Linux系统编程之进程创建

概述

        在Linux系统中,通过创建新的进程,我们可以实现多任务处理、并发执行和资源隔离等功能。创建进程的主要方法为:fork、vfork、clone。下面,我们将分别进行介绍。

fork

        fork是最常用的创建新进程的方法。当一个进程调用fork时,系统会创建一个新的子进程。子进程是调用进程(即父进程)的一个精确副本,但它有自己的独立内存空间、文件描述符等资源。fork使用写时拷贝技术,以推迟或避免不必要的拷贝。在需要写入时,才会复制地址空间。fork函数返回两次:一次是在父进程中返回子进程的PID,另一次是在子进程中返回0。fork函数的原型如下。

pid_t fork(void);

        fork函数是一个无参函数,调用时不需要传递任何参数。返回值取决于调用的结果和当前进程的状态,有以下三种情况。

        1、父进程。当fork函数调用成功时,父进程会收到子进程的PID。这个PID是一个唯一的正整数,用于标识子进程。父进程可以使用这个PID来监控子进程的状态,比如:通过wait或waitpid等函数等待子进程结束。

        2、子进程。子进程在调用fork函数后,会立即返回0。这是因为子进程需要知道自己是新创建的进程,而0是一个特殊的返回值,专门用于标识子进程。子进程从fork函数返回后,通常会执行与父进程不同的任务,或者调用exec系列函数来执行新的程序。

        3、错误处理。如果fork函数调用失败,它会返回-1,并设置全局变量errno来表示具体的错误原因。常见的错误包括:系统资源不足、内存不足等。

        具体如何使用fork,可参考下面的示例代码。

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>int main()
{// 创建子进程pid_t pid = fork();if (pid < 0){// 创建子进程失败printf("Fork failed!\n");return 1;}else if (pid == 0){// 如果返回0,表示当前代码在子进程中执行printf("Hello from child process\n");}else{// 如果返回正值,表示当前代码在父进程中执行,返回值为子进程IDprintf("Hello from parent process. Child PID: %d\n", pid);}// 父子进程都会执行到这里return 0;
}

vfork

        vfork函数与fork类似,其函数原型如下。

pid_t vfork(void);

        vfork函数与fork有一些重要的区别,主要有如下几点。

        1、内存共享

        fork:创建的新进程是父进程的一个完全复制,子进程拥有自己独立的内存空间、文件描述符等资源。子进程和父进程之间没有任何内存共享,因此子进程可以安全地修改自己的内存而不影响父进程。

        vfork:创建的新进程与父进程共享内存,子进程在自己的地址空间中运行,但实际上与父进程共享同一个内存地址空间。子进程不能修改任何数据结构,因为这些修改会影响到父进程。因此,子进程必须尽快调用exec系列函数来执行新的程序,或者调用_exit函数退出。

        2、父进程的阻塞

        fork:父进程和子进程几乎同时开始执行。父进程在fork返回后可以立即继续执行,子进程也从fork返回点开始执行。父进程和子进程之间的执行顺序是不确定的,取决于操作系统的调度策略。

        vfork:父进程在子进程调用exec或_exit之前,会被阻塞。这意味着父进程会暂停执行,直到子进程完成exec或_exit。这种设计减少了内存开销,因为子进程不需要复制父进程的整个内存空间。

        3、使用场景

        fork:适用于需要创建一个完全独立的子进程的场景。子进程可以执行与父进程不同的任务,或者调用exec系列函数来执行新的程序。由于子进程是父进程的完全复制,因此fork比较消耗资源,特别是当父进程占用大量内存时。

        vfork:适用于需要临时借用父进程的地址空间来执行exec系列函数的场景。这种情况下,子进程不需要长时间运行,只需要快速切换到新的程序。vfork更节省资源,因为它不需要复制父进程的内存空间,但同时也带来了更多的限制,因为子进程不能修改任何数据结构。

clone

        与fork和vfork不同,clone函数提供了更多的灵活性。它允许用户指定哪些资源应该被共享,从而可以创建线程或更轻量级的进程。其函数原型如下。

int clone(int (*fn)(void *), void *child_stack, int flags, void *arg, ... /* pid_t *ptid, struct user_desc *tls, pid_t *ctid */ );

