2022年创建新进程：fork函数 .pdf

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1、创建新进程： fork 函数1.fork函数干什么？#include #include pid_t fork(void); fork()函数用于从已存在进程中创建一个新进程。新进程称为子进程，而原进程称为父进程。你可以通过检查 fork() 函数的返回值知道哪个是父进程，哪个是子进程。父进程得到的返回值是子进程的进程号，而子进程则返回0。以下这个范例程序说明它的基本功能：pid_t pid; switch (pid = fork() case -1: /* 这里 pid 为-1，fork 函数失败 */ /* 一些可能的原因是 */ /* 进程数或虚拟内存用尽 */ perror(The fo

2、rk failed!); break; case 0: /* pid为 0，子进程 */ /* 这里，我们是孩子，要做什么？ */ 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - /* . */ /* 但是做完后 , 我们需要做类似下面： */ _exit(0); default: /* pid大于 0，为父进程得到的子进程号 */ printf(Childs pid is %dn,pid); 当然，有人可以用 if() . e

3、lse . 语句取代 switch()语句，但是上面的形式是一个有用的惯用方法。知道子进程自父进程继承什么或未继承什么将有助于我们。下面这个名单会因为不同 Unix 的实现而发生变化， 所以或许准确性有了水份。 请注意子进程得到的是这些东西的 * 拷贝*，不是它们本身。由子进程自父进程继承到：* 进程的资格 (真实(real)/有效(effective)/已保存 (saved) 用户号 (UIDs)和组号 (GIDs) * 环境(environment) * 堆栈* 内存* 打开文件的描述符 ( 注意对应的文件的位置由父子进程共享， 这会引起含糊情况) * 执行时关闭 (close-on-ex

4、ec) 标志 ( 译者注： close-on-exec标志可通过fnctl()对文件描述符设置， POSIX.1 要求所有目录流都必须在exec 函数调用时关闭。更详细说明，参见 W. R. Stevens, 1993, 尤晋元等译(以下简称 ), 3.13节和 8.9 节) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - * 信号(signal)控制设定* nice值 ( 译者注： nice 值由 nice 函数设定，该值表示

5、进程的优先级，数值越小，优先级越高 ) * 进程调度类别 (scheduler class) ( 译者注：进程调度类别指进程在系统中被调度时所属的类别， 不同类别有不同优先级， 根据进程调度类别和nice 值，进程调度程序可计算出每个进程的全局优先级(Global process prority)，优先级高的进程优先执行 ) * 进程组号* 对话期 ID(Session ID) (译者注：译文取自 ，指：进程所属的对话期 (session)ID， 一个对话期包括一个或多个进程组，更详细说明参见 9.5 节) * 当前工作目录* 根目录 ( 译者注：根目录不一定是“/ ” ，它可由 chroot

6、 函数改变 ) * 文件方式创建屏蔽字 (file mode creation mask (umask) (译者注：译文取自，指：创建新文件的缺省屏蔽字) * 资源限制* 控制终端子进程所独有：* 进程号* 不同的父进程号 ( 译者注：即子进程的父进程号与父进程的父进程号不同，父进程号可由 getppid 函数得到 ) * 自己的文件描述符和目录流的拷贝(译者注：目录流由opendir 函数创建，因其为顺序读取，顾称“目录流”) * 子进程不继承父进程的进程，正文(text)，数据和其它锁定内存(memory locks) (译者注：锁定内存指被锁定的虚拟内存页，锁定后，不允许内核将其在必要时

7、换出 (page out) ，详细说明参见 2.2版，1999, 3.4.2节) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - * 在 tms 结构中的系统时间 ( 译者注：tms 结构可由 times 函数获得，它保存四个数据用于记录进程使用中央处理器(CPU ： Central Processing Unit) 的时间，包括：用户时间，系统时间，用户各子进程合计时间，系统各子进程合计时间) * 资源使用 (resource

8、 utilizations)设定为 0 * 阻塞信号集初始化为空集 ( 译者注：原文此处不明确，译文根据fork 函数手册页稍做修改 ) * 不继承由 timer_create函数创建的计时器* 不继承异步输入和输出2. fork函数 与 vfork函数的区别在哪里里？有些系统有一个系统调用vfork() ，它最初被设计成 fork()的较少额外支出 (lower-overhead)版本。因为 fork()包括拷贝整个进程的地址空间，所以非常“昂贵”，这个 vfork()函数因此被引入。 ( 在 3.0BSD中)( 译者注：BSD ：Berkeley Software Distribution

9、) 但是，自从 vfork()被引入，fork()的实现方法得到了很大改善，最值得注意的是 “写操作时拷贝” (copy-on-write)的引入，它是通过允许父子进程可访问相同物理内存从而伪装(fake) 了对进程地址空间的真实拷贝，直到有进程改变内存中数据时才拷贝。这个提高很大程度上抹杀了需要vfork()的理由；事实上，一大部份系统完全丧失了vfork()的原始功能。但为了兼容，它们仍然提供 vfork()函数调用，但它只是简单地调用fork() ，而不试图模拟所有vfork()的语义 (semantics ， 译文取自 ，指定义的内容和做法) 。结论是，试图使用任何 fork()和 v

10、fork()的不同点是 *很*不明智的。事实上，可能使用 vfork()根本就是不明智的，除非你确切知道你想干什么。两者的基本区别在于当使用 vfork() 创建新进程时，父进程将被暂时阻塞，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 而子进程则可以借用父进程的地址空间。这个奇特状态将持续直到子进程要么退出，要么调用 execve() ，至此父进程才继续执行。这意味着一个由vfork()创建的子进程必须小心以免出乎意料地改变

11、父进程的变量。特别的，子进程必须不从包含vfork()调用的函数返回，而且必须不调用exit()( 如果它需要退出，它需要使用_exit() ；事实上，对于使用正常 fork()创建的子进程这也是正确的) 3. 为何在一个 fork 的子进程分支中使用 _exit函数而不使用 exit函数exit()与 _exit()有不少区别在使用 fork() ，特别是 vfork()时变得很突出。exit()与_exit()的基本区别在于前一个调用实施与调用库里用户状态结构 (user-mode constructs)有关的清除工作 (clean-up)，而且调用用户自定义的清除程序 ( 译者注：自定义

12、清除程序由atexit函数定义，可定义多次，并以倒序执行 ) ，相对应，后一个函数只为进程实施内核清除工作。在由 fork()创建的子进程分支里，正常情况下使用exit()是不正确的， 这是因为使用它会导致标准输入输出( 译者注：stdio: Standard Input Output)的缓冲区被清空两次，而且临时文件被出乎意料的删除( 译者注：临时文件由tmpfile函数创建在系统临时目录下，文件名由系统随机生成) 。在 C+ 程序中情况会更糟，因为静态目标 (static objects) 的析构函数 (destructors)可以被错误地执行。 (还有一些特殊情况，比如守护程序，它们的 *父进程*需要调用 _exit()而不是子进程；适用于绝大多数情况的基本规则是，exit() 在每一次进入main函数后只调用一次。 ) 在由 vfork()创建的子进程分支里， exit()的使用将更加危险，因为它将影响父进程的状态。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -