【linux】进程|查看进程|PID值|fork原理(下)

简介: 【linux】进程|查看进程|PID值|fork原理(下)
  • 在终端1中多次运行./pro,发现当前进程PID一直在变,而父进程的PID没变过
  • 父进程的PID为32452,在终端2中输入, ps ajx | head -1 && ps ajx |grep 32452 指令
[yzq@VM-8-8-centos lesson]$ ps ajx | head -1 && ps ajx |grep 32452
 PPID   PID  PGID   SID TTY      TPGID STAT   UID   TIME COMMAND
  907  3167  3166   907 pts/3     3166 R+    1002   0:00 grep --color=auto 32452
32451 32452 32452 32452 pts/2    32452 Ss+   1002   0:00 -bash
  • 说明父进程PID 为 -bash
  • bash为命令行解释器,本质上也是一个进程
    命令行启动的所有程序,最终都会变成进程,而该进程对应的父进程都是bash

4. 为什么都是bash?

bash怕你写的代码有问题,所以使用bash创建的子进程完成任务,这样就算是挂了,bash也没事

4.指定进程暂停

  • 在终端1中运行./pro,在终端2中输入 kill - 9+自己进程的PID
[yzq@VM-8-8-centos lesson]$ ./pro
我已经是一个进程了,PID为:29031,我的父进程PID为:28428
我已经是一个进程了,PID为:29031,我的父进程PID为:28428
我已经是一个进程了,PID为:29031,我的父进程PID为:28428
我已经是一个进程了,PID为:29031,我的父进程PID为:28428
我已经是一个进程了,PID为:29031,我的父进程PID为:28428
我已经是一个进程了,PID为:29031,我的父进程PID为:28428
我已经是一个进程了,PID为:29031,我的父进程PID为:28428
我已经是一个进程了,PID为:29031,我的父进程PID为:28428
我已经是一个进程了,PID为:29031,我的父进程PID为:28428
我已经是一个进程了,PID为:29031,我的父进程PID为:28428
我已经是一个进程了,PID为:29031,我的父进程PID为:28428
我已经是一个进程了,PID为:29031,我的父进程PID为:28428
我已经是一个进程了,PID为:29031,我的父进程PID为:28428
我已经是一个进程了,PID为:29031,我的父进程PID为:28428
Killed
  • 在终端2中输入 kill - 9 29031,即可在终端1中显示killed,表示结束

5.如何创建子进程

创建子进程—— fork,头文件为<unistd.h> ,返回值是 pid_t类型

#include<stdio.h>
  2 #include<sys/types.h>
  3 #include<unistd.h>
  4 int main()
  5 {
  6   printf("AAAA\n");
  7   fork();
  8   printf("BBBB\n");
  9  sleep(1);                                                                                                                                                           
 10   return 0;                                                 
 11 } 
  • 继续在终端1中修改pro.c文件中的内容如上
[yzq@VM-8-8-centos lesson]$ ./pro
AAAA
BBBB
BBBB
  • 运行pro可执行程序,发现竟然执行两次BBBB
    这是为什么呢?我们继续往下看
#include<stdio.h>
  2 #include<sys/types.h>
  3 #include<unistd.h>
  4 int main()
  5 {
  6   printf("AAAA\n");
  7   fork();
  8   printf("BBBB:pid:%d,ppid:%d\n",getpid(),getppid());                                                                                                                
  9  sleep(1);                                                                                                                                                          
 10   return 0;                                                                                                                                                         
 11 }                                                                                                                                                                   
  • 修改por.c文件的内容,加上自己和父进程的PID值
[yzq@VM-8-8-centos lesson]$ ./pro
AAAA
BBBB:pid:4285,ppid:31919
BBBB:pid:4286,ppid:4285
  • 终端1中./pro运行可执行程序,两个执行B的printf语句打印自己进程的PID值不同,说明是两个进程
  • 而下面BBBB的父进程PID与上面BBBB的子进程PID相同,说明创建了子进程


1. fork返回值

  • 父进程返回子进程的PID值,子进程返回0,失败返回-1
  1 #include<stdio.h>
  2 #include<sys/types.h>
  3 #include<unistd.h>
  4 int main()
  5 {
  6   printf("AAAA\n");
  7  pid_t ret= fork();
  8   printf("BBBB:pid:%d,ppid:%d,%d,%p\n",getpid(),getppid(),ret,&ret);
  9  sleep(1);                                                 
 10   return 0;                                                
 11 } 

  • 修改pro.c文件内容,加上ret的值和地址
[yzq@VM-8-8-centos lesson]$ ./pro
AAAA
BBBB:pid:7799,ppid:31919,7800,0x7ffefc72c02c
BBBB:pid:7800,ppid:7799,0,0x7ffefc72c02c