        fn:指向子进程将要执行的函数的指针,子进程从这个函数开始执行。函数的返回值是一个整数,通常用于表示子进程的退出状态。

        child_stack:指向子进程栈的指针,子进程将使用这块内存作为其栈空间。通常,这块内存是从堆中分配的,且指向栈的顶部(即高地址)。

        flags:一个位掩码,用于指定子进程的行为和资源共享方式,可取值为CLONE_VM、CLONE_FILES等。

        arg:指向传递给fn函数的参数的指针。

        ptid:可选参数,指向一个变量,该变量将存储子进程的PID。

        tls:可选参数,指向线程局部存储TLS描述符。

        ctid:可选参数,指向一个变量,该变量将接收子进程的CTID(如果设置了CLONE_CHILD_SETTID标志)。

        由于clone函数提供了更多的选项,因此使用起来也更加复杂。开发者需要详细了解各个标志位的作用,并正确管理栈空间和其他资源。虽然可以直接使用clone创建线程,但这通常只在特定的高性能或低级系统编程场景中才会用到。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/bicheng/62795.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

【人工智能】用Python实现卷积神经网络(CNN)进行图像分类:从零开始的深度学习教程

《Python OpenCV从菜鸟到高手》带你进入图像处理与计算机视觉的大门! 卷积神经网络(CNN)是处理图像分类任务的核心工具,它通过卷积操作和池化机制提取图像的特征并实现分类。本文将手把手教你如何使用 Python 和深度学习框架(PyTorch)从头实现一个 CNN 模型,应用于图像…

深入探讨NIO

目录 传统阻塞IO 非阻塞IO select() epoll 总结 传统阻塞IO 非阻塞IO IO多路复用select() IO多路复用epoll 传统阻塞IO 在传统的阻塞IO模型中&#xff0c;当一个线程执行到IO操作&#xff08;如读取数据&#xff09;时&#xff0c;如果数据尚未准备好&#xff0c;它会…

新手参加2025年CTF大赛——Web题目的基本解题流程

CTF&#xff08;Capture the Flag&#xff09;是网络安全比赛中的一种常见形式&#xff0c;参赛者需要通过破解题目、发现漏洞并获取flag&#xff08;标志&#xff09;来获得分数。 这些问题涉及多个领域&#xff0c;如逆向工程、Web安全、密码学、二进制漏洞、取证分析等。CTF…

1Panel 自建邮局 - Docker Mailserver

本文首发于 Anyeの小站&#xff0c;点击链接 访问体验更佳 前言 首先发一段劝退说辞&#xff1a;我相信点进本文的人自建邮局的目的更多地是为了能用自己的域名邮箱&#xff0c;收发邮件&#xff1f; 仅收不发&#xff0c;推荐使用 https://www.cloudflare.com/zh-cn/develop…

QT-thread2种方式选择的优劣对比

1.第一种方式&#xff1a;使用 QObject 的 moveToThread() QObjectQthread class MessageWriter : public QObject {Q_OBJECT public slots:void writeDataToFile(); };threadMsgExchange new QThread();MessageWriter *writer new MessageWriter();writer->moveToThread…

【Maven】功能和核心概念

1. 什么是Maven 1.1 Maven的概念 Maven 是 Apache 软件基金会组织维护的一款自动化构建工具&#xff0c;专注服务于 Java 平台的项目构建和依赖管理。 1.2 为什么要使用Maven&#xff1f; 在项目开发中&#xff0c;我们需要引用各种 jar 包&#xff0c;引用的 jar 包可能有…

Go运行Grule引擎实现计费规则管理

Go运行Grule引擎实现计费规则管理 github位置: https://github.com/hyperjumptech/grule-rule-engine # 安装grule模块 go get -u github.com/hyperjumptech/grule-rule-engineGrule的示例代码 示例位置: https://github.com/hyperjumptech/grule-rule-engine/tree/master/e…

企业网站面临的爬虫攻击及安全防护策略

在当今数字化时代&#xff0c;企业网站不仅是展示企业形象的窗口&#xff0c;更是进行商业活动的重要平台。然而&#xff0c;企业网站在日常运营中面临着多种类型的爬虫攻击&#xff0c;这些攻击不仅会对网站的正常访问造成影响&#xff0c;还可能窃取敏感数据&#xff0c;给企…

Hive on Spark 的Pre-commit 测试

什么是 Pre-Commit 测试&#xff1f; Pre-Commit 测试是一种提交代码到主分支或共享代码库之前运行的一系列自动化测试&#xff0c;用于捕获代码中的潜在问题自动运行的测试流程。其目的是确保新提交的代码不会引入错误&#xff0c;破坏现有功能或降低代码质量。对于大型项目如…

android shader gl_Position是几个分量

在Android的OpenGL ES中&#xff0c;gl_Position是顶点着色器&#xff08;Vertex Shader&#xff09;的一个内置输出变量&#xff0c;它用于指定顶点在裁剪空间&#xff08;Clip Space&#xff09;中的位置。gl_Position是一个四维向量&#xff08;4-component vector&#xff…

