Linux---进程控制(创建、终止、等待)

创建进程


fork函数

在Linux中,从已存在进程中创建一个新的进程。新进程为子进程,而源进程为父进程。

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。每个进程都将可以开始他们自己的旅程。

#include<unistd.h>
#include<stdio.h>

int main(void)
{
       pid_t pid;
       printf("befor: pid is %d\n", getpid());
       if((pid = fork()) == -1)
       {          
           perror("fork()");
       }
       printf("After:pid is %d,fork return %d\n", getpid(),pid);
       sleep(1);
       return 0;
}

这里写图片描述

一共有三行输出,一行before,两行after。进程4480打印befor消息,再打印after。另一个after有子进程(4481)打印。子进程(4481)没有打印before消息。
由此可知:fork之前父进程独立执行,fork之后,父子执行流分别执行。但是fork之后谁先执行由调度器决定。

fork函数返回值

  • 子进程返回0
  • 父进程返回子进程的pid
fork常规用法
  • 一个父进程希望复制自己,使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返回之后,调用exec函数。
fork调用失败的原因
  • 系统中进程太多
  • 实际用户的进程数超过了限制

vfork函数

用来创建子进程

  • vfork用于创建一个子进程,而子进程和父进程共享地址空间。(fork的子进程具有独立地址空间)
  • vfork保证子进程先运行,在它调用exec或(exit)之后父进程才可以被调度运行。
一个问题—vfork创建的子进程, 直接return为什么会出现崩溃

return会释放掉地址空间,而vfork创建的子进程和父进程共享同一块地址空间,子进程return后父进程没有了地址空间所以报错,只能使用exit(0)进行退出。

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。

进程退出方法

正常终止(可以通过echo $?查看进程推出码)
  1. 从main返回
  2. 调用exit
  3. _exit
异常退出
  • crl+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,但仅有低8位可以被父进程调用。所以_exit(-1)时,在终端执行$?发现返回值为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。
    这里写图片描述

return退出

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的返回值当作exit的参数。

进程等待


父进程通过进程等待的方式,回收子进程资源,获取子进程退出信息。

wait方式
  1. 阻塞等待:”我会一直在这里等你,等你回来”
  2. 非阻塞等待:
    “你好了没?”“没有”“那我先去干点别的”
    “你好了没?”“没有”“那我继续去干点别的”


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