如何知道进程是父进程还是子进程

Question

如何识别进程是否是使用其进程的另一进程的子/孙pid？

Answer 1

进程ID:子进程和父进程

所有正在运行的程序都有唯一的进程ID.的 进程ID,一个非负整数,是一个过程,是唯一的标识符 总是唯一的.但是,可以重用进程ID.

当进程终止时,其ID可以重用.某些系统会延迟重用,以便新创建的进程不会与旧进程混淆.

某些ID是"保留"的,因为系统进程正在使用它们,例如调度程序进程.另一个示例是始终占用PID 1 的init进程.根据系统,可能会主动保留ID.

运行命令

> ps -eaf | head -n 5
UID        PID  PPID  C STIME TTY          TIME CMD
root         1     0  0 11:49 ?        00:00:02 /sbin/init splash
root         2     0  0 11:49 ?        00:00:00 [kthreadd]
root         3     2  0 11:49 ?        00:00:00 [ksoftirqd/0]
root         5     2  0 11:49 ?        00:00:00 [kworker/0:0H]

和

> pidof init
1

将允许您独立验证这一点.¹

在C中,我们可以使用以下函数来获取调用进程的进程ID和调用进程的父进程ID,

#include <unistd.h>

pid_t getpid(void);
pid_t getppid(void);

流程可以创建其他流程.创建的进程称为" 子进程 ",我们将创建它们的进程称为" 父进程 ".

使用fork()创建一个新进程

要创建子进程,我们使用系统调用 fork()

#include <unistd.h>

pid_t fork(void);

该函数由父进程调用一次,但它返回两次.子进程中的返回值为0,父进程中的返回值是新子进程的进程ID.¹

进程可以有多个子进程,但是没有系统调用进程来获取其所有子进程的进程ID,因此父进程会观察子进程的返回值,并可以使用这些标识符来管理它们.

一个进程只能有一个父进程,它总是可以通过调用获得getppid.

孩子是复制父的,它得到一个复制母公司的数据空间,堆和栈的.他们不共享这些内存部分!²

我们将编译并执行以下代码片段以查看其工作原理,

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

int main(void) {
    int var = 42; // This variable is created on the stack
    pid_t pid;

    // Two processes are created here
    //                 v~~~~~~~~~~|
    if ((pid = fork()) < 0) {
        perror("Fork failed");
    } else if (pid == 0) { // <- Both processes continue executing here
        // This variable gets copied
        var++; 

        printf("This is the child process:\n"
               "\t my pid=%d\n"
               "\t parent pid=%d\n"
               "\t var=%d\n", getpid(), getppid(), var);

    } else {
        printf("This is the parent process:\n"
               "\t my pid=%d\n"
               "\t child pid=%d\n"
               "\t var=%d\n", getpid(), pid, var);

    }


    return 0;
}

我们将在执行程序时看到,无法保证首先执行哪个进程.它们甚至可以同时操作,有效地交错输出.³

$ # Standard compilation
$ gcc -std=c99 -Wall fork_example1.c -o fork_example1
$ # Sometimes the child executes in its entirety first
$ ./fork_example1
This is the child process:
     my pid=26485
     parent pid=26484
     var=43
This is the parent process:
     my pid=26484
     child pid=26485
     var=42
$ # and sometimes the parent executes in its entirety first
$ ./fork_example1
This is the parent process:
     my pid=26461
     child pid=26462
     var=42
This is the child process:
     my pid=26462
     parent pid=26461
     var=43
$ # At times the two might interleave
$ ./fork_example1
This is the parent process:
     my pid=26455
This is the child process:
     my pid=26456
     parent pid=26455
     var=43
     child pid=26456
     var=42

¹ PID代表进程ID,PPID代表 父进程ID.

²进程ID 0保留供内核使用,因此0不可能是子进程ID.

³许多系统不执行这些内存段的完整副本,而只是在任一进程执行写操作时才创建副本.最初,共享区域被内核标记为"只读",并且每当进程尝试修改这些区域时,内核都会授予每个进程自己的内存副本.

⁴标准输出被缓冲,因此它不是一个完美的例子.