linux进程系列(1)进程创建fork、vfork

叁歲伎倆 2022-07-15 09:51 276阅读 0赞

进程创建就是一个正在运行的进程去创建出另外一个进程，而这个正在运行的进程被称为父进程，被父进程创建出的进程称为子进程。  
    在linux中可以通过在父进程中调用系统调用函数fork()或者vfork函数创建出一个子进程，下面是两个系统调用函数的原型：  
\#include <sys/type.h>  
\#include <unistd.h>  
pid\_t fork(void);  
返回：子进程中返回0，父进程中返回子进程的进程ID，出错返回-1  
pid\_t vfork(void);  
返回：子进程中返回0，父进程中返回子进程的进程ID，出错返回-1  
    对于fork创建的新进程称为子进程，该函数被调用一次，但返回2次。两次返回的区别是：在子进程中的返回值是0，而在父进程中的返回值则是新进程的进程ID。  
    在一个进程调用fork成功之后会有两个进程在运行，一个父进程在运行，一个子进程在运行。至于创建的子进程与父进程哪个先运行根据操作系统的调度，并且子进程复制（linux采用写时复制的技术（copy-on-write）。写时拷贝是一种可以推迟甚至免除拷贝数据的技术。内核此时并不复制整个进程地址空间，而是让父进程和子进程共享同一个拷贝。只有在需要写入的时候，数据才会被复制，从而使各个进程拥有各自的拷贝。也就是说，资源的复制只有在需要写入的时候才进行，在此之前，只是以只读方式共享。这种技术使地址空间上的页的拷贝被推迟到实际发生写入的时候）父进程的虚拟内存空间(代码段、数据段、堆、栈)。  
   对于vfork创建子进程，但是子进程先运行，且不复制父进程的虚拟内存空间，而时直接共享父进程的虚拟地址空间。vfork也是被调用一次返回2个返回值，父子进程返回值是父进程创建的子进程的进程ID，子进程中的返回值是0。进程创建一般采用fork系统调用，这样创建的子进程与父进程是抢占式的运行方式，哪一个进程先获得CPU的运行权限，这个进行就先运行，而不采取让子进程先运行的方式。

接下来，通过两个实例介绍一下fork函数的使用。

process\_fork.c

/\*  
 \* process\_fork.c  
 \*  
 \*  Created on: 2016-11-11  
 \*      Author: river  
 \*/  
  
\#include <unistd.h>  
\#include <string.h>  
\#include <fcntl.h>  
\#include <stdio.h>  
\#include <stdlib.h>  
  
int main()  
\{  
    printf("pid:%d\\n", getpid());  
  
    pid\_t pid;  
    pid = fork();//创建子进程  
    //在fork之后会运行2个进程（父进程、子进程）  
    if(pid < 0)  
    \{  
        perror("fork error");  
    \}  
    else if(pid > 0)  
    \{//父进程（在父进程中fork返回的是子进程的pid）  
     //父进程执行的代码...  
        printf("I am parent process pid is %d, ppid is %d, fork return is %d\\n",  
                getpid(), getppid(), pid);  
    \}  
    else  
    \{//子进程（在子进程中fork返回的是0）  
     //子进程执行的代码...  
        printf("I am child process pid is %d, ppid is %d, fork return is %d\\n",  
                        getpid(), getppid(), pid);  
    \}  
  
    printf("pid: %d\\n", getpid());//父子进程都执行  
    sleep(1);//睡眠1s使得父子进程可以交替运行  
  
    exit(0);  
\}  
运行结果：

pid:4344  
I am parent process pid is 4344, ppid is 3376, fork return is 4345  
pid: 4344  
I am child process pid is 4345, ppid is 4344, fork return is 0  
pid: 4345

process\_fork2.c

/\*  
 \* process\_fork2.c  
 \*  
 \*  Created on: 2016-11-13  
 \*      Author: river  
 \*/  
\#include <stdlib.h>  
\#include <stdio.h>  
\#include <unistd.h>  
  
int main()  
\{  
    printf("current pid: %d\\n", getpid());  
  
    pid\_t pid = fork();  
    if(pid < 0)  
    \{  
        perror("fork error");  
    \}  
    else if(pid > 0)  
    \{//父进程  
        int i;  
        for(i = 0; i < 10; i++)  
        \{  
            printf("This is parent process pid is: %d\\n", getpid());  
            sleep(1);  
        \}  
    \}  
    else  
    \{//子进程  
        int i;  
        for(i = 0; i < 10;  i++)  
        \{  
            printf("This is child process pid is: %d\\n", getpid());  
            sleep(1);  
        \}  
    \}  
  
    exit(0);  
\}  
输出结果：

current pid: 5677  
This is parent process pid is: 5677  
This is child process pid is: 5678  
This is parent process pid is: 5677  
This is child process pid is: 5678  
This is parent process pid is: 5677  
This is child process pid is: 5678  
This is child process pid is: 5678  
This is parent process pid is: 5677  
This is parent process pid is: 5677  
This is child process pid is: 5678  
This is child process pid is: 5678  
This is parent process pid is: 5677  
This is parent process pid is: 5677  
This is child process pid is: 5678  
This is parent process pid is: 5677  
This is child process pid is: 5678  
This is parent process pid is: 5677  
This is child process pid is: 5678  
This is child process pid is: 5678  
This is parent process pid is: 5677