1.进程创建
fork函数初识
在linux中fork函数时非常重要的函数,它从已存在进程中创建一个新进程。新进程为子进程,而原进程为父进程。
返回值:子进程返回0,父进程返回子进程id,出错返回-1
getpid()获取子进程id,getppid()获取父进程id
运行程序,发现红线的是父进程的pid,而黄线的pid是bash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当中 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。但每个进程都将可以 开始它们自己的旅程,看如下程序。
这里看到了三行输出,一行before,两行after。进程28358先打印before消息,然后它有打印after。另一个after 消息有28359打印的。注意到进程28359没有打印before,为什么呢?如下图所示
所以,fork之前父进程独立执行,fork之后,父子两个执行流分别执行。注意,fork之后,谁先执行完全由调度器 决定。所以第一个After返回的是父进程pid,而子进程返回0。
写时拷贝
通常,父子代码共享,父子再不写入时,数据也是共享的,当任意一方试图写入,便以写时拷贝的方式各自一份副 本。具体见下图:
为什么要写时拷贝,而不是直接创建进程的时候拷贝一份呢?
操作系统不允许任何的浪费内存的行为,写时拷贝本质是按需申请资源的策略。
fork常规用法
1.一个父进程希望复制自己,使父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。
2.一个进程要执行一个不同的程序。例如子进程从fork返回后,调用exec函数。
fork调用失败的原因
1.系统中有太多的进程
2.实际用户的进程数超过了限制
2.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
进程常见退出方法
1.正常终止(可以通过 echo $? 查看进程退出码):
1. 从main返回 2. 调用exit 3. _exit
$?:只会保留最近一次执行的进程的退出码!
下面的程序是查看退出码文件,strerror函数
不是所有的退出码都遵循C语言,下面的退出码1 No such process,C语言中退出码是3
2.异常退出:
ctrl + c,信号终止
_exit函数 :
#include <unistd.h>
void _exit(int status);
// 参数:status 定义了进程的终止状态,父进程通过wait来获取该值
说明:虽然status是int,但是仅有低8位可以被父进程所用。所以_exit(-1)时,在终端执行$?发现返回值 是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
int main()
{
printf("hello");
exit(0);
}
int main()
{
printf("hello");
_exit(0);
}
3.return退出
return是一种更常见的退出进程方法。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 回值当做 exit的参数。
如何理解进程退出?
OS内少了一个进程,OS就要释放进程对应的内核数据结构+代码和数据