【Linux的进程篇章 - 进程终止和进程等待的理解】

Linux学习笔记---008

  • Linux之fork函数、进程终止和等待的理解
    • 1、fork函数
      • 1.1、什么是fork?
      • 1.2、fork的功能介绍
      • 1.3、fork函数返回值的理解
      • 1.4、fork函数的总结
    • 2、进程的终止
      • 2.1、终止是在做什么?
      • 2.2、进程终止的3种情况
    • 3、进程的终止
      • 3.1、进程终止的三种情况
      • 3.2、判断是否成功的顺序
      • 3.3、如何终止
    • 4、进程等待
      • 4.1、直接先看结论
      • 4.2、进程等待怎么处理呢?

Linux之fork函数、进程终止和等待的理解

前言:
前篇开始进行了解学习Linux的进程优先级、环境变量、地址空间等知识,这篇学习LInux的fork函数、进程终止和等待的理解等相关内容,深入地了解这个强大的开源操作系统。
/知识点汇总/

1、fork函数

前言:

进程:内核的相关管理数据结构(task_struct + mm_struct(内存分配表) + 页表) + 代码和数据

1.1、什么是fork?

直接man fork指令先在手册页查看以下基本信息:
在这里插入图片描述
补充:
在这里插入图片描述

man fork提示no manual entry for fork,则说明你当前没有安装man手册.

解决方法就是

root权限下:yum -y install man-pages

基本概念

fork() 是 Unix/Linux系统中的一个非常重要的系统调用,用于创建一个新的进程,这个新的进程是当前进程的复制品,称为子进程。这个复制过程包括父进程的代码、数据、堆、栈等内容都会被复制到子进程中。

1.2、fork的功能介绍

头文件:
#include <unistd.h>
原型:
pid_t fork(void)
返回值:
-1 ---- fork创建/调用子进程失败
==0 — 返回0是判断创建子进程成功
!=0 — 返回非负整数,表示返回新创建的子进程的进程ID,即,父进程返回的子进程pid

测试代码
在这里插入图片描述
fork语句之后的程序,父子进程共享代码 —> fork创建一个进程,本质是系统中多一个进程;
而多一个进程,也就是多一个进程控制块(task_struct)
父进程的代码和数据是从磁盘加载来的;子进程的代码数据是哪里来的呢?
子进程会默认继承父进程的代码和数据。

我们为什么要创建一个子进程呢?
通常来说,是想要子进程执行和父进程不一样的代码,常规的程序都是单进程,不可能同时跑不同的代码内容。多进程情况下,则是合理的。

对于普通的单进程程序,只能有一个返回值;
对于多进程,那么为什么同一个程序同一个id,会有两个值,即是0又是!=0?
其次,fork怎么会有两个返回值,即返回两次呢?怎么做到的呢?
(涉及虚拟地址空间和父子写时拷贝知识,见这篇文章)

1.3、fork函数返回值的理解

fork也是一个函数,只不过属于系统调用。
然后平常的普通程序中的return在fork执行语句之后,即当执行完fork后,父子代码数据共享,
子进程代码中自然也有了return语句,所以父子进程各自被调度一次,那么自然就返回两次且值可以不同

引出一个概念:理论上,子进程被创建后是空的,自然其代码和数据就从父进程哪里拷贝获取,
就比如有window的任务管理器,有两个子进程由一个父进程创建,当此时关系结束一个子进程会影响其它进程?
当然不会的,逻辑上是父子等关系,实际上是分裂独立的。

所以进程一定要具备的特点就是

具备独立性,即一个进程出现问题,绝不能影响其它进程。

进程 = 内核task_struct结构体(唯一的pid) + 代码程序(只读/共享的)和数据(父子数据各自独立,原则上数据需要分开)每一个进程都有一个自己唯一的标识符,叫做进程pid

fork()函数返回值:

1.子进程返回0
2.父进程返回子进程pid

为什么父进程返回的是子进程的pid,而子进程返回的是0?
因为父进程返回子进程的pid是对它更好的进程管理,而子进程返回值是判断创建子进程是否创建成功。
即:为了父进程对子进程进行标识,方便管理。

fork的常规用法:

1.一个父进程希望复制自己,使父子进程同时执行不同的代码段。例如,父进程等待客户端请求,生成子进程来处理请求。
2.一个进程要执行一个不同的程序。例如子进程从fork()返回后,调用exec函数

fork()调用失败的原因:

1.系统中已有太多的进程。
2.实际用户的进程数超过了限制。

1.4、fork函数的总结

总结:

1.fork()函数在Linux中用于创建一个新的进程,这个新进程是当前进程的复制品,称为子进程。
2.fork()函数的特点在于它只被调用一次,但却能返回两次:一次在父进程中,一次在子进程中。

关于fork()函数的返回值,具体总结如下:

1.在父进程中,fork()函数返回新创建的子进程的进程ID(PID)。
2.这个PID是一个非负整数,用于唯一标识子进程。
3.在子进程中,fork()函数返回0。这是因为在子进程的上下文中,它自己是新创建的进程,所以没有其他的进程ID可以返回。返回0表示子进程成功创建。
4.如果fork()函数执行过程中发生错误,例如由于系统资源不足而无法创建新的进程,那么它会返回一个负值。这个负值通常表示特定的错误码,可以通过检查这个值来确定具体的错误原因。
5.需要注意的是,fork()函数创建的子进程是父进程的副本,包括父进程的代码、数据、堆、栈等内容都会被复制到子进程中。但是,这两个进程有不同的进程ID,并且它们从fork()函数的返回点开始独立执行。
6.因此,通过检查fork()函数的返回值,可以在父进程和子进程中执行不同的代码路径,从而实现并发执行或创建多进程程序。

2、进程的终止

2.1、终止是在做什么?

释放曾经的代码和数据所占据的空间;理解为释放内核的数据结构 ,否则–>僵尸态

2.2、进程终止的3种情况

测试代码
在这里插入图片描述

echo $?
内建命令,打印的都是bash本身内部的变量数据。通常0:成功 非0:标识失败
其中?属于bash维护的一个变量
表示的是,父进程bash获取到的,最近的一个子进程退出的退出码
目的:
告诉父进程(关心结果),我把任务完成得怎么样
0:标识成功
非0:标识失败
非0的数值。一方面可表示失败,另一方面可表示失败的原因。即都有相应的错误描述。

测试代码
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

父进程为什么要得到子进程的退出码呢?
答:要知道子进程的退出情况(成功、失败以及失败的原因),本质退出的情况信息,告诉给用户的。

退出码可以使用默认的,同时也可以自定义。
测试代码
在这里插入图片描述

3、进程的终止

3.1、进程终止的三种情况

a、代码跑完,进程正确;
b、代码跑完,进程不正确。

可以通过进程的退出码决定。反馈原因:系统的 && 自定义退出码

c、代码异常终止,提前退出

操作系统发现了你的进程做了不该做的事情,就会被OS自主杀掉该进程。而且一旦出现异常,退出码就没有意义了。

需要关心的是为什么会出异常呢?

1.进程出异常,本质上是由操作系统(OS)向进程发生了一个信号。
2.我们可以查看进程退出的时候,退出的信号是多少,就可以判断,我的进程为什么异常了。
常见情况有:
a、段错误
b、栈溢出

3.2、判断是否成功的顺序

1.先确认是否是异常。
2.不是异常,就一定是代码跑完了。看退出码是否符合预期就行。

结论

衡量一个进程退出,我们只需要两个数字(反馈给父进程):退出码和退出信号(2^2)。
task_struct()会包含一些字段信息。用于匹配反馈。
比如:exit_code和exit_signal
0 0
0 !0
!0 0
!0 !0
由退出码+退出信号 --》退出进程退出的原因。

3.3、如何终止

a、main()函数return 表示进程终止(非main函数,return,函数结束)
b、代码调用exit()函数,可在代码的任意位置退出,并冲刷缓冲区。
void exit(int status);
c、_exit()–系统调用,与exit的区别不会冲刷缓冲区。
void _exit(int status);
注意:这里所说的缓冲区,不是内核的缓冲区。

4、进程等待

4.1、直接先看结论

任何子进程,在退出的情况下,一般必须都要有父进程进行等待,进程在退出的时候,如果父进程不管不顾(不等待),直到退出进程,导致状态Z(僵尸状态),造成内存泄漏的问题。

为什么?

