linux 进程(二) --- 进程的创建及相关api.pdf

一、进程的创建fork()函数 由fork创建的新进程被称为子进程(child process)。该函数被调用一次 ，但返回两 次。两次返回的区别是子进程的返回值是0 ，而父进程的返回值则是 新子进程的进 程ID。将子进程ID返回给父进程的理由是 因为一个进程的子进程可以多于一个 ，所 有没有一个函数使一个进程可以获得其所有子进程的进程ID。fork使子进程得到返 回值0的理由是 一个进程只会有一个父进程 ，所以子进程总是可以调用getppid以 获得其父进程的进程ID(进程 ID 0总是由交换进程使用 ，所以一个子进程的进程ID 不可能为0)。 子进程和父进程继续执行fork之后的指令。子进程是父进程的复制品。例如 ，子 进程获得父进程数据空间、堆和栈的复制品。注意 ，这是子进程拥有的拷贝。父、 子进程并共享这些存储部分。如果正文段是只读的 ，则父、子进程共享正文段。 现在很多的实现并不做一个父进程数据段和堆的完全拷贝 ，因为在fork之后经常 跟随着exec。作为替代 ，使用了写时复制(copy-on-write,cow)的技术。这些区域 由父、子进程共享 ，而且内核将他们的存取许可权改变位只读的。如果有进程试图 修改这些区域 ，则内核包异常 ，典型的是虚存系统中的 “页” ，做一个拷贝。 实例1 #include stdio.h #include stdlib.h #include unistd.h int glob = 6; char buf[] = a write to stdout\n; int main() { int var; int pid; var = 88; if(write(STDOUT_FILENO,buf,sizeof(buf) -1) != sizeof(buf) -1) { perror(fail to write); return -1; } printf(before fork\n); if((pid = fork()) 0) { perror(fail to fork); return -1; }else if(pid == 0) { glob ++; var ++; }else{ sleep(2); } printf(pid = %d,glob = %d,var = %d\n,getpid(),glob,var); exit(0); } 运行结果 从上面可以看出 ，因为子进程和父进程拥有独立的物理内存空间 ，所以当子进程对 拷贝来的数据做修改的时候 ，并没有影响到父进程。 注意 1.一般来说 ，fork之后父进程先执行还是子进程先执行是不确定的。这取决于 内核所使用的调度算法。 2.从上面可以看到两次的运行结果不一样。我们知道write函数是不带缓存 的。因为在fork之前调用write ，所以其数据写到标准输出一次。但是 ，标准 I/O库 是带缓存的。如果标准输出连到终端设备 ，则它是行缓存的 ，否则它是全缓存的。 当以交互方式运行该程序时 ，只得到printf输出的行一次 ，其原因是标准输出缓存 由新行符刷新。但是当将标准输出重新定向到一个文件时 ，却得到printf输出行两 次。其原因是 ，在fork之前调用了printf一次 ，当调用fork时 ，该行数据仍在缓存 中 ，然后在父进程数据空间复制到子进程中时 ，该缓存数据也被复制到子进程中。 于是那时父、子进程各 自有了带该行内容的缓存。在exit之前的第二个printf将其数 据添加到现存的缓存中。当每个进程终止时 ，其缓存中的内容被写到相应文件中。 实例 2 #include stdio.h #include stdlib.h #include unistd.h int glob = 6; int main() { int var;