7.2Linux進(jìn)程控制編程

1．fork()

在Linux中創(chuàng)建一個(gè)新進(jìn)程的惟一方法是使用fork()函數(shù)。fork()函數(shù)是Linux中一個(gè)非常重要的函數(shù)，和讀者以往遇到的函數(shù)有一些區(qū)別，因?yàn)樗雌饋?lái)執(zhí)行一次卻返回兩個(gè)值。難道一個(gè)函數(shù)真的能返回兩個(gè)值嗎？希望讀者能認(rèn)真地學(xué)習(xí)這一部分的內(nèi)容。

（1）fork()函數(shù)說(shuō)明。

fork()函數(shù)用于從已存在的進(jìn)程中創(chuàng)建一個(gè)新進(jìn)程。新進(jìn)程稱(chēng)為子進(jìn)程，而原進(jìn)程稱(chēng)為父進(jìn)程。使用fork()函數(shù)得到的子進(jìn)程是父進(jìn)程的一個(gè)復(fù)制品，它從父進(jìn)程處繼承了整個(gè)進(jìn)程的地址空間，包括進(jìn)程上下文、代碼段、進(jìn)程堆棧、內(nèi)存信息、打開(kāi)的文件描述符、信號(hào)控制設(shè)定、進(jìn)程優(yōu)先級(jí)、進(jìn)程組號(hào)、當(dāng)前工作目錄、根目錄、資源限制和控制終端等，而子進(jìn)程所獨(dú)有的只有它的進(jìn)程號(hào)、資源使用和計(jì)時(shí)器等。

因?yàn)樽舆M(jìn)程幾乎是父進(jìn)程的完全復(fù)制，所以父子兩個(gè)進(jìn)程會(huì)運(yùn)行同一個(gè)程序。因此需要用一種方式來(lái)區(qū)分它們，并使它們照此運(yùn)行，否則，這兩個(gè)進(jìn)程不可能做不同的事。

實(shí)際上是在父進(jìn)程中執(zhí)行fork()函數(shù)時(shí)，父進(jìn)程會(huì)復(fù)制出一個(gè)子進(jìn)程，而且父子進(jìn)程的代碼從fork()函數(shù)的返回開(kāi)始分別在兩個(gè)地址空間中同時(shí)運(yùn)行。從而兩個(gè)進(jìn)程分別獲得其所屬fork()的返回值，其中在父進(jìn)程中的返回值是子進(jìn)程的進(jìn)程號(hào)，而在子進(jìn)程中返回0。因此，可以通過(guò)返回值來(lái)判定該進(jìn)程是父進(jìn)程還是子進(jìn)程。

同時(shí)可以看出，使用fork()函數(shù)的代價(jià)是很大的，它復(fù)制了父進(jìn)程中的代碼段、數(shù)據(jù)段和堆棧段里的大部分內(nèi)容，使得fork()函數(shù)的系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)比較大，而且執(zhí)行速度也不是很快。

（2）fork()函數(shù)語(yǔ)法。

表7.2列出了fork()函數(shù)的語(yǔ)法要點(diǎn)。

表7.2 fork()函數(shù)語(yǔ)法要點(diǎn)

（3）fork()函數(shù)使用實(shí)例。

/*fork.c*/

#includesys/types.h>

#includeunistd.h>

#includestdio.h>

#includestdlib.h>

intmain(void)

{

pid_tresult;

/*調(diào)用fork()函數(shù)*/

result=fork();

/*通過(guò)result的值來(lái)判斷fork()函數(shù)的返回情況，首先進(jìn)行出錯(cuò)處理*/

if(result==-1)

{

printf(Forkerrorn);

}

elseif(result==0)/*返回值為0代表子進(jìn)程*/

{

printf(Thereturnedvalueis%dn

Inchildprocess!!nMyPIDis%dn,result,getpid());

}

else/*返回值大于0代表父進(jìn)程*/

{

printf(Thereturnedvalueis%dn

Infatherprocess!!nMyPIDis%dn,result,getpid());

}

returnresult;

}

將可執(zhí)行程序下載到目標(biāo)板上，運(yùn)行結(jié)果如下所示：

$arm-linux-gccfork.c–ofork（或者修改Makefile）

$./fork

Thereturnedvalueis76/*在父進(jìn)程中打印的信息*/

Infatherprocess!!

MyPIDis75

Thereturnedvalueis:0/*在子進(jìn)程中打印的信息*/

Inchildprocess!!

MyPIDis76

從該實(shí)例中可以看出，使用fork()函數(shù)新建了一個(gè)子進(jìn)程，其中的父進(jìn)程返回子進(jìn)程的PID，而子進(jìn)程的返回值為0。