP: hello from parent\n");
	wait(&child_status);
	printf("CT: child has terminated\n")
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