進程控制

進程創建

fork

從已經存在的進程創建一個進程，新進程稱爲子進程，原進程稱爲父進程，調用此函數子進程返回0，父進程返回子進程的進程ID

進程調用fork之後：

分配新的內存和數據塊給子進程
將父進程的數據拷給子進程

調用失敗的原因：

系統內有太多的進程
實際用戶的進程數達到了最大值

fork之後父子進程一起執行代碼，但是誰先執行由調度器決定

通常父子進程的代碼共享，當父子進程不在寫入數據的時候，此時數據也共享，但是當父子進程任一方寫入數據時，便以寫時拷貝的方式各自拷貝一個副本

int main()
{
  pid_t ret = fork();
  printf("ret = %d\n,pid = %d\n,ppid = %d\n",ret,getpid(),getppid());
  return 0;
}

vfork

概念：

vfork創建的進程共享同一塊地址空間
vfork後的子進程先執行，在子進程調用完exec之後，父進程再執行

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int g_val = 100;
int main()
{
  pid_t id = vfork();
  if(id == 0)
  {
    g_val = 200;
    printf("before: [%d],pid:[%d],ppid:[%d]\n",g_val,getpid(),getppid());
    exit(0);
  }
  else if(id > 0)
  {
    printf("after: [%d],pid:[%d],ppid:[%d]\n",g_val,getpid(),getppid());
  }
 
  return 0;
}

我們可以發現g_val的值改變了，這就證明事實上父子進程就是共享地址空間

進程終止

退出情況

代碼運行完成，結果正確
代碼運行完成，結果不正確
代碼運行時一場終止

退出方式

正常退出（main函數返回，調用exit，調用_exit）用echo $? 來查看進程的退出碼
異常退出（ctrl+c異常終止）

_exit函數（系統調用）

函數原型：void _exit(int status);
status中定義了進程的終止狀態，但是隻有低8位可以用

exit函數

void exit(int status);
底層還是調用了_exit系統調用
但是在調用_exit之前，執行清理函數，關閉了所有打開的文件描述符

我們可以畫個圖來理解一下

return:return n 即 exit(n),因爲調用main的函數運行時會將main的返回值當做exit的參數

進程等待

當子進程退出，如果父進程不管不顧，此時子進程就會變成殭屍進程，造成內存泄漏，並且此時用kill指令也殺不死這個進程，因爲誰也沒辦法殺死一個已經死去的進程,此時進程等待就尤爲重要

進程等待的方法

pid_t wait(int status):成功返回進程等待的子進程的id，失敗返回-1，輸出型參數，得到進程的返回狀態

pid_t waitpid(pid_t pid,int status,int options);正常返回等待進程的pid，調用出錯返回-1
此時的進程等待都是阻塞式等待，就是隻要子進程沒有結束，那麼父進程就一直啥也不幹，就一直等待子進程結束

在進程等待的時候

當我們使用wait，waitpid等待進程的時候，如果等待的該進程已經退出的話，那麼函數直接返回，釋放資源，獲得子進程的退出信息
如果在任意時刻調用wait/waitpid的時候，如果子進程沒有退出且正在運行，那麼父進程就會一直阻塞式的等待
如果不存在該進程，那麼直接出錯返回

獲取子進程的退出狀態（status）

status:我們可以用命令echo $？獲取到現在爲止的最近的進程的退出狀態，它是一個輸出型參數，我們可以把它當做一個位圖來理解

這張圖只是status的低16比特位，那在代碼裏我們也可以這樣獲取進程的退出狀態

正常退出：status & 0x7f == 0; 獲得進程的退出碼：(status >>8) &0xff

異常退出狀態：返回一個終止的信號碼：status & 0x7f

進程的程序替換

我們在用fork創建子進程之後，子進程執行的是和父進程相同的代碼，但有可能是代碼的不同分段，所以子進程往往要帶哦用exec函數（一簇代碼，並不是一個代碼）去執行其他的代碼。當進程調用exec函數的時候，進程的數據和代碼全部被新程序替換，從新的代碼開始執行，但是調用exec函數不會產生新進程，所以該子進程的進程ID是沒有改變的

我們來了解一下這6個exec函數