由fork创建的新进程被称为子进程(child process)。该函数被调用一次,但返回两次。两次返回的区别是子进程的返回值是0,而父进程的返回值则是新进程(子进程)的进程 id。将子进程id返回给父进程的理由是:因为一个进程的子进程可以多于一个,没有一个函数使一个进程可以获得其所有子进程的进程id。对子进程来说,之所以fork返回0给它,是因为它随时可以调用getpid()来获取自己的pid;也可以调用getppid()来获取父进程的id。(进程id 0总是由交换进程使用,所以一个子进程的进程id不可能为0 )。
fork之后,操作系统会复制一个与父进程完全相同的子进程,虽说是父子关系,但是在操作系统看来,他们更像兄弟关系,这2个进程共享代码空间,但是数据空间是互相独立的,子进程数据空间中的内容是父进程的完整拷贝,指令指针也完全相同,子进程拥有父进程当前运行到的位置(两进程的程序计数器pc值相同,也就是说,子进程是从fork返回处开始执行的),但有一点不同,如果fork成功,子进程中fork的返回值是0,父进程中fork的返回值是子进程的进程号,如果fork不成功,父进程会返回错误。
可以这样想象,2个进程一直同时运行,而且步调一致,在fork之后,他们分别作不同的工作,也就是分岔了。这也是fork为什么叫fork的原因
至于那一个最先运行,可能与操作系统(调度算法)有关,而且这个问题在实际应用中并不重要,如果需要父子进程协同,可以通过原语的办法解决。
- include <stdio.h>
- #include <unistd.h>
- #include <stdlib.h>
- #include <errno.h>
- int main(void)
- {
- pid_t pid=fork();
- if(pid==0)
- {
- int j ;
- for(j=0;j<10;j++)
- {
- printf("child: %d\n",j);
- sleep(1);
- }
- }
- else if (pid>0)
- {
- int i;
- for(i=0;i<10;i++)
- {
- printf("parent: %d\n",i);
- sleep(1);
- }
- }
- else
- {
- fprintf(stderr,"can't fork ,error %d\n",errno);
- exit(1);
- }
- printf("This is the end !");
- }
二、fork出的子进程和父进程的继承关系
fork出来的子进程,基本上除了进程号之外父进程的所有东西都有一份拷贝,基本就意味着不是全部,下面我们要说的是子进程从父进程那里继承了什么东西,什么东西没有继承。还有一点需要注意,子进程得到的只是父进程的拷贝,而不是父进程资源的本身。由子进程自父进程继承到:
1.进程的资格(真实(real)/有效(effective)/已保存(saved)用户号(UIDs)和组号(GIDs))
2.环境(environment)
3.堆栈
4.内存
5.打开文件的描述符(注意对应的文件的位置由父子进程共享,这会引起含糊情况)
6.执行时关闭(close-on-exec) 标志 (译者注:close-on-exec标志可通过fnctl()对文件描述符设置,POSIX.1要求所有目录流都必须在exec函数调用时关闭。更详细说明,参见《UNIX环境高级编程》 W. R. Stevens, 1993, 尤晋元等译(以下简称《高级编程》), 3.13节和8.9节)
7.信号(signal)控制设定
8.nice值 (译者注:nice值由nice函数设定,该值表示进程的优先级,数值越小,优先级越高)
进程调度类别(scheduler class)(译者注:进程调度类别指进程在系统中被调度时所属的类别,不同类别有不同优先级,根据进程调度类别和nice值,进程调度程序可计算出每个进程的全局优先级(Global process prority),优先级高的进程优先执行)
8.进程组号
9.对话期ID(Session ID) (译者注:译文取自《高级编程》,指:进程所属的对话期(session)ID, 一个对话期包括一个或多个进程组, 更详细说明参见《高级编程》9.5节)
10.当前工作目录
11.根目录 (译者注:根目录不一定是“/”,它可由chroot函数改变)
12.文件方式创建屏蔽字(file mode creation mask (umask))(译者注:译文取自《高级编程》,指:创建新文件的缺省屏蔽字)
13.资源限制
14.控制终端
子进程所独有:
进程号
1.不同的父进程号(译者注:即子进程的父进程号与父进程的父进程号不同, 父进程号可由getppid函数得到)
2.自己的文件描述符和目录流的拷贝(译者注:目录流由opendir函数创建,因其为顺序读取,顾称“目录流”)
3.子进程不继承父进程的进程,正文(text), 数据和其它锁定内存(memory locks)(译者注:锁定内存指被锁定的虚拟内存页,锁定后,4.不允许内核将其在必要时换出(page out),详细说明参见《The GNU C Library Reference Manual》 2.2版, 1999, 3.4.2节)
5.在tms结构中的系统时间(译者注:tms结构可由times函数获得,它保存四个数据用于记录进程使用*处理器 (CPU:Central Processing Unit)的时间,包括:用户时间,系统时间, 用户各子进程合计时间,系统各子进程合计时间)
6.资源使用(resource utilizations)设定为0
8.阻塞信号集初始化为空集(译者注:原文此处不明确,译文根据fork函数手册页稍做修改)
9.不继承由timer_create函数创建的计时器
10.不继承异步输入和输出