[linux]进程控制——进程创建

一、fork：

在linux中fork函数从已存在进程中，创建一个新进程。新进程为子进程，而原进程为父进程。

返回值：子进程中返回0，父进程返回子进程id，出错返回-1。

1、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。

进程调用fork，当控制转移到内核中的fork代码后，内核执行以下内容：

• 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

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。

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。 

2、写时拷贝：

通常，父子代码共享，父子都不写入时，数据也是共享的，当任意一方试图写入，便以写时拷贝（重新申请空间，进行拷贝，修改页表）的方式各自一份副本。

注：

父进程创建子进程的时候首先将自己的读写权限改成只读，然后再创建子进程。

当用户对某一批数据进行写入时，页表转换会因为权限问题而出错。此时操作系统就可以介入：

1、真的出错了（如越界（尝试写入代码区等））

2、不是出错，触发：重新申请内存，拷贝内容的策略机制（写时拷贝）

二、补充：makefile文件

  1 cc=gcc
  2 src=test.c                                             
  3 target=mybin
  4 
  5 $(target):$(src)
  6   gcc $^ -o $@  -g #加上-g表示以debug模式编译该程序
  7 .PHONY:clean
  8 clean:
  9   rm -f $(target)
 10   

三、以模拟孤儿进程为例：

（以下包含进程创建）

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<unistd.h>
  3 #include<stdlib.h>
  4 
  5 //模拟孤儿进程
  6 int main()
  7 {
  8   pid_t id = fork();
  9 
 
 10   if(id < 0)
 11   {
 12     return 1;
 13   }
 14   else if(id > 0)
 15   {
 16     int cnt = 5;
 17     while(cnt)
 18     {
 19       printf("这是父进程,运行时间：%d\n",cnt--);
 20       sleep(1);
 21     
 22     }
 23     printf("父进程dead!:%d\n",cnt--);
 24     exit(2);                                                                                                
 25   }
 26   else 
 27   {
 28     while(1)
 29     {
 30       printf("这是子进程，持续运行\n");
 31       sleep(1);
 32     }
 33 
 34 
 35   }
 36 
 37 
 38   return 0;
 39 }
 40 

四、监视：

执行以下命令：

未执行该模拟孤儿进程的程序时：

执行该模拟孤儿进程的程序：

父进程未退出时：

 可以看出父、子进程皆在运行，父进程PID是15379，子进程PID是15380，子进程的PPID是15379。

父进程退出后： 

可以看出，父进程已经不在运行，只有子进程在运行。此时，子进程的PPID不再是它原来父进程的 PID，而是变为了1。(这种情况可以理解为托孤）

此时如果我们不想让该进程继续运行，我们可以通过 kill -9 15380 终止该子进程。

五、创建多进程

1、myprocess.c

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
 
 
#define N 10
 
void worker()
{
  int cnt = 10;
  while(cnt)
  {
    printf("我是子进程，pid: %d, ppid:%d ,cnt: %d\n", getpid(),getppid(), cnt);
    sleep(1);
    cnt--;
  }
}
 
typedef void (*call_back_t)();
 
 
void createSubProcess(int n ,call_back_t cb)
{
  int i = 0;
  for(i = 0; i < n; i++)
  {
    sleep(1);
 
    pid_t id = fork();
 
    if(id == 0)
    {
      printf("创建子进程：%d\n", i);
 
      cb();
      exit(0);
    }
 
  }
}
      
int main()
{
  createSubProcess(N, worker);
 
  sleep(100);
 
  return 0;
}

2、运行myprocess.c

 

 

3、监视