用于创建进程的 fork 和 execve 函数

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Linux 中创建进程有两个目的：

  • 将一个程序分为多个进程进行处理
  • 创建另一个新的进程

为了达到上面两个目的，Linux 提供了 fork 和 execve 函数来创建进程。

fork 函数

fork 函数能够将一个程序分成多个进程进行处理，调用 fork() 后，就会创建一个新的进程，发出请求的是父进程，创建的新进程是子进程。

fork() 创建新进程的流程：

  • 为子进程申请内存，并复制父进程内存数据到子进程内存空间。
  • 分裂成父进程和子进程，分别执行不同的代码。
  • 在父进程时，fork() 返回子进程 pid；在子进程时，返回 0；fork 失败返回 - 1。

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#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> // provide a declaration of exit()
#include <err.h>

int main() {
	pid_t pid = fork();
	if (pid == -1)
		err(EXIT_FAILURE, "fork() failed");
	if (pid == 0) {
		// child process came here because fork() returns 0 for child process
		printf("I'm child! my pid is %d.\n", getpid());
		exit(EXIT_SUCCESS);
	} else {
		// parent process came here because fork() returns the pid of newly created child process (> 1)
		printf("I'm parent! my pid is %d and the pid of my child is %d.\n", getpid(), pid);
		exit(EXIT_SUCCESS);
	}
}

运行结果：

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lhx@ubuntu:~/book-demo/how_linux_works/chapter_3$ ./fork
I'm parent! my pid is 4015 and the pid of my child is 4016.
I'm child! my pid is 4016.

execve 函数

启动另一个新的程序时，需要调用 execve() 函数，其启动新程序的流程是：

  • 读取可执行文件中创建进程内存映像所需的数据。
  • 用新进程数据覆盖当前进程的内存。
  • 从头开始运行新的进程。

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#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> // provide a declaration of exit()
#include <err.h>

int main() {
	pid_t pid = fork();
	if (pid == -1)
		err(EXIT_FAILURE, "fork() failed");
	if (pid == 0) {
		// child process came here because fork() returns 0 for child process
		char *args[] = { "/bin/echo", "hello world!" , NULL};
		printf("I'm child! my pid is %d.\n", getpid());
		fflush(stdout);
		execve("/bin/echo", args, NULL);
		err(EXIT_FAILURE, "exec() failed");
	} else {
		// parent process came here because fork() returns the pid of newly created child process (> 1)
		printf("I'm parent! my pid is %d and the pid of my child is %d.\n", getpid(), pid);
		exit(EXIT_SUCCESS);
	}
}

运行结果：

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4
lhx@ubuntu:~/book-demo/how_linux_works/chapter_3$ ./fork-and-exec 
I'm child! my pid is 4027.
I'm parent! my pid is 4026 and the pid of my child is 4027.
hello world!