本文已参与「新人创作礼」活动，一起开启掘金创作之路。

前面博客中讲解了进程控制中的一小部分：进程创建。

下面开始其他部分内容总结：

进程终止（进程退出）

exit()

库函数（3号man手册）

_exit()

系统调用函数（2号man手册）

所以实际是exit调用了_exit系统函数

区别：

在main函数中 return 或者 exit 终止进程，会刷新缓冲区，并释放资源。
_exit终止进程会直接释放资源。

进程返回值：

程序正常退出，结果符合预期，返回0。
程序正常退出，结果不符合预期，返回错误码。
程序异常退出：[ 崩溃 ]

通过指令$? ：查看上一程序退出码。

程序的退出码使用一个字节来保存，最大为255。

进程等待

进程等待：等待子进程状态改变（一般为终止），一般用于循环中，轮询判断。

为什么要等待子进程退出？ 避免产生僵尸进程。

最好是在子进程退出的时候等待，但是父进程根本就不知道子进程何时退出~ 因此只能在子进程创建之后调用wait，进行进程等待。调用wait就是一直在等待子进程的退出。

wait：系统调用接口，man手册2号。

wait接口是一个阻塞函数，功能是等待子进程退出。

如果没有任何一个子进程退出，则一直等待，直到有任一子进程退出。

阻塞：为了完成某个功能发起调用，如果当前不具备完成条件，一直等待，直到完成后返回。

非阻塞：为了完成某个功能发起调用，如果当前不具备完成条件，直接报错返回。

wait()

pid_t wait(int *status);

功能：等待任意一个子进程退出
status：用于返回退出值
返回值：如果返回退出子进程的pid。如果出错：返回-1。

用法

int status;
wait(&status);

waitpid()

pid_t waitpid(pid_t pid,int *status,int options);

pid：指定的进程id。 <= -1：等待任一子进程 >= 0 ：等待指定子进程
status: 用于获取返回值
option：选项，默认为0 WNOHANG：将waitpid设置为非阻塞。
函数返回值：

< 0 ：出错

== 0 ：没有子进程退出

> 0 ：退出子进程的pid

用法

while(waitpid(pid,&status,0) == 0){
	perror("waitpid error");
}

waitpid函数的参数status值中：

高16位没有使用~
低16位存放：
- 高8位：返回码，例如255
- 低8位：
  - 高1位：coredump标志（核心转储）：保存异常退出时，程序的运行信息。
  - 低7位：异常退出原因，异常事件的信号值。

获取子进程返回值：我们获取返回值其实只是通过按位右移就可获取：

(status >> 8) & 0xff

正常终止： 0xff：一个字节，相当于char*。一个字节二进制位上全为1，按位与&上一个数字，则剩下的就是低八位，其中存放的是程序的返回值。
异常终止

低7位中保存异常信号值，出错一定大于 0，否则正常退出低7位为0。

通过低7位是否为0，判断程序是否异常退出。

status & 0x7f

低7位如果是0表示正常退出。

已经封装好的宏接口：

WIFEXITED(status);：如果为真，正常退出
WEXITSTATUS(status);

上面获取返回值的操作相当于：

if(WIFEXITED(status)){
	printf("exit code :%d\n",WEXITSTATUS(status));
}

程序替换

程序替换：替换进程所运行的程序，重新初始化虚拟地址空间，更新页表信息。

替换后重新从替换进程的main函数起始处开始运行。就是将进程的运行虚拟地址空间所映射在物理内存的区域进行改变，改变成另一个程序在内存中的位置，更改内存指针，更新页表信息，重新初始化虚拟空间。

为何替换？ 常用于替换子进程程序，让子进程完成其他功能。
如何替换？ exec函数族（调用的都是execve系统调用接口）

exec函数族

不定参函数：

execl	(const char *path,const char *arg,...);
execlp	(const char *file,const char *arg,...);//如果没有给定路径，默认去PATH环境变量中查找，找不着则报错
execle	(const char *path,const char *arg,...,char *const envp[]);
		
execv	(const char *path,char *const argv[]);
execvp	(const char *file,char *const argv[]);
execve	//(man 2号手册)	【最终调用函数】

execl与execv区别：参数的赋予是以指针数组形式还是以不定参形式
有p与无p的区别：第一个参数：程序名称是否需要给定路径，未给定就从PATH中找。
有e与无e的区别：环境变量是否由用户自己设置，自己设置环境变量就会覆盖掉原有的全局变量。

shell处理流程： while(1){

获取标准输入

对输入字符串进行解析：获取程序名称+参数

创建子进程程序替换 -- 程序名称目的：（保证主程序的稳定性）父进程自己并不完成功能，而是使子进程去完成，如果发生错误，shell就崩溃了！所以这个“危险的”操作让子进程去处理。

进程等待 }

虚拟地址空间

在Linux中为一个结构体：内存描述符mm_struct。

作用：

保持进程独立性。
通过页表映射物理地址，充分利用物理内存。
增加内存访问控制。

内存页：页号|页内偏移

一页中有4k，一个地址的高20位就是页号，低12位位页内偏移。

虚拟地址通过虚拟页号通过页表得到物理页号，再复制一份页内偏移，虚拟地址与物理地址的页内偏移都是一样的。物理页号结合页内偏移就是物理地址，完成访问控制。

例题两则

下面程序会创建多少个进程？

fork();
if(fork() && fork() || fork())
	fork();

答案：16个。

（0号）
fork();（1号）
if(fork()（2号） && fork()（3号）|| fork()（4号）)
	fork()（5号）;

0号与1号进程经历完全相同。 创建过程：零号：0-1-2(4-5)-3(4-5)-5 ①：2(4-5)-3(4-5)-5 ②：4-5 ③：4-5 4号自己返回0，失败，无法进入if语句 14+2=16个

图解：

	0
	|-1
	  |-2
		|-4
		|-5
	  |-3
		|-4
		|-5
	  |-5
	|-2
	  |-4
	  |-5
	|-3
	  |-4
	  |-5
	|-5
(共16)

共打印多少个横杠？

for(int i = 0;i < 2;i++){
	fork();
	printf("-");
}

答案：共打印8个。因为没有刷新缓冲区，复制了父进程缓冲区中未打印的横杠。

那如果变成了以下形式，多了\n换行符，会打印多少个？

for(int i = 0;i < 2;i++){
	fork();
	printf("-\n");
}

答案：共打印6个。因为\n刷新缓冲区，没有复制父进程缓冲区中的横杠。

【注】监控：while [true] ;do clear;ps aux |grep wait; sleep 0.5;done

Linux之进程控制专讲