Unix高级环境编程—进程控制(一)

一、函数fork

#include<unistd.h>

pid_t  fork(void)                                                                    子进程返回0，父进程返回子进程ID，出错返回-1

fork函数被调用一次，返回两次。先返回父进程还是子进程是不确定的，取决于内核使用的调度算法。

子进程和父进程并不共享存储空间，而是共享正文段。因此，子进程对变量所做的改变并不影响父进程中该变量的值。

父进程和子进程共享同一个文件偏移量。fork之后处理fd的两种情况：

(1)父进程等待子进程完成，当子进程完成操作后，它们任一共享的fd的文件偏移量，已经更新，父进程可以接着子进程继续工作。

(2)父进程和子进程各自执行不同的程序段，fork之后，父进程和子进程各自关闭它们不需要使用的fd，这样就不会干扰对方使用的fd，否则产生的文件偏移量会共享给对方，由于是执行不同的程序段，所以会产生干扰。（常用于网络服务进程，Socket通信中的server）

父进程与子进程的区别如下：

v    fork的返回值不同

v    进程ID不同

v    两个进程的父进程ID不同

v    子进程的tms_utime、tms_stime、tms_cutime、tms_ustime、的值设置为0.

v    子进程不继承父进程设置的文件锁。

v    子进程的未处理闹钟被清除。

v    子进程的未处理信号集设置为空集。

标准fork用法示例：已备后续查看

#include "apue.h"

int             globvar = 6;            /* external variable in initialized data */
char    buf[] = "a write to stdout\n";

int
main(void)
{
        int             var;            /* automatic variable on the stack */
        pid_t   pid;

        var = 88;
        if (write(STDOUT_FILENO, buf, sizeof(buf)-1) != sizeof(buf)-1)
                err_sys("write error");
        printf("before fork\n");        /* we don't flush stdout */

        if ((pid = fork()) < 0) {
                err_sys("fork error");
        } else if (pid == 0) {          /* child */
                globvar++;                              /* modify variables */
                var++;
        } else {
                sleep(2);                               /* parent */
        }

        printf("pid = %ld, glob = %d, var = %d\n", (long)getpid(), globvar,
          var);
        exit(0);
}

二、函数vfork

与fork的区别：

(1).vfork也是创建一个子进程，但是它并不将父进程的地址空间完全复制到子进程中，因为vfork的目的是让子进程立即exec一个启动例程，这样，它也就不会引用该地址空间。

(2).vfork保证子进程先运行，在它调用exec或exit之后父进程才可能被调度运行，否则，会导致死锁。而fork之后父进程和子进程谁先执行是不确定的。

三、函数exit

进程的8种终止状态：

正常终止为：

(1).从main返回

(2).调用exit

(3)调用_exit或_Exit

(4)最后一个线程从其启动例程返回

(5)从最后一个线程调用pthread_exit

异常终止为：

(6)调用abort

(7)接到一个信号终止

(8)最后一个线程对取消请求做出响应

在任意一种情况下，该终止进程的父进程都能用wait或waitpid函数取得其终止状态。

有意思的两种情况：

(1).父亲先死：

如果父进程在子进程之前终止，那么这些子进程的父进程变为init进程，称这些子进程由init进程收养。（这里很有意思，就是说如果父亲在儿子之前死了，那么这些孩子都会被init这个孤儿收容所所认，都成了init的儿子。）

父进程30314 fork了子进程30315

kill -9 30314 我们杀死父亲之后，

果然，子进程被init进程收养，并在sleeping状态。

(2).儿子先死

如果子进程完全消失了，父进程在最终准备好检查子进程是否终止时是无法获取它的状态的，内核为每个终止子进程保存了一定量的信息，所以父进程调用wait或waitpid可以得到这些信息。在Unix中，如果父进程无法获取子进程的终止状态，那么这些子进程会变为僵死进程。（形象的说，如果父亲不负责任，他对自己儿子的死一无所知，那么这个孩子死不瞑目，变为僵死状态。）

这回我们还是先fork一个子进程，kill -9 30425 ，先杀死儿子，我们看到父进程还在后台运行，由于我们用kill -9属于“偷偷”杀死的儿子，父亲无法获取儿子的死讯，因此，儿子变为僵死进程。

此外，init被编写成无论何时只要有一个子进程终止，init就会调用一个wait函数取得其终止状态。防止在系统中塞满僵死进程。