fork出的進程的父進程是從哪來的

一、粉絲提問

fork出的進程的父進程是從哪來的？

粉絲提問，一口君必須滿足

粉絲提問

二、解答

這個問題看上去很簡單，但是要想把進程的父進程相關(guān)的所有知識點搞清楚，還是有點難度的，下面我們稍微拓展下，分幾點來講解這個知識點。

1． 如何查看進程ID

每個linux進程都一定有一個唯一的數(shù)字標(biāo)識符，稱為進程ID（process ID），進程ID總是一非負(fù)整數(shù)，它的父進程叫PPID。

查看進程ID命令：

ps －ef

查看進程

也可以使用函數(shù)來獲得進程ID：

＃include ＜sys／types．h＞
＃include ＜unistd．h＞
pid＿t getpid（void）； 返回：調(diào)用進程的進程ID
pid＿t getppid（void）； 返回：調(diào)用進程的父進程ID

2． 第一個進程init

Linux內(nèi)核啟動之后，會創(chuàng)建第一個用戶級進程init，由上圖可知， init 進程 （pid＝1） 是除了 idle 進程 （pid＝0，也就是 init＿task） 之外另一個比較特殊的進程，它是 Linux 內(nèi)核開始建立起進程概念時第一個通過 kernel＿thread 產(chǎn)生的進程，其開始在內(nèi)核態(tài)執(zhí)行，然后通過一個系統(tǒng)調(diào)用，開始執(zhí)行用戶空間的 ／ sbin／init 程序。

3． fork函數(shù)

創(chuàng)建一個進程很簡單，先來認(rèn)識一下fork函數(shù)：

＃include ＜sys／types．h＞
＃include ＜unistd．h＞
pid＿t fork（void）；
返回：子進程中為0，父進程中為子進程I D，出錯為－1

由fork創(chuàng)建的新進程被稱為子進程（ child process）。該函數(shù)被調(diào)用一次，但返回兩次，兩次返回的區(qū)別是子進程的返回值是0，而父進程的返回值則是子進程的進程ID。

一般來說，在f o r k之后是父進程先執(zhí)行還是子進程先執(zhí)行是不確定的。這取決于內(nèi)核所使用的調(diào)度算法。

「舉例：」

＃include ＜unistd．h＞
int main（）
｛
pid＿t pid；

if （（pid ＝ fork（）） ＝＝ －1） ｛
perror（＂fork＂）；
return －1；
｝ else if （pid ＝＝ 0） ｛
this is child process
printf（＂The return value is ％d In child process！！ My PID is ％d， My PPID is ％d＂， pid，getpid（）， getppid（））；

｝ else ｛
this is parent
printf（＂The return value is ％d In parent process?。?My PID is ％d， My PPID is ％d＂， pid，getpid（）， getppid（））；
｝
return 0；
｝

執(zhí)行結(jié)果：

fork

由上圖可知，fork被調(diào)用了一次，返回了兩次。

【拓展】

使用fork函數(shù)得到的子進程是父進程的處繼承了整個進程的地址空間，包括：「進程上下文、進程堆棧、內(nèi)存信息、打開的文件描述符、信號控制設(shè)置、進程優(yōu)先級、進程組號、當(dāng)前工作目錄、根目錄、資源限制、控制終端」等。

fork

fork出的子進程會集成父進程的文件描述符，如果讀寫文件，父子進程之間會互相影響。

4． ．／run 運行的程序父進程是誰？

我們來編寫一個例子：

int main（int argc， const char ＊argv［］）
｛
while（1）；
return 0；
｝

編譯執(zhí)行

gcc test．c
．／a．out

例子很簡單，就是創(chuàng)建一個死循環(huán)的進程。

ps －ef 查看進程ID

執(zhí)行結(jié)果

由上圖可知，a．out進程的進程ID是2991，父進程ID是2675，即進程bash：

2665

bash的父進程是gnome－terminal，所以大家應(yīng)該明白，我們打開1個Linux終端，其實就是啟動了1個gnome－terminal進程。我們在這個終端上執(zhí)行．／a．out其實就是利用gnome－terminal的子進程bash通過execve（）將創(chuàng)建的子進程裝入a．out：

strace

5． 進程和終端的關(guān)系

關(guān)于進程和終端的關(guān)系可以參考以下文章：

《進程組、會話、控制終端概念，如何創(chuàng)建守護進程？》

6． 父進程死了，子進程怎么辦？

1） 僵尸進程

僵尸進程

如上圖所示，

父進程Process A創(chuàng)建子進程Process B，當(dāng)子進程退出時會給父進程發(fā)送信號SIGCHLD；如果父進程沒有調(diào)用wait等待子進程結(jié)束，退出狀態(tài)丟失，轉(zhuǎn)換成僵死狀態(tài)，子進程會變成一個僵尸進程。

當(dāng)父進程調(diào)用wait，僵尸子進程的結(jié)束狀態(tài)被提取出來，子進程被刪除，并且wait函數(shù)立刻返回。

實例

＃include ＜sys／types．h＞
＃include ＜unistd．h＞
create a ZOMBIE
＊ ps －ax ｜ grep a．out to show the zombie

int main（）
｛
if（fork（）） ｛
／／父進程
while（1）｛
sleep（1）；
｝
｝
／／子進程
｝

上述程序會保證父進程不退出，一直在while（1）中無限循環(huán)，而子進程會立刻退出。

僵尸進程

由上圖可知，父進程是3096，子進程是3097，子進程因為退出后父進程沒有調(diào)用wait回收子進程資源，所以子進程3097變成僵尸進程defunct。

ps －ax ｜ grep a．out 查看進程狀態(tài)

