linux 进程的创建

Posted 2020-08-23 黑铁时代

1. 进程号：

　　每个进程在被初始化的时候，系统都会为其分配一个唯一标识的进程id，称为进程号；

　　进程号的类型为pid_t，通过getpid()和getppid()可以获取当前进程号和当前进程的父进程的进程号；

2. 进程复制：

　　fork函数，是以父进程为蓝本复制一个新的子进程，包括复制代码段，数据段，堆栈段等，除了代码段，子进程会有自己的物理内存空间，其中的内容是和父进程的数据段，堆栈段是一样的，当然进程号是不一样；

　　在linux下，fork函数是用写复制实现的。所谓写复制，只复制父进程的虚拟地址空间（数据结构），子进程并不会产生自己的物理内存空间，直到父进程或者子进程中有对某个段的写行为的时候，再为子进程创建独立的物理内存控制。写复制的目的是为了提供创建进程的效率；

　　fork函数在父进程中调用一次，返回两次。根据返回值的不同判断是在父进程还是在子进程中执行。父进程返回的是子进程的进程号，子进程返回的是0，如果失败返回-1；

3. system函数：

　　创建新的进程调用shell命令，并阻塞当前进程直到shell命令执行完成；

　　不能执行返回127，成功返回进程状态值，失败返回-1；

int ret = system("ping www.baidu.com");

4. exec函数族：

　　exec函数会创建新的进程，并替换当前进程的资源，因此新的进程号依然和原来的进程号相同；

　　exec函数在执行以后不会返回，因为新的进程资源已经占据了当前进程的资源，包括代码段，数据段和堆栈段等，只有进程调用失败才返回-1；

　　exec函数通常会在fork之后，在新的子进程中被调用，这样的话，新的进程会占用子进程的资源进行运行；

　　linux系统采用写时复制，在fork之后如果立即调用exec函数，不会立即复制父进程的资源，而是使用exec的参数来覆盖原有进程。除非发生了原来的内存内容发生改变时，才创建新的物理内存空间；

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

int main(int argc, char **arg) {
    pid_t pid = getpid();
    pid_t ppid = getppid();
    printf("linux net: %d %d \n", pid, ppid);

    pid_t cpid = fork();
    int count = 1;
    if (cpid > 0) {
         printf("parent progress: %d %d %d. %d \n", cpid, getpid(), getppid(), count);
         count = 111;
    }
    else if (cpid == 0) {
        printf("child progress: %d %d %d. %d \n", cpid, getpid(), getppid(), count);
        count = 222;

        int ret = execvp("./net-exe-test", 0);
        printf("exec ret %d \n", ret);
    }
    else {
        printf("create progress failed. \n");
    }
    printf("---------------------1 pid %d count %d \n", getpid(), count);
    getchar();

    return 0;
}