在linux下父进程和子进程的概念是什么?如何理解?如何显示?

本文解释了子进程结束运行后可能产生的僵尸进程与孤儿进程的概念。当子进程的进程控制块(PCB)未被父进程正确清理时,就会形成僵尸进程。孤儿进程是指其父进程先于它结束运行的子进程,通常孤儿进程会被init进程接管。

 当一个子进程结束运行(一般是调用exit、运行时发生致命错误或收到终止信号所导致)

时,子进程的退出状态(返回值)会回报给操作系统,系统则以SIGCHLD信号将子进程被结束

的事件告知父进程,此时子进程的进程控制块(PCB)仍驻留在内存中。一般来说,收到

SIGCHLD后,父进程会使用wait系统调用以取得子进程的退出状态,然后内核就可以从内存中

释放已结束的子进程的PCB;而如若父进程没有这么做的话,子进程的PCB就会一直驻留在内

存中,也即成为僵尸进程。   孤儿进程则是指父进程结束后仍在运行的子进程。在类UNIX

系统中,孤儿进程一般会被init进程所“收养”,成为init的子进程。   为避免产生僵尸

进程,实际应用中一般采取的方式是:   1.将父进程中对SIGCHLD信号的处理函数设为

SIG_IGN(忽略信号);   2.fork两次并杀死一级子进程,令二级子进程成为孤儿进程而

被init所“收养”、清理。

### Linux父进程子进程的概念Linux系统中,进程被定义为程序的一次执行过程,具备动态性并发性的特性[^3]。每当一个新进程被创建时,该进程会有一个唯一的标识符——PID(Process ID),并且每个进程都有一个对应的父进程ID(PPID)。当提到父进程子进程的关系时: - **父进程**是指那些通过特定方式创建了另一个进程的进程。例如,在用户登录到系统之后,`systemd` 或 `init` 创建了一个新的 `bash` 进程作为当前用户的交互shell,这个`bash` 就成为了用户下所有后续启动进程的初始父进程[^2]。 - **子进程**则是指由某个现有进程所创建的新进程实例。通常情况下,子进程是由其父进程利用诸如 `fork()` 系统调用来复制自己而产生的副本;此时,子进程中几乎包含了与其父进程相同的数据结构,但拥有独立的内存空间以及同的 PID PPID 值[^1]。 #### 关系说明 父子进程之间存在紧密联系的同时也保持相对独立的状态。具体表现在以下几个方面: - **资源共享**:尽管两者共享某些属性如文件描述符、工作目录等,但是它们各自维护着一套完整的上下文信息,比如寄存器内容、堆栈指针等等。这意味着即使是在同一时刻读取相同的全局变量,两个进程也会得到各自的拷贝而是互相干扰的结果。 - **通信机制**:为了实现必要的协作功能,Linux 提供了一系列用于进程间通讯的方法(IPC), 包括信号量(semaphore)、消息队列(message queue)、管道(pipe)等形式。此外,环境变量也是常见的跨代传递手段之一,因为父进程设置好的环境配置能够自然地传给它的每一个后代成员[^4]。 - **生命周期管理**:一旦子进程完成任务并终止,则它会立即消失而是进入僵尸(zombie)状态等待回收。这时只有父进程有权对其进行清理操作(通常是通过 wait() 函数家族来获取退出码); 如果父进程先于子进程结束的话, 那么孤儿(orphaned) 的子进程将会被 init (PID=1)接管直至正常关闭为止。 ```c #include <stdio.h> #include <unistd.h> int main(){ pid_t child_pid; printf("Parent process starting\n"); child_pid = fork(); // Create a new process if(child_pid != 0){ // Parent Process Code Block sleep(5); printf("This is the parent process.\n"); }else{ // Child Process Code Block printf("This is the child process.\n"); } } ```
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