深入解读Linux进程函数fork(),vfork(),execX()
本文研究的主要是Linux进程函数fork(),vfork(),execX()的相关内容,具体介绍如下。
函数fork()
fork函数:创建一个新进程
1、fork()成功后,将为子进程申请PCB和用户内存空间。
2、子进程会复制父进程用户空间的所有数据(代码段、数据段、BSS、堆、栈),文件描述符。
3、复制父亲进程PCB中绝大多数信息。
4、虽然子进程复制了文件描述符,而对于文件描述符相关的文件表项(struct file结构),则采用共享的方式。
一个实例:
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#include <unistd.h> //fork fuction
#include <fcntl.h> //file operator
#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> //exit fuction
#include <string.h>
int main() {
pid_t pid;
int i=1;
int status;
char *ch1= "hello" ,*ch2= "world" ,*ch3= "IN" ;
int fd;
if ((fd=open( "fork.txt" ,O_RDWR|O_CREAT,0644))==-1) {
perror ( "not open" );
exit (EXIT_FAILURE);
}
if (write(fd,ch1, strlen (ch1))==-1) { //write in fork.txt
perror ( "not write" );
exit (EXIT_FAILURE);
}
if ((pid=fork())==-1) {
perror ( "fork error" );
exit (EXIT_FAILURE);
}
else if (pid==0) { //son process
int i=2; //change i
printf ( "child:i=%d\n" ,i);
if (write(fd,ch2, strlen (ch2))==-1)
perror ( "child write" );
return 0;
}
else {
sleep(1);
printf ( "parent:i=%d\n" ,i);
if (write(fd,ch3, strlen (ch3))==-1)
perror ( "child write" );
wait(&status);
return 0;
}
}
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运行:
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[root@localhost linux]# gcc -o fork fork.c
[root@localhost linux]# ./fork
child:i=2
parent:i=1
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可以看到在子进程中改变了i的值,然而父进程i仍为1,所以说子进程和父进程有自己的用户空间。而打开所创建的fork.txt可以得到hellowordIN,父子进程共同对一个文件操作写入的数据是不交叉覆盖的,说明父子进程共享文件偏移,一次共享文件表项。
函数vfork()
与fork()函数不同,vfork()函数在创建进程是并不复制父进程的地址空间,而是在必要的时候才申请新的存储空间,因此使得vfork()更有效率。
特别注意的是vfork()是共享父进程的代码以数据段。
一个例子:
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#include <unistd.h> //fork fuction
#include <fcntl.h> //file operator
#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> //exit fuction
#include <string.h>
int i=10;
int main() {
pid_t pid;
if ((pid=fork())==-1) {
perror ( "fork error" );
exit (EXIT_FAILURE);
}
else if (pid==0) { //son process
i++;
printf ( "child:i=%d\n" ,i);
_exit(0);
}
else {
sleep(1);
printf ( "parent:i=%d\n" ,i);
return 0;
}
}
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注意:上面的代码中回收子进程用的是_exit(0),如果用return 0;的话它会回收用户空间,因此在父进程调用的时候会出现段错误。
下面是调用输出结果:
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如果以fork()创建则会输出:
[root@localhost linux]# ./fork
child:i=11
parent:i=10
如果改为vfork(),则:
child:i=11
parent:i=11
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函数exec X()系列函数
用fork()函数创建紫禁城后,如果希望在当前子进程中运行新的程序,则可以调用execX系列函数。
注意:当进程调用exec函数后,该进程的用户空间资源完全有新程序代替。
这些函数的区别在于:
1、指示新程序的位置是路径还是文件名
2、在使用参数时是使用参数列表哈市使用argv[]数组
3、后缀有l(list)表示使用参数列表,v表示使用argv[]数组
具体如下所示:
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#include<unistd.h>
int execl( const char *pathname, const char *arg0,... /*(char *) 0 */ );
int execv( const char *pathname, char * const argv[]);
int execle( const char *pathname, const char *arg0,... /*(char *) 0
,char *const envp[] */ );
int execve( const char *pathname, char * const argv[], char * const envp[]);
int execlp( const char *filename, const char *arg0,... /*(char *) 0*/ );
int execvp( const char *filename, char * const argv[]);
int fexecve( int fd, char * const argv[], char * const evnp[]);
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一个实例:
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#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
int main( int argc , char * argv[]) {
pid_t pid;
if ((pid=fork())==-1)
printf ( "error" );
else if (pid==0)
execl( "/bin/ls" , "ls" , "-l" ,argv[1],( char *)0);
else
printf ( "father ok\n" );
}
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运行可以看到在子进程中执行了ls命令。
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[yqtao@localhost linux]$ gcc -o exec execX.c
[yqtao@localhost linux]$ ./exec /home father ok
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//execlp()函数使用
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#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
int main( int argc , char * argv[]) {
execlp( "ls" , "ls" , "-l" , "/home" ,( char *)0);
}
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//execv()函数的使用
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#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
int main( int argc , char * argv[]) {
char * argv1[]={ "ls" , "-l" , "/home" ,0};
execv( "/bin/ls" ,argv1);
}
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ecvp()会从环境变量PATH所指定的目录中查找文件名作为第一个参数,第二个及以后的参数由参数列表,注意最后一个成员必须为NULL
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#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
int main( int argc , char * argv[]) {
char * argv1[]={ "ls" , "-l" , "/home" ,0};
execvp( "ls" ,argv1);
}
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总结
以上就是本文关于深入解读Linux进程函数fork(),vfork(),execX()的全部内容,希望对大家有所帮助。感兴趣的朋友可以继续参阅本站其他相关专题,如有不足之处,欢迎留言指出。感谢朋友们对本站的支持!
原文链接:http://blog.csdn.net/taoyanqi8932/article/details/52778015
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