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php 网站开发框架,怎么做刷东西的网站,浙江省住房和城乡建设厅 官方网站,福建省建设工程注册管理中心网站#x1f493;博主CSDN主页:杭电码农-NEO#x1f493;   ⏩专栏分类:Linux从入门到精通⏪   #x1f69a;代码仓库:NEO的学习日记#x1f69a;   #x1f339;关注我#x1faf5;带你学更多操作系统知识   #x1f51d;#x1f51d; 进程状态管理 1. 前言2. 查看… 博主CSDN主页:杭电码农-NEO   ⏩专栏分类:Linux从入门到精通⏪   代码仓库:NEO的学习日记   关注我带你学更多操作系统知识   进程状态管理 1. 前言2. 查看进程的第二种方式3. 如何创建一个子进程?4. fork函数详解(一)5. fork函数详解(二)6. fork函数详解(三)7. fork函数详解(四)8. fork函数详解(五)9. 总结以及拓展 1. 前言 我们已经会使用getpid/getppid 函数来查看pid和ppid了,本篇文章 会介绍第二种查看进程的方式 本章重点: 本篇文章着重介绍创建子进程 的函数:fork的概念以及返回值 本篇文章主要解决以下问题: fork函数干了什么事?为什么fork有两个返回值?为啥fork的返回给父子进程的内容不同?fork之后,父子进程谁先运行?如何理解同一个变量有不同的值? 这些问题的答案会在文章中给出 2. 查看进程的第二种方式 在Linux系统中,有一个动态文件proc 它里面存放着所有进程的信息,之所以 叫动态文件是因为它会随着进程的改变 而随时更新它的内容! 查看所有进程文件: 使用指令: ls /proc/ 查看特点的进程文件: 使用指令: ls /proc/pid 比如我现在写一个死循环代码 然后通过此文件来查看我这个进程: 查看动态文件 可以发现,在自行创建的进程中 有很多我们看不懂的文件,这些文件 也不需要掌握,但是有两个文件需要 大家注意,一个是cwd一个是exe exe指向可执行程序的位置 cwd代表默认的当前文件 我们经常听见一句话:在当前文件 创建一个文件,在当前文件怎么怎么样 这个当前文件就是cwd指向的文件 并且Linux外壳的bash中,pwd指令 其实就是从cwd中找到当前路径的! 3. 如何创建一个子进程? 众所周知啊,Linux系统是用C语言写的 所以Linux中创建一个进程实际上也要 调用C语言的函数,也就是用代码创建 进程,用户使用代码创建进程叫系统调用 使用函数: fork 使用man指令查看fork函数信息: 写一段代码创建子进程观察情况: #includestdio.h
#includeunistd.h
#includesys/types.h
int main()
{printf(我是一个进程,我的pid:%d\n,getpid());fork();printf(i am a process,pid:%d\n,getpid());sleep(1);return 0; }请看下面的图片观察情况:
接下来再打一个死循环观察情况: #includestdio.h
#includeunistd.h
#includesys/types.h
int main()
{ printf(我是一个进程,pid:%d ppid:%d\n,getpid(),getppid()); while(1) { fork(); printf(i am a process,pid:%d ppid:%d\n,getpid(),getppid()); sleep(1); } return 0; } 请看以下图片观察情况: 它会循环打印pid和ppid,可以发现 蓝色框里面的ppid明显是命令行解释器 bash的pid,这个进程的pid是31063 创建的子进程的pid是31064,并且子进程 的ppid也就是父亲id是31063,这就已经 说明了一个情况:fork之后,已经创建了子进程 并且此进程的父进程是我们自己写的程序! 4. fork函数详解(一) 通过上面的代码和图文,可以发现 fork之前的代码只有父进程执行 然而fork之后的代码父子进程都要执行 fork函数不仅会帮我们创建子进程 它还有两个返回值,父进程会接受到 子进程的pid,子进程会接收到值:0 那么你可能有疑问?既然fork之后 父子进程会执行一样的代码,那么子进程 的意义是什么?其实fork是这样用的: int forkid fork(); if(forkod0) {执行子进程的专有代码 } else {执行父进程的专有代码 }实际上我们创建子进程的意义就是 为了让子进程执行和父进程不一样 的代码,实现和父进程不一样的功能 比如我们可以一边下载软件一边播放 音乐,这两个过程就是不同的进程在执行! 改修代码后查看fork的返回值: #includestdio.h
