什么是进程？用fork()创建一个子进程时，系统会做什么工作。

进程是计算机中的一个基本概念，它是正在运行的程序的实例。每个进程都有自己的内存空间、寄存器和上下文，它们在操作系统的管理下运行，并相互独立地执行它们的任务。

fork()是一个系统调用，它用于创建一个新的进程，这个新的进程被称为子进程，而调用fork()的进程被称为父进程。当调用fork()时，操作系统会复制父进程的所有内存空间、寄存器和上下文，并创建一个新的进程来运行子进程。这个新的进程是原始进程的副本，两个进程在此时的状态是相同的。

接下来，操作系统会在新进程中设置一个新的进程ID，以便在将来可以识别它。父进程会得到一个返回值，该返回值是子进程的进程ID。这样，父进程和子进程就可以通过它们各自的进程ID来互相通信和协作。

在子进程中，fork()将返回0。这样子进程就可以根据它的返回值来判断自己是子进程还是父进程。在父进程中，fork()将返回子进程的进程ID。

相关问题

编写一段程序，使用系统调用fork()创建两个子进程

### 回答1：
下面是一个使用系统调用fork()创建两个子进程的程序：

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

int main() {
    pid_t pid1, pid2;

    pid1 = fork();
    if (pid1 == 0) {
        // 子进程1
        printf("I am child process 1, my pid is %d\n", getpid());
    } else if (pid1 > 0) {
        // 父进程
        pid2 = fork();
        if (pid2 == 0) {
            // 子进程2
            printf("I am child process 2, my pid is %d\n", getpid());
        } else if (pid2 > 0) {
            // 父进程
            printf("I am parent process, my pid is %d\n", getpid());
        } else {
            // fork()失败
            printf("fork() failed\n");
            return 1;
        }
    } else {
        // fork()失败
        printf("fork() failed\n");
        return 1;
    }

    return 0;
}

这个程序使用了两次fork()系统调用，首先创建了一个子进程1，然后在父进程中再创建一个子进程2。在每个子进程中，打印出自己的进程ID。在父进程中，也打印出自己的进程ID。

### 回答2：
fork()是Linux系统中的一个系统调用，它用于在当前进程中创建一个新的子进程。新的子进程是当前进程的完全复制，包含当前进程的所有信息和数据，因此它与当前进程共享程序代码、打开的文件、变量等。但是由于它是一个新的进程，因此它拥有自己的进程ID和资源使用情况。

编写一个程序使用fork()创建两个子进程，可以按照以下步骤进行：

1. 导入必要的头文件，包括unistd.h和stdio.h。其中unistd.h定义了fork()系统调用。

2. 在主函数中声明一个整型变量pid用来存储fork()的返回值，以便判断当前代码是运行在父进程中还是子进程中。

3. 调用fork()系统调用，创建两个子进程。每个子进程都有一个唯一的PID，可以用pid变量来区分父进程和子进程。

4. 在子进程的分支中，打印一条语句“这是子进程”，并使用exit()函数来结束该进程，因为子进程不需要继续执行。

5. 在父进程的分支中，打印一条语句“这是父进程”，并使用wait()函数等待子进程结束。wait()函数将使父进程阻塞，直到其中一个子进程结束。在子进程结束后，wait()函数将返回子进程的PID。

下面是完整的程序示例：

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

int main()
{
pid_t pid1, pid2;

pid1 = fork(); // 创建第一个子进程
if (pid1 == 0) // 子进程分支
{
printf("这是子进程1，进程ID=%d\n", getpid());
exit(0);
}
else // 父进程分支
{
printf("这是父进程，进程ID=%d\n", getpid());
pid2 = fork(); // 创建第二个子进程
if (pid2 == 0) // 子进程分支
{
printf("这是子进程2，进程ID=%d\n", getpid());
exit(0);
}
else // 父进程分支
{
printf("这是父进程，进程ID=%d\n", getpid());
wait(NULL); // 等待第一个子进程结束
wait(NULL); // 等待第二个子进程结束
}
}

return 0;
}

该程序会输出以下结果：

这是父进程，进程ID=1234
这是子进程1，进程ID=1235
这是父进程，进程ID=1234
这是子进程2，进程ID=1236

可以看到，父进程创建了两个子进程，每个子进程都输出了一行提示语句，并在结束后退出。父进程在创建完子进程后等待它们的结束，然后输出自己的提示语句，最终结束。

### 回答3：
编写一个程序，使用系统调用fork()创建两个子进程，每个子进程都打印自己的进程ID和父进程ID，然后使用exec()系统调用来运行另外一个程序。

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

int main() {
pid_t pid1, pid2;
int ret;

pid1 = fork(); // 创建第一个子进程

if (pid1 < 0) { // fork()失败
perror("fork");
exit(EXIT_FAILURE);
}
else if (pid1 == 0) { // 子进程1
printf("child 1 process ID: %d\n", getpid());
printf("child 1 parent process ID: %d\n", getppid());
ret = execl("/usr/bin/ls", "ls", "-l", NULL);
if (ret == -1) { // execl()运行失败
perror("execl");
exit(EXIT_FAILURE);
}
}
else { // 父进程
pid2 = fork(); // 创建第二个子进程

if (pid2 < 0) { // fork()失败
perror("fork");
exit(EXIT_FAILURE);
}
else if (pid2 == 0) { // 子进程2
printf("child 2 process ID: %d\n", getpid());
printf("child 2 parent process ID: %d\n", getppid());
ret = execl("/usr/bin/ps", "ps", "aux", NULL);
if (ret == -1) { // execl()运行失败
perror("execl");
exit(EXIT_FAILURE);
}
}
else { // 父进程
wait(NULL); // 等待子进程1结束
wait(NULL); // 等待子进程2结束
printf("parent process ID: %d\n", getpid());
printf("parent parent process ID: %d\n", getppid());
printf("both child processes have completed\n");
}
}
return 0;
}

程序首先调用fork()来创建第一个子进程，如果该调用失败，则打印错误消息并退出程序。如果调用成功，则子进程1打印自己的进程ID和父进程ID，然后调用execl()运行另一个程序（/usr/bin/ls）。如果execl()调用失败，则打印错误消息并退出子进程。

在父进程中，程序再次调用fork()来创建第二个子进程。如果调用失败，则打印错误消息并退出。如果调用成功，则子进程2打印自己的进程ID和父进程ID，然后调用execl()运行另一个程序（/usr/bin/ps）。如果execl()调用失败，则打印错误消息并退出子进程。

在父进程中，程序使用wait()函数等待两个子进程完成。一旦两个子进程都完成，父进程就打印自己的进程ID和父进程ID，并打印消息表明两个子进程都已经完成。程序随后退出。

Linux系统如何调用fork()创建一个子进程

Linux系统可以通过调用fork()函数来创建一个子进程。该函数会返回两次，一次是在父进程中，返回子进程的进程ID；一次是在子进程中，返回0。在父进程中，通过fork()函数返回的子进程ID可以用来管理子进程，例如等待子进程退出或者杀死子进程。在子进程中，通过fork()函数返回的0可以作为计算机程序的起点，开始执行子进程的任务。