一、粉絲提問(wèn)

fork出的進(jìn)程的父進(jìn)程是從哪來(lái)的？

粉絲提問(wèn)，一口君必須滿足

粉絲提問(wèn)

二、解答

這個(gè)問(wèn)題看上去很簡(jiǎn)單，但是要想把進(jìn)程的父進(jìn)程相關(guān)的所有知識(shí)點(diǎn)搞清楚，還是有點(diǎn)難度的，下面我們稍微拓展下，分幾點(diǎn)來(lái)講解這個(gè)知識(shí)點(diǎn)。

1． 如何查看進(jìn)程ID

每個(gè)linux進(jìn)程都一定有一個(gè)唯一的數(shù)字標(biāo)識(shí)符，稱為進(jìn)程ID（process ID），進(jìn)程ID總是一非負(fù)整數(shù)，它的父進(jìn)程叫PPID。

查看進(jìn)程ID命令：

ps －ef

查看進(jìn)程

也可以使用函數(shù)來(lái)獲得進(jìn)程ID：

＃include ＜sys／types．h＞
＃include ＜unistd．h＞
pid＿t getpid（void）； 返回：調(diào)用進(jìn)程的進(jìn)程ID
pid＿t getppid（void）； 返回：調(diào)用進(jìn)程的父進(jìn)程ID

2． 第一個(gè)進(jìn)程init

Linux內(nèi)核啟動(dòng)之后，會(huì)創(chuàng)建第一個(gè)用戶級(jí)進(jìn)程init，由上圖可知， init 進(jìn)程 （pid＝1） 是除了 idle 進(jìn)程 （pid＝0，也就是 init＿task） 之外另一個(gè)比較特殊的進(jìn)程，它是 Linux 內(nèi)核開始建立起進(jìn)程概念時(shí)第一個(gè)通過(guò) kernel＿thread 產(chǎn)生的進(jìn)程，其開始在內(nèi)核態(tài)執(zhí)行，然后通過(guò)一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用，開始執(zhí)行用戶空間的 ／ sbin／init 程序。

3． fork函數(shù)

創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程很簡(jiǎn)單，先來(lái)認(rèn)識(shí)一下fork函數(shù)：

＃include ＜sys／types．h＞
＃include ＜unistd．h＞
pid＿t fork（void）；
返回：子進(jìn)程中為0，父進(jìn)程中為子進(jìn)程I D，出錯(cuò)為－1

由fork創(chuàng)建的新進(jìn)程被稱為子進(jìn)程（ child process）。該函數(shù)被調(diào)用一次，但返回兩次，兩次返回的區(qū)別是子進(jìn)程的返回值是0，而父進(jìn)程的返回值則是子進(jìn)程的進(jìn)程ID。

一般來(lái)說(shuō)，在f o r k之后是父進(jìn)程先執(zhí)行還是子進(jìn)程先執(zhí)行是不確定的。這取決于內(nèi)核所使用的調(diào)度算法。

「舉例：」

＃include ＜unistd．h＞
int main（）
｛
pid＿t pid；

if （（pid ＝ fork（）） ＝＝ －1） ｛
perror（＂fork＂）；
return －1；
｝ else if （pid ＝＝ 0） ｛
this is child process
printf（＂The return value is ％d In child process！！ My PID is ％d， My PPID is ％d＂， pid，getpid（）， getppid（））；

｝ else ｛
this is parent
printf（＂The return value is ％d In parent process??！ My PID is ％d， My PPID is ％d＂， pid，getpid（）， getppid（））；
｝
return 0；
｝

執(zhí)行結(jié)果：

fork

由上圖可知，fork被調(diào)用了一次，返回了兩次。

【拓展】

使用fork函數(shù)得到的子進(jìn)程是父進(jìn)程的處繼承了整個(gè)進(jìn)程的地址空間，包括：「進(jìn)程上下文、進(jìn)程堆棧、內(nèi)存信息、打開的文件描述符、信號(hào)控制設(shè)置、進(jìn)程優(yōu)先級(jí)、進(jìn)程組號(hào)、當(dāng)前工作目錄、根目錄、資源限制、控制終端」等。

