进程控制

本编博客主要介绍进程的一些基本概念

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进程

1. 进程标志

• 每一个进程都有一个非负整数用来表示唯一的进程，这个整数就是进程 ID 可以用 ps 命令和 top 命令来查看。

• 除了进程 ID 还有一些其他标识符。下列函数返回这些标识符

  

2. 函数 fork

• 已给现有的进程可以调用 fork 函数创建一个新进程。
  

• frok 函数被调用一次返回两次，区别是，当返回值为 0 时，表示子进程，当返回值 > 0 表示父进程，其返回值即子进程的进程 ID。错误返回 -1，并设置 errno。

• 为什么给父进程返回子进程 ID：
  因为一个进程的子进程可以有多个，并且没有一个函数可以返回一个进程所有子进程 ID。

• 为什么给子进程返回 0
  因为对每个进程而言只有一个父进程，可以调用 getppid 函数获取其父进程 ID。

• 在父进程执行 fork 函数之后，子进程和父进程继续执行 fork 之后的命令。此时子进程是父进程的副本，子进程获得父进程的数据空间、堆和栈的副本。需要注意的是：这是子进程所拥有的副本。父进程和子进程并不共享这些存储空间。父进程和子进程共享正文段（用来放代码）。
  

• 由于 fork 之后经常伴随着 exec，所以现在很多实现并不执行一个父进程数据段、栈和堆的完全副本。作为替代，使用了写时拷贝技术，当父进程或子进程试图修改这些区域时，系统会为该区域制作一个副本，通常是虚拟存储系统中的“一页”。

文件共享

• 在重定向父进程的标准输出时，子进程的标准输出也被重定向，fork 的一个特性是父进程打开的所有文件描述符都被复制到子进程之中。

重要的一点，父进程和子进程共享同一个文件偏移量。

父进程和子进程之间的区别：

fork 的返回值不同
进程 ID 不同
两个进程的父进程不同
子进程的 tms_utime、tms_stime、tms_cutime 和 tms_ustime 的值设置为 0
子进程不继承父进程设置的文件锁
子进程未处理的文件闹钟被清除
子进程未处理的信号集置为空

fork 失败的两个主要原因

系统已经有太多的进程
该实际用户 ID 的进程总数超过了系统限制。

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进程终止：

• 进程终止有八种方式，其中五中未正常终止：

  （1） 从 main() 函数中返回；
  （2） 调用 eixt；
  （3） 调用 _eixt 或 _EXIT；
  （4） 最后一个线程从启动例程中返回；
  （5） 从最后一个线程中调用 pthread_exit；

• 异常终止的三种方式

  （6） 调用 abort；
  （7） 接收到一个信号；
  （8） 最后一个线程对取消做出相应。

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1. 退出函数
   三个函数用于正常终止一个程序：_exit 和 _EXIT 立即进入内核，exit 则先进行一些清理处理，然后返回内核。

#include <stdlib.h>void exit(int status)void _EXIT(int status)#include <unistd.h>void _exit(int status)三个函数都有一个整型参数，称之为终止状态或是退出码。unix 大多数 shell 都提供检查进程终止状态的方法，一般是 $? 。在 main 函数中调用 exit(0) 和 调用 return (0) 是一样的。

1. 函数 atexit
   

一个进程可以登记多至 32 个函数，这些函数将由 exit 自动调用，我们称这些函数为终止处理程序，并调用 atexit 函数来登记这些函数。

atexit 参数是一个函数地址，当调用此函数时不用传递任何参数，也不需其起返回值。exit 调用这些函数的顺序与他们登记时候的顺序相反。

执行结果：