linux c学习笔记----进程创建(fork,wait,waitpid)

Posted 2020-08-11

1.pid_t fork();

(1)当一个进程调用了fork 以后,系统会创建一个子进程.这个子进程和父进程不同的地方只有他的进程ID 和父进程ID,其他的都是一样.就象符进程克隆(clone)自己一样.

(2)为了区分父进程和子进程,我们必须跟踪fork 的返回值. 当fork 掉用失败的时候(内存不足或者是用户的最大进程数已到)fork 返回-1,否则fork 的返回值有重要的作用.对于父进程fork 返回子进程的ID,而对于fork 子进程返回0.我

们就是根据这个返回值来区分父子进程的.

(3)一旦子进程被创建,父子进程一起从fork 处继续执行,相互竞争系统的资源.有时候我们希望子进程继续执行,而父进程阻塞直

到子进程完成任务.这个时候我们可以调用wait 或者waitpid 系统调用.

 

vfork（建立一个新的进程）

相关函数	wait，execve
表头文件	#include<unistd.h>
定义函数	pid_t vfork(void);
函数说明	vfork()会产生一个新的子进程，其子进程会复制父进程的数据与堆栈空间，并继承父进程的用户代码，组代码，环境变量、已打开的文件代码、工作目录和资源限制等。Linux 使用copy-on-write(COW)技术，只有当其中一进程试图修改欲复制的空间时才会做真正的复制动作，由于这些继承的信息是复制而来，并非指相同的内存空间，因此子进程对这些变量的修改和父进程并不会同步。此外，子进程不会继承父进程的文件锁定和未处理的信号。注意，Linux不保证子进程会比父进程先执行或晚执行，因此编写程序时要留意
死锁或竞争条件的发生。
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，失败原因存于errno中。
错误代码	EAGAIN 内存不足。ENOMEM 内存不足，无法配置核心所需的数据结构空间。
范例	#include<unistd.h> main() { if(vfork() = =0) { printf(“This is the child process\n”); }else{ printf(“This is the parent process\n”); } }
执行	this is the parent process this is the child process

 

wait（等待子进程中断或结束）

表头文件	#include<sys/types.h> #include<sys/wait.h>
定义函数	pid_t wait (int * status);
函数说明	wait()会暂时停止目前进程的执行，直到有信号来到或子进程结束。如果在调用wait()时子进程已经结束，则wait()会立即返回子进程结束状态值。子进程的结束状态值会由参数status 返回，而子进程的进程识别码也会一快返回。如果不在意结束状态值，则
参数	status可以设成NULL。子进程的结束状态值请参考waitpid()。
返回值	如果执行成功则返回子进程识别码(PID)，如果有错误发生则返回-1。失败原因存于errno中。

 

waitpid（等待子进程中断或结束）

表头文件	#include<sys/types.h> #include<sys/wait.h>
定义函数	pid_t waitpid(pid_t pid,int * status,int options);
函数说明	waitpid()会暂时停止目前进程的执行，直到有信号来到或子进程结束。如果在调用wait()时子进程已经结束，则wait()会立即返回子进程结束状态值。子进程的结束状态值会由参数status返回，而子进程的进程识别码也会一快返回。如果不在意结束状态值，则参数status可以设成NULL。参数pid为欲等待的子进程识别码，其他数值意义如下: pid<-1 等待进程组识别码为pid绝对值的任何子进程。 pid=-1 等待任何子进程，相当于wait()。 pid=0 等待进程组识别码与目前进程相同的任何子进程。 pid>0 等待任何子进程识别码为pid的子进程。 参数option可以为0 或下面的OR 组合 WNOHANG 如果没有任何已经结束的子进程则马上返回，不予以等待。 WUNTRACED 如果子进程进入暂停执行情况则马上返回，但结束状态不予以理会。 子进程的结束状态返回后存于status，底下有几个宏可判别结束情况 WIFEXITED(status)如果子进程正常结束则为非0值。 WEXITSTATUS(status)取得子进程exit()返回的结束代码，一般会先用WIFEXITED 来判断是否正常结束才能使用此宏。 WIFSIGNALED(status)如果子进程是因为信号而结束则此宏值为真 WTERMSIG(status)取得子进程因信号而中止的信号代码，一般会先用WIFSIGNALED 来判断后才使用此宏。 WIFSTOPPED(status)如果子进程处于暂停执行情况则此宏值为真。一般只有使用WUNTRACED 时才会有此情况。 WSTOPSIG(status)取得引发子进程暂停的信号代码，一般会先用WIFSTOPPED 来判断后才使用此宏。
返回值	如果执行成功则返回子进程识别码(PID)，如果有错误发生则返回-1。失败原因存于errno中。

 

例子：#include <unistd.h>

C代码  

1. <span style="font-size: small;">#include <sys/types.h>  
2. #include <sys/wait.h>  
3. #include <stdio.h>  
4. #include <stdlib.h>  
5. #include <errno.h>  
6. #include <math.h>  
7.   
8. int main(void) {  
9.     pid_t child,child2;  
10.     int status;  
11.     printf("This will demostrate how to get child status\n");  
12.     if ((child = fork()) == -1) {  
13.         printf("Fork Error ：%s\n", strerror(errno));  
14.         exit(1);  
15.     } else if (child == 0) {  
16.         child2 = fork();  
17.         if(child2 == 0)  
18.             printf("I am the child2:%ld\n",getpid());  
19.         int i;  
20.         printf("I am the child：%ld\n", getpid());  
21.         for (i = 0; i < 1000000; i++) sin(i);  
22.         i = 5;  
23.         printf("I exit with %d\n", i);  
24.         exit(i);  
25.     }  
26.     while (((child = waitpid(getpid(),&status,0)) == -1)&(errno == EINTR));  
27.     if (child == -1)  
28.         printf("Wait Error：%s\n", strerror(errno));  
29.     else if (!status)  
30.         printf("Child %ld terminated normally return status is zero\n",  
31.             child);  
32.     else if (WIFEXITED(status))  
33.         printf("Child %ld terminated normally return status is %d\n",  
34.             child, WEXITSTATUS(status));  
35.     else if (WIFSIGNALED(status));  
36.     printf("Child %ld terminated due to signal %d znot caught\n",  
37.             child, WTERMSIG(status));  
38.     getchar();  
39.     return (EXIT_SUCCESS);  
40. }  
41. </span>