Linux进程创建

Linux进程模型

进程是一个正在执行的程序的实例，由以下元素组成

• 程序的当前上下文，程序当前的执行状态
• 程序的当前执行目录
• 程序访问的文件和目录
• 程序的访问权限
• 内存以及其他分配给进程的系统资源

进程标识

• 进程最重要的属性是进程号（PID），以及父进程号（PPID）。一个进程有唯一的进程号，如果一个进程创建了一个子进程，那么它的进程号就是子进程的父进程号。

• 1号进程（ init ）：负责引导系统、启动守护进程以及运行其他必要的程序。

取得进程号

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main(void)
{
    printf("PID = %d\n", getpid());     //取得当前进程的进程号
    printf("PPID = %d\n", getppid());   //取得父进程的进程号
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

fork系统调用

fork系统调用可以产生一个新进程。

#include<unistd.h>
pid_t fork( void );

• 如果fork执行成功，就向父进程返回子进程的PID，并向子进程返回0。这意 味着即使只调用一次fork，也会返回两次！

• fork创建的子进程是父进程的副本，二者的UID、GID、环境、资源、打开的文件、共享的内存段等完全相同。但是PID和PPID不同。

fork示例代码

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void)
{
    pid_t child;
    if((child = fork()) == -1) {
	perror("fork");
	exit(EXIT_FAILURE);
    } else if(child == 0) {
	puts("in child");
	printf("\tchild pid = %d\n", getpid());
	printf("\tchild ppid = %d\n", getppid());
	exit(EXIT_SUCCESS);
    } else {
	puts("in parent");
	printf("\tparent pid = %d\n", getpid());
	printf("\tparent ppid = %d\n", getppid());
    }
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

执行结果

in parent
in child
        parent pid = 2026
        child pid = 2027
        parent ppid = 1439
        child ppid = 2026

结果是乱序的，我们重新排列一下

in parent
        parent pid = 2026
        parent ppid = 1439
in child
        child pid = 2027
        child ppid = 2026

子进程的父进程号（ppid）是2026，正好是父进程的进程号（pid）。子进程在父进程之后生成，parent pid = 2026，child pid = 2027，child pid比parent pid多1，这也是符合期待的。

$ ps 1439
  PID TTY      STAT   TIME COMMAND
 1439 tty4     S      0:00 -bash

使用ps命令查看进程号1439对应的进程信息，对应的是bash。程序的父进程是bash。

上面乱序的结果是因为父、子进程和bash是完全异步的，没有确切的先后关系。

如果父进程在子进程前结束，子进程没有父进程了，子进程会把系统的守护进程（systemd）作为父进程。

分析

• 程序执行结果表明，不能预计父进程是在子进程之前还是之后运行，程序的执行是无序的（异步的），因此，不应该在子进程中执行依赖于父进程的代码，反之亦然，因为二者异步执行。

• 父进程由bash启动。

• 父进程先执行结束，则子进程将系统守护进程systemd 作为自己的父进程。