【FAQ】HarmonyOS SDK 闭源开放能力 —Push Kit(6)

1.问题描述&#xff1a; 推送通知到手机&#xff0c;怎么配置拉起应用指定的页面&#xff1f; 解决方案&#xff1a; 1、如果点击通知栏打开默认Ability的话&#xff0c; actionType可以设置为0&#xff0c; 同时可以在.clickAction.data中&#xff0c;指定待跳转的page页面…

vue3 + vite + antdv 项目中自定义图标

前言&#xff1a; 去iconfont-阿里巴巴矢量图标库 下载自己需要的icon图标&#xff0c;下载格式为svg&#xff1b;项目中在存放静态资源的文件夹下 assets 创建一个存放svg格式的图片的文件夹。 步骤&#xff1a; 1、安装vite-plugin-svg-icons npm i vite-plugin-svg-icons …

安装SQL Server 2022提示需要Microsoft .NET Framework 4.7.2 或更高版本

安装SQL Server 2022提示需要Microsoft .NET Framework 4.7.2 或更高版本。 原因是&#xff1a;当前操作系统版本为Windows Server 2016 Standard版本&#xff0c;其自带的Microsoft .NET Framework 版本为4.6太低&#xff0c;不满足要求。 根据报错的提示&#xff0c;点击链接…

学习笔记039——SpringBoot整合Redis

文章目录 1、Redis 基本操作Redis 默认有 16 个数据库&#xff0c;使用的是第 0 个&#xff0c;切换数据库添加数据/修改数据查询数据批量添加批量查询删除数据查询所有的 key清除当前数据库清除所有数据库查看 key 是否存在设置有效期查看有效期 2、Redis 数据类型String追加字…

基于yolov8、yolov5的铝材缺陷检测识别系统(含UI界面、训练好的模型、Python代码、数据集)

摘要&#xff1a;铝材缺陷检测在现代工业生产和质量管理中具有重要意义&#xff0c;不仅能帮助企业实时监控铝材质量&#xff0c;还为智能化生产系统提供了可靠的数据支撑。本文介绍了一款基于YOLOv8、YOLOv5等深度学习框架的铝材缺陷检测模型&#xff0c;该模型使用了大量包含…

如何在 VPS 上使用 Git 设置自动部署

前些天发现了一个巨牛的人工智能学习网站&#xff0c;通俗易懂&#xff0c;风趣幽默&#xff0c;忍不住分享一下给大家。点击跳转到网站。 介绍 要了解 Git 的基本知识以及如何安装&#xff0c;请参考介绍教程。 本文将教你如何在部署应用程序时使用 Git。虽然有许多使用 Gi…

Goland或Idea启动报错

Goland或Idea启动不了 报错如图&#xff1a; 原因&#xff1a;破解导致 解决方案 环境变量中有关Goland的全部删除

ceph手动部署

ceph手动部署 一、 节点规划 主机名IP地址角色ceph01.example.com172.18.0.10/24mon、mgr、osd、mds、rgwceph02.example.com172.18.0.20/24mon、mgr、osd、mds、rgwceph03.example.com172.18.0.30/24mon、mgr、osd、mds、rgw 操作系统版本&#xff1a; Rocky Linux release …

C#基础之方法

文章目录 1 方法1.1 定义方法1.2 参数传递1.2.1 按值传递参数1.2.2 按引用传递参数1.2.3 按输出传递参数1.2.4 可变参数 params1.2.5 具名参数1.2.6 可选参数 1.3 匿名方法1.3.1 Lambda 表达式1.3.1.1 定义1.3.1.2 常用类型1.3.1.3 Lambda 表达式与 LINQ1.3.1.4 Lambda 表达式的…

Unity——Toggle的状态监听处理

文章目录 前言一、单个Toggle的事件监听二、多个Toggle的事件监听注意事项 前言 在Unity中&#xff0c;Toggle 是一种用户界面&#xff08;UI&#xff09;元素&#xff0c;通常用于提供一个开关选项&#xff0c;允许用户选择开启或关闭某个特定的功能。Toggle 组件有一个 onVa…