任務描述
在上一關我們學習如何獲取進程的pid信息，本關我們將介紹如何編程創(chuàng)建一個新的進程。
本關任務：學會使用C語言在Linux系統(tǒng)中使用fork系統(tǒng)調(diào)用創(chuàng)建一個新的進程。
相關知識
在Linux系統(tǒng)中創(chuàng)建進程有很多函數(shù)可以使用，其中包括了系統(tǒng)調(diào)用也包括庫函數(shù)。本關將介紹一個最常見的系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)來創(chuàng)建進程，這就是使用fork函數(shù)來創(chuàng)建一個新進程。
當用戶調(diào)用fork函數(shù)時，系統(tǒng)將會創(chuàng)建一個與當前進程相同的新進程。通常將原始進程稱為父進程，而把新生成的進程稱為子進程。子進程是父進程的一個拷貝，子進程獲得同父進程相同的數(shù)據(jù)，但是同父進程使用不同的數(shù)據(jù)段和堆棧段。
在早期的系統(tǒng)中，創(chuàng)建進程比較簡單。當調(diào)用fork時，內(nèi)核會把所有的內(nèi)部數(shù)據(jù)結構復制一份，復制進程的頁表項，然后把父進程的地址空間中的內(nèi)容也復制到子進程的地址空間中。但是從內(nèi)核角度來說，這種復制方式是非常耗時的。
因此，在現(xiàn)代的系統(tǒng)中采取了更多的優(yōu)化?，F(xiàn)代的Linux系統(tǒng)采用了寫時復制技術(Copy on Write)，而不是一創(chuàng)建子進程就將所有的數(shù)據(jù)都復制一份。
Copy on Write(COW)的主要思路是：如果子進程/父進程只是讀取數(shù)據(jù)，而不是對數(shù)據(jù)進行修改，那么復制所有的數(shù)據(jù)是不必要的。因此，子進程/父進程只要保存一個指向該數(shù)據(jù)的指針就可以了。當子進程/父進程要去修改數(shù)據(jù)時，那么再復制該部分數(shù)據(jù)即可。這樣也不會影響到子父進程的執(zhí)行。因此，在執(zhí)行fork時，子進程首先只復制一個頁表項，當子進程/父進程有寫操作時，才會對所有的數(shù)據(jù)塊進行復制操作。
[COW思路]
在Linux系統(tǒng)中可以使用man命令來查詢該函數(shù)的使用方法。具體的查詢命令為： man 2 函數(shù)名
使用fork函數(shù)創(chuàng)建進程
fork函數(shù)的具體的說明如下：
-
需要的頭文件如下：
#include <unistd.h>
-
函數(shù)格式如下：
pid_t fork(void); -
函數(shù)返回值說明： 調(diào)用成功，
fork函數(shù)兩個值，分別是0和子進程ID號。當調(diào)用失敗時，返回-1，并設置錯誤編號errno。
注意：fork函數(shù)調(diào)用將執(zhí)行兩次返回，它將從父進程和子進程中分別返回。從父進程返回時的返回值為子進程的 PID，,而從子進程返回時的返回值為0，并且返回都將執(zhí)行fork之后的語句。
案例演示1: 編寫一個程序，使用fork函數(shù)創(chuàng)建一個新進程，并在子進程中打印出其進程ID和父進程ID，在父進程中返回進程ID。詳細代碼如下所示：
#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <unistd.h>#include <string.h>#include <errno.h>int main(){pid_t pid;pid = fork();if(pid == -1){//創(chuàng)建進程失敗printf("創(chuàng)建進程失敗(%s)!\n", strerror(errno));return -1;}else if(pid == 0){//子進程printf("當前進程為子進程：pid(%d)，ppid(%d)\n", getpid(), getppid());}else{//父進程printf("當前進程為父進程：pid(%d)，ppid(%d)\n", getpid(), getppid());}//子進程和父進程分別會執(zhí)行的內(nèi)容return 0;}
將以上代碼保存為forkProcess.c文件，編譯執(zhí)行?？梢钥吹矫看螆?zhí)行forkProcess時，子進程和父進程都不是固定的執(zhí)行順序，因此由fork函數(shù)創(chuàng)建的子進程執(zhí)行順序是由操作系統(tǒng)調(diào)度器來選擇執(zhí)行的。因此，子進程和父進行在執(zhí)行的時候順序不固定。
編程要求
本關的編程任務是補全右側代碼片段中Begin至End中間的代碼，具體要求如下：
- 補全
createProcess函數(shù)，使用fork函數(shù)創(chuàng)建進程，并在子進程中輸出"Children"字符串，在父進程中輸出"Parent"字符串。(注意：不要在createProcess函數(shù)中使用exit函數(shù)或者return來退出程序)。
測試說明
本關的測試需要用戶在右側代碼頁中補全代碼，然后點擊評測按鈕，平臺會自動驗證用戶是否按照要求去檢測結果。文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-464168.html
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
/************************
* 提示: 不要在子進程或父進程中使用exit函數(shù)或者return來退出程序
*************************/
void createProcess()
{
/********** BEGIN **********/
pid_t pid=fork();
if(pid==-1)
{
printf("創(chuàng)建進程失敗(%s)!\n", strerror(errno));
}
else if(!pid)
{
printf("Children",getpid(),getppid());
}
else
{
printf("Parent",getpid(),getppid());
}
/********** END **********/
}
?第三關鏈接--頭歌(Linux之進程管理一):第3關：進程創(chuàng)建操作-vfork_小妞無語的博客-CSDN博客文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-464168.html
到了這里，關于頭歌(Linux之進程管理一):第2關：進程創(chuàng)建操作-fork的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！
