Linux----进程控制（上）

Linux----进程控制（上）

Linux----进程控制（上）

1）进程创建

fork()

① fork()返回值为什么有两个（返回两次）？② fork()常见使用场景③ fork()调用失败的原因 2）进程终止

进程退出的情况分类进程退出方法

①exit()②_exit() 在 *** 作系统角度理解进程终止

1）进程创建 fork()

在 Linux----进程概念（下）中讲到了fork(),这里详讲

作用：
此函数创建一个新进程。 返回值是子进程中的零，父进程中子进程的进程 ID 号，或者错误时为 -1。 在-1情况下，ERRNO 指示问题。 在子进程中，PROCINFO[“pid”] 和 PROCINFO[“ppid”] 被更新以反映正确的值

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进程调用fork，当控制转移到内核中的fork代码后，内核：

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
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(没有顺序规定)

创建子进程，本质是系统多了一个进程，多了一套以父进程为模的板进程相关的数据结构，在不写入的情况下，用户的代码和数据是父子共享的

① fork()返回值为什么有两个（返回两次）？

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
（写时拷贝的过程实现，OS参与完成）

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一般是这样：pid_t pid = fork();

pid是一个变量，返回的时候，本质是把返回值写入到变量，写入的时候就是写时拷贝父子页表映射数据到了不同的内存区域

写时拷贝：保证父子进程的独立性

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为什么要写时拷贝？

所有的数据，不是父和子都会写入，不需要写入修改的数据(只读)，拷贝是没有意义的浪费内存和系统资源fork时，创建数据结构，如果还要将数据拷贝一份，fork效率的降低fork本身就是向系统要更多的资源，要更多的资源更容易导致fork失败

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注意： 代码段也会发生类似写时拷贝的问题

② fork()常见使用场景

场景：

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。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

③ fork()调用失败的原因

原因：

系统中有太多的进程实际用户的进程数超过了限制

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2）进程终止

main函数里的return 0;是什么?
return代表进程推出， 0是进程的退出码表示成功

进程退出的情况分类

代码运行完毕，结果正确,退出码为0代码运行完毕，结果不正确，退出码!0代码异常终止，退出码无意义（野指针，，越界...）

使用 echo $? 查看最近一次执行的程序的退出码
在C中提供了错误码list,如下代码可以查看，使用了函数strerror()查看二进制对应的错误信息

int main()
{
	for(int i=0;i<100;i++){
		printf("%d: %sn",i,strerror(i));//C提供的错误码列表
	}
	return 0;
}

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进程退出方法 ①exit()

#include
void exit(int status);
status 定义了进程的终止状态，父进程通过wait来获取该值

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return和exit的区别：

非main函数的return不是终止程序，而是结束函数exit无论在哪里，都是直接终止程序

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exit()会做：

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

②_exit()

#include
void _exit(int status);

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exit和_exit区别：

exit:在退出的的时候，会进行后续资源处理，包括刷新缓冲区_exit: 在退出的的时候，不会进行后续资源处理，直接终止进程

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int main()
{
	printf("hello  world");
	_exit(20);
	return 0;
}

int main()
{
	printf("hello  world");
	exit(20);
	return 0;
}

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在 *** 作系统角度理解进程终止

核心思想：

“释放”曾经为了管理进程所维护的所有数据结构对象释放程序代码和数据占用的内存空间取消曾经该进程的链接关系

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这里的释放，不是真的把数据结构对象销毁，而是设置为不用状态，然后保存起来，如果不用的对象多了，就有一个"数据结构池"
同样，释放程序代码和数据占用的内存空间 不是代码和数据清空，而是把内存设置为无效
"数据结构池"提高了效率，因为每次申请空间都会耗时，初始化强转