linux創建進程的命令有哪些

這篇“linux創建進程的命令有哪些”文章的知識點大部分人都不太理解，所以小編給大家總結了以下內容，內容詳細，步驟清晰，具有一定的借鑒價值，希望大家閱讀完這篇文章能有所收獲，下面我們一起來看看這篇“linux創建進程的命令有哪些”文章吧。

linux創建進程的命令：1、fork命令，可以從已存在進程中創建一個新進程，該新進程為子進程，而原進程為父進程；子進程完全復制父進程的資源。2、vfork命令，創建的子進程與父進程共享地址空間，也就是說子進程完全運行在父進程的地址空間上。3、clone命令，可以將父進程資源有選擇地復制給子進程，而沒有復制的數據結構則通過指針的復制讓子進程共享。

Linux系統種創建進程有fork、vfork、clone這個三名命令可供使用。

fork

fork創建一個進程時，子進程只是完全復制父進程的資源，復制出來的子進程有自己的task_struct結構和pid,但卻復制父進程其它所有的資源。例如，要是父進程打開了五個文件，那么子進程也有五個打開的文件，而且這些文件的當前讀寫指針也停在相同的地方。所以，這一步所做的是復制。這樣得到的子進程獨立于父進程， 具有良好的并發性，但是二者之間的通訊需要通過專門的通訊機制，如：pipe，共享內存等機制， 另外通過fork創建子進程，需要將上面描述的每種資源都復制一個副本。這樣看來，fork是一個開銷十分大的系統調用，這些開銷并不是所有的情況下都是必須的，比如某進程fork出一個子進程后，其子進程僅僅是為了調用exec執行另一個可執行文件，那么在fork過程中對于虛存空間的復制將是一個多余的過程。但由于現在Linux中是采取了copy-on-write(COW寫時復制)技術，為了降低開銷，fork最初并不會真的產生兩個不同的拷貝，因為在那個時候，大量的數據其實完全是一樣的。寫時復制是在推遲真正的數據拷貝。若后來確實發生了寫入，那意味著parent和child的數據不一致了，于是產生復制動作，每個進程拿到屬于自己的那一份，這樣就可以降低系統調用的開銷。所以有了寫時復制后呢，vfork其實現意義就不大了。

　　fork()調用執行一次返回兩個值，對于父進程，fork函數返回子程序的進程號，而對于子程序，fork函數則返回零，這就是一個函數返回兩次的本質。

　　在fork之后，子進程和父進程都會繼續執行fork調用之后的指令。子進程是父進程的副本。它將獲得父進程的數據空間，堆和棧的副本，這些都是副本，父子進程并不共享這部分的內存。也就是說，子進程對父進程中的同名變量進行修改并不會影響其在父進程中的值。但是父子進程又共享一些東西，簡單說來就是程序的正文段。正文段存放著由cpu執行的機器指令，通常是read-only的。

vfork

　　vfork系統調用不同于fork，用vfork創建的子進程與父進程共享地址空間，也就是說子進程完全運行在父進程的地址空間上，如果這時子進程修改了某個變量，這將影響到父進程。

　　因此，上面的例子如果改用vfork()的話，那么兩次打印a,b的值是相同的，所在地址也是相同的。

　　但此處有一點要注意的是用vfork()創建的子進程必須顯示調用exit()來結束，否則子進程將不能結束，而fork()則不存在這個情況。

　　Vfork也是在父進程中返回子進程的進程號，在子進程中返回0。

　　用 vfork創建子進程后，父進程會被阻塞直到子進程調用exec(exec，將一個新的可執行文件載入到地址空間并執行之。)或exit。vfork的好處是在子進程被創建后往往僅僅是為了調用exec執行另一個程序，因為它就不會對父進程的地址空間有任何引用，所以對地址空間的復制是多余的 ，因此通過vfork共享內存可以減少不必要的開銷。

clone

　　系統調用fork()和vfork()是無參數的，而clone()則帶有參數。fork()是全部復制，vfork()是共享內存，而clone() 是則可以將父進程資源有選擇地復制給子進程，而沒有復制的數據結構則通過指針的復制讓子進程共享，具體要復制哪些資源給子進程，由參數列表中的 clone_flags來決定。另外，clone()返回的是子進程的pid。

下面詳細了解fork命令（進程創建）。

深入 fork 函數

在 Linux 中 fork 函數是一個非常重要的函數，它從已存在進程中創建一個新進程。新進程為子進程，而原進程為父進程。

fork 函數的返回值:

• 給父進程返回子進程的 pid

• 給子進程返回0

接下來我們舉例使用一下fork函數 ()

