关于linux中fork()函数的一点见解
1、定义:
fork函数是创建子进程。
2、fork返回值:pid = fork();//18945
如果函数成功创建子进程,在父进程中会返回子进程的PID,并在子进程中返回一个0
1)、在父进程中,返回子进程的进程号,即pid=18945。
2)、在子进程中返回0,子进程运行时pid=0。
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3、fork执行过程
要搞清楚fork的执行过程,就必须先讲清楚操作系统中的“进程(process)”概念。一个进程,主要包含三个元素:
o. 一个可以执行的程序;
o. 和该进程相关联的全部数据(包括变量,内存空间,缓冲区等等);
o. 程序的执行上下文(executioncontext)。
不妨简单理解为,一个进程表示的,就是一个可执行程序的一次执行过程中的一个状态。操作系统对进程的管理,典型的情况,是通过进程表完成的。进程表中的每一个表项,记录的是当前操作系统中一个进程的情况。对于单 CPU的情况而言,每一特定时刻只有一个进程占用 CPU,但是系统中可能同时存在多个活动的(等待执行或继续执行的)进程。
一个称为“程序计数器(program counter,pc)”的寄存器,指出当前占用 CPU的进程要执行的下一条指令的位置。
当分给某个进程的 CPU时间已经用完,操作系统将该进程相关的寄存器的值,保存到该进程在进程表中对应的表项里面;把将要接替这个进程占用 CPU的那个进程的上下文,从进程表中读出,并更新相应的寄存器(这个过程称为“上下文交换(process context switch)”,实际的上下文交换需要涉及到更多的数据,那和fork无关,不再多说,主要要记住程序寄存器pc指出程序当前已经执行到哪里,是进程上下文的重要内容,换出 CPU的进程要保存这个寄存器的值,换入CPU的进程,也要根据进程表中保存的本进程执行上下文信息,更新这个寄存器)。
pid=fork();
操作系统创建一个新的进程(子进程),并且在进程表中相应为它建立一个新的表项。新进程和原有进程的可执行程序是同一个程序;上下文和数据,绝大部分就是原进程(父进程)的拷贝,但它们是两个相互独立的进程!此时程序寄存器pc,在父、子进程的上下文中都声称,这个进程目前执行到fork调用即将返回(此 时子进程不占有CPU,子进程的pc不是真正保存在寄存器中,而是作为进程上下文保存在进程表中的对应表项内)。问题是怎么返回,在父子进程中就分道扬
镳。
父进程继续执行,操作系统对fork的实现,使这个调用在父进程中返回刚刚创建的子进程的pid(一个正整数),所以下面的if语句中pid<0, pid==0的两个分支都不会执行。
注:fork的出现将程序分成两部分
如3.png所示
如上例子的执行过程:
Step1、父进程(设为P0)正在执行,此时创建一个子进程,父进程中pid=19749
Step2、仍然执行父进程,最后一个else部分,输出process in father,pid=19749,self'sid=19748 ,father'sid=17262
Step3、父进程结束后,运行子(设为P1)进程,即if(pid==0)部分,此时输出process in child,pid=0,self'sid=19749,father'sid=19748,
如图所示
2.png所示
又例如:
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进程分布如4.png所示
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