fork

fork出的子進(jìn)程會(huì)集成父進(jìn)程的文件描述符，如果讀寫文件，父子進(jìn)程之間會(huì)互相影響。

4． ．／run 運(yùn)行的程序父進(jìn)程是誰(shuí)？

我們來(lái)編寫一個(gè)例子：

int main（int argc， const char ＊argv［］）
｛
while（1）；
return 0；
｝

編譯執(zhí)行

gcc test．c
．／a．out

例子很簡(jiǎn)單，就是創(chuàng)建一個(gè)死循環(huán)的進(jìn)程。

ps －ef 查看進(jìn)程ID

執(zhí)行結(jié)果

由上圖可知，a．out進(jìn)程的進(jìn)程ID是2991，父進(jìn)程ID是2675，即進(jìn)程bash：

2665

bash的父進(jìn)程是gnome－terminal，所以大家應(yīng)該明白，我們打開1個(gè)Linux終端，其實(shí)就是啟動(dòng)了1個(gè)gnome－terminal進(jìn)程。我們?cè)谶@個(gè)終端上執(zhí)行．／a．out其實(shí)就是利用gnome－terminal的子進(jìn)程bash通過(guò)execve（）將創(chuàng)建的子進(jìn)程裝入a．out：

strace

5． 進(jìn)程和終端的關(guān)系

關(guān)于進(jìn)程和終端的關(guān)系可以參考以下文章：

《進(jìn)程組、會(huì)話、控制終端概念，如何創(chuàng)建守護(hù)進(jìn)程？》

6． 父進(jìn)程死了，子進(jìn)程怎么辦？

1） 僵尸進(jìn)程

僵尸進(jìn)程

如上圖所示，

父進(jìn)程Process A創(chuàng)建子進(jìn)程Process B，當(dāng)子進(jìn)程退出時(shí)會(huì)給父進(jìn)程發(fā)送信號(hào)SIGCHLD；如果父進(jìn)程沒(méi)有調(diào)用wait等待子進(jìn)程結(jié)束，退出狀態(tài)丟失，轉(zhuǎn)換成僵死狀態(tài)，子進(jìn)程會(huì)變成一個(gè)僵尸進(jìn)程。

當(dāng)父進(jìn)程調(diào)用wait，僵尸子進(jìn)程的結(jié)束狀態(tài)被提取出來(lái)，子進(jìn)程被刪除，并且wait函數(shù)立刻返回。

實(shí)例

＃include ＜sys／types．h＞
＃include ＜unistd．h＞
create a ZOMBIE
＊ ps －ax ｜ grep a．out to show the zombie

int main（）
｛
if（fork（）） ｛
／／父進(jìn)程
while（1）｛
sleep（1）；
｝
｝
／／子進(jìn)程
｝

上述程序會(huì)保證父進(jìn)程不退出，一直在while（1）中無(wú)限循環(huán)，而子進(jìn)程會(huì)立刻退出。

僵尸進(jìn)程

由上圖可知，父進(jìn)程是3096，子進(jìn)程是3097，子進(jìn)程因?yàn)橥顺龊蟾高M(jìn)程沒(méi)有調(diào)用wait回收子進(jìn)程資源，所以子進(jìn)程3097變成僵尸進(jìn)程defunct。

ps －ax ｜ grep a．out 查看進(jìn)程狀態(tài)

僵尸進(jìn)程

2） 孤兒進(jìn)程

如果父進(jìn)程退出，并且沒(méi)有調(diào)用wait函數(shù)，它的子進(jìn)程就變成孤兒進(jìn)程，會(huì)被一個(gè)特殊進(jìn)程繼承，這就是init進(jìn)程，init 進(jìn)程會(huì)自動(dòng)清理所有它繼承的僵尸進(jìn)程。

實(shí)例代碼：

＃include ＜sys／types．h＞
＃include ＜unistd．h＞

int main（）
｛
if（fork（）） ｛
／／父進(jìn)程

｝else｛
／／子進(jìn)程
while（1）｛
sleep（1）；
｝
｝
｝

上述程序會(huì)保證子進(jìn)程不退出，一直在while（1）中無(wú)限循環(huán)，而父進(jìn)程會(huì)立刻退出。

孤兒進(jìn)程：

孤兒進(jìn)程

．／a．out的父進(jìn)程ID變成1，所以該子進(jìn)程被init進(jìn)程繼承。

三、其他啟動(dòng)進(jìn)程的方法

1． exec族函數(shù)

fork函數(shù)用于創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程，該子進(jìn)程幾乎拷貝了父進(jìn)程的全部?jī)?nèi)容。exec函數(shù)族提供了一種在進(jìn)程中啟動(dòng)另一個(gè)程序執(zhí)行的方法。它可以根據(jù)指定的文件名或目錄名找到可執(zhí)行文件，并用它來(lái)取代原調(diào)用進(jìn)程的數(shù)據(jù)段、代碼段和堆棧段。在執(zhí)行完之后，原調(diào)用進(jìn)程的內(nèi)容除了進(jìn)程號(hào)外，其他全部都被替換了?？蓤?zhí)行文件既可以是二進(jìn)制文件，也可以是任何Linux下可執(zhí)行的腳本文件。

