之前我们通过fork()函数,得知了父子进程之间的存在着代码的拷贝,且父子进程都相互独立执行,那么父子进程是否共享同一段数据,即是否存在着数据共享。接下来我们就来分析分析父子进程是否存在着数据共享。
大家在学习语言阶段应该都听到过内存的概念,那么大家脑子里的固态思维就有这样一张图:
进程是什么?我们打开任务管理器可以看到有很多的程序正在运行状态,并且上面写着进程二字。难道进程就是指这些被运行起来的程序吗?课本上对于进程是这么说的:程序的一个执行实例,正在执行的程序等。
验证1 fork会重新拷贝父进程的一份资源 例如 环境变量 公共变量 代码地址: https://code.csdn.net/snippets/1697496.git int glob_int = 1; /* on .data section */ int* ptr= new int[3]; [wang@localhost fork]$ ./a.out ptr index=0 value= 1 ptr index=1 value= 2 ptr index=2 value= 0 child pi
上一篇文章我们了解了进程的概念,并学会了创建进程和查看进程,在查看进程的时候,我们重点了解了一个属性叫做PID,即进程标识符。
韩传华,就职于国内一家半导体公司,主要从事linux相关系统软件开发工作,负责Soc芯片BringUp及系统软件开发,乐于分享喜欢学习,喜欢专研Linux内核源代码。
在学习C/C++时我们都有接触过内存区域划分这个概念,也知道它表示的是程序加载到内存中不同的数据所分布的不同的区域,但是我们并不清楚它是什么东西,在哪里存储着,为什么要有它,它又是怎样实现的。今天我们就来解决这些疑惑。
《王道考研复习指导》 管道通信是消息传递的一种特殊方式。所谓“管道”,是指用于连接一个读进程和一个写进程以实现它们之间通信的一个共享文件,又名pipe文件。向管道(共享文件)提供输入的发送进程(即写进程),以字符流的形式将大量的数据送入(写)管道;而接受管道输出的接受进程(即读进程),则从管道接受(读)数据。为了协调双方的通信,管道机制必须提供一下三个方面的协调能力:互斥、同步和确定对方存在。 下面以linux的管道为例进行说明。在linux中,管道是一种频繁使用的通信机制。从本质上讲,管道也是一种文件,但它又和一般的文件有所不同,管道可以克服使用文件通信的两个问题,具体表现为: 1)限制管道的大小。实际上,管道是一个固定大小的缓冲区。在Linux中,该缓冲区的大小为4KB,使得它不像文件那样不加检验的增长。使用单个固定缓冲区也会带来问题,比如在写管道时可能变满,当这种情况发生时,随后对写管道的write()调用将默认的阻塞,等待某些数据被读取,以便腾出足够的空间供write()调用写。 2)读进程也可能工作的比写进程快。当所有当前进程数据已被读走时,管道变空。当这种情况发生时,一个随后的read()调用将默认设置为阻塞,等待某些数据被写入,这解决了read()调用返回文件结束的问题。 注意 :从管道读数据是一次性操作,数据一旦被读走,它就从管道中被抛弃,释放空间以便写更多的数据。管道只能采用半双工通信,即在某一时刻只能单向传输。要实现父子进程双方互动,需要定义两个管道。
学习Linux系统编程一共要翻越三座大山 – 进程地址空间、文件系统以及多线程,这三部分内容很难但是非常重要;而今天我们将要征服的就是其中的第一座高山 – 进程地址空间。
如果可以直接访问,那么看到的地址就是物理地址,对于野指针,越界访问等问题则不能进行很好的控制,不能保证程序的独立性;当通过物理地址暴露,恶意程序通过物理地址进行读取或者修改数据,无法保证信息和数据安全;控制以及管理了访问的权限,以常量区不能的常属性来说,当常量定义出来的时候不就是修改数据了么,但是再次修改时,通过页表访问时,页表发现是常量区数据则拒绝修改的访问,以此保护了数据的常属性
Linux环境下,进程地址空间相互独立,每个进程各自有不同的用户地址空间。任何一个进程的全局变量在另一个进程中都看不到,所以进程和进程之间不能相互访问。
