010-fork、exit

moc

1、fork系统调用
1. 进程原语 fork
        头文件：              <sys/types.h> 、 <unistd.h>
        函数功能：        创建一个子进程
        函数原型：        pid_t  fork(void);
        参数：                无参数
        返回值:                如果成功创建一个子进程，对于父进程来说返回子进程ID， 对于子进程来说返回值为0；如果为-1表示创建失败。

2. 复制一个进程映象fork
使用fork函数得到的子进程从父进程的继承了整个进程的地址空间，包括：进程上下文、进程堆栈、内存信息、打开的文件描述符、信号控制设置、进程优先级、进程组号、当前工作目录、根目录、资源限制、控制终端等。
子进程与父进程的区别在于：
        1. 父进程设置的锁，子进程不继承
        2. 各自的进程ID和父进程ID不同
        3. 子进程的未决告警被清除；
        4. 子进程的未决信号集设置为空集。
3. 写时复制，读时共享copy on write, read on share
        如果多个进程要读取它们自己的那部分资源的副本，那么复制是不必要的。
        每个进程只要保存一个指向这个资源的指针就可以了。
        如果一个进程要修改自己的那份资源的“副本”，那么就会复制那份资源。这就是写时复制的含义.
4. 注意点：
        理解1：fork系统调用之后，父子进程将同时执行。
        理解2：理解一次调用2次返回 => 两次返回，是在各自的进程空间中返回的。
        理解3：理解，fork返回值大于零的是父进程，父进程：子进程 = 1：n。
        理解4：理解分支在fork之后，父进程不是main函数的开始，而是紧接着向下执行，子进程从父进程的继承了整个进程的地址空间及数据。
示例：

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
#include <errno.h>

int main(void )
{
        pid_t pid;
        signal(SIGCHLD, SIG_IGN);
        printf("befor fork pid:%d \n", getpid());
        int abc = 10;
        pid = fork();   //errno
        if (pid == -1)        
        {
                //printf("pid < 0 err.\n");
                perror("tile");
                return -1;
        }
        if (pid > 0)
        {
                abc ++;
                printf("parent: pid:%d \n", getpid());
                printf("abc: %d \n", abc);
                sleep(20);
        }
        else if (pid == 0)
        {
                abc ++;
                printf("child: %d, parent: %d \n", getpid(), getppid());
                printf("abc: %d \n", abc);
                //sleep(10);
        }
        printf("fork after....\n");
        return 0;
}

2、孤儿进程和僵尸进程
孤儿进程：
        如果父进程先退出，子进程还没退出那么子进程的父进程将变为init进程（1号进程）。（注：任何一个进程都必须有父进程）
        父亲进程先结束，子进程（孤儿进程）会托孤给1号进程。
僵尸进程：
        如果子进程先退出，父进程还没退出，那么子进程必须等到父进程捕获到了子进程的退出状态才真正结束，否则这个时候子进程就成为僵死进程。
避免僵尸进程
        父进程忽略子进程的退出消息，交给操作系统管理。
        #include <signal.h>  ==>   signal(SIGCHLD, SIG_IGN);
3、fork之后父子进程共享文件
如果父进程中打开了一个文件，那么子进程不需要再打开；子进程可以使用fork之前open返回的文件描述符。因为调用fork之后，只拷贝了PCB本身，拷贝的只是指针，没有拷贝指针所指向的内容，这种情况叫做浅拷贝。子进程的指针依旧指向struct file,所以父子进程对于文件描述符和文件偏移量是共享的。

4、fork和vfork
1）在fork还没实现copy on write之前。Unix设计者很关心fork之后立刻执行exec所造成的地址空间浪费，所以引入了vfork系统调用。
2）vfork有个限制，子进程必须立刻执行_exit或者exec函数。
即使fork实现了copy on write，效率也没有vfork高，但是我们不推荐使用vfork，因为几乎每一个vfork的实现，都或多或少存在一定的问题。
vfork现在已不推荐使用。
5、进程终止的5种方式
正常退出：
        ① 从main函数返回
        ② 调用exit
        ③ 调用_exit
异常退出：
        ④ 调用abort   产生SIGABOUT信号
        ⑤ 由信号终止  ctrl+c   SIGINT等
1. exit与_exit区别
① _exit是一个系统调用，exit是一个c库函数；
② exit会执行清除I/O缓存；
③ exit会执行调用终止处理程序。

int main(void)
{
        printf("hello itcast");
        //return 0;
        //exit(0);
        //fflush(stdout);
        _exit(0);   // 不会清除缓存，不会调用进程终止函数，所以没有打印结果
}

注册终止函数：
头文件： #include <stdio.h>
原型： int atexit(void (*func)(void))
作用： 在main函数return时或exit退出时，会自动调用。