Wywołanie systemowe fork służy do tworzenia nowych procesów. Nowo utworzony proces jest procesem potomnym. Proces, który wywołuje rozwidlenie i tworzy nowy proces, jest procesem nadrzędnym. Procesy podrzędne i nadrzędne są wykonywane jednocześnie.
Ale procesy potomne i rodzicielskie znajdują się w różnych przestrzeniach pamięci. Te przestrzenie pamięci mają tę samą zawartość i każda operacja wykonywana przez jeden proces nie wpłynie na drugi proces.
Kiedy tworzone są procesy potomne; teraz oba procesy będą miały ten sam licznik programu (PC), więc oba te procesy będą wskazywać na tę samą następną instrukcję. Pliki otwarte przez proces nadrzędny będą takie same dla procesu podrzędnego.
Proces potomny jest dokładnie taki sam jak jego rodzic, ale istnieje różnica w identyfikatorach procesów:
- Identyfikator procesu podrzędnego jest unikalnym identyfikatorem procesu, który różni się od identyfikatorów wszystkich innych istniejących procesów.
- Identyfikator procesu nadrzędnego będzie taki sam, jak identyfikator procesu rodzica dziecka.
Właściwości procesu potomnego
Oto niektóre z właściwości, które posiada proces podrzędny:
- Liczniki procesora i wykorzystanie zasobów są resetowane do zera.
- Gdy proces nadrzędny jest zakończony, procesy potomne nie otrzymują żadnego sygnału, ponieważ atrybut PR_SET_PDEATHSIG w prctl() jest resetowany.
- Wątek używany do wywołania fork() tworzy proces potomny. Tak więc adres procesu potomnego będzie taki sam jak adres rodzica.
- Deskryptor pliku procesu nadrzędnego jest dziedziczony przez proces potomny. Na przykład offset pliku lub status flag oraz atrybuty I/O będą współdzielone przez deskryptory plików procesów potomnych i nadrzędnych. Tak więc deskryptor pliku klasy nadrzędnej będzie odwoływał się do tego samego deskryptora pliku klasy potomnej.
- Deskryptory otwartej kolejki komunikatów procesu nadrzędnego są dziedziczone przez proces potomny. Na przykład, jeśli deskryptor pliku zawiera wiadomość w procesie nadrzędnym, ta sama wiadomość będzie obecna w odpowiednim deskryptorze pliku procesu potomnego. Możemy więc powiedzieć, że wartości flag tych deskryptorów plików są takie same.
- Podobnie strumienie otwartych katalogów będą dziedziczone przez procesy podrzędne.
- Domyślna wartość czasu oczekiwania klasy potomnej jest taka sama, jak bieżąca wartość czasu oczekiwania klasy nadrzędnej.
Właściwości, które nie są dziedziczone przez proces potomny
Oto niektóre z właściwości, które nie są dziedziczone przez proces podrzędny:
- Blokady pamięci
- Oczekujący sygnał klasy podrzędnej jest pusty.
- Blokowanie rekordów powiązanych z procesem (fcntl())
- Asynchroniczne operacje we/wy i zawartość we/wy.
- Powiadomienia o zmianach w katalogu.
- Zegary takie jak alarm(), settimer() nie są dziedziczone przez klasę potomną.
widelec() w C
W fork() nie ma argumentów, a typem zwracanym przez fork() jest liczba całkowita. Musisz dołączyć następujące pliki nagłówkowe, gdy używane jest fork():
#włączać
#włączać
#włączać
Podczas pracy z fork() może być użyty do type pid_t dla procesów ID jako pid_t jest zdefiniowane w .
Plik nagłówkowy jest tam, gdzie zdefiniowano fork(), więc musisz dołączyć go do swojego programu, aby użyć fork().
Typ zwracany jest zdefiniowany w , a wywołanie fork() jest zdefiniowane w . Dlatego musisz uwzględnić oba w swoim programie, aby użyć wywołania systemowego fork().
