Linux下fork()

本文详细介绍了Linux下的fork()函数及其使用,包括写时拷贝技术、vfork()函数的效率优势、子进程的作用、进程退出方式、进程等待机制、进程替换的概念及函数族,以及如何实现一个简单的minishell程序,帮助理解进程控制过程。

1、fork()的使用
在这里插入图片描述
写时拷贝技术:子进程复制了父进程,一开始与父进程指向同一块物理内存。因此看起来父子进程完全相同,但是进程之间具有独立性。意味着当这块物理内存中数据即将发生改变时会重新给子进程开辟物理内存,将数据拷贝过来,因为子进程应该有自己的数据。
2、vfrok函数的使用
在这里插入图片描述
创建一个子进程,并且阻塞父进程,直到子进程exit提出或者程序替换之后,父进程才会运行。

vfrok创建子进程效率比较高,因为vfork创建子进程之后与父进程共用同一个虚拟地址空间。

3、子进程作用
创建子进程大多数情况下并不是为了让子进程干跟自己一样的事情,而是让子进程去调度另一个程序运行
在这里插入图片描述
4、进程终止
退出一个进程有三种方式:

(1)main函数中return
在这里插入图片描述
(2)void exit(int status); 库函数,退出调用进程,将status作为返回值返回给父进程。
在这里插入图片描述
(3)void _exit(int status); 系统调用接口,退出调用进程,将status返回给父进程。
在这里插入图片描述
库函数和系统调用接口的关系:库函数封装了系统调用接口。

exit/return退出时都会刷新缓冲区;_exit退出时知己释放资源,不刷新缓冲区。

return只有在main函数中才会退出进程,exit实在任意位置调用都会退出调用进程。

5、.进程等待
父进程等待子进程退出,获取子进程的返回值,避免产生僵尸进程。
在这里插入图片描述
阻塞:为了完成某个功能发起一个调用,拖当前不具备完成功能的条件,则调用不返回一直等待。

非阻塞:为了完成某一个功能发起一个调用,若当前不具备完成功能的条件,则以及报错返回。
在这里插入图片描述
pid:若为-1则表示等待任意一个子进程退出,若是>0则表示等待指定的子进程退出。

status:传入一个int空间的首地址,获取退出的子进程返回值。

options:选项参数,0表示默认阻塞等待,WNOHANG将waitpid设置为非阻塞。

返回值:若等待到了子进程退出返回子进程的pid;若有子进程但是没有退出则返回0;出错返回1。
在这里插入图片描述
status是子进程退出的返回值,他是int型占用四个空间,但实际上只有一个字节的存储空间。这一个字节的返回值在status四个字节中存放的时候是存放在低16位中的高8位中。

在这里插入图片描述

6、进程替换
程序替换本质来说就是替换一个pcb在内存中对应的代码和数据。加载另一个程序到内存中,然后更新页表信息,初始化虚拟地址空间。这个进程pcb将从头重新开始调度新的程序运行。

程序替换函数族
在这里插入图片描述
函数的使用
test.c:在这里插入图片描述
主文件:在这里插入图片描述
l和v的区别:在于程序运行参数的赋予方式不同,l通过不定参完成/v通过字符串指针数组赋予

有没有p的区别:在于第一个参数执行程序的时候,是否需要带路径,有p则可以不用带路径,默认会去PATH环境变量指定的路径下查找。

有没有e的区别:在于这个进程的环境变量舒服需要程序初始化。有e则表示初始化,没有则表示使用默认的环境变量。通过execve我们能够明白,一个进程的环境变量实际上是他的父进程赋予的

7、minishell程序
我们在终端中运行一个程序,这个程序的父进程实际上是shell程序。当我们在shell中输入了一个命令,这时候其实shell对这个标准输入进行解析,得到了程序名称,然后创建子进程,并且将子进程的程序替换为当前这个解析出来的程序。

下面我们自己实现一个minishell程序,来体会整个进程控制过程。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值