1.通过父进程等待,解决子进程退出的僵尸问题,回收系统资源(一定要注意)
2.获取子进程的退出信息,知道子进程是因为什么原因退出的(前提是如果需要的话,不是必须的)

4.2、进程等待怎么处理呢?

答:通过两个函数wait()函数和waitpid函数

阻塞等待测试代码
在这里插入图片描述

查看指令

while :; do ps ajx | head -1 && ps ajx | grep wait_process | grep -v
grep;sleep 1;done

说明

头文件:
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
函数原型:
pid_t wait(int* status);
返回值:
pid_t:等待成功时,子进程的pid给返回
参数:
status:等待父进程中,任意一个子进程的退出
功能:
用于解决子进程僵尸进程的。(defunct僵尸态)

如何理解阻塞等待子进程呢?
如果子进程没有退出,父进程就会一直处于进行阻塞等待的状态(死等)
子进程本身就是软件,父进程本身就是等待某种软件的条件就绪。

头文件:
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
函数原型
pid_t waitpid(pid_t pid,int* status,int options);
返回值:
当正常返回的时候waitpid返回收集到的子进程的进程id;
如果设置了选项,而调用waitpid发现没有已退出的子进程收集,则返回0;
如果调用中出错,则返回error会被设置成相应的值以指示错误所在。
1.正常返回时,返回的收集到的子进程id;
2.如果设置了option选项参数为WNOHANG,而调用中waitpid发现没有已退出的子进程可收集,则返回0;
3.如果调用失败,则返回-1,且errno会被设置为相应的值得以指示错误所在。
参数:
pid=-1:等待任意个子进程的pid,与wait相同;
pid>0:等待其进程id与pid相等的子进程;

参数二说明

status具有特定的格式。(低16位)
1.输出型参数,表示的是输出信息
高八位 – 退出状态
低八位 – 终止信号
2.参数二:status
WIFEXITED(status):若为正常终止子进程的状态,则返回真 — 作用是查看进程是否正常退出
WEXITSTATUS(status):若WIFEXITED非零,提取子进程退出码 ---- 查看进程的退出码
WNOHANG:若pid指定的子进程没有进程,则waitpid()函数返回0,不予以等待,若正常结束,则返回该子进程的ID。

非阻塞等待测试代码
在这里插入图片描述

如果子进程没有退出,而父进程在进行执行waitpid进行等待,阻塞等待(scanf()…的原理)。
所以阻塞就是进程阻塞。
直到等待某种条件的发生(比如子进程的退出)
那么一些非阻塞等待,属于服务器宕机。
阻塞等待和非阻塞的等待本质区别就是判断是否有返回值,是否达成某成条件。

即:pid_t > 0:等待是成功的,子进程退出了,并且父进程回收成功;
pid_t < 0:等待失败了;
pid_t == 0:检测是成功的,只不过子进程还没有退出,需要你下一次进行重复等待。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/806592.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

1.8.4 卷积神经网络近年来在结构设计上的主要发展和变迁——Inception-v2 和Inception-v3

1.8.4 卷积神经网络近年来在结构设计上的主要发展和变迁——Inception-v2 和Inception-v3 前情回顾&#xff1a; 1.8.1 卷积神经网络近年来在结构设计上的主要发展和变迁——AlexNet 1.8.2 卷积神经网络近年来在结构设计上的主要发展和变迁——VGGNet 1.8.3 卷积神经网络近年来…

