7.2 Linux進程控制編程
　　1．fork（）
　　在Linux中創(chuàng)建一個新進程的惟一方法是使用fork（）函數。fork（）函數是Linux中一個非常重要的函數，和讀者以往遇到的函數有一些區(qū)別，因為它看起來執(zhí)行一次卻返回兩個值。難道一個函數真的能返回兩個值嗎？希望讀者能認真地學習這一部分的內容。
　　（1）fork（）函數說明。
　　fork（）函數用于從已存在的進程中創(chuàng)建一個新進程。新進程稱為子進程，而原進程稱為父進程。使用fork（）函數得到的子進程是父進程的一個復制品，它從父進程處繼承了整個進程的地址空間，包括進程上下文、代碼段、進程堆棧、內存信息、打開的文件描述符、信號控制設定、進程優(yōu)先級、進程組號、當前工作目錄、根目錄、資源限制和控制終端等，而子進程所獨有的只有它的進程號、資源使用和計時器等。
　　因為子進程幾乎是父進程的完全復制，所以父子兩個進程會運行同一個程序。因此需要用一種方式來區(qū)分它們，并使它們照此運行，否則，這兩個進程不可能做不同的事。
　　實際上是在父進程中執(zhí)行fork（）函數時，父進程會復制出一個子進程，而且父子進程的代碼從fork（）函數的返回開始分別在兩個地址空間中同時運行。從而兩個進程分別獲得其所屬fork（）的返回值，其中在父進程中的返回值是子進程的進程號，而在子進程中返回0。因此，可以通過返回值來判定該進程是父進程還是子進程。
　　同時可以看出，使用fork（）函數的代價是很大的，它復制了父進程中的代碼段、數據段和堆棧段里的大部分內容，使得fork（）函數的系統開銷比較大，而且執(zhí)行速度也不是很快。
　　（2）fork（）函數語法。
　　表7.2列出了fork（）函數的語法要點。
　　表7.2 fork（）函數語法要點
　　所需頭文件#include 《sys/types.h》 // 提供類型pid_t的定義
　　#include 《unistd.h》
　　函數原型pid_t fork（void）
　　函數返回值0：子進程
　　子進程ID（大于0的整數）：父進程
　　-1：出錯
　　（3）fork（）函數使用實例。
　　/* fork.c */
　　#include 《sys/types.h》
　　#include 《unistd.h》
　　#include 《stdio.h》
　　#include 《stdlib.h》
　　int main（void）
　　{
　　pid_t result;
　　/*調用fork（）函數*/
　　result = fork（）;
　　/*通過result的值來判斷fork（）函數的返回情況，首先進行出錯處理*/
　　if（result == -1）
　　{
　　printf（“Fork error\n”）;
　　}
　　else if （result == 0） /*返回值為0代表子進程*/
　　{
　　printf（“The returned value is %d\n
　　In child process！！\nMy PID is %d\n”，result，getpid（））;
　　}
　　else /*返回值大于0代表父進程*/
　　{
　　printf（“The returned value is %d\n
　　In father process！！\nMy PID is %d\n”，result，getpid（））;
　　}
　　return result;
　　}
　　將可執(zhí)行程序下載到目標板上，運行結果如下所示：
　　$ arm-linux-gcc fork.c –o fork （或者修改Makefile）
　　$ 。/fork
　　The returned value is 76 /* 在父進程中打印的信息 */
　　In father process！！
　　My PID is 75
　　The returned value is ：0 /* 在子進程中打印的信息 */
　　In child process！！
　　My PID is 76
　　從該實例中可以看出，使用fork（）函數新建了一個子進程，其中的父進程返回子進程的PID，而子進程的返回值為0。
　　（4）函數使用注意點。
　　fork（）函數使用一次就創(chuàng)建一個進程，所以若把fork（）函數放在了if else判斷語句中則要小心，不能多次使用fork（）函數。
　　小知識由于fork（）完整地復制了父進程的整個地址空間，因此執(zhí)行速度是比較慢的。為了加快fork（）的執(zhí)行速度，有些UNIX系統設計者創(chuàng)建了vfork（）。vfork（）也能創(chuàng)建新進程，但它不產生父進程的副本。它是通過允許父子進程可訪問相同物理內存從而偽裝了對進程地址空間的真實拷貝，當子進程需要改變內存中數據時才復制父進程。這就是著名的“寫操作時復制”（copy-on-write）技術。
　　現在很多嵌入式Linux系統的fork（）函數調用都采用vfork（）函數的實現方式，實際上uClinux所有的多進程管理都通過vfork（）來實現。
　　2．exec函數族
　　（1）exec函數族說明。
　　fork（）函數是用于創(chuàng)建一個子進程，該子進程幾乎復制了父進程的全部內容，但是，這個新創(chuàng)建的進程如何執(zhí)行呢？這個exec函數族就提供了一個在進程中啟動另一個程序執(zhí)行的方法。它可以根據指定的文件名或目錄名找到可執(zhí)行文件，并用它來取代原調用進程的數據段、代碼段和堆棧段，在執(zhí)行完之后，原調用進程的內容除了進程號外，其他全部被新的進程替換了。另外，這里的可執(zhí)行文件既可以是二進制文件，也可以是Linux下任何可執(zhí)行的腳本文件。
　　在Linux中使用exec函數族主要有兩種情況。
　　n 當進程認為自己不能再為系統和用戶做出任何貢獻時，就可以調用exec函數族中的任意一個函數讓自己重生。
　　n 如果一個進程想執(zhí)行另一個程序，那么它就可以調用fork（）函數新建一個進程，然后調用exec函數族中的任意一個函數，這樣看起來就像通過執(zhí)行應用程序而產生了一個新進程（這種情況非常普遍）。