当前位置: 首页 > news >正文

《Linux从练气到飞升》No.17 进程创建

  

🕺作者: 主页

我的专栏
C语言从0到1
探秘C++
数据结构从0到1
探秘Linux
菜鸟刷题集

😘欢迎关注:👍点赞🙌收藏✍️留言

🏇码字不易,你的👍点赞🙌收藏❤️关注对我真的很重要,有问题可在评论区提出,感谢阅读!!!

目录

前言

fork函数

fork函数返回值

写时拷贝

fork常规用法

fork调用失败的原因

fork面试题

后记


前言

之前我们在进程基本概念中讲述过fork可以创建子进程(请在《探秘Linux》专栏中查看),但是我们只是大概讲述了一下它的功能和大致原理,算作是初识,本篇将更为详细的讲述它的用法——创建进程

fork函数

在linux中fork函数时非常重要的函数,它从已存在进程中创建一个新进程。新进程为子进程,而原进程为父进程。

在我们想要使用fork函数时,注意一下几点:

#include <unistd.h>//记得包头文件pid_t fork(void);//fork函数的返回值是pid_t,注意转化()返回值:子进程中返回0,父进程返回子进程id,出错返回-1

 进程调用fork函数以后,内核做了什么?

  • 分配新的内存块和内核数据结构给子进程
  • 将父进程部分数据结构内容拷贝至子进程
  • 添加子进程到系统进程列表当中
  • fork返回,开始调度器调度

如下图:

 当一个进程调用fork之后,就有两个二进制代码相同的进程。而且它们都运行到相同的地方。但每个进程都将可以开始它们自己的旅程,我们来测试一下~

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>int main( void )
{pid_t pid;printf("Before: pid is %d\n", getpid());if ( (pid=fork()) == -1 )perror("fork()"),exit(1);printf("After:pid is %d, fork return %d\n", getpid(), pid);sleep(1);return 0; 
}

 运行结果:

 这里看到了三行输出,

一行before,两行after。

进程4863先打印before消息,然后它有打印after。

另一个after消息有4864打印的。

注意到进程4864没有打印before,

为什么呢?如下图所示

 

 所以,fork之前父进程独立执行,fork之后,父子两个执行流分别执行。注意,fork之后,谁先执行完全由调度器决定。

fork函数返回值

  • 子进程返回0
  • 父进程返回的是子进程的pid

写时拷贝

通常,父子代码共享,父子再不写入时,数据也是共享的,当任意一方试图写入,便以写时拷贝的方式各自一份副本。具体见下图:

fork常规用法

  • 一个父进程希望复制自己,使父子进程同时执行不同的代码段。例如,父进程等待客户端请求,生成子进程来处理请求。
  • 一个进程要执行一个不同的程序。例如子进程从fork返回后,调用exec函数

fork调用失败的原因

  • 系统中有太多的进程,进程太多,可能就没有多余的内存来创建进程了,进而导致fork调用失败。
  • 实际用户的进程数超过了限制

fork面试题

请你描述一下folk创建子进程,操作系统都做了什么?

我们推一下,fork创建子进程,也就是说系统里多了一个进程。进程等于内核数据结构加进程代码和数据,而进程代码和数据一般从磁盘中来。也就是你的c或c++程序加载之后的结果。那么我们再倒退回去,folk创建子进程,操作系统就会从磁盘中加载c或c++程序加载之后的结果,然后同时创建内核数据结构,包括地址空间、页表等,进而形成一个新的进程。

fork之后子进程是否能够使用父进程的全部代码?

创建子进程,给子进程分配对应的内核结构。必须子进程自己独有了,这是因为进程具有独立性,理论上子进程要有自己的代码和数据。可是一般而言我们没有加载的过程,也就是说子进程没有自己的代码和数据,所以子进程只能使用父进程的代码数据。但是代码都是不可被写的,只能读取,所以父子共享没有问题,但是数据可能被修改的,所以必须分离。

但是我们还没有说到一个问题:子进程代码共享是否是所有的?还是只是说fork之后的?

实际上我们的代码汇编之后会有很多行代码,而且每行代码加载到内存之后都有对应的地址,因为进程随时可能被中断,可能并没有执行完就中断了,下次回来还必须从之前的位置继续运行。就要要求 CPU必须随时记录下当前进程执行的位置,所以CPU内有对应的寄存器,数据用来记录当前进程的执行位置。我们之前讲过,寄存器在CPU内只有一份,寄存器的数据是可有多份的,这个寄存器数据也就是进程的上下文。那么这个进程的上下文数据要不要给子进程呢?答案是要的,虽然复制进程各自调的,各自会修改EIP(程序计数器),但是已经不重要了,因为子进程已经认为自己的EIP其实值就是fork之后的代码,它必须共享所有的代码。

操作系统为何要选择写时拷贝技术对父子进程进行分离?

