Linux系统编程-进程

进程的介绍

1.什么是程序，什么是进程？
程序是静态的概念，gcc xx.c -o pro 磁盘中生成pro文件，叫做程序
进程是程序的一次运动活动，通俗点意思是程序跑起来了，系统中就多了一个进程。
2.使用getpid()函数可以获取自身的进程标识符，getppid获取父进程的进程标识符。
3.文件标识符：每个进程都有一个非负整数表示的唯一ID，叫做pid，类似身份证。
pid = 0 :称为交换进程（swapper）； 作用：进程调度
pid =1：init进程 作用：系统初始化

fork()函数-进程的创建

原型：pid_t fork(void)；
fork函数调用成功，返回两次。
返回值为0，代表当前进程是子进程
返回值为非负数，代表当前进程是父进程，调用失败，返回-1;

fork()创建子进程的一般目的：
1.一个父进程希望赋值自己，使父、子进程同时执行不同的代码段。这在网络服务进程中是常见的，----父进程等待客户端的服务请求，当这种请求到达时，父进程调用fork，使子进程处理此请求。父进程则继续等待下一个服务请求到达。
2.一个进程要执行一个不同的程序。这对shell是常见的情况。在这种情况下，子进程从fork返回后立即调用exec。

3.写时拷贝
概念：我们把父进程给子进程拷贝存储空间的方式称为写时拷贝。
写时拷贝是一种可以推迟甚至免除拷贝数据的技术。在父进程创建子进程时，内核此时并不复制整个父进程地址空间给子进程，而是让父进程和子进程共享父进程的地址空间，内核将它们对这块地址空间的权限变为只读的。只有在需要写入修改的时候，内核为修改区域的内存制作一个副本，通常是虚拟存储器系统的一页。从而使父子进程拥有各自的地址空间。
也就是说，新的地址空间只有在需要写入修改的时候才开辟，在此之前，父子进程只是以只读方式共享。这种技术使地址空间上的页的拷贝被推迟到实际发生写入的时候。
另：Linux原先的拷贝方式：数据段、堆、栈、打开的文件、IO流等等的拷贝

vfork()函数

也可以创建进程，与fork()的区别：
区别一：vfork直接使用父进程存储空间，不拷贝
区别二：vfork保证子进程先运行，当子进程调用exit退出后，父进程才执行

进程的退出

5种正常退出：

a.Main函数调用return

b.进程调用exit(),标准c库

c.进程调用_exit()或者_Exit()，属于系统调用

d.进程最后一个线程返回

e.最后一个线程调用pthread_exit

3种异常退出：

a.调用abort

b.当进程收到某些信号时，如ctrl+c

c.最后一个线程对取消（cancellation）请求做出响应

孤儿进程

父进程如果不等待子进程退出，在子进程之前就结束了自己的“生命”，此时子进程叫做孤儿进程。Linux避免系统存在过多孤儿进程，init进程收留孤儿进程，变成孤儿进程的父进程。

进程的等待

 **检查wait和waitpid所返回的终止状态的宏**

  宏                                    说明

WIFEXITED                        若为正常终止子进程返回的状态，则为真。对于这种情况可执行WEXITSTATUS（status），取子进程传送给exit、_exit、_Exit参数的低8位

注：父进程等待子进程退出，并收集子进程的退出状态。子进程退出状态不被收集，变成僵尸进程

注：调用wait函数时，函数阻塞，等待子进程退出，收集子进程的退出状态。

也就是：1.如果其所有子进程已终止，正等待父进程获取其终止状态，则取得该子进程的终止状态立即返回。如果它没有任何子进程，则立即出错返回。

头文件：#include<sys/wait.h>
        #include<sys/type.h>
原型
pid_t wait(int *status)
返回值：
    成功：返回被等待进程（子进程）pid
    失败：返回-1
参数：输出型参数，获取子进程退出状态，不关心则可以设置为NULL

头文件： #include<sys/type.h>
        #include<sys/wait.h>
原型：pid_t waitpid(pid_t pid,int *status,int options)
返回值：
   (1)当正常返回的时候waitpid返回收集到的子进程的进程ID

   (2)如果设置了选项WNOHANG，而调用中waitpid发现已经没
      有已经可以退出的子进程可收集，则返回0

   (3)如果调用中出错，则返回-1，这时errno会被设置成相应的
      值以指示错误所在
      
 1.pid
  pid=-1，等待任一个子进程，与wait等效
  pid>0,等待其进程ID与pid相等的子进程
2.
   WIFEXITED(status):    若为正常终止子进程返回的状态，则为
                         真（此参数是查看进程是否是正常退出）

   WEXITSTATUS(status):  若WEXITSTATUS非零，提取子进程退
                         出码（查看进程的退出码）
3.options
     WNOHANG：若由pid指定的子进程并不是立即可用的，则waitpid不祖塞

exec族函数
参考博文：https://blog.csdn.net/u014530704/article/details/73848573```
返回值：
　　exec函数族的函数执行成功后不会返回，调用失败时，会设置errno并返回-1，然后从原程序的调用点接着往下执行。 

带l的一类exac函数（l表示list），包括execl、execlp、execle，要求将新程序的每个命令行参数都说明为 一个单独的参数。这种参数表以空指针结尾。

system函数
参考博文：https://www.cnblogs.com/leijiangtao/p/4051387.html

> #include <stdlib.h>
int system(const char *command);

system函数的返回值如下：
成功，则返回进程的状态值；
当sh不能执行时，返回127，失败返回-1；


popen函数
参考博文：https://blog.csdn.net/libinbin_1014/article/details/51490568
比system在应用的好处：可以获取运行的输出结果
原型：
#include “stdio.h”
FILE *popen( const char*command, const char* *mode )
参数说明：

　　command：是一个指向以 NULL 结束的 shell 命令字符串的指针。这行命令将被传到 bin/sh 并使用 -c 标志，shell 将执行这个命令。

　　mode： 只能是读或者写中的一种，得到的返回值（标准 I/O 流）也具有和 type 相应的只读或只写类型。如果 type 是 “r” 则文件指针连接到 command 的标准输出；如果 type 是 “w” 则文件指针连接到 command 的标准输入。

最后

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