進程創建

fork函數初識

在linux中fork函數是非常重要的函數，它從已存在進程中創建?個新進程。新進程為子進程，而原進程為父進程。

進程調用fork，當控制轉移到內核中的fork代碼后，內核做：

? 分配新的內存塊和內核數據結構給子進程

? 將父進程部分數據結構內容拷貝至子進程

? 添加子進程到系統進程列表當中

? fork返回，開始調度器調度

當一個進程調用fork之后，就有兩個二進制代碼相同的進程。而且它們都運行到相同的地方。但每個進程都將可以開始它們自己的旅程，看如下程序。

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
int main( void )
{pid_t pid;printf("Before: pid is %d\n", getpid());if ( (pid=fork()) == -1 )perror("fork()"),exit(1);printf("After:pid is %d, fork return %d\n", getpid(), pid);sleep(1);return 0;
} 

運行結果如下：

這里看到了三行輸出，一行 before，兩行 after。進程 608813 先打印 before 消息，然后它有打印 after。 另一個 after 消息有 608814打印的。注意到進程 608814 沒有打印 before，為什么呢？如下圖所示

所以，fork 之前父進程獨立執行，fork 之后，父子兩個執行流分別執行。注意，fork 之后，誰先執行完全由調度器決定

寫時拷貝

通常，父子代碼共享，父子在不寫入時，數據也是共享的，當任意一方試圖寫入，便以寫時拷貝的方式各自一份副本。具體見下圖:

如果沒有子進程，父進程數據段的權限是讀寫的，有了子進程就變成只讀的。如果子進程想要修改數據段，操作系統就會發現“錯誤”，我們正在試圖向一個只讀權限字段寫入，操作系統此時就會觸發寫時拷貝

所以寫時拷貝的原理是進程觸發錯誤操作，系統會調整錯誤操作

因為有寫時拷貝技術的存在，所以父子進程得以徹底分離！完成了進程獨立性的技術保證！

寫時拷貝，是一種延時申請技術，可以提高整機內存的使用率。

fork 常規用法

一個父進程希望復制自己，使父子進程同時執行不同的代碼段。例如，父進程等待客戶端請求，
生成子進程來處理請求。

一個進程要執行一個不同的程序。例如子進程從 fork 返回后，調用 exec 函數。

 fork 調用失敗的原因

系統中有太多的進程
實際用戶的進程數超過了限制

進程終止

進程終止的本質是釋放系統資源，就是釋放進程申請的相關內核數據結構和對應的數據和代碼。

進程退出場景

代碼運行完畢，結果正確
代碼運行完畢，結果不正確
代碼異常終止

這些場景是通過退出碼來判定的，main函數的返回值通常代表代碼的運行情況

 進程常見退出方法

1. 從 main 返回
2. 調用 exit
3. _exit
   異常退出：
   ?ctrl + c，信號終止

退出碼

退出碼（退出狀態）可以告訴我們最后一次執行的命令的狀態。在命令結束以后，我們可以知道命令是成功完成的還是以錯誤結束的。其基本思想是，程序返回退出代碼 0 時表示執行成功，沒有問題。
代碼 1 或 0 以外的任何代碼都被視為不成功。

Linux基本退出碼如下：

?退出碼 0 表示命令執行無誤，這是完成命令的理想狀態。
?退出碼 1 我們也可以將其解釋為 “不被允許的操作”。例如在沒有 sudo 權限的情況下使用
yum；再例如除以 0 等操作也會返回錯誤碼 1 ，對應的命令為 let a=1/0
?130 （ SIGINT 或 ^C ）和 143 （ SIGTERM ）等終止信號是非常典型的，它們屬于
128+n 信號，其中 n 代表終止碼。
?可以使用 strerror 函數來獲取退出碼對應的描述。

可以通過下列代碼來查看我們上一次運行的退出碼

echo $?

 那么退出碼是從哪里來的，進程的退出碼