总结起来是两点:

一、用的时候再给你分配,是高效使用内存的一种表现。

二、操作系统无法在代码执行前预知哪些空间会被访问?

展开谈谈:

试想一下,对于数据而言,创建进程的时候,就直接拷贝分离。是不是会浪费内存?可能拷贝子进程根本就不会用到的数据空间,即便是用到了,也可能只是读取,而我们创建子进程,不需要将不会被访问的或者只会读取的数据拷贝一份。

但是,什么数据值得拷贝呢?将来会被父或子进程写入的数据。但是一般而言,即便是操作系统,也无法提前知道哪些空间可能会被泄露,而且就算提前拷贝了,也不一定会立马使用。所以操作系统选择了写时拷贝技术来进行将父子进程的数据进行分离。写时拷贝是一种延迟申请技术,它可以提高整机内存的使用率的同时也完成了进程独立性的技术保证。

后记

本篇我们较为详细的讲述了fork函数的使用,以及它的相关原理,请结合进程概念那篇博客一起食用~

相关文章:

《Linux从练气到飞升》No.17 进程创建

&#x1f57a;作者&#xff1a; 主页 我的专栏C语言从0到1探秘C数据结构从0到1探秘Linux菜鸟刷题集 &#x1f618;欢迎关注&#xff1a;&#x1f44d;点赞&#x1f64c;收藏✍️留言 &#x1f3c7;码字不易&#xff0c;你的&#x1f44d;点赞&#x1f64c;收藏❤️关注对我真的…...

python + pyside2,pyside6,运行错误

在visual studio code运行pyside的时候报错 qt.qpa.plugin: Could not find the Qt platform plugin “windows“ in 后来发现在cmd命令行可以正常运行&#xff0c;应该是VScode和虚拟机类似的问题。 额外设置一下环境变量就可以了。 执行print(os.path.dirname(PySide6.__f…...

第60步 深度学习图像识别:误判病例分析(Pytorch)

基于WIN10的64位系统演示 一、写在前面 上期内容基于Tensorflow环境做了误判病例分析&#xff08;传送门&#xff09;&#xff0c;考虑到不少模型在Tensorflow环境没有迁移学习的预训练模型&#xff0c;因此有必要在Pytorch环境也搞搞误判病例分析。 本期以SqueezeNet模型为…...

基于Java+SpringBoot+vue前后端分离夕阳红公寓管理系统设计实现

博主介绍&#xff1a;✌全网粉丝30W,csdn特邀作者、博客专家、CSDN新星计划导师、Java领域优质创作者,博客之星、掘金/华为云/阿里云/InfoQ等平台优质作者、专注于Java技术领域和毕业项目实战✌ &#x1f345;文末获取源码联系&#x1f345; &#x1f447;&#x1f3fb; 精彩专…...

远控木马病毒分析

一、病毒简介 SHA256:880a402919ba4e896f6b4b2595ecb7c06c987b025af73494342584aaa84544a1 MD5:0902b9ff0eae8584921f70d12ae7b391 SHA1:f71b9183e035e7f0039961b0ac750010808ebb01 二、行为分析 同样在我们win7虚拟机中&#xff0c;使用火绒剑进行监控&#xff0c;分析行为…...

线性代数的学习和整理7:各种特殊效果矩阵汇总

目录 1 矩阵 1.1 1维的矩阵 1.2 2维的矩阵 1.3 没有3维的矩阵---3维的是3阶张量 1.4 下面本文总结的都是各种特殊效果矩阵特例 2 方阵: 正方形矩阵 3 单位矩阵 3.1 单位矩阵的定义 3.2 单位矩阵的特性 3.3 为什么单位矩阵I是 [1,0;0,1] 而不是[0,1;1,0] 或[1,1;1,1]…...

[git]github上传大文件

github客户端最高支持100Mb文件上传&#xff0c;如果要>100M只能用git-lfs&#xff0c;但是测试发现即使用git lfs&#xff0c;我上传2.5GB也不行&#xff0c;测试737M文件可以&#xff0c;GitHub 目前 Git LFS的总存储量为1G左右&#xff0c;超过需要付费。(上传失败时&…...

element ui - el-select获取点击项的整个对象item

1.背景 在使用 el-select 的时候&#xff0c;经常会通过 change 事件来获取当前绑定的 value &#xff0c;即对象中默认的某个 value 值。但在某些特殊情况下&#xff0c;如果想要获取的是点击项的整个对象 item&#xff0c;该怎么做呢&#xff1f; 2.实例 elementUI 中是可…...

