进程控制开发之：Linux进程控制编程

7.2 Linux进程控制编程

1．fork()

在Linux中创建一个新进程的惟一方法是使用fork()函数。fork()函数是Linux中一个非常重要的函数，和读者以往遇到的函数有一些区别，因为它看起来执行一次却返回两个值。难道一个函数真的能返回两个值吗？希望读者能认真地学习这一部分的内容。

（1）fork()函数说明。

fork()函数用于从已存在的进程中创建一个新进程。新进程称为子进程，而原进程称为父进程。使用fork()函数得到的子进程是父进程的一个复制品，它从父进程处继承了整个进程的地址空间，包括进程上下文、代码段、进程堆栈、内存信息、打开的文件描述符、信号控制设定、进程优先级、进程组号、当前工作目录、根目录、资源限制和控制终端等，而子进程所独有的只有它的进程号、资源使用和计时器等。

因为子进程几乎是父进程的完全复制，所以父子两个进程会运行同一个程序。因此需要用一种方式来区分它们，并使它们照此运行，否则，这两个进程不可能做不同的事。

实际上是在父进程中执行fork()函数时，父进程会复制出一个子进程，而且父子进程的代码从fork()函数的返回开始分别在两个地址空间中同时运行。从而两个进程分别获得其所属fork()的返回值，其中在父进程中的返回值是子进程的进程号，而在子进程中返回0。因此，可以通过返回值来判定该进程是父进程还是子进程。

同时可以看出，使用fork()函数的代价是很大的，它复制了父进程中的代码段、数据段和堆栈段里的大部分内容，使得fork()函数的系统开销比较大，而且执行速度也不是很快。

（2）fork()函数语法。

表7.2列出了fork()函数的语法要点。

表7.2 fork()函数语法要点

（3）fork()函数使用实例。

/* fork.c */

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main(void)

{

pid_t result;

/*调用fork()函数*/

result = fork();

/*通过result的值来判断fork()函数的返回情况，首先进行出错处理*/

if(result == -1)

{

printf("Fork error\n");

}

else if (result == 0) /*返回值为0代表子进程*/

{

printf("The returned value is %d\n

In child process!!\nMy PID is %d\n",result,getpid());

}

else /*返回值大于0代表父进程*/

{

printf("The returned value is %d\n

In father process!!\nMy PID is %d\n",result,getpid());

}

return result;

}

将可执行程序下载到目标板上，运行结果如下所示：

$ arm-linux-gcc fork.c –o fork （或者修改Makefile）

$ ./fork

The returned value is 76 /* 在父进程中打印的信息 */

In father process!!

My PID is 75

The returned value is :0 /* 在子进程中打印的信息 */

In child process!!

My PID is 76

从该实例中可以看出，使用fork()函数新建了一个子进程，其中的父进程返回子进程的PID，而子进程的返回值为0。

（4）函数使用注意点。

fork()函数使用一次就创建一个进程，所以若把fork()函数放在了if else判断语句中则要小心，不能多次使用fork()函数。

2．exec函数族

（1）exec函数族说明。

fork()函数是用于创建一个子进程，该子进程几乎复制了父进程的全部内容，但是，这个新创建的进程如何执行呢？这个exec函数族就提供了一个在进程中启动另一个程序执行的方法。