对于fork()的一些总结

fork()函数详解与实例
本文详细解析了fork()函数的工作原理及应用案例,通过不同的代码片段展示了如何使用fork()函数来创建子进程,并深入探讨了子进程与父进程间的交互细节。文章还解释了写时拷贝机制以及内存管理在进程创建过程中的作用。

实现fork复制进程:
流程图:
这里写图片描述
源程序:
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执行结果:
这里写图片描述
fork分析:
这里写图片描述
测试结果:
这里写图片描述
运行结果中,parent的pid 3973小于child的pid 3974,结论:父进程的pid比子进程的pid先出现,为什么父进程和子进程的&n一样而n不一样?因为&n是逻辑地址,不是内存中的地址,这也是n的值不一样的原因。(逻辑地址相同,物理地址不一定相同)进程中打印的是逻辑地址,不是物理地址。
在进程中用malloc申请空间使用完后,没有free,不会产生内存泄漏(申请1G能否成功,考虑:虚拟内存?)?
因为在进程执行完后,OS会将分给进程的空间资源收回。
写时拷贝?
内核只为新生成的子进程创建虚拟空间结构,它们来复制于父进程的虚拟究竟结构,但是不为这些段分配物理内存,它们共享父进程的物理空间,当父子进程中有更改相应段的行为发生时,再为子进程相应的段分配物理空间。
未完待续。。。
有关fork()的一些笔试题:
1、伪代码:

int main()
{
    fork() || fork();//fork() && fork();同理
    printf("a\n");
    exit(0);
}

测试结果:
a
a
a
分析:
这里写图片描述
2、

int main()
{
    int i = 0;
    for(;i<2;++i)
    {
        fork();
        printf("a\n");//\n每次都要冲刷缓冲区
        exit(0);
    }
}

测试结果:
a
a
a
a
a
a
分析:
这里写图片描述
printf(“a\n”);以\n结束每次循环都要强制冲刷缓冲区。
3、重点内容

int main()
{
    int i = 0;
    for(;i<2;++i)
    {
        fork();
        printf("a");
    }
    exit(0);
}

测试结果:
aaaaaaaa
分析:
这里写图片描述
没有以\n结束,不具备每次强制冲刷到缓冲区的能力,在第一次fork()时,会将父进程没有冲刷到缓冲区的a一起复制(fork())给子进程,最后等到程序运行完后一起打印出来。