实现SSM简易商城项目的购物车实现

实现SSM简易商城项目的购物车实现 在这篇博客中&#xff0c;我们将使用SSM框架来实现一个简易的购物车功能。我们将使用Spring框架来管理Bean&#xff0c;使用SpringMVC框架来处理HTTP请求&#xff0c;使用MyBatis框架来操作数据库。 实现SSM简易商城项目的购物车功能的思路如…...

【学习FreeRTOS】第17章——FreeRTOS任务通知

1.任务通知的简介 任务通知&#xff1a;用来通知任务的&#xff0c;任务控制块中的结构体成员变量 ulNotifiedValue就是这个通知值。 使用队列、信号量、事件标志组时都需另外创建一个结构体&#xff0c;通过中间的结构体进行间接通信&#xff01; 使用任务通知时&#xff0c…...

GO-vscode远程开发和调试

本文内容主要包括&#xff1a; 概述&#xff1a; 主要就是把代码放到服务器上然后远程去开发和调试 工具&#xff1a; vscode 远程端&#xff1a; linux 一.安装远程插件 vscode安装Remote - SSH&#xff0c;Remote Explorer&#xff0c;Remote Development&#xff0c…...

【笔记】判断两个Double类型的值是否相同

在Java中&#xff0c;将两个double值转换为String类型&#xff0c;然后使用equals方法进行比较是一个常见的做法&#xff0c;但是这种方法并不是完全可靠&#xff0c;特别是在涉及浮点数的精度时仍然可能会遇到问题。 浮点数在内部以二进制表示&#xff0c;有时会存在舍入误差…...

Linux —— nfs文件系统

简介 NFS 是Network File System的缩写&#xff0c;即网络文件系统。一种使用于分散式文件系统的协定&#xff0c;由Sun公司开发&#xff0c;于1984年向外公布。功能是通过网络让不同的机器、不同的操作系统能够彼此分享个别的数据&#xff0c;让应用程序在客户端通过网络访问位…...

数据降维 | MATLAB实现T-SNE降维特征可视化

数据降维 | MATLAB实现T-SNE降维特征可视化 目录 数据降维 | MATLAB实现T-SNE降维特征可视化降维效果基本描述程序设计参考资料 降维效果 基本描述 T-SNE降维特征可视化&#xff0c;MATLAB程序。 T-分布随机邻域嵌入&#xff0c;主要用途是对高维数据进行降维并进行可视化&…...

蓝桥杯上岸每日N题 (交换瓶子)

大家好 我是寸铁 希望这篇题解对你有用&#xff0c;麻烦动动手指点个赞或关注&#xff0c;感谢您的关注 题目描述 有 N 个瓶子&#xff0c;编号 1∼N&#xff0c;放在架子上。 比如有 5 个瓶子&#xff1a; 2 1 3 5 4 要求每次拿起 2 个瓶子&#xff0c;交换它们的位置。 …...

GMS基本模块TIN、Solids、Modflow2000/2005、MT3DMS、MODPATH。及其在地下水流动、溶质运移、粒子追踪方面的应用

解决地下水数值模拟技术实施过程中遇到的困难&#xff0c;从而提出切实可行的环境保护措施&#xff0c;达到有效保护环境、防治地下水污染&#xff0c;推动经济社会可持续发展的目的。 &#xff08;1&#xff09;水文地质学&#xff0c;地下水数值模拟基础理论&#xff1b;&am…...

MySQL数据库中间件Mycat介绍及下载安装(教程)

一&#xff0c;介绍 MyCat是开源的、活跃的、基于Java语言编写的MySQL数据库中间件。可以像使用MySQL一样来使用MyCat&#xff0c;对于开发人员来说根本感觉不到MyCat的存在。 开发人员只需要连接MyCat即可&#xff0c;而具体底层用到几台数据库&#xff0c;每一台数据库服务器…...

【VMware】CentOS 设置静态IP(Windows 宿主机)

文章目录 1. 更改网络适配器设置2. 配置虚拟网络编辑器3. 修改 CentOS 网络配置文件4. ping 测试结果 宿主机&#xff1a;Win11 22H2 虚拟机&#xff1a;CentOS-Stream-9-20230612.0 (Minimal) 1. 更改网络适配器设置 Win R&#xff1a;control 打开控制面板 依次点击&#x…...