对于 C/C++ 来说,程序中的内存包括这几部分:栈区、堆区、静态区 等,其中各个部分功能都不相同,比如函数的栈帧位于 栈区,动态申请的空间位于 堆区,全局变量和常量位于 静态区 ,区域划分的意义是为了更好的使用和管理空间,那么 真实物理空间 也是如此划分吗?多进程运行 时,又是如何区分空间的呢?写时拷贝 机制原理是什么?本文将对这些问题进行解答
buffer机制,请求缓冲区在nginx处理请求中起着重要作用,接收到请求时,nginx将其写入这些缓冲区,缓冲区数据可作为nginx变量使用。
进程 是计算机中的重要概念,每个运行中的程序都有属于自己的 进程 信息,操作系统可以根据这些信息来进行任务管理,比如在我们Windows中的任务管理器中,可以看到各种运行中的任务信息,这些任务就可以称之为 进程,简单的 进程 二字后面包含着许多知识,比如为什么OS需要对任务进行管理、任务信息是如何组成的、如何创建新任务等,下面我将带大家从 冯诺依曼 结构体系开始,理解学习 进程 相关知识
楼主本来是要继续写服务器并发的,但是后续的服务器相关点都和进程线程联系在一起,所以先把进程线程相关内容写完吧! 这次只写进程线程的概述,实际操作后续博文逐一代码实现。 进程同步or进程通信/线程同步or线程通信? 这两组概念迷惑我至今,网上和书籍对这个的描述也是爱用啥用啥的感觉,今天又重新理了一遍。 什么是同步:同步就是数据保持一致,无论是进程还是线程,都是实现了代码执行流程的分支,多个分支同时进行。多个分支互不干扰,但是又有些数据需要共享,让这些数据对所有分支保持一致即为同步。 什么是
系统会将此时在系统运行的进程的各种属性都以文件的形式给你保存在系统的proc目录下。运行一个程序的时候,本质就是把磁盘中的程序拷贝到内存中,当一个进程运行起来的时候,它本质已经和磁盘中的可执行程序没有直接关系了。
前言 之前程序执⾏都是⼀条腿⾛路,甚⾄是⽤⼀杆枪来打天下。 通过系统编程的学习,会让⼤家有“多条腿”⼀起⾛路,就好⽐有了⼀把机关枪。 此篇为深入理解进程第一篇,下面开始今天的说明~~~ 多任务的引入
任何计算机系统都包含一个基本的程序集合,称为操作系统(OS)。笼统的理解,操作系统包括:
来看下 https://en.wikipedia.org/wiki/Copy-on-write的说明
解答: 我自己思考的是首先定义了一个名为value的变量,初始值为5,然后进入main程序,首先创建了一个子进程,然后进入if判断,这个时候有两个进程,分别进行判断。对于子进程,会执行value+=15,但由于两个进程共享代码空间,而数据空间是独立的,所以子进程对value的改变不会影响到父进程中的value。子进程执行完毕,回到父进程,会打印出PARENT:value=5,所以LINE A为PARENT:value=5 但我在计算机上进行执行的时候,发现代码本身有问题:
使学生理解Linux中进程控制块的数据结构,Linux进程的创建、执行、终止、等待以及监控方法。并重点掌握fork函数的使用以及exec系列函数。
Linux进程概念 零、前言 一、冯诺依曼体系结构 二、操作系统 三、进程 1、描述进程-PCB 2、查看进程 3、获取进程标示符 4、创建进程-fork() 5、进程状态 6、僵尸进程 7、孤儿进程 8、进程优先级 9、环境变量 1)测试PATH 2)测试HOME 3)如何获取环境变量 4)命令行变量 零、前言 本章主要讲解操作系统的一些基础概念知识,为进程的学习做铺垫 一、冯诺依曼体系结构 概念: 冯诺依曼体系结构规定了硬件上的数据流动,而大部分计算机都遵守冯诺依曼体系,如笔记本,服务器等
从上面那个现象可以看出,程序运行时所使用的内存其实并不是物理内存,而是虚拟内存。进程地址空间就是虚拟内存。
我们接着用ps+grep过滤指令查看这个16815进程,发现其就是bash进程
在《对进程和线程的一些总结》已经介绍了进程和线程的区别,但是在C/C++中如何创建进程呢?或者说如何编写多进程的程序呢?
