Linux学习--进程创建

进程创建

在Linux系统下，自己可以创建进程：

当进程执行时，它会被装载进虚拟内存，为程序变量分配空间，并把相关信息添到 task_struct里。

进程内存布局分为四个不同的段：

• 文本段，包含程序的源指令。

• 数据段，包含了静态变量。

• 堆，动态内存分区区域。

• 栈，动态增长与收缩的段，保存本地变量。

下面来说进程的创建方法：

一：fork:

1.函数原型：

pid_t fork( void);  

2.返回值：

若成功调用一次则返回两个值，子进程返回0，父进程返回子进程ID；否则，出错返回-1

3.举例：

4.fork函数说明：

一个现有进程可以调用fork函数创建一个新进程。由fork创建的新进程被称为子进程（child
process）。fork函数被调用一次但返回两次。两次返回的唯一区别是子进程中返回0值而父进程中返回子进程ID。子进程是父进程的副本，它将获得父进程数据空间、堆、栈等资源的副本。注意，子进程持有的是上述存储空间的“副本”，这意味着父子进程间不共享这些存储空间。UNIX将复制父进程的地址空间内容给子进程，因此，子进程有了独立的地址空间。在不同的UNIX (Like)系统下，我们无法确定fork之后是子进程先运行还是父进程先运行，这依赖于系统的实现。

二，vfork:

1.函数原型：

pid_t vfork(void) ;   //头文件
#include<unistd.h>

2.返回值：

如果vfork（）成功则在父进程会返回新建立的子进程代码（PID），而在新建立的子进程中则返回0。如果vfork失败则直接返回-1；

3.例子：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<wait.h>

int main(void)
{
    pid_tpid;
    if((pid=vfork())<0)
	{
		perror("vforkisfailed");
		exit(1);
	}
	elseif(pid==0)
	{
		printf("thisischildprocess\n");
		exit(0);
	}
	else
	{
		printf("thisisparentprocess\n");
		if(wait(NULL)==-1)
		{
			perror("failtowait");
			exit(1);
		}
	}
	return0;
}

以上为两种常用的进程创建函数。

关于fork和vfork的却别：

1. fork():子进程拷贝父进程的数据段，代码段. vfork():子进程与父进程共享数据段.

2. fork():父子进程的执行次序不确定. vfork():保证子进程先运行，在调用exec或_exit之前与父进程数据是共享的,在它调用exec或_exit之后父进程才可能被调度运行。

3. vfork()保证子进程先运行，在她调用exec或_exit之后父进程才可能被调度运行。如果在调用这两个函数之前子进程依赖于父进程的进一步动作，则会导致死锁。

4.当需要改变共享数据段中变量的值，则拷贝父进程。

vfork函数的说明：

vfork用于创建一个新进程，而该新进程的目的是exec一个新进程，vfork和fork一样都创建一个子进程，但是它并不将父进程的地址空间完全复制到子进程中，不会复制页

表。因为子进程会立即调用exec，于是也就不会存放该地址空间。不过在子进程中调用exec或exit之前，他在父进程的空间中运行。

为什么会有vfork，因为以前的fork当它创建一个子进程时，将会创建一个新的地址空间，并且拷贝父进程的资源，而往往在子进程中会执行exec调用，这样，前面的拷贝工

作就是白费力气了，这种情况下，聪明的人就想出了vfork，它产生的子进程刚开始暂时与父进程共享地址空间（其实就是线程的概念了），因为这时候子进程在父进程的地址

空间中运行，所以子进程不能进行写操作，并且在儿子“霸占”着老子的房子时候，要委屈老子一下了，让他在外面歇着（阻塞），一旦儿子执行了exec或者exit后，相当于儿子

买了自己的房子了，这时候就相当于分家了。

vfork和fork之间的另一个区别是： vfork保证子进程先运行，在她调用exec或exit之后父进程才可能被调度运行。如果在调用这两个函数之前子进程依赖于父进程的进一步动

作，则会导致死锁。由此可见，这个系统调用是用来启动一个新的应用程序。其次，子进程在vfork()返回后直接运行在父进程的栈空间，并使用父进程的内存和数据。这意味着

子进程可能破坏父进程的数据结构或栈，造成失败。

为了避免这些问题，需要确保一旦调用vfork()，子进程就不从当前的栈框架中返回，并且如果子进程改变了父进程的数据结构就不能调用exit函数。子进程还必须避免改变

全局数据结构或全局变量中的任何信息，因为这些改变都有可能使父进程不能继续。通常，如果应用程序不是在fork()之后立即调用exec()，就有必要在fork()被替换成vfork()之

前做仔细的检查。

用vfork函数创建子进程后，子进程往往要调用一种exec函数以执行另一个程序，当进程调用一种exec函数时，该进程完全由新程序代换，而新程序则从其main函数开始执

行，因为调用exec并不创建新进程，所以前后的进程id 并未改变，exec只是用另一个新程序替换了当前进程的正文，数据，堆和栈段。

主要为理解，概念性东西随处可见！

赐教！