【Linux系列】fork( )函数原理与应用详解——了解【父子进程及其特性】(代码演示,画图帮助理解,思维导图,精简)(11)

简介: 【Linux系列】fork( )函数原理与应用详解——了解【父子进程及其特性】(代码演示,画图帮助理解,思维导图,精简)(11)

前言

大家好吖,欢迎来到 YY 滴Linux系列 ,热烈欢迎! 本章主要内容面向接触过Linux的老铁

主要内容含:

一.前置知识——pid和ppid

1.系统调用接口查看pid,ppid

  • pid:当前进程
  • ppid:父进程
  • 每一次启动的进程, 系统会重新生成pid ,系统只保证当前生命周期内pid有效;
  • 但是 父进程不会变



2.为什么ppid父进程id不变?——bash命令行解释器与bash进程

  • 当我们运行一个进程时,命令行解释器会把这个指令解释成bash的子进程
  • 接着再由这个bash的子进程执行对应的命令
  • 当这个子进程出现问题时,并不影响bash的进程
  • 即:每一条命令被执行,都属于bash的子进程
  • 我们执行一段代码,parent对应的是getppid()函数;

    我们接着用ps+grep过滤指令查看这个16815进程,发现其就是bash进程


二.fork( )函数原理与应用详解

1.fork()函数基本介绍

  • fork(): 创建子进程
  • 返回值给 【父进程返回子进程PID,给子进程返回0】


2.fork()返回值有两个:——>变成了两个进程(父子进程)——>实现两个死循环同时跑

  • 我们观察发现,他们不但生成了两个进程,而且还是父子进程关系
  • 由此我们得到了进程之间的 关系图

3.为什么fork要有两个返回值?

  • 返回不同的返回值,是为了 区分
  • 为了让fork以后的if判断while等,来让父子进程执行 不同 的代码片段

4.为什么fork要给子进程返回0,给父进程返回子进程pid?

  • 父进程要标记子进程,确保其 唯一性


5.fork函数究竟在干什么?————>父子进程共享代码段,各自拥有数据段(写时拷贝)

  • 进程=内核数据结构+代码和数据
  • 多了一个子进程,说明内存中一定会多出一个PCB供操作系统调度
  • fork出来的子进程,和父进程 共享同一个代码
  • 任何平台,进程在运行的时候,是具有 独立性
  • 因为数据 可能被修改 (一开始除外), 所以需要访问子进程的数据时 ,不能让他们共享数据;
  • 代码 不可以被修改 ,所以可以共享

子进程需要访问数据时,单独开空间用多少,拷贝多少,进行了写时拷贝

父子进程共享代码段现象:fork以后的代码执行了两次

  • 先不调用fork函数,观察这段代码执行结果
  • 代码正常执行一次
  • 调用fork()以后:
  • 我们发现fork以后的代码 执行了两次

6.一个函数是如何做到返回两次的?——>父子进程共享return代码段

  • fork是一个函数, return语句 也属于 代码片段
  • 从5小点我们知道 父子进程共享代码段 ,于是有了以下过程

7.一个变量怎么会有不同的内容?——>地址空间

  • 地址空间章节传送门
相关文章
|
Java Linux 调度
硬核揭秘:线程与进程的底层原理,面试高分必备!
嘿,大家好!我是小米,29岁的技术爱好者。今天来聊聊线程和进程的区别。进程是操作系统中运行的程序实例,有独立内存空间;线程是进程内的最小执行单元,共享内存。创建进程开销大但更安全,线程轻量高效但易引发数据竞争。面试时可强调:进程是资源分配单位,线程是CPU调度单位。根据不同场景选择合适的并发模型,如高并发用线程池。希望这篇文章能帮你更好地理解并回答面试中的相关问题,祝你早日拿下心仪的offer!
512 6
|
算法 调度 UED
操作系统中的进程管理:原理与实践
在数字世界的心脏跳动着无数进程,它们如同细胞一般构成了操作系统的生命体。本文将深入探讨进程管理的奥秘,从进程的诞生到成长,再到最终的消亡,揭示操作系统如何协调这些看似杂乱无章却又井然有序的活动。通过浅显易懂的语言和直观的比喻,我们将一起探索进程调度的策略、同步机制的重要性以及死锁问题的解决之道。准备好跟随我们的脚步,一起走进操作系统的微观世界,解锁进程管理的秘密吧!
330 33
|
Ubuntu Linux Shell
Linux 系统中的代码类型或脚本类型内容
在 Linux 系统中,代码类型多样,包括 Shell 脚本、配置文件、网络配置、命令行工具和 Cron 定时任务。这些代码类型广泛应用于系统管理、自动化操作、网络配置和定期任务,掌握它们能显著提高系统管理和开发的效率。
326 1
|
NoSQL Linux 编译器
内核实验(一):使用QEMU+GDB断点调试Linux内核代码
如何配置环境并使用QEMU虚拟机结合GDB进行Linux内核代码的断点调试,包括安装QEMU、交叉编译工具链,编译内核以及通过GDB远程连接进行调试的详细步骤。
1834 1
内核实验(一):使用QEMU+GDB断点调试Linux内核代码
|
消息中间件 程序员 数据处理
探究操作系统中的进程间通信(IPC)机制及其在现代软件开发中的应用
本文深入探讨了操作系统中的核心概念——进程间通信(IPC),揭示了其在现代软件开发中的关键作用。通过对各种IPC机制如管道、消息队列、共享内存等的详细分析,本文旨在为读者提供一个清晰的理解框架,帮助他们掌握如何在实际应用中有效利用这些技术以实现进程间的协同工作。此外,文章还将探讨IPC在高并发环境下的性能优化策略,以及如何避免常见的IPC编程错误。通过结合理论与实践,本文不仅适合希望深入了解操作系统原理的技术人员阅读,也对那些致力于提升软件质量和开发效率的程序员具有重要参考价值。
537 13
|
数据挖掘 程序员 调度
探索Python的并发编程:线程与进程的实战应用
【10月更文挑战第4天】 本文深入探讨了Python中实现并发编程的两种主要方式——线程和进程,通过对比分析它们的特点、适用场景以及在实际编程中的应用,为读者提供清晰的指导。同时,文章还介绍了一些高级并发模型如协程,并给出了性能优化的建议。
224 3
|
Linux C语言 C++
vsCode远程执行c和c++代码并操控linux服务器完整教程
这篇文章提供了一个完整的教程,介绍如何在Visual Studio Code中配置和使用插件来远程执行C和C++代码,并操控Linux服务器,包括安装VSCode、安装插件、配置插件、配置编译工具、升级glibc和编写代码进行调试的步骤。
4242 0
vsCode远程执行c和c++代码并操控linux服务器完整教程
|
Java Linux Python
Linux环境下 代码java调用python出错
Linux环境下 代码java调用python出错
388 4
|
负载均衡 Java 调度
探索Python的并发编程:线程与进程的比较与应用
本文旨在深入探讨Python中的并发编程,重点比较线程与进程的异同、适用场景及实现方法。通过分析GIL对线程并发的影响,以及进程间通信的成本,我们将揭示何时选择线程或进程更为合理。同时,文章将提供实用的代码示例,帮助读者更好地理解并运用这些概念,以提升多任务处理的效率和性能。
309 3