【linux学习指南】进程创建与终止

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📝进程创建

🌠 fork函数初识

在linux中fork函数是⾮常重要的函数，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。

 #include <unistd.h>pid_t fork(void);
返回值：⾃进程中返回0，⽗进程返回⼦进程id，出错返回-1

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⻉⾄⼦进程
• 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43676先打印before消息，然后它有打印after。
另⼀个after消息有1398691打印的。注意到进程1398691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。

🌉fork函数返回值

• ⼦进程返回0
• ⽗进程返回的是⼦进程的pid。

🌠 写时拷⻉

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，便以写时拷⻉的⽅式各⾃⼀份副本。具体⻅下图:

因为有写时拷⻉技术的存在,所以⽗⼦进程得以彻底分离离！完成了进程独⽴性的技术保证!

写时拷⻉,是⼀种延时申请技术,可以提⾼整机内存的使⽤率

🌉fork常规⽤法

• 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，⽗进程等待客⼾端请求，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返回后，调⽤exec函数。

🌉fork调⽤失败的原因

• 系统中有太多的进程
• 实际⽤⼾的进程数超过了限制

🌠进程终⽌

进程终⽌的本质是释放系统资源，就是释放进程申请的相关内核数据结构和对应的数据和代码。

🌉进程退出场景

1. 代码运⾏完毕，结果正确
2. 代码运⾏完毕，结果不正确
3. 代码异常终⽌

🌉进程常⻅退出⽅法

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

异常退出：

• ctrl+c 信号终⽌

🌉退出码

退出码（退出状态）可以告诉我们最后一次执行的命令的状态。在命令结束以后，我们可以知道命令是成功完成的还是以错误结束的。其基本思想是，程序返回退出代码0时表示执行成功，没有问题。

代码1或 0以外的任何代码都被视为不成功。

Linux Shell 中的主要退出码 ：

退出码	解释
0	命令成功执行
1	通用错误代码
2	命令(或参数)使用不当
126	权限被拒绝(或)无法执行
127	未找到命令，或PATH错误
128 + n	命令被信号从外部终止，或遇到致命错误
130	通过Ctrl + C或SIGINT终止(终止代码2或键盘中断)
143	通过SIGTERM终止(默认终止)
255/ *	退出码超过了0 - 255的范围，因此重新计算(LC3TT注：超过255后，用退出码取模)

• 退出码0表示命令执行无误，这是完成命令的理想状态。
• 退出码1我们也可以将其解释为“不被允许的操作”。例如在没有sudo权限的情况下使用yum;再例如除以0等操作也会返回错误码1，对应的命令为let a=1/ 0
• 130 (SIGINT]或^c)）和143([SIGTERM)）等终止信号是非常典型的，它们属于128+n信号，其中n代表终止码。
• 可以使用strerror函数来获取退出码对应的描述。

🌉_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. 执⾏⽤⼾通过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

实例：

int main()
{printf("hello");exit(0);
}
运⾏结果: [root @localhost linux] #./a.out
hello[root @localhost linux]#int main()
{printf("hello");_exit(0);
}
运⾏结果: 
[root @localhost linux] #./a.out
[root @localhost linux] #

🌉return退出

return是⼀种更常⻅的退出进程⽅法。执⾏returnn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。

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🚩总结