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Linux——进程操作之创建

news 来源：原创 2024/4/29 7:41:42

创建进程是编程的常见操作。本节我们将对创建进程进行学习。

一.fork()使用

（一）.返回值

（二）.进程独立

（三）.子进程退出

二.写时拷贝

三.EIP寄存器（PC指针）

一.fork()使用

#include<unistd.h>

pid_t fork(NULL);

（一）.返回值

fork创建进程失败会返回-1。

fork成功的返回值有两个。对于父进程而言是创建的子进程的pid（大于0的值）；对于子进程而言返回值是0。

讲的通俗一些，fork之后的代码我们可以看成有两份。父进程、子进程分别执行这两份，各自都会拿到fork相应的返回值。即fork对于父子进程分别返回了不同值。

小编喜欢画图来使问题清晰易懂：

（二）.进程独立

看过上图应该也就清楚了，如果想让子进程分别执行不同代码，只需要对id值进行判断即可。

if(id == 0)
{
    //子进程代码
}
else if(id > 0)
{
    //父进程代码
}
else
{
    //进程创建失败
}

（三）.子进程退出

当子进程执行完毕后，会由当前父进程回收。

1.如果父进程一直不回收，子进程会变成僵尸进程（Z）

2.如果父进程先退出，子进程会变成孤儿进程，由Bash“收养”，改为后台运行。

二.写时拷贝

可先参考这篇文章稍作了解：Linux——进程地址空间

我们知道，子进程与父进程会有一份该程序代码。这本质上就是当父进程创建子进程时，CPU把父进程的PCB结构体（稍作改变）、进程地址空间拷贝一份放入运行队列，形成子进程。因此，子进程代码段与父进程一样。

但是，进程地址空间通过页表后映射的物理内存与父进程相同。假如我们在fork之前创建了一个变量，只要子进程不改变变量值，那么父子就会一直共用这一个物理地址，即实际上只有一个变量真实存在。

如果子进程改变了变量值，那么内存管理模块会为子进程分配一块属于它自己的空间，页表改变映射，指向这块新分配的物理地址。这样的行为就叫做写时拷贝。

对于内存而言，写时拷贝具有节约空间，提高效率的意义，有利于内存的合理分配。

这也就解释了为什么fork成功返回值会有两个：

pid_t id = fork();
if(id == 0) {...}
else if(id > 0) {...}
else {...};

因为在fork内部创建子进程后，子进程改变了id值，因此内存为子进程专门开辟了空间存放id。

但是这里要注意，如果我们打印id地址的话会发现，父子进程id地址相同。

#include<string.h>
  #include<unistd.h>
  #include<stdio.h>
  int main()
  {
    pid_t id = fork();
    if(id == 0)
    {
      printf("I am child process, id_address: %p\n", &id);
      exit(0);
    }
    else{
      printf("I am father process, id_address: %p\n", &id);                                                                                        
    }
      return 0;
  }