Linux进程——进程的创建(fork的原理)

Eternity._

发布于 2024-06-14 19:22:13

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发布于 2024-06-14 19:22:13

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前言：在上一篇文章中，我们已经会使用getpid/getppid函数来查看pid和ppid,本篇文章会介绍第二种查看进程的方法，以及如何创建子进程！

本篇主要内容：

查看进程的第二种方法
创建子进程
系统调用函数fork

在开始前，我先来回顾一下如何获取pid，ppid

进程要想区分就一定会有唯一的标示符，而pid，ppid初始化后就变为内核中的数据，也就是操作系统里的数据，在我们自己开发时，操作系统不会将内部数据暴露出来，不能直接访问，所以通过系统调用接口直接获取pid，ppid。

1. 查看进程的第二种方法

在Linux系统中，不只有ps能够查看进程，还存在着一个动态目录proc，该目录存放了所有存在的进程，目录的名称。它会随着进程的改变而随时更新它的内容!

查看所有进程： 指令：ls /proc/

查看指定pid的进程文件： 指令：ls /proc/进程pid
如果想只查看这个目录我们可以： 指令：ls /proc/进程pid -dl

proc查看进程

当我们结束这个进程时，文件也会从proc中被删除

误删可执行程序时

在看完这个视频后，我们发现当我们在程序运行时，误删了可执行程序，进程不会被终止，但是在proc目录中的exe被标红并注明delete

在自行创建的进程中，我们只需要掌握好两个文件cwd和exe

cwd代表当前工作目录
exe指向可执行程序的位置

默认情况下，进程启动所处的路径，就是当前路径，pwd指令其实就是从cwd中找到当前路径的!

当前工作目录是可以通过系统调用进行修改的： 指令：chdir ( " 路径 " )

我们只需要在代码编写时，加入这条指令我们就能更改当前工作目录

2. 创建子进程

2.1 系统调用函数fork

在Linux中，进程的创建方式有两种：

命令行中直接启动进程
通过代码创建

而在用代码创建进程时，实则是进行了系统调用，这里我们就得在学习一个系统调用函数fork!

函数：fork

让我们来简单用man指令了解fork函数信息

fork的功能是创建一个子进程 让我们来简单实现以下fork

我们发现在fork之后函数printf调用了两次！！！

我们再来看看进程的ppid

说明了一个情况:fork之后,会创建子进程，并且子进程会和父进程一起进入后面的函数并且分别执行一次

2.2 fork的一般写法

结合目前: 只有父进程执行fork之前的代码(一定)，fork之后，父子进程都要执行后续的代码!

因此我们推断fork函数不仅会帮我们创建子进程而且它还有两个返回值，fork成功的时候，会有两个不同的返回值，给子进程返回0，给父进程返回子进程的pid。

首先我们来思考以下问题：

那么我们为什么要创建子进程？子进程的作用是啥？

我们想让子进程协作父进程完成一些工作，这些工作是单进程解决不了的，因此子进程的创建是为了协助父进程，因此父子进程做的是不一样的事情

我们怎么保证父子进程做的是不一样的事情呢？

我们可以通过判断fork的返回值，判断谁是父，谁是子，然后让他们执行不同的代码片段

让我们来看一下fork的一般写法

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<sys/types.h>
  3 #include<unistd.h>
  4 
  5 int main()
  6 {
  7     printf("i am a process, 我的pid: %d\n", getpid());
  8 
  9 
 10     pid_t id = fork();
 11                                                                               
 12     if(id < 0) return 1;
 13 
 14     else if(id == 0)
 15     {
 16         // child
 17         while(1)
 18         {
 19             printf("我是子进程: pid: %d, ppid: %d, ret: %d, 我正在执行下载任务    \n",getpid(),getppid(),id);
 20             sleep(1);
 21         }
 22     }
 23 
 24     else
 25     {
 26         // parent
 27         while(1)
 28         {
 29             printf("我是父进程: pid: %d, ppid: %d, ret: %d, 我正在执行播放任务    \n",getpid(),getppid(),id);
 30             sleep(1);
 31         }
 32     }
 33 }