【Linux】进程控制（进程的创建、终止、等待、程序替换）

傷城~ 2022-11-28 13:51 210阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  1.进程创建
 *  2.进程终止
 *  3.进程等待
 *  4.进程程序替换

# 1.进程创建 #

在之前的文章中讲过fork函数的使用，链接：[进程创建—fork函数的使用][fork]  
再介绍一种vfork函数，vfork函数创建出来的子进程的虚拟地址空间和父进程是共用一份的，如果父子进程同时并行运行，有可能会导致函数调用栈混乱的问题。  
vfork在解决调用栈混乱的问题，采用是先让子进程运行，子进程运行完成后，再让父进程运行。  
**于是在实际中，vfork函数并不常见，了解即可，需要掌握fork函数。**

# 2.进程终止 #

**2.1 进程退出的场景**  
1.代码运行完毕，结果正确  
2.代码运行完毕，结果不正确  
3.代码异常终止  
**2.2 进程退出的方法**  
1.从main函数的return返回  
2.\_exit函数：系统调用函数，操作系统为程序员提供的函数  
3.exit函数：库函数，C库当中提供给程序员的函数  
**2.3 \_exit函数**

#include <unistd.h> 
    void _exit(int status);

参数：status 定义了进程的终止状态，父进程通过wait来获取该值  
**2.4 exit函数**

#include <unistd.h> 
    void exit(int status);

做如下工作：  
1.执行用户通过atexit或on\_exit定义的清理函数  
2.关闭所有打开的流，所有的缓存数据均被写入 （冲刷缓存）  
3.调用\_exit

**关于自定义清理函数atexit**

int atexit(void (*function)(void));

参数是函数指针，接受返回值为void,参数为void的函数。作用是调用atexit函数，参数为一个函数的地址，会先将这个函数的地址保存下来，等待进程退出的时候，再来调用这个函数。  
**关于刷新缓冲区**  
exit函数会刷新缓冲区，而\_exit函数不会，因为缓冲区是C库维护的，并不是内核维护的。除此之外，还有main函数的return返回、\\n、fflush函数也会刷新缓冲区。  
举例：（观察两种函数的区别，exit函数会刷新缓冲区，而\_exit函数不会）  
创建test.c文件

int main()
    {
        
    	printf("hello");
    	exit(0);
    	return 0;
    }

执行test程序  
![在这里插入图片描述][20200818120938437.png_pic_center]  
换为\_exit函数

int main()
    {
        
    	printf("hello");
    	_exit(0);
    	return 0;
    }

执行test程序  
![在这里插入图片描述][20200818121242514.png_pic_center]

# 3.进程等待 #

父进程通过进程等待的方式，回收子进程资源，获取子进程退出信息，从而避免造成僵尸进程的问题。之前讲解决僵尸进程方法的文章中有讲过，使用wait函数和waitpid函数，可供参考。链接：[解决僵尸进程的方法—进程等待][Link 1]

# 4.进程程序替换 #

进程程序替换是将已经跑起来的进程，替换成为执行其它程序的进程。  
1.将正在执行代码的进程当中的虚拟地址空间里面的数据段和代码段替换成新的程序，当前在执行的进程就会执行替换之后的代码。  
2.堆、栈都需要进行更新。  
![在这里插入图片描述][20200818154431208.png_pic_center]

**替换函数（六种）**

#include <unistd.h>
    int execl(const char *path, const char *arg, ...);
    //path:带路径的可执行程序
    //arg:给替换的可执行程序传递参数，相当于在命令行当中给程序传递命令行参数
    //...：可变参数列表
    int execlp(const char *file, const char *arg, ...); 
    //file:待替换的可执行程序的名称，该程序必须在PATH环境变量可以找到
    //arg:给替换的可执行程序传递参数，相当于在命令行当中给程序传递命令行参数
    //...：可变参数列表
    int execle(const char *path, const char *arg, ...,char *const envp[]); 
    //path:带路径的可执行程序
    //arg:可变参数列表的给可执行程序传递的参数，以程序名称开始，以NULL结尾
    //envp:程序员自己组织环境变量，如果不传入，则认为当前替换之后的程序没有环境变量
    int execv(const char *path, char *const argv[]);
    //path:带路径的可执行程序
    //argv：传递给可执行程序的参数，最后以NULL结尾
    int execvp(const char *file, char *const argv[]); 
    //file:可执行程序的名字
    //argv：给可执行程序传递的参数
    int execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[]);
    //filename：可执行程序的名字
    //argv：传递给可执行程序的参数
    //envp:程序员自己组织环境变量，如果不传入，则认为当前替换之后的程序没有环境变量

函数解释：  
1.这些函数如果调用成功则加载新的程序，从启动代码开始执行，不再返回。  
2.如果调用出错返回-1，成功无返回值。

命名理解：  
l(list)：表示参数采用列表。  
v(vector)：参数用数组。  
p(path)：自动搜索环境变量。  
e(env)：表示自己维护环境变量。

举例：  
创建execl.c文件

int main()
    {
        
    	printf("---begin---\n");
    	execl("/usr/bin/ls","ls","-al",NULL);
    	printf("---end---\n");
    	return 0;
    }

执行execl程序  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poYW9fbGVpbGVp_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
可以看出，本来执行execl程序，程序替换后，执行ls -al命令,即显示当前目录下所有文件和文件夹的详细信息。

[fork]: https://blog.csdn.net/zhao_leilei/article/details/107906639
[20200818120938437.png_pic_center]: /images/20221124/395651f2cbeb4853aea6d957ee61c1c3.png
[20200818121242514.png_pic_center]: /images/20221124/21819ed77d044a2eb6ed4080ccbcaecd.png
[Link 1]: https://blog.csdn.net/zhao_leilei/article/details/107961100
[20200818154431208.png_pic_center]: /images/20221124/89ff180c19da43f480212eee8c8f349a.png
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