【Linux】进程创建

1.进程创建

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

创建子进程除了fork还有vfork：

vfork 用于创建一个子进程，而子进程和父进行共享地址空间，fork的子进程有独立的地址空间
vfork保证子进程先运行，在它调用exec或exit（return不行）之后父进程才可能被调度运行。vfork也有两个返回值

注意：在任何一个系统实现的vfork都有问题，所有不要用vfork，就算是fork实现了写实拷贝，也没有vfork高效

2.进程终止

进程提出场景：

代码运行完毕，结果正确
代码运行完毕，结果不正确
代码没跑完，异常终止（while(1)永远跑不完，只能ctrl +异常终止，absort,kill pid）

进程常见退出方法：

正常终止：（可以通过echo $?查看进程退出码，只保存离它最近的退出码）

从main返回
调用exit
_exit（系统调用,强制退出）

return只有在main函数中才会退出进程，参数表示退出码，而exit（）在任何时候使用都会退出进程，参数表示退出码，退出码表示进程退出信息，除了exit()可以退出进程，_exit()也可以，但_exit()是强制退出，而exit()退出时还会做些收尾工作，像刷新缓冲区等

异常退出：

ctrl +c，信号终止
absort
kill pi

3.进程等待（子进程必须被等待）

进程等待的重要性：

子进程退出，父进程不管不顾，就可能造成僵尸进程，进而造成内存泄漏
我们要知道父进程派给子进程的任务完成情况，如：子进程运行完成，结果是对还是不对，或者是否正常退出等
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

等待方法：

（1）pid_t wait(int *status) // 阻塞，直到有一个子进程死亡，回收返回

注：wait（NULL）可以回收僵尸进程，但是只能回收一个

需要了解的宏：

WEXITSTATUS(status)：得到子进程的退出码
WIFEXITED(status)：如果正常退出，返回真两个经常搭配使用，先判断后使用
WIFSIGNALED(status)：如果是信号令其死亡，返回真
WIERMSIG(status)：获得杀死进程的的信号

（2）pid_t wait(pid_t pid , int *status , int options);//第一个参数为要等待的子进程pid；如果是-1，表示等待任意子进程，第三个参数默认为0；waitpid()也可以回收僵尸进程

返回值：当正常返回的时候waitpid返回收集到的子进程的pd，如果被设置为WNOHANG，返回0，出错返回-1

参数pid：

等待情况：

如果子进程已经退出，调用wait/waitpid，wait/waitpid会立即返回，并且释放资源，获得子进程退出信息如果在任意时刻调用wait/waitpid，子进程存在且正常运行，则进程可能阻塞
如果子进程不存在，则立即出错返回

4.进程替换

想想在一个shell终端，我们敲下ls命令后，ls命令是怎样被执行的呢，很容易想到，ls的代码开始肯定在磁盘上，那么它是如何及加载到内存然后被执行的呢，这里就用到了进程替换

如果shell终端直接将ls的代码替换它自己，那么ls执行失败，它自己也会崩掉，所以它一定是创建了一个子进程，自己就指向原代码，让ls的代码将子进程的代码替换，子进程执行ls的代码

注：进程替换并没有创建新进程，所以pid不变

// 用file指定的程序替换当前进程
int execvp(const char *file,  // 可执行程序的名字
		char *const argv[]);  // main函数的命令行参数
成功，没有返回值，失败，返回-1

int execl(const char *path, const char *arg, ...);
int execlp(const char *file, const char *arg, ...);
int execle(const char *path, const char *arg,
           ..., char * const envp[]);
int execv(const char *path, char *const argv[]);
int execvp(const char *file, char *const argv[]);
int execve(const char *filename, char *const argv[],
                  char *const envp[]);

p : PATH
v : vector
l : list
e : environment

execvp第一个参数为替换文件，第二个参数为main函数的命令行参数，第一个是替换程序的可执行名，必须以NULL结尾

小案例

（1）mysystem

这里就是用fork创建子进程，子进程用execvp进程替换，父进程用waitpid阻塞等待子进程

（2）myshell

【Linux】进程创建

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