内容概要:本文围绕EKF SLAM(扩展卡尔曼滤波同步定位与地图构建)的性能展开多项对比实验研究,重点分析在稀疏与稠密landmark环境下、预测与更新步骤同时进行与非同时进行的情况下的系统性能差异,并进一步探讨EKF SLAM在有色噪声干扰下的鲁棒性表现。实验考虑了不确定性因素的影响,旨在评估不同条件下算法的定位精度与地图构建质量,为实际应用中EKF SLAM的优化提供依据。文档还提及多智能体系统在遭受DoS攻击下的弹性控制研究,但核心内容聚焦于SLAM算法的性能测试与分析。; 适合人群:具备一定机器人学、状态估计或自动驾驶基础知识的科研人员及工程技术人员,尤其是从事SLAM算法研究或应用开发的硕士、博士研究生和相关领域研发人员。; 使用场景及目标:①用于比较EKF SLAM在不同landmark密度下的性能表现;②分析预测与更新机制同步与否对滤波器稳定性与精度的影响;③评估系统在有色噪声等非理想观测条件下的适应能力,提升实际部署中的可靠性。; 阅读建议:建议结合MATLAB仿真代码进行实验复现,重点关注状态协方差传播、观测更新频率与噪声模型设置等关键环节,深入理解EKF SLAM在复杂环境下的行为特性。稀疏 landmark 与稠密 landmark 下 EKF SLAM 性能对比实验,预测更新同时进行与非同时进行对比 EKF SLAM 性能对比实验,EKF SLAM 在有色噪声下性能实验
内容概要:本文围绕“基于主从博弈的售电商多元零售套餐设计与多级市场购电策略”展开,结合Matlab代码实现,提出了一种适用于电力市场化环境下的售电商优化决策模型。该模型采用主从博弈(Stackelberg Game)理论构建售电商与用户之间的互动关系,售电商作为领导者制定电价套餐策略,用户作为跟随者响应电价并调整用电行为。同时,模型综合考虑售电商在多级电力市场(如日前市场、实时市场)中的【顶级EI复现】基于主从博弈的售电商多元零售套餐设计与多级市场购电策略(Matlab代码实现)购电组合优化,兼顾成本最小化与收益最大化,并引入不确定性因素(如负荷波动、可再生能源出力变化)进行鲁棒或随机优化处理。文中提供了完整的Matlab仿真代码,涵盖博弈建模、优化求解(可能结合YALMIP+CPLEX/Gurobi等工具)、结果可视化等环节,具有较强的可复现性和工程应用价值。; 适合人群:具备一定电力系统基础知识、博弈论初步认知和Matlab编程能力的研究生、科研人员及电力市场从业人员,尤其适合从事电力市场运营、需求响应、售电策略研究的相关人员。; 使用场景及目标:① 掌握主从博弈在电力市场中的建模方法;② 学习售电商如何设计差异化零售套餐以引导用户用电行为;③ 实现多级市场购电成本与风险的协同优化;④ 借助Matlab代码快速复现顶级EI期刊论文成果,支撑科研项目或实际系统开发。; 阅读建议:建议读者结合提供的网盘资源下载完整代码与案例数据,按照文档目录顺序逐步学习,重点关注博弈模型的数学表达与Matlab实现逻辑,同时尝试对目标函数或约束条件进行扩展改进,以深化理解并提升科研创新能力。
### 实验目的 验证 fork 函数的实现机制,深入了解其在创建新进程方面的功能和特性。 ### 实验原理 fork 函数用于创建一个新进程,通过复制当前进程来生成子进程。父进程和子进程的区别在于 fork 函数的返回值,父进程中返回子进程的进程 ID,子进程中返回 0。子进程拥有自己独立的地址空间,且在 fork 返回之后才开始执行[^1][^4]。 ### 实验过程 1. **编写测试程序**:编写一个简单的 C 程序,调用 fork 函数,并在父子进程中分别输出不同的信息,通过观察输出结果来验证 fork 函数的功能。 ```c #include <stdio.h> #include <unistd.h> int main() { pid_t pid = fork(); if (pid < 0) { perror("fork"); return 1; } else if (pid == 0) { // 子进程 printf("This is the child process, pid = %d\n", getpid()); } else { // 父进程 printf("This is the parent process, child pid = %d\n", pid); } return 0; } ``` 2. **运行程序观察结果**:运行程序,观察父进程和子进程分别输出的信息,验证 fork 函数成功克隆出子进程。 3. **使用调试工具分析**:使用 gdb 等调试工具单步调试包含 fork 函数的程序,观察在 fork 函数调用前后进程的状态变化,包括寄存器的值、内存的分配等,深入了解 fork 函数的实现机制。 4. **性能测试**:使用 `time` 命令对包含 fork 函数的程序进行性能测试,观察 fork 函数的执行时间和资源消耗情况。 ### 实验结果 - 运行测试程序时,父进程和子进程分别输出了不同的信息,表明 fork 函数成功创建了子进程。 - 通过 gdb 调试,可以观察到在 fork 函数调用前后进程的状态变化,如寄存器的值和内存分配情况,进一步验证了 fork 函数的实现机制。 - 性能测试结果显示了 fork 函数的执行时间和资源消耗情况,为优化 fork 函数的性能提供了参考。 ### 实验结论 通过本次实验,成功验证了 fork 函数的实现机制。fork 函数能够通过复制当前进程来创建一个新的子进程,父子进程在 fork 返回后分别执行,且拥有各自独立的地址空间。同时,通过调试工具和性能测试,深入了解了 fork 函数在进程状态变化和性能方面的表现。 ### 实验不足与改进 本次实验主要基于简单的测试程序和基本的调试、性能测试方法,对于 fork 函数在复杂场景下的表现和实现机制的细节了解还不够深入。未来可以进一步研究 fork 函数在多线程环境下的问题、不同操作系统中的实现差异等,并采用更复杂的测试用例和高级的分析工具进行验证和分析。
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