linux fork linux用fork创建进程
大家好，今天小编来为大家解答linux fork这个问题，linux用fork创建进程很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！
解析Linux中fork()函数
一个进程，包括代码、数据和分配给进程的资源。fork（）函数通过系统调用创建一个与原来进程几乎完全相同的进程。
一个进程调用fork（）函数后，系统先给新的进程分配资源，例如存储数据和代码的空间。然后把原来的进程的所有值都复制到新的新进程中，只有少数值与原来的进程的值不同。相当于克隆了一个自己。
在fork函数执行完毕后，如果创建新进程成功，则出现两个进程，一个是子进程，一个是父进程。在子进程中，fork函数返回0，在父进程中，fork返回新创建子进程的进程ID。我们可以通过fork返回的值来判断当前进程是子进程还是父进程。
fork调用的一个奇妙之处就是它仅仅被调用一次，却能够返回两次，它可能有三种不同的返回值：在父进程中，fork返回新创建子进程的进程ID；在子进程中，fork返回0；如果出现错误，fork返回一个负值。
创建新进程成功后，系统中出现两个基本完全相同的进程，这两个进程执行没有固定的先后顺序，哪个进程先执行要看系统的进程调度策略。
每个进程都有一个独特（互不相同）的进程标识符（process ID），可以通过getpid（）函数获得，还有一个记录父进程pid的变量，可以通过getppid（）函数获得变量的值。
执行完fork后，进程1的变量为count=0，fpid！=0（父进程）。进程2的变量为count=0，fpid=0（子进程），这两个进程的变量都是独立的，存在不同的地址中，不是共用的，这点要注意。
在fork函数的使用中，需要理解父进程与子进程的关系，以及fork返回值的含义。fork函数的调用在进程管理中非常关键，了解其原理对于编写高效、稳定的多进程程序至关重要。
在实际应用中，可以利用fork函数实现进程间的通信、资源共享以及多任务并行处理。深入理解fork函数的使用，能够帮助开发者更高效地利用多核处理器资源，提高程序的性能。
总结，fork函数是Linux中实现进程复制和多进程管理的重要工具，正确使用可以提升程序的并发能力和资源利用效率。
关于linux下fork()函数机制
多线程程序设计的概念早在六十年代被提出，八十年代中期Unix系统引入多线程机制后，多线程编程得到广泛应用。fork函数是Unix系统的重要成果，它简化了多进程管理，为程序员提供方便。
在Linux下，进程有代码段、堆栈段和数据段组成，这些段用于程序代码、返回地址、局部变量以及全局变量等数据的存储。不同进程间不能共享堆栈段和数据段以避免冲突。
Linux的进程控制主要通过fork和exec函数族实现。fork函数创建一个进程的完全副本，返回值指示当前进程是父进程还是子进程。exec族函数替换当前进程，执行新程序，进程ID不变。典型用法包括创建进程副本进行并发操作或替换当前进程执行新程序。
fork函数在Linux下通过复制进程创建新进程，新进程称为子进程，与父进程完全相同，但有例外情况：子进程有唯一PID，与现有进程组ID不匹配；子进程的父进程ID与父进程ID相同；子进程不继承父进程的内存锁和信号量调整；子进程不会从父进程继承未完成的异步I/O操作或上下文。
exec函数族用于替换当前进程，执行新程序。execve系统调用用于替换进程，参数包括新程序文件名、参数列表和环境变量。exec函数家族包括：execl、execlp、execle、execv、execve和execvp，区别在于指定程序文件名方式、参数传递和是否显式指定环境变量。
调用exec前，进程打开的描述符通常保持打开，除非使用fcntl禁止FD_CLOEXEC描述符标志。inetd服务器利用了这一特性。以下为使用fork和exec的代码示例：
c
#include
#include
#include
int main(){
int pid= fork();//创建新进程
if(pid== 0){//子进程
printf("I am the child process, ID:%d\n", getpid());
printf("Now executing a new program...\n");
execlp("ls","ls", NULL);//执行新程序
exit(0);
} else{//父进程
printf("I am the parent process, ID:%d\n", getpid());
printf("Child process ID:%d\n", pid);
sleep(10);//等待子进程执行完成
}
return 0;
}
Linux进程管理——fork()和写时复制
Linux的fork()使用写时复制技术是为了提高效率和减少资源消耗。传统的fork()系统调用会直接复制所有资源给新创建的进程，这种方法简单但效率低下，因为会复制大量可能共享的数据。更糟糕的是，如果新进程立即执行一个新的映像，所有复制的数据将会被废弃。Linux的实现中，fork()使用了写时拷贝技术，这种方法让父子进程共享地址空间，只在需要写入时才会复制地址空间，从而实现各个进程拥有各自的地址空间。这样，资源的复制被推迟到实际发生写入的时候，避免了不必要的数据拷贝，特别是在进程创建后通常不会立即执行映像的情况下。
写时复制技术允许两个进程共享页面，只有在试图写入共享页面时才会产生错误。这时，内核会将这个页面复制到一个新的页面中，并标记为可写。原来的页面仍然保持读保护状态，除非其他进程试图写入，否则不会受到影响。这种机制使得页面拷贝在需要时才进行，而不是一开始就复制整个进程的地址空间。
在Linux程序中，当使用fork()函数创建子进程时，内核会复制父进程的正文段、数据段、堆和栈，但不会分配物理内存。这些段与父进程共享物理空间，直到发生更改行为，这时内核会为子进程分配相应的物理空间。这样，父子进程在执行时可以共享相同的物理内存区域，但通过写时复制技术，避免了不必要的数据复制。
COW（Copy-on-Write）技术的引入，让Linux进程在创建时能够共享地址空间，只有在需要写入时才会进行复制。这样，在执行exec系统调用之前，父子进程共用相同的物理内存区域，当执行exec时，子进程会获得独立的地址空间，而父进程的地址空间则保持不变。
此外，Linux中的vfork()函数提供了更进一步的优化，它不仅共享父进程的虚拟地址空间结构，同时也共享物理空间。这种做法使得进程间的资源共享更为直接和高效。
通过深入分析，我们可以看出，Linux进程管理中的fork()函数利用写时复制技术不仅提高了效率，还减少了内存的使用。这种技术使得进程在创建时能够共享资源，只有在需要写入时才进行复制，从而避免了不必要的数据复制，节省了内存资源。同时，这种机制允许父子进程在执行时共享物理内存区域，提高了系统整体的性能和资源利用效率。
