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Linux所有进程都是有父子或者堂兄弟的关系。除了init进程,每一个进程都有一个父进程,
每个进程都有一个父进程(parent process)
进程的状态
新建--就绪--运行--阻塞--完成
语句执行fork之后,都会执行fork()后面的语句(分别在各自的内存映像中)。
fork()函数会返回两个值,一个是父进程的id,另一个是0,之所以这样,是因为一个进程只有1个父进程,而一个父进程有多个子进程
In UNIX System terminology, a process that has terminated,but whose parent has not yet waited for it, is called a zombie. 在UNIX 系统中,一个进程结束了,但是他的父进程没有等待(调用wait / waitpid)他, 那么他将变成一个僵尸进程。 但是如果该进程的父进程已经先结束了,那么该进程就不会变成僵尸进程, 因为每个进程结束的时候,系统都会扫描当前系统中所运行的所有进程, 看有没有哪个进程是刚刚结束的这个进程的子进程,如果是的话,就由Init 来接管他,成为他的父进程……
一个进程在调用exit命令结束自己的生命的时候,其实它并没有真正的被销毁而是留下一个称为僵尸进程(Zombie)的数据结构(系统调用exit,它的作用是使进程退出,但也仅仅限于将一个正常的进程变成一个僵尸进程,并不能将其完全销毁)
僵尸进程的危害
由于子进程的结束和父进程的运行是一个异步过程,即父进程永远无法预测子进程 到底什么时候结束. 那么会不会因为父进程太忙来不及wait子进程,或者说不知道 子进程什么时候结束,而丢失子进程结束时的状态信息呢? 不会。因为UNⅨ提供了一种机制可以保证只要父进程想知道子进程结束时的状态信息, 就可以得到。这种机制就是: 在每个进程退出的时候,内核释放该进程所有的资源,包括打开的文件,占用的内存等。但是仍然为其保留一定的信息(包括进程号the process ID,退出状态the termination status of the process,运行时间the amount of CPU time taken by the process等)。直到父进程通过wait / waitpid来取时才释放. 但这样就导致了问题,如果进程不调用wait / waitpid的话,那么保留的那段信息就不会释放,其进程号就会一直被占用,但是系统所能使用的进程号是有限的,如果大量的产生僵死进程,将因为没有可用的进程号而导致系统不能产生新的进程. 此即为僵尸进程的危害,应当避免。
僵尸进程的处理
它需要它的父进程来为它收尸,如果它的父进程没安装SIGCHLD信号处理函数调用wait或waitpid()等待子进程结束,又没有显式忽略该信号,那么它就一直保持僵尸状态; 存在的问题:如果父进程是一个循环,不会结束,那么子进程就会一直保持僵尸状态,这就是为什么系统中有时会有很多的僵尸进程,系统的性能可能会受到影响。如果这时父进程结束了,那么init进程会自动接手这个子进程,为它收尸,它还是能被清除的。4、子进程结束后为什么要进入僵尸状态? 因为父进程可能要取得子进程的退出状态等信息。5、僵尸状态是每个子进程必经的状态吗? 是的。 任何一个子进程(init除外)在exit()之后,并非马上就消失掉,而是留下一个称为僵尸进程(Zombie)的数据结构,等待父进程处理。这是每个子进程在结束时都要经过的阶段。如果子进程在exit()之后,父进程没有来得及处理,这时用ps命令就能看到子进程的状态是“Z”。如果父进程能及时 处理,可能用ps命令就来不及看到子进程的僵尸状态,但这并不等于子进程不经过僵尸状态。 * 如果父进程在子进程结束之前退出,则子进程将由init接管。init将会以父进程的身份对僵尸状态的子进程进行处理。6、如何查看僵尸进程: $ ps -el 其中,有标记为Z的进程就是僵尸进程 S代表休眠状态;D代表不可中断的休眠状态;R代表运行状态;Z代表僵死状态;T代表停止或跟踪状态
fork函数通过复制父进程在内存中的映像创建了一个新的进程。子进程继承了诸如环境和权限这样的父进程属性。子进程还继承了某些父进程资源,例如打开的文件和设备。
不是父进程的每个属性都被子进程继承了。例如,子进程有一个新的进程ID,当然还有一个父进程ID。子进程的CPU使用时间被置为0.如果父进程设置了一个警报,父进程的警报到的时候,不会通知子进程。即使在执行fork的时候,父进程有挂起信号,子进程也不带有挂起信号!
wait函数
wait(等待子进程中断或结束)
相关函数 waitpid,fork
表头文件
#include
#include
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快返回。如果不在意结束状态值,则 参数status 可以设成NULL。子进程的结束状态值请参考waitpid() 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。
附加说明
范例
#include
#include
#include
#include
main()
{
pid_t pid;
int status,i;
if(fork()= =0){
printf(“This is the child process .pid =%d\n”,getpid());
exit(5);
}else{
sleep(1);
printf(“This is the parent process ,wait for child...\n”;
pid=wait(&status);
i=WEXITSTATUS(status);
printf(“child’s pid =%d .exit status=^d\n”,pid,i);
}
}
执行 This is the child process.pid=1501
This is the parent process .wait for child...
child’s pid =1501,exit status =5
waitpid(等待子进程中断或结束)
相关函数 wait,fork
表头文件
#include
#include
定义函数 pid_t waitpid(pid_t pid,int * status,int options);
函数说明
waitpid()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快返回。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,
其他数值意义如下:
pid0 等待任何子进程识别码为pid 的子进程。
参数option 可以为0 或下面的OR 组合:
WNOHANG 如果没有任何已经结束的子进程则马上返回,不予以
等待。
WUNTRACED 如果子进程进入暂停执行情况则马上返回,但结束
状态不予以理会。
子进程的结束状态返回后存于status,底下有几个宏可判别结束情
况:
WIFEXITED(status)如果子进程正常结束则为非0 值。
WEXITSTATUS(status)取得子进程exit()返回的结束代码,一
般会先用WIFEXITED 来判断是否正常结束才能使用此宏。
WIFSIGNALED(status)如果子进程是因为信号而结束则此宏值为
真
WTERMSIG(status) 取得子进程因信号而中止的信号代码,一般
会先用WIFSIGNALED 来判断后才使用此宏。
WIFSTOPPED(status) 如果子进程处于暂停执行情况则此宏值为
真。一般只有使用WUNTRACED 时才会有此情况。
WSTOPSIG(status) 取得引发子进程暂停的信号代码,一般会先
用WIFSTOPPED 来判断后才使用此宏。
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。
范例
参考wait(
使父进程等待某个进程
exec函数,有六种
daemon 通常是无限期运行的后台进程
每个进程中对这样的共享资源访问的代码称为临界区(critical section)
Linux下进程通信的方法:半双工管道、FIFO(命名管道)、消息队列、信号量、共享内存、socket(可以用在不同主机之间的通信)