【Linux】--- Linux中进程的创建与终止

一、进程的创建

1、fork函数重识

进程=内核数据结构（task_struct + mm_struct + 页表）+ 代码和数据

1、在linux中fork函数时非常重要的函数，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。

2、关于fork的返回值：

#include<unistd.h>
pid_t fork(void);
//返回值：对于子进程中返回0，对于父进程就返回子进程的id，出错就返回-1

3、为什么父进程返回的是子进程的pid，子进程返回的是0？

为了便于父进程对子进程进行更好地管理！

2、写时拷贝

当子进程刚刚被创建时，子进程和父进程的数据和代码是共享的，即父子进程的代码和数据通过页表映射到物理内存的同一块空间。只有当父进程或子进程需要修改数据时，才将父进程的数据在内存当中拷贝一份，然后再进行修改。

这种在需要进行数据修改时再进行拷贝的技术，称为写时拷贝技术

1、为什么数据要进行写时拷贝？

因为进程之间都是具有独立性的，而且父子进程指向同一块物理内存的时候，其中任意一方进行修改的话，都会影响另外一个，所以必须要用写时拷贝！

2、为什么不在创建子进程的时候就进行数据的拷贝？

因为写时拷贝是针对于修改的一方的，如果子进程不进行数据修改，我就不需要对子进程来进行数据拷贝。这不就是纯纯的浪费空间吗？

3、代码会不会进行写时拷贝？

90%的情况下是不会的，但这并不代表代码不能进行写时拷贝，例如在进行进程替换的时候，则需要进行代码的写时拷贝

3、fork常规用法

1、一个进程希望复制自己，使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。

2、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。

4、fork调用失败的原因

fork函数创建子进程也可能会失败，有以下两种情况：

1、系统中有太多的进程，内存空间不足，子进程创建失败。

2、实际用户的进程数超过了限制，子进程创建失败。

二、进程的终止

1、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（进程崩溃）。

2、进程的退出码

我们都知道main函数是代码的入口，但实际上main函数只是用户级别代码的入口，main函数也是被其他函数调用的，是间接性被操作系统所调用的。

既然main函数是间接性被操作系统所调用的，那么当main函数调用结束后就应该给操作系统返回相应的退出信息，而这个所谓的退出信息就是以退出码的形式作为main函数的返回值返回，我们一般以0表示代码成功执行完毕，以非0表示代码执行过程中出现错误，这就是为什么我们都在main函数的最后返回0的原因。

我们可以使用echo $?命令查看最近一次进程退出的退出码信息。

这时便可以确定main函数是顺利执行完毕了。

因为代码执行成功只有一种情况，成功了就是成功了，而代码执行错误却有多种原因，例如内存空间不足、非法访问以及栈溢出等等，我们就可以用这些非0的数字分别表示代码执行错误的原因。

C语言当中的strerror函数可以通过错误码，获取该错误码在C语言当中对应的错误信息：

运行代码后我们就可以看到各个错误码所对应的错误信息：

实际上Linux中的ls、pwd等命令都是可执行程序，使用这些命令后我们也可以查看其对应的退出码。
可以看到，这些命令成功执行后，其退出码也是0。

但是命令执行错误后，其退出码就是非0的数字，该数字具体代表某一错误信息

注意： 退出码都有对应的字符串含义，帮助用户确认执行失败的原因，而这些退出码具体代表什么含义是人为规定的，不同环境下相同的退出码的字符串含义可能不同。

3、进程正常退出

1、return退出
在main函数中使用return退出进程是我们常用的方法。

例如，在main函数最后使用return退出进程。

2、exit函数
使用exit函数退出进程也是我们常用的方法，exit函数可以在代码中的任何地方退出进程，但是：exit函数在退出进程前会做一系列收尾工作：

（1）执行用户通过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函数终止进程。

3、_exit函数

使用_exit函数退出进程的方法我们并不经常使用，_exit函数也可以在代码中的任何地方退出进程，但是_exit函数会直接终止进程，并不会在退出进程前会做任何收尾工作。

4、return、exit和_exit之间的区别与联系

（1）return 与exit的区别！！！
只有在main函数当中的return才能起到退出进程的作用，子函数当中return不能退出进程，而exit函数和_exit函数在代码中的任何地方使用都可以起到退出进程的作用。
（2）exit和_exit的区别：

• 使用exit函数退出进程前，会做一系列收尾工作：（执行用户定义的清理函数、冲刷缓冲，关闭流等操作），
• 而_exit函数直接终止进程！

原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_75128035/article/details/145155372

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