我們編譯，然后運行一下：

fork 的常規用法

• 一個父進程希望復制自己，使父子進程同時執行不同的代碼段。例如，父進程等待客戶端請求，生成子進程來處理請求。

• 一個進程要執行一個不同的程序。例如子進程從fork返回后，調用exec函數。

fork調用失敗的原因

• 系統中有太多的進程

• 實際用戶的進程數超過了限制

在重溫了一下 fork 函數的使用后，接下來我們來研究一個話題：

fork() 創建子進程，操作系統做了哪些操作？

進程調用 fork，當控制轉移到內核中的fork代碼后，內核做了以下操作：

• 分配新得內存塊和內核數據結構給子進程。

• 將父進程部分數據結構內容拷貝至子進程。

• 添加子進程到系統進程列表中。

• fork返回，開始調度器調度。

父進程執行完 fork之前的代碼(before)后，調用 fork 創建子進程，父子兩個執行流分別執行。注意：fork 之后，誰先執行完全由調度器決定。

這里還有一個問題，當fork之后，父子進程代碼共享是 after 共享，還是所有代碼都進行共享?為什么子進程總準確地執行 fork 之后對應的代碼？

答案： 所有代碼共享，因為CPU記錄了進程的執行位置。

• 代碼進行匯編之后，會有很多行代碼，而且每行代碼加載到內存之后，都有對應的地址。

• 因為進程隨時都可能被中斷(可能并沒有執行完)，下次繼續執行時，還必須從之前的位置繼續運行(并不是程序最開始或main函數處)，這就要求 CPU 必須實時記錄下當前進程執行的位置。

• 所以，CPU內有對應的寄存器數據，用來記錄當前進程的執行位置，此寄存器叫做EIP，也稱作為pc(point code 程序計數器)，用來記錄正在執行代碼的下一行代碼的地址(上下文數據)。

• 當子進程創建時，會修改其EIP。此時子進程便會認為EIP的中保存下的數據，就是要執行的代碼。

創建子進程時，操作系統給子進程分配對應的數據結構，子進程獨立運行，因為進程具有獨立性。

理論上，子進程也要有自己的代碼和數據，但是一般而言，創建子進程沒有加載的過程，子進程本身并沒有自己的代碼和數據。

所以，子進程只能 "使用" 父進程的代碼和數據，而代碼是只讀的，父子共享不會沖突；而數據是可能被修改的，必須進行分離。

這時，操作系統便采用寫時拷貝的策略。

寫時拷貝

OS 為何采用寫時拷貝技術，對父子進程進行分離

• 寫入時再進行拷貝，是高效使用內存的一種表現。

• 提高了系統的運行效率。

• OS無法在代碼執行前預知哪些空間會被訪問。

擴展知識：進程終止和

進程終止

當進程終止時，操作系統釋放了進程申請的相關內核數據結構和對應的代碼的數據，其本質就是釋放系統資源，

1、進程退出碼

進程終止的常見方式：

1. 代碼跑完，結果正確。

2. 代碼跑完，結果不正確。

3. 代碼沒有跑完，程序崩潰了。

區分第一種情況和第二種情況我們可以通過進程的退出碼很清晰的辨別。

關于學習的 C語言中 main 函數的返回值，其中 main 函數的返回值就是進程的退出碼。其意義是返回給上一級進程，用來評判該進程執行結果。

現在我們編寫一個簡單的 C 程序。

然后我們可以通過 echo $? 獲取最近一個進程的退出碼。

進程的返回值有 0 和非0兩種情況，其中 0 表示程序成功運行并結果正確，而非0表示成功運行但結果有誤，非零值有無數個，不同的非零值就可以就表示著不同的錯誤，方便我們定義錯誤的原因。

那常見的錯誤信息有哪些呢？

我們可以使用 strerror 將其打印出來

結果如下：

發現 linux 下，共有133條錯誤碼

當然，程序崩潰的時候，退出碼沒有意義。

眾所周知，Linux 是用C語言寫的，其中命令本質就是C語言程序，所以我們可以簡單的拿 ls 命令來舉例

而 2 號退出碼對應的報錯信息：

2、exit 與 _exit

關于終止一個進程可以使用 return 語句，還可以調用 exit 和 _exit 函數

exit函數：

_exit函數：

關于這兩個函數的區別有很多，我們先舉一個小例：

我們接下來使用 printf 打印一條信息，然后sleep三秒，再使用 exit 退出，并觀察結果

因為我們帶上了 \n ，加上 \n 會刷新緩沖區，屏幕上即出現我們打印的內容。

如果我們不帶上 \n ，我們再觀察結果：

發現：因為沒有 \n ，所以 printf 中的內容并沒有在休眠前被打印出來，而是調用 exit 后將緩沖區的內容刷新出來輸出在屏幕上。

接下來我們使用 _exit 函數

運行可執行文件 b：

發現什么內容都沒有被打印出來，使用 echo $? 打印最近進程退出碼，發現 b 文件確實被執行了。

這說明，exit是庫函數，而_exit 是系統調用，其退出進程時并沒有刷新緩沖區中的內容。

此時我們便能得出一個結論：

printf 數據是保存在"緩沖區"中的，exit可以將其刷新，而系統調用接口_exit不能將其刷新。所以，緩沖區必定不在操作系統內部，而是由C標準庫維護的。

以上就是關于“linux創建進程的命令有哪些”這篇文章的內容，相信大家都有了一定的了解，希望小編分享的內容對大家有幫助，若想了解更多相關的知識內容，請關注億速云行業資訊頻道。