机器学习十大算法之七——随机森林

0 引言 集成学习&#xff08;ensemble learning&#xff09;是时下非常流行的机器学习算法&#xff0c;它本身不是一个单独的机器学习算法&#xff0c;而是通过在数据上构建多个横型&#xff0c;集成所有模型的建模结果&#xff0c;基本上所有的机器学习领域都可以看到集成学习…...

spring boot 3使用 elasticsearch 提供搜索建议

业务场景 用户输入内容&#xff0c;快速返回建议&#xff0c;示例效果如下 技术选型 spring boot 3elasticsearch server 7.17.4spring data elasticsearch 5.0.1elasticsearch-java-api 8.5.3 pom.xml <dependency><groupId>org.springframework.boot</gr…...

C# 类和继承(抽象类)

抽象类 抽象类是指设计为被继承的类。抽象类只能被用作其他类的基类。 不能创建抽象类的实例。抽象类使用abstract修饰符声明。 抽象类可以包含抽象成员或普通的非抽象成员。抽象类的成员可以是抽象成员和普通带 实现的成员的任意组合。抽象类自己可以派生自另一个抽象类。例…...

Unsafe Fileupload篇补充-木马的详细教程与木马分享(中国蚁剑方式)

在之前的皮卡丘靶场第九期Unsafe Fileupload篇中我们学习了木马的原理并且学了一个简单的木马文件 本期内容是为了更好的为大家解释木马&#xff08;服务器方面的&#xff09;的原理&#xff0c;连接&#xff0c;以及各种木马及连接工具的分享 文件木马&#xff1a;https://w…...

tauri项目,如何在rust端读取电脑环境变量

如果想在前端通过调用来获取环境变量的值&#xff0c;可以通过标准的依赖&#xff1a; std::env::var(name).ok() 想在前端通过调用来获取&#xff0c;可以写一个command函数&#xff1a; #[tauri::command] pub fn get_env_var(name: String) -> Result<String, Stri…...

Axure 下拉框联动

实现选省、选完省之后选对应省份下的市区...

倒装芯片凸点成型工艺

UBM&#xff08;Under Bump Metallization&#xff09;与Bump&#xff08;焊球&#xff09;形成工艺流程。我们可以将整张流程图分为三大阶段来理解&#xff1a; &#x1f527; 一、UBM&#xff08;Under Bump Metallization&#xff09;工艺流程&#xff08;黄色区域&#xff…...

shell脚本质数判断

shell脚本质数判断 shell输入一个正整数,判断是否为质数(素数&#xff09;shell求1-100内的质数shell求给定数组输出其中的质数 shell输入一个正整数,判断是否为质数(素数&#xff09; 思路&#xff1a; 1:1 2:1 2 3:1 2 3 4:1 2 3 4 5:1 2 3 4 5-------> 3:2 4:2 3 5:2 3…...

Easy Excel

Easy Excel 一、依赖引入二、基本使用1. 定义实体类&#xff08;导入/导出共用&#xff09;2. 写 Excel3. 读 Excel 三、常用注解说明&#xff08;完整列表&#xff09;四、进阶&#xff1a;自定义转换器&#xff08;Converter&#xff09; 其它自定义转换器没生效 Easy Excel在…...

react-pdf(pdfjs-dist)如何兼容老浏览器(chrome 49)

之前都是使用react-pdf来渲染pdf文件&#xff0c;这次有个需求是要兼容xp环境&#xff0c;xp上chrome最高支持到49&#xff0c;虽然说iframe或者embed都可以实现预览pdf&#xff0c;但为了后续的定制化需求&#xff0c;还是需要使用js库来渲染。 chrome 49测试环境 能用的测试…...

持续交付的进化:从DevOps到AI驱动的IT新动能

文章目录 一、持续交付的本质&#xff1a;从手动到自动的交付飞跃关键特性案例&#xff1a;电商平台的高效部署 二、持续交付的演进&#xff1a;从CI到AI驱动的未来发展历程 ![在这里插入图片描述](https://i-blog.csdnimg.cn/direct/101f72defaf3493ba0ba376bf09367a2.png)中国…...

OpenHarmony标准系统-HDF框架之I2C驱动开发

文章目录 引言I2C基础知识概念和特性协议&#xff0c;四种信号组合 I2C调试手段硬件软件 HDF框架下的I2C设备驱动案例描述驱动Dispatch驱动读写 总结 引言 I2C基础知识 概念和特性 集成电路总线&#xff0c;由串网12C(1C、12C、Inter-Integrated Circuit BUS)行数据线SDA和串…...