【Linux】进程（9）：进程控制1

大家好，我是苏貝，本篇博客带大家了解Linux进程（9）进程控制1，如果你觉得我写的还不错的话，可以给我一个赞👍吗，感谢❤️

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1 fork函数

如果fork出错，那就不创建子进程，给父进程返回-1

为什么给父进程返回的是子进程的pid？
为了让父进程方便对子进程进行标识，进而进行管理

如何理解进程具有独立性？
进程=内核的相关管理数据结构（task_struct+mm_struct+页表）+代码和数据。对于不是父子进程的多个进程，上面的5个都不同，自然具有独立性。对于父子进程，task_struct自然不同；子进程的mm_struct和页表都是拷贝父进程的，但每个进程都有自己独立的mm_struct和页表，所以也互不影响；代码是共享的，也是只读的，所以父子进程互不影响；对于数据：父子不写入时，数据也是共享的；如果其中一个进程想要对数据进行写入，会发生写时拷贝，因此父子进程也互不影响。所以，父子进程也具有独立性，所以进程具有独立性

2 进程终止

（A）终止是在做什么？

1. 释放曾经的代码和数据所占据的空间
2. 释放内核数据结构（mm_struct和页表）的空间，但是task_struct会维持一段时间，变成Z状态（僵尸状态），进程要维持自己的退出信息，退出信息位于task_struct中，未来让父进程进行读取

（B）退出码

退出码是在进程执行结束后，系统返回给使用者的一个数值，用以表示进程的执行状态。main函数最后的return后面的数字是退出码。

所以上面代码的退出码就是0，那如何查看退出码呢？用echo $?命令，Linux提供了一个专门的变量?来保存父进程获取的，最近一个子进程的退出码

修改.c文件

退出码应该为100

上面说，?是保存父进程获取的，最近一个子进程的退出码，那为什么第二次?的值是0呢？

第二次的?是保存第一个echo $?的退出码，虽然echo不是bash的子进程，但也是由bash执行的，所以照样可能会影响退出码。因为第一个echo $?运行成功，所以退出码为0

退出码有什么用呢？
告诉关心方（一般为父进程），进程把任务完成的怎么样了。
如果退出码为0，表示程序运行成功；为!0，表示失败。不同的!0值，一方面表示失败，一方面也表示失败的原因，即有对应的错误描述

现在我们来看看退出码对应的错误描述

先看strerror函数，作用：返回错误码的字符串描述。参数是错误码

修改.c文件

0表示成功，1表示操作不被允许，2表示没有该文件或目录……

关于退出码，我们可以选择使用系统默认的，也可以使用我们自定义的。
我们来试试用自定义的退出码

修改.c文件

但我们发现，如果result==-1，我们不能确定是y == 0还是y! =0，x/y == -1

修改.c文件

如果result==-1，错误码== 1，那么说明y== 0。如果result==-1，错误码== 0，说明x/y ==-1

因此，退出码可以确定代码跑完，结果是否正确。所以，你是否感觉到以前写的代码都不是很规范呢？有没有正确使用退出码呢？

（C）进程退出的3种情况

1. 代码跑完，结果正确
2. 代码跑完，结果不正确
3. 代码执行时，出现异常，提前退出了

前2个可以根据退出码判断，就不再赘述了。现在我来看看第3种情况：代码执行时，出现异常，提前退出了

我们之前在写代码的时候，一定遇到过程序崩溃的情况吧。崩溃是语言层面说的，在系统层面，是因为操作系统发现你的进程做了不该做的事情，所以将进程杀掉了。

所以进程出异常的本质是因为进程收到了OS发给进程的信号

现在我们来用野指针让进程出异常

出现异常，并报错：Segmentation fault，表示段错误。OS提前终止进程

上面说，进程出异常的本质是因为进程收到了OS发给进程的信号，现在让我们来感受一下

修改.c文件

该进程正常来讲的话，是不会有异常的

再使用kill的11号信号

此时尽管代码没有错误，但是由于进程收到了系统的信号，所以判断是 Segmentation fault，段错误标识，进程提前终止了。因此我们也可以感受到进程出异常是因为进程收到了OS发给进程的信号

因此，我们可以通过看进程退出的时候，退出信号是什么，来判断我的进程为什么异常了。如果进程没有异常，代码跑完了，那退出信号为0
请问，如果进程出现异常，提前退出了，那还需要知道退出码吗？不用了，进程出现异常，退出码就没有意义了

如何确定程序退出是3种情况的哪一种呢？

1. 先确认是否异常
2. 不是异常，就是代码跑完了，看退出码判断结果是否正确

结论：衡量一个进程退出，我们只需要知道2个数字：退出码和退出信号
退出码为0，退出信号为0，代码跑完了，结果正确
退出码为!0，退出信号为0，代码跑完了，结果不正确
退出码为0，退出信号为!0，进程出现异常
退出码为!0，退出信号为!0，进程出现异常

一个进程结束，系统会释放它对应的代码和数据的空间，释放内核数据结构（mm_struct和页表），但是task_struct会维持一段时间，变成Z状态（僵尸状态），系统会将进程的退出码和退出信号写入进程的task_struct中，等待父进程进行读取

（D） 如何终止进程

1． main函数return表示进程终止（非main函数return表示函数结束）

2． 代码调用exit函数

先了解exit函数，作用：让一个正常的进程终止，参数是退出码

修改.c文件

退出码：123

上面说，main函数return表示进程终止（非main函数return表示函数结束）。那如果是在非main函数中调用exit函数，是表示函数结束还是进程终止呢？

修改.c文件

运行程序，先进入Div函数，因为100!=0，所以执行代码exit(13)

进程并没有打印main函数的printf函数里的内容，所以在非main函数中调用exit函数，是进程终止。
所以在代码的任意位置调用exit函数，都表示进程退出

3． _exit函数 —系统调用

先了解一下_exit，作用：终止进程，参数也是退出码

修改.c文件

进程也没有打印main函数的printf函数里的内容，所以在代码的任意位置调用_exit函数，都表示进程退出

那exit函数和_exit函数有什么不同吗？

修改.c文件

结果：先等待2秒，再打印出”hello world”，这说明exit函数会冲刷缓冲区

修改.c文件

结果：等待2秒后，不会打印”hello world” ，这说明_exit函数不会冲刷缓冲区

exit vs _exit：exit函数会冲刷缓冲区，而_exit不会。
这说明，我们所说的缓冲区不在OS内，即不是内核缓冲区。

理由：

1. exit底层调用的就是_exit，因为杀掉进程本质就是释放进程对应的代码和数据，释放进程的除pcb以外的其它内核数据结构。总之，是对进程做管理的一种方式。但用户没有权利对操作系统内的字段做任何访问，包括终止一个进程。因此，exit底层一定会调用_exit系统调用

如果缓冲区在操作系统，exit能冲刷缓冲区，那么_exit也能，因为exit底层调用的就是_exit。但是_exit不能，因此缓冲区不在OS内，即不是内核缓冲区，而在_exit之上，exit先冲刷缓冲区，再调用_exit

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好了，那么本篇博客就到此结束了，如果你觉得本篇博客对你有些帮助，可以给个大大的赞👍吗，感谢看到这里，我们下篇博客见❤️