Linux - 进程控制(创建和终止)

1.进程创建

fork函数初识

在linux中fork函数时非常重要的函数，它从已存在进程中创建一个新进程。新进程为子进程，而原进程为父进程。

返回值：子进程返回0，父进程返回子进程id，出错返回-1
getpid()获取子进程id，getppid()获取父进程id

运行程序，发现红线的是父进程的pid，而黄线的pid是bash进程

进程调用fork，当控制转移到内核中的fork代码后，内核做：

分配新的内存块和内核数据结构给子进程 将父进程部分数据结构内容拷贝至子进程 添加子进程到系统进程列表当中 fork返回，开始调度器调度

当一个进程调用fork之后，就有两个二进制代码相同的进程。而且它们都运行到相同的地方。但每个进程都将可以 开始它们自己的旅程，看如下程序。

这里看到了三行输出，一行before，两行after。进程28358先打印before消息，然后它有打印after。另一个after 消息有28359打印的。注意到进程28359没有打印before，为什么呢？如下图所示

所以，fork之前父进程独立执行，fork之后，父子两个执行流分别执行。注意，fork之后，谁先执行完全由调度器 决定。所以第一个After返回的是父进程pid，而子进程返回0。

写时拷贝

通常，父子代码共享，父子再不写入时，数据也是共享的，当任意一方试图写入，便以写时拷贝的方式各自一份副 本。具体见下图:

为什么要写时拷贝，而不是直接创建进程的时候拷贝一份呢？

操作系统不允许任何的浪费内存的行为，写时拷贝本质是按需申请资源的策略。

fork常规用法

1.一个父进程希望复制自己，使父子进程同时执行不同的代码段。例如，父进程等待客户端请求，生成子进程来处理请求。
2.一个进程要执行一个不同的程序。例如子进程从fork返回后，调用exec函数。

fork调用失败的原因

1.系统中有太多的进程
2.实际用户的进程数超过了限制

2.进程终止

进程退出场景

代码运行完毕，结果正确 代码运行完毕，结果不正确 代码异常终止

进程常见退出方法

1.正常终止（可以通过 echo $? 查看进程退出码）：

1. 从main返回 2. 调用exit 3. _exit

$?：只会保留最近一次执行的进程的退出码！

下面的程序是查看退出码文件，strerror函数

不是所有的退出码都遵循C语言，下面的退出码1 No such process，C语言中退出码是3

2.异常退出：

ctrl + c，信号终止

_exit函数 ：

#include <unistd.h>
void _exit(int status);
// 参数：status 定义了进程的终止状态，父进程通过wait来获取该值

说明：虽然status是int，但是仅有低8位可以被父进程所用。所以_exit(-1)时，在终端执行$?发现返回值 是255。

exit函数 ：

#include <unistd.h>
void exit(int status);

exit最后也会调用exit, 但在调用exit之前，还做了其他工作：

1. 执行用户通过atexit或on_exit定义的清理函数。
2. 关闭所有打开的流，所有的缓存数据均被写入
3. 调用_exit

int main()
{printf("hello");exit(0);
}int main()
{printf("hello");_exit(0);
}

3.return退出

return是一种更常见的退出进程方法。执行return n等同于执行exit(n),因为调用main的运行时函数会将main的返 回值当做 exit的参数。

如何理解进程退出？

OS内少了一个进程，OS就要释放进程对应的内核数据结构+代码和数据