我们在 进程概念与进程状态 中对 fork 函数进行了初步的介绍与使用,在这里我们来详细的学习一下 fork 函数;fork 是 Linux 中非常重要的一个系统调用函数,它用于在当前进程下创建一个新的进程,新进程是当前进程的子进程;我们可以 man 2号手册来查看 fork 函数:
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在 Linux 系统中,调用 fork 系统调用创建子进程时,并不会把父进程所有占用的内存页复制一份,而是与父进程共用相同的内存页,而当子进程或者父进程对内存页进行修改时才会进行复制 —— 这就是著名的 写时复制 机制。
一个进程属性中,除了有自己的进程PID还有父进程PID,ps指令中查询到的PPID是当前进程的父进程的PID,可以是用函数getppid()获取父进程的PID。
在liunx系统中 没有进程和线程的区别 统称 “task” 进程标志(task_struct) 进行统一描述
进程在多数早期多任务操作系统中是执行工作的基本单元。进程是包含程序指令和相关资源的集合,每个进程和其他进程一起参与调度,竞争 CPU 、内存等系统资源。每次进程切换,都存在进程资源的保存和恢复动作,这称为上下文切换。进程的引入可以解决多用户支持的问题,但是多进程系统也在如下方面产生了新的问题:进程频繁切换引起的额外开销可能会严重影响系统性能。
众所周知,在fork时,属于进程private的内存页将会进行COW机制。所谓COW,就是一个资源如果需要值拷贝,在读时不创建出副本,仅当写时再创建。这样的话,就可以方便地判断出什么资源需要真的进行拷贝,而能够共享则无需拷贝,从而减少了复制的开销。
触及到知识的盲区了,于是就去搜了一下copy-on-write写时复制这个技术究竟是怎么样的。发现涉及的东西蛮多的,也挺难读懂的。于是就写下这篇笔记来记录一下我学习copy-on-write的过程。
有些书上对进程的描述是这样一句话:进程是在内存中的程序。一个运行起来(加载到内存)的程序称作进程。
对于此现象,我们在前文也知道了,这是由于进程的独立性,子进程在对数据进行修改时,会触发写时拷贝所造成的。但是,假如这里的地址是物理地址的话,同一块地址处却有不同的值,这肯定是不现实的。★因此,我们可以得出这样的结论:
1. 在调用fork函数之后,当执行的程序代码转移到内核中的fork代码后,内核需要分配新的内存块和内核数据结构给子进程,内核数据结构包括PCB、mm_struct和页表,然后构建起映射关系,同时将父进程内核数据结构中的部分内容拷贝到子进程,并且内核还会将子进程添加到系统进程列表当中,最后内核空间中的fork代码执行完毕,操作系统中也就已经创建出来了子进程,最后返回用户空间,父子进程执行程序fork之后的剩余代码。
有很多的场景中的事情是同时进行的,比如开车的时候手和脚共同来驾驶汽车,再比如唱歌跳舞也是同时进行的;
在上一篇文章中,我们已经对进程这个概念有了一个基本的认识,今天我们来继续学习进程的实战操作----父子进程对文件的操作,以及什么是僵尸进程和孤儿进程?下面我们就开始来揭开它们神秘的面纱!
进程的分裂跟细胞的分裂几乎一致,一个进程通过fork函数来自我复制,新出现的子进程拥有跟父进程几乎一样的外表和内在。
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使用fork函数会创建一个和父进程相同的子进程。在调用了fork函数后,会先为子进程申请一个PID号,然后申请一个PCB结构,然后将父进程的PCB结构复制过来,对于父进程的虚拟空间内的内容用到了读时共享,写时复制的机制(下面会讲)。
匿名管道是进程间通信中比较简单的一种,他只用于有继承关系的进程,因为匿名,非继承关系的进程无法找到这个管道,也就无法完成通信,而有继承关系的进程,是通过fork出来的,父子进程可以获得得到管道。进一步来说,子进程可以使用继承于父进程的资源,但是他无法使用叔伯进程的资源。管道通信的原理如下:
由于各个进程之间独享一块用户地址空间,一般而言这块独立的用户地址空间不能互相访问,所以进程之间想要通信必须通过内核空间(每个进程共享)。
该文介绍了Linux系统下进程的创建、进程的终止、以及终止进程可能产生的后果。另外,还介绍了Linux系统下fork函数的使用,以及和vfork函数之间的区别。
(1)学会使用 VC 编写基本的 Win32 Consol Application(控制台应用程序)。 (2)通过创建进程、观察正在运行的进程和终止进程的程序设计和调试操作,进一步熟悉操作系统的进程概念,理解 Windows 进程的“一生”。 (3)通过阅读和分析实验程序,学习创建进程、观察进程、终止进程以及父子进程同步的基本程序设计方法。
Pipe概述 管道是Linux中进程间通信的一种方式,它分为三种:无名管道,标准流管道,有名管道。 1-无名管道:只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信(也就是父子进程或者兄弟进程) <概述> 它是一个半双工的通信模式,具有固定的读端和写端。 它可以看做一中特殊的文件,对它的读写可以使用read()和write()等函数,但是它不属于普通的文件,并不属于其他任何的文件系统,并且只存在与内核空间中 <无名管道的创建和关闭> <创建管道> 管道是机遇文件描述符的通信方式,当一个管道建立时,它会创建两个文件描述符
我们从实现的角度来看: 进程是一种数据结构,用描述程序运行的状态和系统变化的状态。
进程是对运行时程序的封装,是系统进行资源调度和分配的的基本单位,实现了操作系统的并发;
进程地址空间其实是分了很多个区域的,区域划分的本质就是区域内的各个地址都是可以使用的。如同下面这个图所示:
进程概念: 一个进程是一次程序执行的过程,它和程序不同,程序是静态的,它是一些保存在磁盘上可执行的代码和数据的集合,而进程是一个动态概念,也是操作系统分配资源的最小单位
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