進程控制

（創(chuàng)建、終止，等待，程序替換）

進程創(chuàng)建：
pid_t fork();父子進程，數(shù)據(jù)獨有，代碼共享，各有各的地址
pit_t vfork();父進程阻塞，直到子進程exit退出或者程序替換之后（同時運行會出現(xiàn)?；靵y），因為它的父子進程是共用地址
顯然vfork創(chuàng)建子進程效率更高，但是fork在實現(xiàn)寫時拷貝技術后效率得到大大提升
寫時拷貝技術：子進程創(chuàng)建出來后，有自己的虛擬地址，有自己的頁表，但是并沒有給子進程重新開辟數(shù)據(jù)的空間進行拷貝，而是等到“寫時”–這塊空間中的數(shù)據(jù)即將要發(fā)生變化時，給子進程重新開辟，避免了申請空間但子進程不用，而造成的效率降低
終止：main函數(shù)return退出（僅限于main，因為main是程序的入口函數(shù)，運行完畢就會退出）
坤函數(shù)：void exit(int retval) ；系統(tǒng)調(diào)用接口 void _exit(int retval)；（不刷新緩沖區(qū)，因為對于系統(tǒng)來說就沒有緩沖區(qū)這個概念，自然就不存在刷新這一說，坤函數(shù)是有人編寫的，為了提高io效率而設置有緩沖區(qū)）
exit(0);return 0;給出的返回值就是進程的返回值

//會創(chuàng)建多少個子進程（main進程不算）
int main(int argc,char* argv[])
{fork();fork()&&fork()||fork();fork();
}

進程等待：父進程創(chuàng)建子進程后，等待子進程退出，獲取退出子進程的退出碼釋放子進程資源，避免僵尸進程。
操作： int wait(int* status) ； status參數(shù)是一個int型空間地址，用于向指定空間存放子進程的退出返回值
wait：阻塞等待任意一個子進程退出，獲取返回值，釋放資源
int waitpid(pid_t pid,int* status,int options)；
waitpid：可以等待任意一個子進程退出，或者等待指定的子進程退出，并且等待可以阻塞也可以非阻塞。返回值：子進程pid 0–沒有子進程 ； 出錯返回-1
pid > 0等待指定pid子進程退出 ； -1表示任意
options ： 0–默認阻塞等待 ；WNOHANG–設置為非阻塞（當前沒有子進程會立即報錯返回）
進程的退出碼：status
status總共四個字節(jié)，實際的退出碼保存在低16位的高8位部分，進程異常退出信號值保存在低7位
程序替換：替換一個進程正在調(diào)度管理的程序（讓一個已有pcb調(diào)度管理一個新的程序運行）
實現(xiàn)：通過exec函數(shù)族（execl，execlp，execle，execv，execvp，execve），將新程序加載到內(nèi)存中，修改當前pcb的頁表映射信息，初始化虛擬地址空間，這時候pcb將調(diào)度新的程序運行
阻塞操作簡單，但是對資源利用率較低
非阻塞操作復雜一些（通常要循環(huán)操作），資源利用率高
在合適的時候采用

#include<stdio.h>                                                                                                 2 #include<unistd.h>3 #include<sys/types.h>4 #include<sys/wait.h>5 #include<stdlib.h>6 int main()7 {8   pid_t ret=fork();9   if(ret<0)10     perror("fork error");11   else if(ret==0)12   {13     printf("i am child process;pid:%d   ppid:%d\n",getpid(),getppid());14     printf("3秒后退出");15     sleep(3);16     exit(100);//設置退出碼為10017   }18   printf("父進程;pid:%d\n",getpid());19   int status=0;20   pid_t st=wait(&status);21   if((status&0x7f)==0)//異常退出值，存在第七位，為0表示正常退出，!0為異常退出22     printf("等待成功，子進程pid：%d,狀態(tài)信息：status=%d，退出碼是：%d\n",st,status,(status>>8&0xff));23   else24     printf("子進程異常退出\n");25   return 0;26 }

程序替換：加載一個新的程序到內(nèi)存中，將指定的進程的pcb頁表映射信息進行修改，讓其調(diào)度管理新的程序運行。
操作接口：
** int execve(char* path,char* argv[],char* env[]) **
功能：將path這個路徑名所指定的程序加載到內(nèi)存中，然后讓當前進程調(diào)度管理這個程序的運行額，而程序運行有可能會有運行參數(shù)（argv）和環(huán)境變量（env）
返回值：失敗返回-1 ； 替換成功沒有返回值（因為替換成功就運行新的程序了）

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<errno.h>
#include<string.h>
int main()
{int a=0;a++;//execl("/usr/bin/ls","ls","-la",NULL);//可變參數(shù)列表，要以null結(jié)尾//execlp("ls","ls","-lh",NULL);//不需要給path路徑，但要在PATH中能找到extern char** environ;//execle("/usr/bin/pwd","/usr/bin/pwd",NULL,NULL);//可變參數(shù)列表以NULL結(jié)尾，組織變量設為NULLchar* argv[10]={NULL};argv[0]="/usr/bin/tree";//argv[1]="NULL";execve("/usr/bin/tree",argv,environ);//系統(tǒng)接口，其他都是C語言對系統(tǒng)調(diào)用接口的封裝printf("%s",strerror(errno));printf("%d\n",a++);return 0;
}

shell是一個軟件，命令行解釋器，捕捉用戶的輸入，了解用戶想要什么，執(zhí)行對應的shell指令程序，起到用戶和內(nèi)核之間的溝通橋梁

用程序替換實現(xiàn)簡單shell（minshell），這個代碼還有許多可升級的地方，比如它無法刪除，如果輸入錯誤，那么只能讓它出錯，一次下次重輸，沒有保存之前輸入的指令，僅僅只是簡單通過字符串接收指令，通過程序替換執(zhí)行

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/stat.h>
#include<sys/wait.h>
#include<string.h>
/** 模擬實現(xiàn)shell，運用程序替換* */
int main()
{ while(1){printf("【user%host ~ 】$ ");fflush(stdout);char cmd[1024]={0};fgets(cmd,1023,stdin);cmd[strlen(cmd)-1]='\0';int argc=0;char*argv[32]={NULL};char* ptr=cmd;argv[argc++]=strtok(cmd," ");//字符串分割while((argv[argc]=strtok(NULL," "))!=NULL){argc++;}if(strcmp(argv[0],"cd")==0){chdir(argv[1]);continue;}pid_t child_pid=fork();if(child_pid<0){perror("fork error");continue;}else if(child_pid==0){execvp(argv[0],argv);perror("execvp error");exit(-1);}wait(NULL);}return 0;
}