阿里Canal使用

Canal 是阿里巴巴开源的一款基于 MySQL 数据库增量日志解析&#xff0c;提供实时的数据订阅和消费服务的工具。它可以用来读取 MySQL 的 binlog 日志并转换成 JSON 格式的事件消息&#xff0c;然后将这些消息发布到下游的消息中间件&#xff0c;比如 RabbitMQ&#xff0c;以实现…

MySQL innoDB存储引擎多事务场景下的事务执行情况

一、背景 在日常开发中&#xff0c;对不同事务之间的隔离情况等理解如果不够清晰&#xff0c;很容易导致代码的效果和预期不符。因而在这对一些存在疑问的场景进行模拟。 下面的例子全部基于innoDB存储引擎。 二、场景&#xff1a; 2.1、两个事务修改同一行记录 正常来说&…

自动化测试框架-senlenium(2)

目录 1.前言 2.鼠标点击 2.1click点击对象 2.2senk_keys在对象上模拟键盘输入 2.3清除对象输入的文本内容 2.4submit提交 2.5 text用于获取文本信息 ​编辑3.获取信息 3.1获取title 3.2获取url 1.前言 前面我们讲了如何定位元素,那么我们把元素定位到了以后,又如何…

【力扣】104. 二叉树的最大深度、111. 二叉树的最小深度

104. 二叉树的最大深度 题目描述 给定一个二叉树 root &#xff0c;返回其最大深度。 二叉树的 最大深度 是指从根节点到最远叶子节点的最长路径上的节点数。 示例 1&#xff1a; 输入&#xff1a;root [3,9,20,null,null,15,7] 输出&#xff1a;3 示例 2&#xff1a; 输…

ENSP防火墙配置策略路由及ip-link探测

拓扑 配置目标 1.A区域走ISP1&#xff0c;B区域走ISP2 2. isp线路故障时及时切换到另一条线路 配置接口及安全区域 配置安全策略 配置nat 配置默认路由 配置ip-link 配置策略路由 cl-1 cl-2 验证配置成功 策略路由 A走ISP1 B走ISP2 验证线路故障 isp1 in g0/0/0 shoutdow…

Qt——示波器/图表 QCustomPlot

一、介绍 QCustomPlot是一个用于绘图和数据可视化的Qt C小部件。它没有进一步的依赖关系&#xff0c;提供友好的文档帮助。这个绘图库专注于制作好看的&#xff0c;出版质量的2D绘图&#xff0c;图形和图表&#xff0c;以及为实时可视化应用程序提供高性能。QCustomPlot可以导出…

HWOD:走方格的方案数

一、自己的解题思路 1、(0,m)和(n,0) (0,m)表示处在棋盘的左边线&#xff0c;此刻能回到原点的路线只有一个&#xff0c;就是一路向上 (n,0)表示处在棋盘的上边线&#xff0c;此刻能回到原点的路线只有一个&#xff0c;就是一路向左 2、(1,1) (1,1)表示只有一个方格&#…

02 Git 之IDEA 集成使用 GitHub(Git同时管理本地仓库和远程仓库)

2 .IDEA 集成使用 GitHub&#xff08;Git同时管理本地仓库和远程仓库&#xff09; 首先在 IDEA 的设置中绑定 GitHub 的账号 先创建一个 test1.txt 文件&#xff0c;内容为 aaa. 最上一栏 VCS&#xff0c; SHARE ON GitHub&#xff0c;然后选择要发送到远程仓库的文件即可。…

Vue实现防篡改水印的效果。删除元素无效!更改元素属性无效!支持图片、元素、视频等等。

1、演示 2、水印的目的 版权保护&#xff1a;水印可以在图片、文档或视频中嵌入作者、品牌或版权所有者的信息&#xff0c;以防止未经授权的复制、传播或使用。当其他人使用带有水印的内容时&#xff0c;可以追溯到原始作者或版权所有者&#xff0c;从而加强版权保护。 身份识…