#includesys/types.h
#includeunistd.h
int main()
{ printf(我是一个父进程,我的pid是: %d\n,getpid()); pid_t id fork(); if(id0)//子进程的代码片段 { while(1) { printf(我是子进程: pid:%d ppid: %d ret:%d,我在进行下载任务\n,getpid(),getppid(),id); sleep(1); } } else if(id0)//父进程的代码片段 { while(1) { printf(我是父进程: pid:%d ppid: %d ret:%d,我在进行播放任务\n,getpid(),getppid(),id); sleep(1); } } return 0; }请看下图观察情况: 5. fork函数详解(二) 观察上面的情况,fork函数到底做了什么? 现在我来回答这个问题: fork会创建子进程,系统中会多出 一个子进程,操作系统以父进程为 模板为子进程创建PCB,但是子进程 中是没有代码和数据的,当前状态 子进程和父进程共享代码和数据 所以fork之后,父子进程会执行一样的代码 父子进程的关系可以用下图来理解: 理解了这一点后,第三点也很好理解 首先,一个父进程可以创建很多个子 进程,然而一个子进程只对应一个父 进程,所以fork函数会返回子进程的id 给父进程,方便父进程管理它的子进程 现在就已经解决了开头的第1.3问题了 6. fork函数详解(三) 现在我想来解答第二个问题,众所周知啊 C/C函数只能有一个返回值,然而这里 的fork函数既然也是C函数,为什么会有两个 返回值呢?请看以下的解释: 首先,fork之后,父子进程都会执行 代码的本质是它们都被内存调度了 而当一个函数执行到return时,它的 核心工作才算执行完成,于是我们可以 想象一下fork函数内部的一些代码信息: 可以发现,在fork函数return之前, 就已经创建了子进程,并且将子进程 放入调度队列中运行了,所以当子进程 在调度队列时,它和父进程就已经分流了 而不是真正在fork函数return之后才分流的 并且创建完子进程后代码是共享的 很明显return也是一句代码,所以父子进程 都会执行return语句,fork函数有两个返回值 7. fork函数详解(四) 现在,我来回答第四个问题 fork之后,父子进程谁先运行? 在讲解第二问时我们知道,创建完成 子进程后,这只是一个开始,系统的其他 进程,父进程,子进程接下来会被调度执行! 问题是先调度谁?先创建就先调度吗? 答案明显不是!在调度队列中,CPU 会选择一个进程去运行它,谁先被调度 谁就先运行!所以fork之后父子进程谁 先运行用户是不确定的,这是由各自 进程PCB中的调度信息决定的,比如 优先级,算法信息等等 下面有一篇拓展阅读,有兴趣可以看看: fork函数拓展阅读 8. fork函数详解(五) 最后来回答第五个问题 前面一个函数有两个返回值你可能 能够理解,因为两个进程都被调度了 但是同一个变量怎么可能有两个不同 的值呢?变量id在父进程和子进程中值不同 首先我们要清楚一点: 干掉父进程不会影响子进程运行,反之也是 请看下面的视频验证: kill父进程不会影响子进程 通过以上实验看出,进程是有独立性的 首先是表现在进程各自的PCB运行时 不会相互影响,很明显,代码本身只是可读 的,所以不会影响代码,但是对于数据来说 父子的数据是可能不同的(可能会被修改) 所以系统是怎样做到让数据在各个 进程都自己私有一份的?答案是写时拷贝 类似于学习类和对象时的深浅拷贝 数据会在需要使用时被写时拷贝到PCB 然而fork返回值赋值给变量时,本质也是 写入,返回时也会发生写时拷贝,所以不同 的进程执行的代码中的变量id获取的值不同! 9. 总结以及拓展 fork函数的细节还有很多,但是以目前 的学习进度来说,要完全理解它很困难 所以文章采用了较为简单的方式帮助理解 只要理解了fork函数的五个问题的答案 那么在目前阶段就已经干的很好了! 拓展阅读: Linux下的PCB源码解析 下期预告:Linux进程状态信息