Linux学习系列（九）：Linux进程复制和替换

一.main函数

int main( int argc, char* argv[], char* envp[])

• (1) argc 参数个数

• (2) argv 字符数组 存放 参数内容

• (3) envp 字符数组 存放 环境变量（从父进程继承下来的）

二.printf输出问题

1.printf 函数并不会直接将数据输出到屏幕，而是先放到缓冲区中，只有一下三种情况满足，才会输出到屏幕。

• 1） 缓冲区满

• 2） 强制刷新缓冲区 fflush 用法:fflush(stdout);

• 3） 程序结束时

• 4）碰见\n

fflush+_exit==exit(0)



printf并没有第一时间输出，而是等程序结束时才显示。而碰到其他情况就刷新缓冲区，直接输出到屏幕上

2.退出：return exit _exit

return:关键字，当前功能结束

exit:函数调用，进程退出 结束进程前，刷新缓冲区，再调用_exit

_exit:内核级别函数，不刷新缓冲区，只结束程序

三.fork进程复制，写时拷贝

1.fork

• fork()：返回类型pid_t（int重命名），无参数，所在头文件unistd.h。 先拷贝PCB，再拷贝进程实体

• 若返回值>0 则为父进程，父进程继续跑，产生子进程 同一个进程同一个pid

  返回值==0 则为子进程，完全复制当前进程信息（目前已知只有pid不同）为子进程，从下一行语句开始执行

• getpid()获取当前进程的pid

  getppid()获取父进程的pid 对应的头文件与fork一样
  

  bash：命令解释器 也是一个进程 当前进程的父进程

  

2.写时拷贝

• 写时拷贝：父进程和子进程是同一个逻辑地址，但不是同一个物理地址 一般子进程的pid号是父进程的pid+1
  父进程和子进程刚开始是公用同一个物理地址的，但当页内容发生改变时，才会将父进程的内容复制一份给子进程，改变的页表信息独立一个物理地址，页表其余没变的页表信息和父进程一样

四.僵死进程、孤儿进程及处理方法

1.僵死进程

• 僵死进程：子进程先于父进程结束, |而父进程又没有回收子进程，释放子进程占用的资源，此时子进程将成为一个僵尸进程。
  PCB消失的条件是获取到退出码，子进程要父进程获取子进程的退出码
• 危害：占用资源空间。如果进程不调用wait/waitpid，那么保留的那段信息就不会被释放，其进程号就会一 直被占用，但是系统能使用的进程号是有限的，如果产生大量的僵尸进程，将因为没有可用的进程号而 导致系统不能产生新的进程。
  

2.孤儿进程

• 孤儿进程：父进程先于子进程结束，由init进程接管子进程
  

3.僵死进程处理方法

• wait，即先阻塞父进程，直至子进程运行结束，父进程获取到子进程的退出码后，父进程才继续运行
• wait(&val)：返回值pid_t,调用函数后会将退出码通过指针赋值到val上。
  WIFEXITED(val)：由于退出码为1字节，val为4字节，通过该函数可以将其转化为1字节，返回值为bool类型，判断进程是否正常结束。
  WEXITSTATUS(val):获取进程退出状态。
  

五.操作系统的文件调用

头文件：fcntl.h

1.open

int fd = open(“./a.txt”,O_RDWR|O_CREAT,0600);

• 返回值 ：int
• 文件描述符 fd： 对应一个文件 一般>0 文件关闭符归还操作系统 打开失败 fd=-1
• 参数列表 ： 路径+文件名，打开方式， 给予的权限(若存在则不需要这一参数)：4，2，1，一般习惯前面加个0
• 打开方式：
  O_RDONLY 只读打开
  O_RDWR 读写方式打开
  O_CREAT 文件不存在则创建
  O_APPEND 文件末尾追加
  O_TRUNC 清空文件，重新写入
  注：多个打开方式加 |

2.close

close(fd) 关闭文件

3.read

ssize_t read(int fd, void* buf, size_t count); 从fd所对应的文件中读，读到buf中

• fd 对应打开的文件描述符

• buf 存放数据的空间

• count 计划一次从文件中读多少字节数据

• 返回值：为实际读到的字节数

4.write

ssize_t write(int fd, const void* buf,size_t count); 用buf中的数据写入到fd所对应的文件里

• fd 对应打开的文件描述符

• buf 存放待写入的数据

• count 计划一次向文件中写多少数据

5.先open再fork

PCB中有一个文件表（结构体指针类型的数组），文件结构体里有如下内容：计数器为全局变量

• 先打开文件，再fork，文件描述符中的a.txt为指针，指向文件结构体，而fork后，文件描述符也指向相同的文件结构体。则先open再fork，再打印abcd的a.txt文件，结果为abcd
  

6.先fork再open

• 先fork再open则文件描述符中的a.txt指向不同的文件结构体，再打印abcd的a.txt，结果为abab
  

六.进程替换

• 进程替换：把当前进程替换为其他进程执行。PCB没变，只是进程实体变了

• 头文件：unistd.h 前5个为库函数 底层调用系统调用函数execve
  p -> PATH e -> 环境变量 l -> 把参数列举出来 v ->参数封装到数组
  参数：绝对路径，命令（-后面每个字符都会解释其含义，–后面当作单词去解释）
  返回值：无
  带意味着从PATH路径中找文件名，(char*)0相当于命令的结尾标志，而用 buff就不用了，带e的添加参数envp
  可通过echo $PATH查看PATH路径，通过export PATH=$PATH:路径 ，添加用户自定义路径
  

• execl(“/user/bin/ps”,“ps”,“-f”,(char*)0);

• execlp(“ps”,“ps”,“-f”,(char*)0);

• execle(“/user/bin/ps”,“ps”,“-f”,(char*)0,envp);

• execv(“/user/bin/ps”,buff);

• execvp(“ps”,buff);

• execve(“/user/bin/ps”,buff,envp);