跟TED演讲学英文:A new way to build AI, openly by Percy Liang

A new way to build AI, openly Link: https://www.ted.com/talks/percy_liang_a_new_way_to_build_ai_openly? Speaker: Percy Liang Date: October 2023 文章目录 A new way to build AI, openlyIntroductionVocabularyTranscriptSummary后记 Introduction Today’s AI …

vitepress/vite vue3 怎么实现vue模版字符串实时编译

如果是vue模版字符串的话&#xff0c;先解析成模版对象 另一篇文章里有vue模版字符串解析成vue模版对象-CSDN博客 //vue3写法&#xff08;vue2可以用new Vue.extend(vue模版对象)来实现&#xff09;import { createApp, defineComponent } from vue;// 定义一个简单的Vue组件c…

登陆qq,经常收到qq游戏中心的推送信息,关闭推送信息

手动关闭推送信息的步骤&#xff1a; 1.点开左侧游戏中心 2、在打开界面&#xff0c;点击左下角自己的头像 3、打开设置中心&#xff0c;关闭所有的推送 4、完成关闭&#xff0c;不会推送了

头歌-机器学习 第13次实验 特征工程——共享单车之租赁需求预估

第1关&#xff1a;数据探索与可视化 任务描述 本关任务&#xff1a;编写python代码&#xff0c;完成一天中不同时间段的平均租赁数量的可视化功能。 相关知识 为了完成本关任务&#xff0c;你需要掌握&#xff1a; 读取数据数据探索与可视化 读取数据 数据保存在./step1/…

vmware esxi6.0安装配置操作

系统安装及配置 在服务器上安装ESXI 6.0 提示是否继续安装 如果不想安装,按ESC后再按F11即可,稍后电脑会重启. 继续安装,则按回车键 按F11同意声明继续 选择将EXSI 安装到哪个硬盘上,我这里使用的是虚拟机,所以只有这一个选项 选择默认键盘布局,默认的美国键盘即可 设置root…

华为ensp中PPP(点对点协议)中的CHAP认证 原理和配置命令

作者主页&#xff1a;点击&#xff01; ENSP专栏&#xff1a;点击&#xff01; 创作时间&#xff1a;2024年4月11日6点00分 PPP协议&#xff08;Point-to-Point Protocol&#xff09;是点到点协议&#xff0c;是一种常用的串行链路层协议&#xff0c;用于在两个节点之间建立点…

Facial Micro-Expression Recognition Based on DeepLocal-Holistic Network 阅读笔记

中科院王老师团队的工作&#xff0c;用于做微表情识别。 摘要&#xff1a; Toimprove the efficiency of micro-expression feature extraction,inspired by the psychological studyof attentional resource allocation for micro-expression cognition,we propose a deep loc…

【网站项目】校园失物招领小程序

&#x1f64a;作者简介&#xff1a;拥有多年开发工作经验&#xff0c;分享技术代码帮助学生学习&#xff0c;独立完成自己的项目或者毕业设计。 代码可以私聊博主获取。&#x1f339;赠送计算机毕业设计600个选题excel文件&#xff0c;帮助大学选题。赠送开题报告模板&#xff…

chromium 协议栈 cronet ios 踩坑案例

1、请求未携带 Accept-Language http header 出现图片加载失败 现象&#xff1a; 访问 https://www.huawei.com/cn/?ic_mediumdirect&ic_sourcesurlent 时出现图片加载失败的问题 预期结果&#xff1a; 原因&#xff1a; 网络库删除了添加 Accept-Language header 的逻…

搭建NFS服务器,部署k8s集群,并在k8s中使用NFS作为持久化储存

&#x1f407;明明跟你说过&#xff1a;个人主页 &#x1f3c5;个人专栏&#xff1a;《Kubernetes航线图&#xff1a;从船长到K8s掌舵者》 &#x1f3c5; &#x1f516;行路有良友&#xff0c;便是天堂&#x1f516; 目录 一、前言 1、k8s概述 2、NFS简介 二、NFS服务器…