文章目录
- 一、进程创建
- fork函数初识
- fork之后，操作系统做了什么？
- 写时拷贝
- fork的常规用法
- fork调用失败的原因
- 二、进程终止
- 关于终止的正确认识
- 关于终止的常见做法
- _exit函数
- 关于终止，内核做了什么？
正文开始！
一、进程创建
fork函数初识
在Linux中fork函数是非常重要的函数，他从已存在进程中创建一个新进程。新进程称为子进程，而原进程为父进程。
返回值:子进程中返回0，父进程中返回子进程的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。而且他们都运行到相同的地方。但每个进程都将可以开始他们自己的执行。
看下面代码理解:
#include<stdio.h>
2 #include<unistd.h>
3
4 int main()
5 {
6 printf("我是一个进程,pid:%d\n",getpid());
7 fork();
8 printf("我依旧是一个进程:pid:%d\n",getpid());
9 sleep(1);
return 0;
} 这里我们看到三行输出，一行before，两行after。进程5034先打印before消息，然后他又打印after。另一个after消息由5035打印的。注意到进程5035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。
那么fork之后，是否只有fork之后代码是被父子进程共享的？？
一般情况下，fork之后父子进程共享所有的代码！！
子进程执行的后续代码！=共享的所有代码，只不过子进程只能从这里开始执行！！
那么这是为什么呢？
因为CPU中有一个eip，会保存正在执行指令的下一条指令！eip程序计数器会拷贝给子进程，子进程便从该eip所指向的代码处开始执行！！！
fork之后，操作系统做了什么？
进程=内核的进程的数据结构+进程的代码和数据
创建子进程的内核数据结构(struct task_struct+struct mm_struct+页表)+代码继承父进程，数据以写时拷贝的方式，来进行共享或者独立！
写时拷贝
通常情况下，父子代码共享，父子在不写入时，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有一份副本。具体如下图:
写时拷贝本身就是由OS的内存管理模块完成的！
那么为什么要写时拷贝呢？
创建子进程的时候，就把数据分开不行吗？？？
1.父进程的数据，子进程不一定全用，即便使用，也不一定全部写入。—会有浪费空间的嫌疑
2.最理想的情况，只有会被父子进程修改的数据，进行分离拷贝。不需要修改的共享即可—但是从技术角度实现复杂
3.如果fork的时候，就无脑拷贝数据给子进程，会增加fork的成本(内存和时间)
所以最终我们采用写时拷贝！！！(只会拷贝父子修改的，变相的就是拷贝数据的最小成本)
写时拷贝本质上是一个延迟拷贝策略。只有真正使用的时候，才给你！
就意味着你想要，但是不立马使用的空间，先不给你，那么也就意味着可以先给别人！
综上，就是变相的提高了内存的使用率！
fork的常规用法
- 一个父进程希望复制自己，使得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。
- 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了
2.实际用户的进程数超过了限制
二、进程终止
关于终止的正确认识
我们使用C/C++的时候，main使我们的入口函数，函数的结束我们经常会写return 0;语句！
a.return 0，给谁return
根据下面的论述我们可以得出return是给父进程的！
b.为何是0？其他值可以吗？
答案是:进程代码跑完，结果是否正确
0:表示success
非零:表示失败
但是当我们失败的时候，我们最想知道的是失败的原因是什么？
所以我们用非零标识不同的原因！
首先我们先来了解常见的进程退出:
1.代码跑完，结果正确
2.代码跑完，结果不正确
3.代码没跑完，程序异常了
我们将return X;X称为进程退出码！表征进程退出的信息！得出的信息是要让父进程读取的！
先来看代码！
1 #include<stdio.h>
2 #include<unistd.h>
3
4 int main()
5 {
6
7 return 123;
8
9 }
10 我们可以看到程序只有一行代码，直接运行完成就退出了！
根据我们之前的学习，我们可以直到命令行的父进程就是bash进程
我们可以用当前指令查看退出码
echo $?
$?代表在bash中，最近依次执行完毕时，对应进程的退出码！
一般而言，失败的非零值我该如何设置呢？？以及默认表达的含义？
1 #include<stdio.h>
2 #include<unistd.h>
3 #include<string.h>
4
5 int main()
6 {
7 for(int i=0;i<100;i++)
8 {
9 printf("%d:%s\n",i,strerror(i));
10 }
11 return 0;
12} 错误码退出码可以对应不同的错误原因，方便定位问题！
关于终止的常见做法
1.在main函数中return。为什么其它函数不行呢？
2.在自己的代码任意地点中，调用exit()函数!
man 3 exit[ Linux ] 进程控制(上)----进程创建与进程终止
1 #include<stdio.h>
2 #include<unistd.h>
3 #include<string.h>
4
5 void func()
6 {
7
8 printf("hello func\n");
E> 9 exit(111);
10
11
12 }
13 int main()
14 {
15
16 func();
17 return 10;
18
19} _exit函数
exit终止进程会刷新缓冲区
_exit直接终止进程，不会有任何刷新操作！
其实exit底层也是在调_exit函数。
关于终止，内核做了什么？
进程= 内核数据结构 + 进程代码和数据