僵尸進程

2） 孤兒進程

如果父進程退出，并且沒有調(diào)用wait函數(shù)，它的子進程就變成孤兒進程，會被一個特殊進程繼承，這就是init進程，init 進程會自動清理所有它繼承的僵尸進程。

實例代碼：

＃include ＜sys／types．h＞
＃include ＜unistd．h＞

int main（）
｛
if（fork（）） ｛
／／父進程

｝else｛
／／子進程
while（1）｛
sleep（1）；
｝
｝
｝

上述程序會保證子進程不退出，一直在while（1）中無限循環(huán)，而父進程會立刻退出。

孤兒進程：

孤兒進程

．／a．out的父進程ID變成1，所以該子進程被init進程繼承。

三、其他啟動進程的方法

1． exec族函數(shù)

fork函數(shù)用于創(chuàng)建一個子進程，該子進程幾乎拷貝了父進程的全部內(nèi)容。exec函數(shù)族提供了一種在進程中啟動另一個程序執(zhí)行的方法。它可以根據(jù)指定的文件名或目錄名找到可執(zhí)行文件，并用它來取代原調(diào)用進程的數(shù)據(jù)段、代碼段和堆棧段。在執(zhí)行完之后，原調(diào)用進程的內(nèi)容除了進程號外，其他全部都被替換了。可執(zhí)行文件既可以是二進制文件，也可以是任何Linux下可執(zhí)行的腳本文件。

每當(dāng)進程調(diào)用一種exec函數(shù)時，該進程完全由新程序代換，而新程序從main函數(shù)開始執(zhí)行。Exec并不創(chuàng)建新進程，所以前后進程ID也不會變。Exec只是用另一個新程序替換了當(dāng)前進程的正文、數(shù)據(jù)、堆和棧段。

「何時使用？」

當(dāng)進程認(rèn)為自己不能再為系統(tǒng)和用戶做出任何貢獻了時就可以調(diào)用exec函數(shù)，讓自己執(zhí)行新的程序如果某個進程想同時執(zhí)行另一個程序，它就可以調(diào)用fork函數(shù)創(chuàng)建子進程，然后在子進程中調(diào)用任何一個exec函數(shù)。這樣看起來就好像通過執(zhí)行應(yīng)用程序而產(chǎn)生了一個新進程一樣。

「函數(shù)原型」

函數(shù)原型

2． cron命令

在Linux系統(tǒng)中，計劃任務(wù)一般是由cron承擔(dān)，我們可以把cron設(shè)置為開機時自動啟動。cron啟動后，它會讀取它的所有配置文件（全局性配置文件／etc／crontab，以及每個用戶的計劃任務(wù)配置文件），然后cron會根據(jù)命令和執(zhí)行時間來按時來調(diào)用度工作任務(wù)。

檢查cron是否安裝：

ps －ef ｜ grep cron

croncrontab －u ／／設(shè)定某個用戶的cron服務(wù)，一般root用戶在執(zhí)行這個命令的時候需要此參數(shù)
crontab －l ／／列出某個用戶cron服務(wù)的詳細(xì)內(nèi)容
crontab －r ／／刪除某個用戶的cron服務(wù)
crontab －e ／／編輯某個用戶的cron服務(wù)

root查看自己的cron設(shè)置：

crontab －u root －l

或者直接看自己名下的任務(wù)：

crontab －l

創(chuàng)建任務(wù)：

crontab －e

打開默認(rèn)編輯器編輯后保存退出即可

編輯基本格式 ：

＊＊＊＊＊command
分 時 日 月 周 命令
第1列表示分鐘1～59 每分鐘用＊或者 1表示
第2列表示小時1～23（0表示0點）
第3列表示日期1～31
第4列表示月份1～12
第5列標(biāo)識號星期0～6（0表示星期天）
第6列要運行的命令
如果寫為＊， 表示每X
如果想定義間隔，在X后加＂／＂和間隔的數(shù)字

每隔一分鐘打印一下系統(tǒng)時間

1 ＊ ＊ ＊ ＊ date ＞＞ ～／t．log ／／＞＞ means append

3． at

在linux系統(tǒng)如果你想要讓自己設(shè)計的備份程序可以自動在某個時間點開始在系統(tǒng)底下運行，而不需要手動來啟動它，又該如何處置呢？

這些例行的工作可能又分為一次性定時工作與循環(huán)定時工作，在系統(tǒng)內(nèi)又是哪些服務(wù)在負(fù)責(zé)？

還有，如果你想要每年在老婆的生日前一天就發(fā)出一封信件提醒自己不要忘記，linux系統(tǒng)下該怎么做呢？

但是crontab 主要用來提交不斷循環(huán)執(zhí)行的job， 而at 用來提交一段時間后執(zhí)行的job（執(zhí)行完就自動刪除整個job）

「舉例：」

1） 首先檢查atd服務(wù)有無開啟在一個指定的時間執(zhí)行一個指定任務(wù)，只能執(zhí)行一次，且需要開啟atd進程

ps －ef ｜ grep atd查看，
開啟用／etc／init．d／atd start or restart；
開機即啟動則需要運行 chkconfig －－level 2345 atd on

2） 定時在11：30am用ls列出當(dāng)前目錄內(nèi)容并寫入～／log文件

cd ～
at 11：30am today
at＞ls ＞ ～／t．log
at＞ ＜EOT＞ ／／按Ctl－D退出

審核編輯：符乾江