好吧,开一系列介绍linux进程的文章,先从fork说起。
fork()入门
fork()函数就是复制当前的进程创造一个新的进程,当前的进程叫做叫做父进程,复制产生的进程叫做子进程。
子进程复制父进程的一切资源,除了:
1 子进程具有独一无二的进程 pid,
2 子进程有一个父进程,其ID和创造这个进程(子进程)的id相同
进程调用fork后,内核将控制权交给两个进程。
先看代码,这里有点意思,程序的输出结果如果你不仔细分辨的,真的会让你想不到。
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int main()
{
pid_t fpid; //表示fork()返回的值
int count = 0;
fpid = fork();
if(fpid < 0)
printf("error in fork!");
else if (fpid == 0){
printf("I am the child process, my process id is %d\n", getpid());
printf("I am son of my father\n");
count ++;
}
else {
printf("I am the parent process, my process id is %d \n", getpid());
printf("I am father of my son\n");
count++;
}
printf(" as a result: %d\n", count);
return 0;
}
结果在我的机子上显示为;
I am the parent process, my process id is 10369
I am father of my son
as a result: 1
root@yubo-2:~/test/unix_linux# I am the child process, my process id is 10370
I am son of my father
as a result: 1
也就是说一个主程序在没有循环的情况下,居然有两个返回值,它是怎么做到的后来剖析,现在简单地分析下导致这种现象的原因.
fork的一个神奇之处就在于它仅仅调用一次,但是能够返回两次,而且可能有有三种不同的返回值
1 在父进程中,fork返回新创建子进程的进程id
2 在子进程中,fork返回0
3 fork返回一个负值,意味着fork创建失败。
看到网上说,进程经过fork()后形成了进程链,父进程的fpid指向子进程的进程id,因为子进程没有子进程(至少在这个程序中),所以其fpid为0.
fork()出错的原因可能有几下几种:
1 当前的进程数已经达到了系统规定的上限,这是errno的值为EAGAIN.
2 系统内存不足,这时errno的值为ENOMEM
两个进程的执行没有先后顺序,根据调度算法而已.
建立一个新的进程
#include<stdio.h>
int main()
{
int ret_from_fork, mypid;
mypid = getpid();
printf("Before: my pid is %d\n", mypid);
ret_from_fork = fork();
sleep(1);
printf("After, my pid is %d, fork() said %d\n", getpid(), ret_from_fork);
}
结果如下所示:
注意第一段所说,fork调用是将原来的进程复制到新的进程,包括数据和程序,但是,新的程序是运行到当前程序行,并不会从整个程序的开头从头运行。这个图片中,原进程21635运行Before:后运行fork,启动了一个子进程,随后,进程21635接着进行,打印了After:,当进程21635消亡后,才转移到子进程,注意,子进程并不是从头开始的,而是从fork开始,也就是说,fork的Before不会打印,只执行After的语句。
p21636
|------->
Before | After
=========|=======> p21635
fork
一个fork会产生2个进程,两个fork会产生4个进程,依次类推….
子进程创建进程
#include<stdio.h>
int main()
{
fork();
fork();
fork();
printf("my pid is %d \n", getpid());
}
yubo@debian:~/test/tmp/unix$
结果如下所示:
分辨子进程和父进程
#include<stdio.h>
int main()
{
int fork_rv;
printf("Before: my pid is %d \n", getpid());
fork_rv = fork();
if (fork_rv == -1)
perror("Fork failed\n");
else if (fork_rv == 0)
printf("I am the child, my pid is %d\n", getpid());
else
printf("I am the parent, my pid is %d\n", getpid());
}
fork进阶
先上代码;
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int main()
{
int i = 0;
printf("i son/pa ppid pid fpid\n");
/* ppid 是当前进程的父进程pid,
* pid 是当前进程的pid
* fpid 是fork返回给当前进程的值
*/
for(i = 0; i < 2; i++){
pid_t fpid = fork();
if(fpid == 0)
printf(" %d child %4d %4d %4d\n", i, getppid(), getpid(), fpid);
else
printf("%d parent %4d %4d %4d\n", i, getppid(), getpid(), fpid);
}
return 0;
}
这是在我的机子上的结果:
root@yubo-2:~/test/unix_linux# ./test
i son/pa ppid pid fpid
0 parent 11040 11508 11509
1 parent 11040 11508 11510
root@yubo-2:~/test/unix_linux# 1 child 1 11510 0
0 child 1 11509 0
1 parent 1 11509 11511
1 child 1 11511 0
仔细分析这个输入法,在 i = 0时,上面这个程序调用fork函数,系统中出现两个进程 p11508和p11509(p是进程的意思),且p11508是p11509的父进程,p11040是p11508的父进程。因为对应的函数为: getpid(), fpid = fork(), getppod().即进程链p11040->p11508->p11509.