Процесс-родитель создает дочерние процессы, которые, в свою очередь, создают другие процессы, тем самым формируя дерево процессов.
Возможны различные подходы к созданию процессов, с точки зрения возможности совместного использования (разделения) ресурсов процессом-родителем и дочерним процессом, с точки зрения возможности их параллельного выполнения и с точки зрения адресации и использования памяти.
Разделение ресурсов. Возможны следующие подходы:
Процесс-родитель и дочерние процессы разделяют все ресурсы; Дочерние процессы разделяют подмножество ресурсов процесса-родителя; Процесс-родитель и дочерний процесс не имеют общих ресурсов. Исполнение. Возможны следующие подходы:
Процесс-родитель и дочерние процессы исполняются совместно; Процесс-родитель ожидает завершения дочерних процессов. Адресация и использование памяти.Возможны следующие подходы:
Адресное пространство дочернего процесса копирует адресное пространство процесса-родителя; у дочернего процесса имеется программа, загруженная в него; Дочерний процесс исполняется в том же пространстве памяти, что и процесс-родитель (облегченный процесс). В системе UNIX сформулированные вопросы решены следующим образом. fork – системный вызов, создающий новый процесс. Он клонирует память процесса-родителя и создает для дочернего процесса новое виртуальное адресное пространство. После этого выполняется еще один системный вызов - exec (execve) – системный вызов, с целью замены пространства памяти процесса новой программой. Дочерний процесс продолжает выполняться вместо процесса родителя.
На рис. 8.7 изображено дерево процессов в системе UNIX.
Рис. 8.7. Дерево процессов в системе UNIX.
При запуске системы создается корневой процесс root. Он, в свою очередь, создает три дочерних процесса: init – инициализация системы; pagedaemon – процесс-демон(процесс, постоянно находящийся в системе до ее перезапуска), управляющей страничной организацией памяти; swapper – процесс, управляющий откачкой и подкачкой. Процесс init после инициализации системы запускает пользовательские процессы. Последние, в свою очередь, могут запускать новые и т.д.