在终端1中运行./pro,上面的BBBB,ret值返回是下面BBBB的PID值 ,说明是父进程

而下面的BBBB,ret值为0,说明是子进程

2.使父子进程执行不同的任务

#include<stdio.h>
  2 #include<sys/types.h>
  3 #include<unistd.h>
  4 int main()
  5 {
  6  pid_t ret= fork();
  7  if(ret==0)
  8  {
  9    //子进程
 10    while(1)  
 11    {
 12    printf("我是子进程,我的pid是:%d,我的父进程是:%d\n",getpid(),getppid());
 13    sleep(1);
 14    }
 15     
 16  }
 17  else if(ret>0)
 18  {
 19    //父进程
 20    while(1)
 21    {
 22    printf("我是父进程,我的pid是:%d,我的父进程是:%d\n",getpid(),getppid());
 23    sleep(1);
 24    }                                                                                                                                                                 
 25  }
 26  else
 27  {   
 //报错
 29  }         
 30   return 0;
 }

  • 修改pro.c文件的内容,设置if else语句实现
[yzq@VM-8-8-centos lesson]$ ./pro
我是父进程,我的pid是:13505,我的父进程是:31919
我是子进程,我的pid是:13506,我的父进程是:13505
我是子进程,我的pid是:13506,我的父进程是:13505
我是父进程,我的pid是:13505,我的父进程是:31919
我是子进程,我的pid是:13506,我的父进程是:13505
我是父进程,我的pid是:13505,我的父进程是:31919
我是父进程,我的pid是:13505,我的父进程是:31919
我是子进程,我的pid是:13506,我的父进程是:13505

父进程和子进程是同时运行的

说明在多执行流的环境下 if和else if可以同时成立

3. 结论

  • fork之后,执行流会变成2个
  • fork之后,谁先运行由调度器决定
  • fork之后,fork之后的代码共享,通常通过if和else if来进行执行流分流

6. fork 原理

1.fork做了什么

子进程pcb的大部分属性会以父进程pcb为模板,把父进程大部分里面的数据拷给子进程

小部分属于子进程私有的,例如PID、PPID值

因为进程等于数据结构+代码和数据,所以父进程指向自己的代码和数据,子进程也会指向同样的代码和数据

创建子进程:创建独立的pcb结构,父子进程看到的是同一份代码和数据

2.fork 如何看待代码和数据

当我们把画图关闭后,并不会影响有道云笔记的使用,说明他们都是独立存在的

进程在运行的时候,是具有独立性的

当我们在执行代码同时运行父子进程时,若使用 kill- 9 干掉父进程后,子进程仍能运行

父子进程在运行时,也是具有独立性的

父子进程指向同一块代码和数据,独立性如何保证?

代码:

代码在内存区域是只读的(从来不会自己发生变化,不会有人修改)

父子进程两者都读,不会互相影响

数据:

  1 #include<stdio.h>  
  2 #include<sys/types.h>  
  3 #include<unistd.h>  
  4 int main()  
  5 {  
  6   int x=100;  
  7  pid_t ret= fork();  
  8  if(ret==0)  
  9  {  
 10    //子进程  
 11    while(1)  
 12    {
 13    printf("我是子进程,我的pid是:%d,我的父进程是:%d,%d\n",getpid(),getppid(),x);
 14    sleep(1);
 15    }
 16     
 17  }
 18  else if(ret>0)
 19  {
 20    //父进程
 21    while(1)
 22    {
 23    printf("我是父进程,我的pid是:%d,我的父进程是:%d,%d\n",getpid(),getppid(),x);
 24    x=50;
 25    sleep(1);
 26    }
 27  }
 28   return 0;
 29 }   
  • 在终端1中修改pro.c文件的内容
[yzq@VM-8-8-centos lesson]$ ./pro
我是父进程,我的pid是:26332,我的父进程是:21231,100
我是子进程,我的pid是:26333,我的父进程是:26332,100
我是父进程,我的pid是:26332,我的父进程是:21231,50
我是子进程,我的pid是:26333,我的父进程是:26332,100
我是父进程,我的pid是:26332,我的父进程是:21231,50
我是子进程,我的pid是:26333,我的父进程是:26332,100
我是父进程,我的pid是:26332,我的父进程是:21231,50
我是子进程,我的pid是:26333,我的父进程是:26332,100


使用./pro执行可执行程序,修改父进程中的x值后,只有父进程的x值被修改,子进程x值不变

说明如果有一个进程把数据改了,并不会影响另一个进程

当有一个执行流尝试修改数据的时候,操作系统自动给当前进程触发:写时拷贝4

3.fork如何理解两个返回值问题

  • 当我们函数内部准备执行return的时候,我们的主体功能已经完成
  • fork本质上是操作系统提供的一个创建子进程的函数
  • 所以当到return时,说明创建子进程已经完成了,return语句,父进程会执行一次,子进程执行一次,共执行两次
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