每當(dāng)進(jìn)程調(diào)用一種exec函數(shù)時(shí)，該進(jìn)程完全由新程序代換，而新程序從main函數(shù)開始執(zhí)行。Exec并不創(chuàng)建新進(jìn)程，所以前后進(jìn)程ID也不會(huì)變。Exec只是用另一個(gè)新程序替換了當(dāng)前進(jìn)程的正文、數(shù)據(jù)、堆和棧段。

「何時(shí)使用？」

當(dāng)進(jìn)程認(rèn)為自己不能再為系統(tǒng)和用戶做出任何貢獻(xiàn)了時(shí)就可以調(diào)用exec函數(shù)，讓自己執(zhí)行新的程序如果某個(gè)進(jìn)程想同時(shí)執(zhí)行另一個(gè)程序，它就可以調(diào)用fork函數(shù)創(chuàng)建子進(jìn)程，然后在子進(jìn)程中調(diào)用任何一個(gè)exec函數(shù)。這樣看起來(lái)就好像通過(guò)執(zhí)行應(yīng)用程序而產(chǎn)生了一個(gè)新進(jìn)程一樣。

「函數(shù)原型」

函數(shù)原型

2． cron命令

在Linux系統(tǒng)中，計(jì)劃任務(wù)一般是由cron承擔(dān)，我們可以把cron設(shè)置為開機(jī)時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)。cron啟動(dòng)后，它會(huì)讀取它的所有配置文件（全局性配置文件／etc／crontab，以及每個(gè)用戶的計(jì)劃任務(wù)配置文件），然后cron會(huì)根據(jù)命令和執(zhí)行時(shí)間來(lái)按時(shí)來(lái)調(diào)用度工作任務(wù)。

檢查cron是否安裝：

ps －ef ｜ grep cron

croncrontab －u ／／設(shè)定某個(gè)用戶的cron服務(wù)，一般root用戶在執(zhí)行這個(gè)命令的時(shí)候需要此參數(shù)
crontab －l ／／列出某個(gè)用戶cron服務(wù)的詳細(xì)內(nèi)容
crontab －r ／／刪除某個(gè)用戶的cron服務(wù)
crontab －e ／／編輯某個(gè)用戶的cron服務(wù)

root查看自己的cron設(shè)置：

crontab －u root －l

或者直接看自己名下的任務(wù)：

crontab －l

創(chuàng)建任務(wù)：

crontab －e

打開默認(rèn)編輯器編輯后保存退出即可

編輯基本格式 ：

＊＊＊＊＊command
分 時(shí) 日 月 周 命令
第1列表示分鐘1～59 每分鐘用＊或者 1表示
第2列表示小時(shí)1～23（0表示0點(diǎn)）
第3列表示日期1～31
第4列表示月份1～12
第5列標(biāo)識(shí)號(hào)星期0～6（0表示星期天）
第6列要運(yùn)行的命令
如果寫為＊， 表示每X
如果想定義間隔，在X后加＂／＂和間隔的數(shù)字

每隔一分鐘打印一下系統(tǒng)時(shí)間

1 ＊ ＊ ＊ ＊ date ＞＞ ～／t．log ／／＞＞ means append

3． at

在linux系統(tǒng)如果你想要讓自己設(shè)計(jì)的備份程序可以自動(dòng)在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)開始在系統(tǒng)底下運(yùn)行，而不需要手動(dòng)來(lái)啟動(dòng)它，又該如何處置呢？

這些例行的工作可能又分為一次性定時(shí)工作與循環(huán)定時(shí)工作，在系統(tǒng)內(nèi)又是哪些服務(wù)在負(fù)責(zé)？

還有，如果你想要每年在老婆的生日前一天就發(fā)出一封信件提醒自己不要忘記，linux系統(tǒng)下該怎么做呢？

但是crontab 主要用來(lái)提交不斷循環(huán)執(zhí)行的job， 而at 用來(lái)提交一段時(shí)間后執(zhí)行的job（執(zhí)行完就自動(dòng)刪除整個(gè)job）

「舉例：」

1） 首先檢查atd服務(wù)有無(wú)開啟在一個(gè)指定的時(shí)間執(zhí)行一個(gè)指定任務(wù)，只能執(zhí)行一次，且需要開啟atd進(jìn)程

ps －ef ｜ grep atd查看，
開啟用／etc／init．d／atd start or restart；
開機(jī)即啟動(dòng)則需要運(yùn)行 chkconfig －－level 2345 atd on

2） 定時(shí)在11：30am用ls列出當(dāng)前目錄內(nèi)容并寫入～／log文件

cd ～
at 11：30am today
at＞ls ＞ ～／t．log
at＞ ＜EOT＞ ／／按Ctl－D退出

審核編輯：符乾江