Linux系统编程之进程控制（进程创建，fork函数，进程中止，进程等待，程序替换）

进程创建

fork()------复制，返回值，写时复制

vfork()创建子进程—子进程与父进程共用同一块虚拟地址空间，
为了防止调用栈混乱，因此阻塞父进程直到子进程调用exit（）退出或者进行程序替换

vfork创建的子进程不能在main函数中return 0；退出，因为释放资源后，父进程陷入混乱崩溃

fork和vfork的联系

fork和vfork在内核都是调用clone实现进程的创建

fork函数

fork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。

进程调用fork，当控制转移到内核中的fork代码后，内核做以下的事情：
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

fork函数返回值

1. 子进程返回0
2.  父进程返回的是子进程的pid

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。
2. 例如，父进程等待客户端请求，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

 1.系统中有太多的进程2.实际用户的进程数超过了限制

进程中止

进程退出场景

1.代码运行完毕
2.结果正确 代码运行完毕
3.结果不正确 代码异常终止

中止方式：

1.main函数中return;
2.exit(int  statu） 库函数 ，退出时刷新缓冲区
3.  _exit(int  statu)       系调用接口，退出时，不会刷新缓冲区，直接释放资源

返回值只用了1个字节，0到255.

进程等待

等待子进程退出----避免僵尸子进程，获取子进程返回值

pid_wait(int status)—阻塞等待任意一个子进程退出

阻塞：发起一个系统调用完成功能，当前如果不具备条件；等待直到完成功能后返回
非阻塞：当前如果不具备完成条件；则立即返回。

pid_waitpid(pid_t pid ,int  *status,int options)pid:     -1  :等待任意进程子进程      >0：等待指定子进程status 用于获取子进程的退出码；不关注置空即可options:0   阻塞等待子进程退出WNOHANG 将waitpid设置为非阻塞
返回值：>0：退出的子进程pid  ==0：当前没有子进程退出 <0;出错

获取子进程status

wait和waitpid，都有一个status参数，该参数是一个输出型参数，由操作系统填充。
如果传递NULL，表示不关心子进程的退出状态信息。
否则，操作系统会根据该参数，将子进程的退出信息反馈给父进程

获取子进程返回值：statu格式

---低16位中的高8位存储子进程返回值
---低16位中的低8位中的高1位存储core dump标志；    低7位存储异常信号值

核心转储：程序异常退出时，保存程序运行信息，便于调式。
获取返回值

status&0x7f==0-----程序正常退出，没有异常信号
(status>>8)&0xff-------取返回值

异常退出信号值为0------表示子进程正常退出；否则是异常退出，返回值没有判断意义

If((statu & 0x7f)==0){Printf(“child exit code : %d\n”,(statu >> 8) & 0xff);
}

程序替换

替换一个进程所正在运行的程序--------重新加载其他程序到内存，重新映射虚拟地址空间与内存的映射位置到新的程序地址上；（代码段修改映射位置，数据段重新初始化）
进程重新从main函数开始调度运行

重新更新页表信息，映射地址信息
更改程序计数器到main函数的起始位置，重新开始执行

替换函数
六种替换函数
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 *path, char *const argv[], char *const envp[]);
这些函数原型看起来很容易混,但只要掌握了规律就很好记。

l(list) : 表示参数采用列表
v(vector) : 参数用数组
p(path) : 有p自动搜索环境变量PATH
e(env) : 表示自己维护环境变量

l和v的区别：传参的区别

l是程序运行参数使用函数的实参平铺的形式赋予                   execl(ls ,ls ,-l  -a ,NULL)
v是程序运行参数使用字符串指针数组赋予
argv[0]=ls  argv[1]=-1  execl(ls , argv)

带p和不带p区别：

带p：程序名称可以不带路径，直接区PATH环境变量所制定的路径下找程序Execlp(ls , …)
不带p：程序名称必须带路径
execl(/bin/ls)

带e和不带e的区别：

带e：   给进程自定义环境变量  env[0]=”myenv=100”execle(ls , ……, NULL,env)
不带e： 继承原有默认的环境变量。
Execl(ls ,…);

hello ~~bite~~！！本来要被父子进程都打印一遍，一共打印两遍，现在只被打印一遍，因为子进程被程序替换