【Linux】六、进程控制

进程创建

fork函数的认识

#include

pid_t fork(void)

#include 
#include 

int main()
{
    printf("我是父进程！\n");
    pid_t id = fork();
    if(id < 0)
    {
        printf("创建子进程失败\n");
        return 1;
    }
    else if
    {
        //子进程
        while(1)
        {
            printf("我是子进程：pid: %d, ppid: %d\n",getpid(),getppid());
            sleep(1);
        }
    }
    else
    {
        //父进程
        while(1)
        {
            printf("我是子进程：pid: %d, ppid: %d\n",getpid(),getppid());
            sleep(1);
        }
    }
    return 0;
}

请描述一下，fork创建子进程，操作系统都做了什么？

fork创建子进程就是系统里多了一个进程，也就是进程=内核数据结构+进程代码和数据；一般从磁盘中来，也就是C\C++程序加载后的结果；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到到子进程；添加子进程到系统进程列表当中，fork返回开始调度器调度；

创建子进程给子进程分配对应的内核结构，理论上子进程也要有自己的代码和数据，但是一般子进程没有加载的过程，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和数据；

代码：都是不可以被写的，只能读取，所以父子进程共享没有问题；

数据：可能被修改，所以必须分离；

当想要修改数据时，有两种方案

1、创建进程时，就直接拷贝分离，也就是将父进程给子进程拷贝一份，但这样做有一个问题，可能拷贝子进程根本不会用到的数据空间，即使用到了也就是读取；

#include 
#include 

int main()
{
    char *str = "aaa";
    char *str1 = "aaa";

    printf("%p\n", str);
    printf("%p\n", str1);
    return 0;
}

此时打印出来的结果地址是相同的，编译器编译程序的时候都知道使用这种方式节省空间，所以操作系统在创建子进程的时候，不需要将不会被访问的或者只会读取的数据，拷贝出一份；那么什么样的数据值的被拷贝呢？将来会被父或子进程写入的数据；一般来说，即便是操作系统也无法提前知道哪些空间可能会被写入，并且即便是提前拷贝了可能也不会立刻使用，所以操作系统选择了写时拷贝技术将父子进程的数据进行分离；

2、写时拷贝；

fork之后是所有的代码共享，不是fork之后的代码共享；

原因：首先，当代吗进行汇编后，会有很多行代码，而且每行代码加载到内存后都有对应的地址；其次，因为进程随时可能被中断（可能没有执行完），下次回来，还必须从之前的位置继续运行，就要求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，用来记录当前进程执行的位置，寄存器叫做EIP，也叫做pc（point code）指针，程序计数器；寄存器在CPU内只有一份，但是寄存器的数据，可以有很多份，而这个数据也就是上下文数据，而这个上下文数据，通过写时拷贝给子进程，父子进程各自调度，各自会修改自己的EIP，但是此时子进程已经认为自己的EIP起始值就是fork之后的代码；