Linux之fork与vfork分化

作者:操作系统

金冠53777 1

创建一个新进程的方法只有由某个已存在的进程调用fork()或vfork()

  1. #include <stdio.h> 
  2. #include <stdlib.h> 
  3. #include <sys/types.h> 
  4. #include <unistd.h> 
  5. void test() 
  6.     pid_t pid; 
  7.     pid=vfork(); 
  8.     if(pid<0)  //失败 
  9.     { 
  10.         printf("vfork errorn"); 
  11.         exit(0); 
  12.     } 
  13.     else if(pid==0) 
  14.     { 
  15.         printf("1:child pid=%d,ppid=%dn",getpid(),getppid()); 
  16.         return;  //return执行完后,把控制权交给调用函数,而exit()执行完后把控制权交给系统 ,改成_exit(0),则会有另一种结果 
  17.     } 
  18.     else 
  19.     { 
  20.         printf("2:parent pid=%d,ppid=%dn",getpid(),getppid()); 
  21.     } 
  22. void fun() 
  23.     int i=0; 
  24.     int buf[100]; 
  25.     for(;i<100;i++) 
  26.     { 
  27.         buf[i]=0; 
  28. 金冠53777,    } 
  29.     printf("3:child pid=%d,ppid=%dn",getpid(),getppid()); 
  30. int main() 
  31.     test(); 
  32.     fun(); 
  33.     return 0; 
  34. #include #include #include #include void test() {

    pid_t pid;
    pid=vfork();
    if(pid<0)  //失败
    {
        printf("vfork errorn");
        exit(0);
    }
    else if(pid==0)
    {
        printf("1:child pid=%d,ppid=%dn",getpid(),getppid());
        return;  //return执行完后,把控制权交给调用函数,而exit()执行完后把控制权交给系统 ,改成_exit(0),则会有另一种结果
    }
    else
    {
        printf("2:parent pid=%d,ppid=%dn",getpid(),getppid());
    }
    

    } void fun() {

    int i=0;
    int buf[100];
    for(;i<100;i++)
    {
        buf[i]=0;
    }
    printf("3:child pid=%d,ppid=%dn",getpid(),getppid());
    

    } int main() {

    test();
    fun();
    return 0;
    

    }

运行结果

一个经典的例子
test.c

程序在后续执行时出现了错误,并且可知道是在父进程中出现的错误
vfork函数调用时,子进程比父进程先运行,在调用test()函数执行时,子进程执行完之后,将清理test函数的栈空间,然后子进程再调用fun()函数,将覆盖掉test的栈空间,继续执行fun函数。但是,当子进程退出后,执行父进程,但是,在test函数返回的时候该栈空间已经被子进程破坏了,不存在了,所以就出现了栈错误
区别:
1.vfork保证子进程先运行,在它调用exec或者exit之后,父进程才可能被调度运行,之后,父子进程的执行顺序才不再有限制。如果在调用exec或者exit之前,子进程依赖于父进程的进一步动作,则会导致死锁
2.fork要拷贝父进程的进程环境(数据段),而vfork不需要完全拷贝父进程的进程环境(数据段),在调用exec或者exit之前,父子进程共享进程环境(数据段),相当于线程概念,此时父进程阻塞等待(因为子进程先运行)。
结束子进程:
exit和_exit函数用于正常终止一个程序,_exit()立即进入内核,exit()则需要先执行一些清除处理(包括调用执行各终止处理程序,关闭所有标准I/O流等),然后再进入内核。
结束子进程不用exit(0),而使用_exit(0)。因为_exit(0)在结束进程时,不对标准I/O流进行任何操作,而exit(0)回关闭进程的所有标准I/O流

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Makefile

1.fork()函数

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vfork创建新进程的主要目的在于调用exec函数执行另外的一个新程序,在没调用exec或exit之前,子进程的运行是与父进程共享数据段的。
vfork调用中,子进程先运行,父进程挂起,直到子进程调用exec或者exit,在这以后,父子进程的执行顺序不再被限制。
eg:
myvfork.c

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Makefile

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运行结果

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运行结果

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以前的fork创建一个子进程时,将会创建一个新的地址空间,并且拷贝父进程的资源,然后将会有两种行为:1.执行从父进程那里拷贝过来的代码段(进程希望复制自身,从而父子进程能同时执行不同段的代码);2. 调用exec执行一个新的代码段(进程想执行另外一个程序)
当进程调用exec时,一个进程替换了当前进程的文本、数据、栈、堆段。这样,前面的拷贝工作就白费力气了,这种情况下,人们想出了vfork。
vfork并不复制父进程的进程环境,子进程在父进程的地址空间中运行,所以子进程不能进行写操作,并且儿子“霸占”着父亲的房子的时候,就要委屈父亲一下,让他在外面歇着(阻塞),一旦儿子执行了exec或者exit后,相当于儿子买了属于自己的房子,这时候就相当于分家了
2.vfork()函数

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返回值:成功:父进程:返回子进程的PID
子进程:返回0
失败:父进程返回-1
子进程是父进程的一个拷贝。即子进程从父进程得到数据段和堆、栈段的拷贝,这些需要分配新的内存(不是与父进程共享,而是单独分配内存);而对于只读的代码段,通常使用共享内存的方式访问。
fork返回后,子进程和父进程都从调用fork函数的下一条语句开始执行。
由于子进程与父进程的运行是无关的,所以,父进程可先于子进程运行,子进程也可以先于父进程运行
eg:
myfork.c

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Makefile

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