基本概念

fork() creates a new process by duplicating the calling process. The new process is referred to as the child process. The calling process is referred to as the parent process.

fork()是一个系统调用，不是一个函数。详细信息可以，man fork。

如何查看进程ID

每个linux进程都一定有一个唯一的数字标识符，称为进程ID（process ID），进程ID总是一非负整数，它的父进程叫PPID。

查看进程ID命令：

ps －ef

＃include ＜sys／types．h＞
＃include ＜unistd．h＞
pid＿t getpid（void）；   返回：调用进程的进程ID
pid＿t getppid（void）；  返回：调用进程的父进程ID

第一个进程init

Linux内核启动之后，会创建第一个用户级进程init，由上图可知， init 进程 （pid＝1） 是除了 idle 进程 （pid＝0，也就是 init＿task） 之外另一个比较特殊的进程，它是 Linux 内核开始建立起进程概念时第一个通过 kernel＿thread 产生的进程，其开始在内核态执行，然后通过一个系统调用，开始执行用户空间的 ／ sbin／init 程序。

fork函数

创建一个进程很简单，先来认识一下fork函数：

＃include ＜sys／types．h＞

＃include ＜unistd．h＞

pid＿t fork（void）；

返回：子进程中为0，父进程中为子进程I D，出错为－1

由fork创建的新进程被称为子进程（ child process）。该函数被调用一次，但返回两次，两次返回的区别是子进程的返回值是0，而父进程的返回值则是子进程的进程ID。一般来说，在fork()之后是父进程先执行还是子进程先执行是不确定的。这取决于内核所使用的调度算法。

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

int main(int argc,char* argv[])
{

    pid_t pid;

    if((pid=fork()) == -1)
    {
        perror("fork\n");
        return -1;
    }
    else if(pid == 0)
    {
        printf("this is child process\n");
        printf("The return value %d in child process! My Pid is %d,My ppid is %d\n",pid,getpid(),getppid());
    }
    else
    {
        //usleep(1000);
        printf("this is parent process\n");
        printf("The return value %d in parent process! My Pid is %d,My ppid is %d\n",pid,getpid(),getppid());
    }


    return 0;
}

由上图可知，fork被调用了一次，返回了两次，一次是父进程执行，另外一次是子进程执行。

父子进程关系

使用fork系统调用得到的子进程是父进程的处继承了整个进程的地址空间，包括：[进程上下文、进程堆栈、内存信息、打开的文件描述符、信号控制设置、进程优先级、进程组号、当前工作目录、根目录、资源限制、控制终端]等。

fork出的子进程会继承父进程的文件描述符，如果读写文件，父子进程之间会互相影响。

./run.out 运行的程序父进程是谁？

我们来编写一个例子：

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

int main(int argc,char* argv[])
{
    while(1);

    return 0;
}

例子很简单，就是创建一个死循环的进程，编译执行。

ps －ef 查看进程ID

ps －ef > 1.txt

wj 40762 1648 0 2月23 ? 00:00:16 /usr/libexec/gnome-terminal-server

wj 558001 40762 0 11:05 pts/3 00:00:00 bash

wj 583066 558001 99 16:22 pts/3 00:01:19 ./run.out

1. 从以上log可以看出来，run.out进程PID为583066，它的父进程为 558001，进程558001即为bash进程。

2. bash 的父进程为：/usr/libexec/gnome-terminal-server

3. 所以大家应该明白，我们打开1个Linux终端，其实就是启动了1个gnome-terminal-server进程。我们在这个终端上执行./run.out其实就是利用gnome-terminal-server的子进程bash通过execve()将创建的子进程装入./run.out

父进程死了，子进程怎么办？

僵尸进程

如上图所示，父进程Process A创建子进程Process B，当子进程退出时会给父进程发送信号SIGCHLD；

1. 如果父进程没有调用wait等待子进程结束，退出状态丢失，转换成僵死状态，子进程会变成一个僵尸进程。当父进程调用wait，僵尸子进程的结束状态被提取出来，子进程被删除，并且wait函数立刻返回。

2. 当父进程调用wait，僵尸子进程的结束状态被提取出来，子进程被删除，并且wait函数立刻返回。

实例:

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

int main(int argc,char* argv[])
{
    if(fork())
    {
        while(1)
        {
            sleep(1);
        }
    }

    return 0;
}

上述程序会保证父进程不退出，一直在while（1）中无限循环，而子进程会立刻退出。

由上图可知，父进程是585663，子进程是585664，子进程因为退出后父进程没有调用wait回收子进程资源，所以子进程585664变成僵尸进程defunct。

ps －ax ｜ grep run.out 查看进程状态，进程状态为：Z+

孤儿进程

如果父进程退出，并且没有调用wait函数，它的子进程就变成孤儿进程，会被一个特殊进程继承，这就是init进程，init 进程会自动清理所有它继承的僵尸进程。

实例代码：

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

int main(int argc,char* argv[])
{
    if(fork())
    {
        // parent process.
    }
    else
    {
        //child process.
        while(1)
        {
            sleep(1);
        }
    }

    return 0;
}

上述程序会保证子进程不退出，一直在while（1）中无限循环，而父进程会立刻退出。孤儿进程：

待确认？