Składnia fork()
Składnia wywołania systemowego fork() w systemie Linux, Ubuntu jest następująca:
pid_t widelec (nieważny);W składni zwracany typ to pid_t . Po pomyślnym utworzeniu procesu podrzędnego, PID procesu podrzędnego jest zwracany w procesie nadrzędnym, a 0 zostanie zwrócone do samego procesu podrzędnego.
Jeśli wystąpi jakikolwiek błąd, do procesu nadrzędnego zwracana jest wartość -1, a proces potomny nie jest tworzony.
No arguments are passed to fork().
Przykład 1: Wywołanie fork()
Rozważmy następujący przykład, w którym użyliśmy wywołania systemowego fork() do utworzenia nowego procesu potomnego:
KOD:
#włączać#włączać
#włączać
intGłówny()
{
widelec();
printf ('Korzystanie z wywołania systemowego fork() ');
powrót 0;
}
WYJŚCIE:
Korzystanie z wywołania systemowego fork()Korzystanie z wywołania systemowego fork()
W tym programie użyliśmy fork(), to utworzy nowy proces potomny. Po utworzeniu procesu potomnego zarówno proces nadrzędny, jak i proces potomny wskażą następną instrukcję (ten sam licznik programu). W ten sposób pozostałe instrukcje lub instrukcje C zostaną wykonane przez łączną liczbę razy procesu, czyli 2nrazy, gdzie n jest liczbą wywołań systemowych fork().
Więc gdy wywołanie fork() jest używane raz jak powyżej (21= 2) będziemy mieli nasze wyjście 2 razy.
Tutaj, gdy używane jest wywołanie systemowe fork(), struktura wewnętrzna będzie wyglądać tak:
Rozważmy następujący przypadek, w którym fork() jest używany 4 razy:
KOD:
#włączać#włączać
#włączać
intGłówny()
{
widelec();
widelec();
widelec();
widelec();
printf ('Korzystanie z wywołania systemowego fork()');
powrót 0;
}
Wyjście:
Using fork() system call Using fork() system call Using fork() system call Using fork() system call Using fork() system call Using fork() system call Using fork() system call Using fork() system call Using fork() system call Using fork() system call Using fork() system call Using fork() system call Using fork() system call Using fork() system call Using fork() system call Using fork() system call
Teraz łączna liczba utworzonych procesów wynosi 24= 16 i mamy nasze polecenie print wykonane 16 razy.
Przykład 2: Testowanie, czy fork() zakończyło się powodzeniem
W poniższym przykładzie użyliśmy konstrukcji decyzyjnej do przetestowania wartości (int) zwracanej przez fork(). Wyświetlane są odpowiednie komunikaty:
KOD:
#włączać#włączać
#włączać
intGłówny()
{
pid_t p;
P=widelec();
Jeśli(P== -1)
{
printf ('Wystąpił błąd podczas wywoływania fork()');
}
Jeśli(P==0)
{
printf („Jesteśmy w procesie dziecka”);
}
w przeciwnym razie
{
printf („Jesteśmy w procesie rodzicielskim”);
}
powrót 0;
}
WYJŚCIE:
Jesteśmy w procesie rodzicielskimJesteśmy w procesie dziecka
W powyższym przykładzie użyliśmy typu pid_t, który będzie przechowywać wartość zwracaną przez fork(). fork() jest wywoływana w linii:
P=widelec();Tak więc wartość całkowita zwrócona przez fork() jest przechowywana w p, a następnie p jest porównywane, aby sprawdzić, czy nasze wywołanie fork() zakończyło się sukcesem.
Gdy zostanie użyte wywołanie fork() i proces potomny zostanie pomyślnie utworzony, identyfikator procesu potomnego zostanie zwrócony do procesu nadrzędnego, a 0 do procesu potomnego. Identyfikator procesu potomnego w procesie nadrzędnym nie będzie taki sam jak Identyfikator procesu potomnego w samym procesie potomnym. W procesie potomnym identyfikator procesu potomnego będzie równy 0.
Dzięki temu samouczkowi możesz zobaczyć, jak rozpocząć pracę z wywołaniem systemowym fork w linuksie.