1.進(jìn)程創(chuàng)建

fork函數(shù)初識(shí)

在linux中fork函數(shù)時(shí)非常重要的函數(shù)，它從已存在進(jìn)程中創(chuàng)建一個(gè)新進(jìn)程。新進(jìn)程為子進(jìn)程，而原進(jìn)程為父進(jìn)程。

返回值：子進(jìn)程返回0，父進(jìn)程返回子進(jìn)程id，出錯(cuò)返回-1
getpid()獲取子進(jìn)程id，getppid()獲取父進(jìn)程id

運(yùn)行程序，發(fā)現(xiàn)紅線的是父進(jìn)程的pid，而黃線的pid是bash進(jìn)程

進(jìn)程調(diào)用fork，當(dāng)控制轉(zhuǎn)移到內(nèi)核中的fork代碼后，內(nèi)核做：

分配新的內(nèi)存塊和內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)給子進(jìn)程 將父進(jìn)程部分?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)容拷貝至子進(jìn)程 添加子進(jìn)程到系統(tǒng)進(jìn)程列表當(dāng)中 fork返回，開始調(diào)度器調(diào)度

當(dāng)一個(gè)進(jìn)程調(diào)用fork之后，就有兩個(gè)二進(jìn)制代碼相同的進(jìn)程。而且它們都運(yùn)行到相同的地方。但每個(gè)進(jìn)程都將可以 開始它們自己的旅程，看如下程序。

這里看到了三行輸出，一行before，兩行after。進(jìn)程28358先打印before消息，然后它有打印after。另一個(gè)after 消息有28359打印的。注意到進(jìn)程28359沒有打印before，為什么呢？如下圖所示

所以，fork之前父進(jìn)程獨(dú)立執(zhí)行，fork之后，父子兩個(gè)執(zhí)行流分別執(zhí)行。注意，fork之后，誰先執(zhí)行完全由調(diào)度器 決定。所以第一個(gè)After返回的是父進(jìn)程pid，而子進(jìn)程返回0。

寫時(shí)拷貝

通常，父子代碼共享，父子再不寫入時(shí)，數(shù)據(jù)也是共享的，當(dāng)任意一方試圖寫入，便以寫時(shí)拷貝的方式各自一份副 本。具體見下圖:

為什么要寫時(shí)拷貝，而不是直接創(chuàng)建進(jìn)程的時(shí)候拷貝一份呢？

操作系統(tǒng)不允許任何的浪費(fèi)內(nèi)存的行為，寫時(shí)拷貝本質(zhì)是按需申請(qǐng)資源的策略。

fork常規(guī)用法

1.一個(gè)父進(jìn)程希望復(fù)制自己，使父子進(jìn)程同時(shí)執(zhí)行不同的代碼段。例如，父進(jìn)程等待客戶端請(qǐng)求，生成子進(jìn)程來處理請(qǐng)求。
2.一個(gè)進(jìn)程要執(zhí)行一個(gè)不同的程序。例如子進(jìn)程從fork返回后，調(diào)用exec函數(shù)。

fork調(diào)用失敗的原因

1.系統(tǒng)中有太多的進(jìn)程
2.實(shí)際用戶的進(jìn)程數(shù)超過了限制

2.進(jìn)程終止

進(jìn)程退出場(chǎng)景

代碼運(yùn)行完畢，結(jié)果正確 代碼運(yùn)行完畢，結(jié)果不正確 代碼異常終止

進(jìn)程常見退出方法

1.正常終止（可以通過 echo $? 查看進(jìn)程退出碼）：

1. 從main返回 2. 調(diào)用exit 3. _exit

$?：只會(huì)保留最近一次執(zhí)行的進(jìn)程的退出碼！

下面的程序是查看退出碼文件，strerror函數(shù)

不是所有的退出碼都遵循C語言，下面的退出碼1 No such process，C語言中退出碼是3

2.異常退出：

ctrl + c，信號(hào)終止

_exit函數(shù) ：

#include <unistd.h>
void _exit(int status);
// 參數(shù)：status 定義了進(jìn)程的終止?fàn)顟B(tài)，父進(jìn)程通過wait來獲取該值

說明：雖然status是int，但是僅有低8位可以被父進(jìn)程所用。所以_exit(-1)時(shí)，在終端執(zhí)行$?發(fā)現(xiàn)返回值 是255。

exit函數(shù) ：

#include <unistd.h>
void exit(int status);

exit最后也會(huì)調(diào)用exit, 但在調(diào)用exit之前，還做了其他工作：

1. 執(zhí)行用戶通過atexit或on_exit定義的清理函數(shù)。
2. 關(guān)閉所有打開的流，所有的緩存數(shù)據(jù)均被寫入
3. 調(diào)用_exit

int main()
{printf("hello");exit(0);
}int main()
{printf("hello");_exit(0);
}

3.return退出

return是一種更常見的退出進(jìn)程方法。執(zhí)行return n等同于執(zhí)行exit(n),因?yàn)檎{(diào)用main的運(yùn)行時(shí)函數(shù)會(huì)將main的返 回值當(dāng)做 exit的參數(shù)。

如何理解進(jìn)程退出？

OS內(nèi)少了一個(gè)進(jìn)程，OS就要釋放進(jìn)程對(duì)應(yīng)的內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+代碼和數(shù)據(jù)