01 / 进程创建
系统允许一个进程创建新进程,新进程即为子进程,子进程还可以创建新的子进程,形成进程树结构模型。
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
pid_t fork(void);
返回值:
- 成功:子进程中返回 0,父进程中返回子进程 ID
- 失败:返回 -1
失败的两个主要原因:
- 当前系统的进程数已经达到了系统规定的上限,这时 errno 的值被设置为 EAGAIN
- 系统内存不足,这时 errno 的值被设置为 ENOMEM
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
pid_t fork(void);
函数的作用:用于创建子进程。
返回值:
fork()的返回值会返回两次。一次是在父进程中,一次是在子进程中。
在父进程中返回创建的子进程的ID,
在子进程中返回0
如何区分父进程和子进程:通过fork的返回值。
在父进程中返回-1,表示创建子进程失败,并且设置errno
父子进程之间的关系:
区别:
1.fork()函数的返回值不同
父进程中: >0 返回的子进程的ID
子进程中: =0
2.pcb中的一些数据
当前的进程的id pid
当前的进程的父进程的id ppid
信号集
共同点:
某些状态下:子进程刚被创建出来,还没有执行任何的写数据的操作
- 用户区的数据
- 文件描述符表
父子进程对变量是不是共享的?
- 刚开始的时候,是一样的,共享的。如果修改了数据,不共享了。
- 读时共享(子进程被创建,两个进程没有做任何的写的操作),写时拷贝。
实际上,更准确来说,Linux 的 fork() 使用是通过写时拷贝 (copy- on-write) 实现。
写时拷贝是一种可以推迟甚至避免拷贝数据的技术。
内核此时并不复制整个进程的地址空间,而是让父子进程共享同一个地址空间。
只用在需要写入的时候才会复制地址空间,从而使各个进行拥有各自的地址空间。
也就是说,资源的复制是在需要写入的时候才会进行,在此之前,只有以只读方式共享。
注意:fork之后父子进程共享文件,
fork产生的子进程与父进程相同的文件文件描述符指向相同的文件表,引用计数增加,共享文件偏移指针。
02 / 父子进程虚拟地址空间
示例:
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main() {
int num = 10;
pid_t pid = fork();
if(pid > 0) {
printf("i am parent process, pid : %d, ppid : %d\n", getpid(), getppid());
printf("parent num : %d\n", num);
num += 10;
printf("parent num += 10 : %d\n", num);
} else if(pid == 0) {
printf("i am child process, pid : %d, ppid : %d\n", getpid(),getppid());
printf("child num : %d\n", num);
num += 100;
printf("child num += 100 : %d\n", num);
}
for(int i = 0; i < 3; i++) {
printf("i : %d , pid : %d\n", i , getpid());
sleep(1);
}
return 0;
}
03 / GDB 多进程调试
使用 GDB 调试的时候,GDB 默认只能跟踪一个进程,可以在 fork 函数调用之前,通过指令设置 GDB 调试工具跟踪父进程或者是跟踪子进程,默认跟踪父进程。
设置调试父进程或者子进程:set follow-fork-mode [parent(默认)| child]
设置调试模式:set detach-on-fork [on | off]
默认为 on,表示调试当前进程的时候,其它的进程继续运行,如果为 off,调试当前进程的时候,其它进程被 GDB 挂起。
查看调试的进程:info inferiors
切换当前调试的进程:inferior id
使进程脱离 GDB 调试:detach inferiors id
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