Linux学习之路 -- 进程篇 -- PCB介绍2 -- 标识符和进程创建

前面我们介绍了的进程的标识符，下面继续介绍进程标识符和进程创建的知识。

一、进程创建

<1>fork函数的返回值

<2>创建子进程的目的

<3>代码共享

二、fork函数的相关问题

<1>为什么给父进程返回子进程的pid，给子进程返回0？

<2>fork函数为什么会返回两次？

<3> 为什么同一变量有不同的值（也就是上面死循环示例的id）？

一、进程创建

前面我们用fork来创建了一个子进程，这里fork()函数会返回两个值，在fork之后，fork后面的代码会被执行两次。父进程执行完后，子进程会重新从fork处开始执行代码(这两个的顺序没法确定，这是由操作系统的调度器决定的)。这里我们先从这个函数的返回值来看。

<1>fork函数的返回值

我们可以打开对应的手册观察fork的返回值

在man手册中，我们可以看见如果fork这个系统调用成功的话，对于父进程，如果创建成功，则fork函数就会返回子进程的pid，如果创建失败了，就返回-1。对于子进程，如果创建成功，fork函数就会返回0，如果不成功，则直接就没有该进程。

这里最令人疑惑的点是一个函数由两个返回值，但是这里涉及知识比较多，暂时先不讲，留到后面描述。

<2>创建子进程的目的

我们创建子进程是为了让父子进程执行不同的操作，这里我们可以用他们的返回值来实现该操作，

这里我用的是vscode，我们可以把远程终端(这里我的是云服务器链接到vscode，然后在vscode上编辑代码)链接到我们的vscode。这里根据返回值的不同，我们就可以实现不同进程执行不同的代码。

结果如上图，这里会有两个死循环交替进行（这里稍加解释一下，正常一个进程在cpu里面只会运行一段时间，一段时间过后，cpu就会执行下一个进程，这个其实就是时间片的概念。这也就是为什么我们会看到两个死循环交替进行的原因），这里我们就用两个返回值，使得系统执行不同的程序。

<3>代码共享

前面我们了解到，进程 = 可执行程序的代码和数据+内核数据结构，这里的内核数据结构能由系统创建，但是由父进程创建的子进程哪里来的代码和数据呢？

其实子进程指向的就是父进程的代码和数据，上面用两个死循环的程序其实都是父进程的代码，只不过这里被切成两部分(这里先这样理解)，我们通过不同的返回值来实现不同进程执行不同代码块。这里的内核数据结构，也就是子进程的PCB，大部分也是从父进程的PCB上拷贝下来的，这也是子进程能指向和父进程同一块代码和数据的原因。

二、fork函数的相关问题

<1>为什么给父进程返回子进程的pid，给子进程返回0？

一个父进程可能由很多的子进程，父进程也需要子进程pid来唯一确定子进程，从而实现对子进程的控制，但是子进程就只有一个父进程，很好获取父进程的pid，而且子进程不太需要父进程的pid，所以给子进程的返回值是零。

<2>fork函数为什么会返回两次？

在调用fork这个函数后，内核会帮我们进行创建进程等等操作(这里不细讲)，在执行到最后一行代码时，父子进程已经被创建，父子分别返回一次

<3> 为什么同一变量有不同的值（也就是上面死循环示例的id）？

在日常我们使用手机时，打开了许多个软件，如果我们关闭了一个软件，另外几个软件会不会受到影响呢？答案显然是不会。这里打开软件后，其实在系统中，这就已经变成了一个进程，如果我们关闭一个进程，其他进程也不会受到影响，所以我们可以得出一个结论，进程之间是互相不影响的，它们具有独立性。回到上面的问题，假如我们要修改一个变量时，为了保证进程的独立性，以我们把子进程或父进程指向变量的内存指针改变一下。下面我以子进程修改为例，画张图表示