计算机系统基础-fork()

计算机系统基础-fork()

链接：
fork函数
运行结果
结果分析

1.fork函数
fork()系统调用用于创建一个新进程。

当运行这个程序时，将有如下结果：

prompt> ./p1 hello world (pid:29146) hello, I am parent of 29147
(pid:29146) hello, I am child (pid:29147)

当进程开始运行时，打印出"hello world"消息；消息中包括它的进程标识符（process identifier），也称之为 PID。这个进程有一个29146的 PID；在 UNIX 系统中，PID 用于给进程命名。这样就可以和其他进程进行交互，例如把它从运行态转为停止态。
进程调用了 fork()，创建了一个新的进程。被创建的进程是发出调用的进程的（几乎）准确拷贝。这意味着父进程和子进程并发执行，并且都将从 fork()系统调用返回，即调用一次，返回两次。
子进程不是一个准确的拷贝，它返回给fork()的值是不同的。当父进程收到子进程的PID时，子进程收到0的返回值。
fork()函数

2.waitpid函数

• 头文件
  #include<sys/types.h>
  #include<sys/wait.h>

• 定义函数
  pid_t waitpid(pid_t pid,int * status,int options);

• 函数说明：
  如果在调用 waitpid()时子进程已经结束,则 waitpid()会立即返回子进程结束状态值。 子进程的结束状态值会由参数 status 返回,而子进程的进程识别码也会一起返回。如果不在意结束状态值,则参数 status 可以设成 NULL。参数 pid 为欲等待的子进程识别码。
  pid<-1 等待进程组识别码为 pid 绝对值的任何子进程。
  pid=-1 等待任何子进程,相当于 wait()。
  pid=0 等待进程组识别码与目前进程相同的任何子进程。
  pid>0 等待任何子进程识别码为 pid 的子进程。
  参数options提供了一些额外的选项来控制waitpid，参数 option 可以为 0 或可以用"|"运算符把它们连接起来使用。

• 2.1wait函数

• 头文件
  #include <sys/types.h>
  #include <sys/wait.h>

• 定义函数
  pid_t wait (int * status);

• 函数说明
  wait()会暂时停止目前进程的执行, 直到有信号来到或子进程结束。 如果在调用wait()时子进程已经结束，则wait()会立即返回子进程结束状态值。子进程的结束状态值会由参数status 返回， 而子进程的进程识别码也会一起返回。 如果不在意结束状态值, 则参数 status 可以设成NULL。

• 返回值
  如果执行成功则返回子进程识别码(PID)，如果有错误发生则返回-1。失败原因存于errno 中。

• wait()函数是waitpid()函数的简单版本，调用wait(&status)等价于调用waitpid(-1,&status,0)。

3.atexit函数

• 头文件
  #include<stdlib.h>

• 定义函数
  void atexit(void (*func)(void));

• 函数功能
  注册终止函数(即main执行结束后调用的函数)。

• 调用顺序
  在atexit(f)调用之前被静态分配的对象的析构函数将在f()的调用之后被调用。在一个atexit(f)调用之后建立的这种对象的析构函数将在f的调用之前被调用。引自《The C++ Programming Language》(Bjarne Stroustrup)

4.sleep函数

• 头文件
  #include <unistd.h>

• 定义函数
  void sleep(unsigned long);

• 函数功能
  将一个进程挂起一段指定的时间。

• sleep()单位为秒，Sleep()单位为毫秒，sleep()单位为秒，usleep()单位为微秒。

• 返回值
  若进程/线程挂起到参数所指定的时间则返回0，若有信号中断则返回剩余秒数。

5.ps命令(process status)

• 功能
  查看系统中执行的程序

• 进程状态

linux的进程有5种状态运行状态:
1.运行状态(正在运行或在运行队列中等待[就绪队列])
2.中断状态(休眠中, 受阻, 在等待某个条件的形成或接受到信号)
3.不可中断状态(收到信号不唤醒和不可运行, 进程必须等待直到有中断发生)
4.僵死状态(进程已终止, 但进程描述符存在, 直到父进程调用wait4()系统调用后释放)
5.停止状态(进程收到SIGSTOP, SIGSTP, SIGTIN, SIGTOU信号后停止运行运行)

• 状态码

D 不可中断 uninterruptible sleep (usually IO)
R 运行 runnable (on run queue)
S 中断 sleeping
T 停止 traced or stopped
Z 僵死 a defunct (“zombie”) process

6.kill命令

• 功能
  发送指定的信号到相应进程。
  不指定型号将发送SIGTERM（15）终止指定进程。如果任无法终止该程序可用“-kill” 参数，其发送的信号为SIGKILL(9) ，将强制结束进程，使用ps命令或者jobs 命令可以查看进程号。root用户将影响用户的进程，非root用户只能影响自己的进程。