进程与fork

进程与fork

     Linux系统的一个重要的特点就是可以同时启动多个进程。由OS的定义有进程是OS资源管理的最小单位；进程是程序的一次执行形成的动态实体，在执行的过程中拥有独立的内存单元，每个进程都通过唯一的进程ID表示

 

    进程被创建时分配一个唯一的表示ID，当一个进程结束时，释放所占有的资源，包括ID标识

 

    进程的创建方式：1、由系统创建(系统进程)，它们之间是平等的；2、它的父进程创建（系统调用fork创建进程），子进程和父进程有隶属关系，子进程可以创建进程，子进程可以继承父进程几乎所有资源。

 

    fork函数：调用一次返回两个值，一个是父进程调用fork函数的返回值为子进程的进程ID；另一个是子进程中fork函数的返回值“0”(0表示成功调用)。创建失败返回“-1”

 

一个简单的fork例子

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>

int main(void)
{
    pid_t pid;

    printf("Process Creation Study\n");
    pid = fork();
    switch(pid){
       case 0:
         printf("ChildP running, CurPid is %d, ParentPid is %d\n", pid, getppid());
         break;
       case -1:
         perror("Process creation failed\n");
         break;
       default :
         printf("ParentP running, ChildPid is %d, ParentPid is %d\n", pid, getpid());
    }
exit(0);
}

 

linux进程的状态

• 运行状态：进程正在运行或在运行队列中等待运行
• 可中断等待状态：进程正在等待某个时间完成的过程中可以被信号或定时器唤醒
• 不可中断等待状态：进程正在等待某个时间完成的过程中不可以被信号或定时器唤醒
• 僵死状态：进程已终止，但进程描述符仍在，需父进程调用wait释放
• 停止状态：进程收到SIGSTOP，SIGSTP，SIGTIN，SIGTOU信号后停止运行

fork和vfork的异同

1. 都是一次调用返回两个值
2. fork创建子进程，子进程仅完全复制父进程的资源，这样的子进程独立于父进程
3. vfork创建的子进程父进程的地址空间，子进程对该地址空间的任何修改为父进程所见
4. fork创建的子进程，哪一个先运行取决于OS的调度算法
5. vfork保证子进程先运行，只有在调用exec或exit，父进程才可能被调度运行

fork创建进程会使系统的开销很大，这些开销并不是所有情况都需要的；vfork不会拷贝父进程的地址空间，大大的减少了系统开销。

进程终止顺序不通产生的效果：

• 父子进程的终止先后顺序不通会产生不通的结果
• 父进程先于子进程退出，则子进程会被init进程接管
• 子进程先于父进程终止，若父进程又没有调用wait函数等待子进程结束，子进程进入僵死状态

僵死状态的进程（僵尸进程）：进程处于僵死状态时，内存只保留该进程的一些必要信息（PCB）以备父进程所需，此时子进程始终占用着资源，同时也减少了系统可以创建的最大进程数；如果子进程先于父进程终止，且父进程调用了wait，则父进程会等待子进程结束。