Linux进程总结（下）
进程创建
fork()
原理：为子进程重新创建一个task_struct，以及对应的虚拟地址空间和页表，并且将父进程的 数据（包括缓冲区的数据）和代码拷贝一份至子进程pcb中
返回值：对父进程而言：fork()成功返回子进程的进程id；失败返回-1.
对子进程而言：fork()成功返回0；失败返回-1。
fork返回值验证代码：
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
pid_t pid;
int count = 0;
printf("before: pid = %d\n", getpid());
pid = fork();
if(pid < 0) {
perror("fork");
}
else if(pid == 0){
printf("child：pid = %d, return = %d\n", getpid(), pid);
exit(0);
}
printf("after: pid = %d, return = %d\n", getpid(), pid);
return 0;
}
失败原因：系统资源不够，无法再次创建进程
用户的进程数超过了限制
模拟不可再创建进程代码：
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
pid_t pid;
int count = 0;
while(1){
pid = fork();
usleep(2000);
if(pid < 0)
{
printf("this computer can fork %d times\n",count);
return 1;
}
else if(pid == 0){
printf("child have %d\n", count);
exit(0);
}
count++;
}
return 0;
}
vfork()
原理： 只为子进程创建一个task_struct，父子进程共享虚拟地址空间，父子进程中的任意一 个进程修改了数据，那么父子进程中的数据也会被修改
保证子进程先于父进程运行，并且只有子进程调用了exit之后，父进程才可以运行
代码验证：
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
int value = 100;
pid_t pid = vfork();
if(pid == 0)
{
printf("child, pid = %d, ppid = %d, value = %d\n",getpid(), getppid(), value);
value = 2020;
sleep(1);
printf("child, pid = %d, ppid = %d, value = %d\n",getpid(), getppid(), value);
exit(0);
}
printf("child, pid = %d, ppid = %d, value = %d\n",getpid(), getppid(), value);
sleep(2);
printf("child, pid = %d, ppid = %d, value = %d\n",getpid(), getppid(), value);
return 0;
}
进程终止：
三种退出情景：
1.代码运行完毕，结果正确
2.代码运行完毕，结果不正确
3.代码运行异常终止
退出方法：(echo $? : 查看上一条命令的退出码)
main函数（主函数）中退出
return
exit(num)
调用exit(num)退出
调用_exit(num)退出
exit()、return、_exit()的区别：
1.return只有在主函数中才能结束进程，在非主函数中，只能退出该函数
2.return 在主函数中调用相当于exit()
3.exit() 是温和式退出，在调用了exit之后，进程会刷新缓冲区，关闭文件等…
4._exit() 是粗暴式退出，一旦调用_exit()后，进程会直接释放所有资源，结束进程
5.exit()和_exit() 在进程任意位置都能直接结束进程，其参数代表进程退出码！
注：char* strerror(int num); 作用是将错误编号num 转换为字符串的错误信息
进程等待
必要性:避免形成僵尸进程，造成内存泄漏，资源浪费
等待方法
1.阻塞式等待：
pid_t wait(int* status);
成功返回被等待的进程的进程id
失败返回-1
status是一个输出型参数，代表获取子进程的退出状态（退出码）
2.非阻塞式等待：
pid_t waitpid(pid, status, options)
pid 设置为-1，表示等待任意进程
>0 表示要等待的进程的进程id
option ：一个选项参数 可man了解
status（子进程退出状态（退出码））
如图：
相当于一个位图，4个字节，32个比特位
但是只用到了 低16位比特位
其中高8位代表退出码，低8位表示核心转储（第七位）和终止信号
进程若正常退出，那么只有退出码，没有终止信号（只用到高8位）
若异常退出，那么没有退出码，只有终止信号（只用到低8位）
进程程序替换
重点：程序替换，并没有创建新的进程，只是将原有的代码和数据替换为新的可执行程序的代码 和数据
程序替换函数
execl(文件路径，变长的命令行参数…) 命令行参数必须以NULL结尾
execlp(文件名，变长的命令行参数…)
execle(文件路径，变长的命令行参数…，自己配置的环境变量数组)
execv(文件路径，命令行参数数组)
execvp(文件名，命令行参数数组)
execve(文件路径，命令行参数数组，自己配置的环境变量数组)
注：替换成功之后，程序便从替换处开始执行新的程序，不再返回
替换成功，没有返回值，替换失败，返回-1
只有execve是系统调用函数，其他均是被封装的库函数
进程替换 ls 指令 代码：
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
//execl("/usr/bin/ls", "ls", "-al", NULL);
printf("-----------\n");
//execlp("ls", "ls", "-al", NULL);
char* env[] = {
"AAAA=aaaa",
NULL, //must use NULL become last
};
//execle("./a.out", "./a.out", NULL, env);
//printf("---------------\n");
char* argv[] = {
"ls",
"-al",
NULL
};
char *argv1[] = {"./a.out", NULL};
//execv("/usr/bin/ls", argv);
//execvp("ls", argv);
execve("./a.out", argv1, env);
}
关于一些细的知识点，还是有些不熟，我会下次补全！！