父子进程

Posted 2020-10-07 DeanBoyLoveLinux

fork 后子进程对父进程的继承  

（1）为什么需要创建子进程？

每一个程序的运行都需要进程，创建子进程可以实现宏观上的并行

（2）什么时候需要创建子进程？

当父进程执行到某个阶段，或接收到某个事件后，需要创建一个独立的进程来协助其完成任务时，才需要调用fork创建一个新进程

（3）子进程对父进程的继承

　1.为什么要继承父进程的相关资源，参考  http://blog.csdn.net/xlsernt_sina_com/article/details/31350829

　　摘选了两句话：

　　　　父进程创建子进程是为了其能够协助父进程完成某些操作，因此，父进程必须将其自己的一些资源分享给子进程，以便父子进程共同完成任务

　　　　子进程的创建是为了协助父进程完成相关任务，与此目的不相关的资源，子进程没有必要继承，继承了自会白白浪费内存资源

　2.继承的资源，  参考 http://blog.chinaunix.net/uid-24517549-id-4117366.html

• 用户号UIDs和用户组号GIDs
• 环境变量
• 堆栈
• 共享内存
• 打开文件的描述符
• 执行时关闭（Close-on-exec）标志
• 信号（Signal）控制设定
• nice值，该值表示进程的优先级， 数值越小，优先级越高
• 进程调度类别(scheduler class) 
• 进程组号
• 对话期ID(Session ID) (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《高级编程》 9.5节
• 当前工作目录
• 根目录 
• 文件方式创建屏蔽字
• 资源限制
• 控制终端

   3.不继承的资源

• 进程号PID
• 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)
• 子进程自己的文件描述符和目录流的拷贝
• 异步输入和输出
• 文件锁，pending alarms和pending signals
• timer_create函数创建的计时器
• 阻塞信号集初始化为空集
• 资源使用(resource utilizations)设定为0
• 在tms结构中的系统时间
• 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换出(page out)， 详细说明参见《The GNU C Library Reference Manual》 2.2版， 1999, 3.4.2节)

　4.其他需要注意的

　　1.父进程和子进程拥有独立的地址空间和PID参数

　　2.经过fork()以后，父进程和子进程拥有相同内容的代码段、数据段和用户堆栈（共享内存）

　　3.就像父进程把自己克隆了一遍。事实上，父进程只复制了自己的PCB块。而代码段，数据段和用户堆栈内存空间并没有复制一份，而是与子进程共享。只有当子进程在运行中出现写操作时，才会产生中断，并为子进程分配内存空间。由于父进程的PCB和子进程的一样，所以在PCB中断中所记录的父进程占有的资源，也是与子进程共享使用的。这里的“共享”一词意味着“竞争”

（4）fork的返回值

　    fork函数调用一次会返回2次，首先返回pid = 0，返回值等于0的就是子进程；再返回pid 大于0，返回值大于0的是父进程，且这个返回值就是本次 fork创建的子进程ID

（5）父进程对子进程的回收

       1.孤儿进程：父进程先结束的时候，系统会把init进程（进程1）变为子进程的父进程

　　2.僵尸进程：子进程先于父进程结束，父进程还未来得及将其收尸（系统只是回收了这个进程工作时消耗的内存和IO，而并没有回收这个进程本身占用的内存，8KB，主要是task_struct和栈内存））

　　3.回收函数

　　　　wait：阻塞，子进程结束时，系统向其父进程发送SIGCHILD信号   pid_t wait(int *status);

　　　　　　　　　　　　参考 http://blog.csdn.net/qq_18973645/article/details/52648812

　　　　waitpid：可以回收指定PID的子进程，可以阻塞式或非阻塞式两种工作模式

　　　　　　　　 pid_t  waitpid(pid, &status, 0);    //0默认表示阻塞

　　　　　　　　 pid_t   waitpid(pid,&status,WNOHANG)   //表示非阻塞