---- 整理自狄泰软件唐佐林老师课程

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文章目录

• 1. 问题
• • 1.1 进程参数和环境变量的意义
  • 1.2 思考
• 2. 深入理解父子进程
• • 2.1 进程等待系统接口
  • 2.2 进程退出系统接口
  • 2.3 问题
  • 2.4 进程退出状态详解
  • 2.5 僵尸进程（僵死状态）
  • 2.6 僵尸进程的危害
  • 2.7 wait()的局限
  • 2.8 编程实验：子进程实验
  • 2.9 僵尸进程避坑指南

1. 问题

• 进程参数和环境变量对于进程意味着什么？

1.1 进程参数和环境变量的意义

• 一般情况下，子进程的创建是为了解决某个子问题
• 子进程解决问题需要父进程的 “数据输入”（进程参数 & 环境变量）
• 设计原则：
  • 子进程启动时 必然 用到的参数使用 进程参数 传递
  • 子进程解决问题 可能 用到的参数使用 环境变量 传递

1.2 思考

• 子进程如何将结果 “返回” 父进程？

【参看链接】：06 - 深入Linux进程 / 00 / test.c

2. 深入理解父子进程

• 子进程的创建是为了 并行的解决子问题（问题分解，原问题分解为子问题，子问题之间没有依赖关系）
• 父进程需要通过 等待子进程的结果 以最终解决问题（并获取结果）

2.1 进程等待系统接口

• pid_t wait(int* status);
  • 等待一个子进程完成，并返回子进程标识和状态信息
  • 当有多个子进程完成，随机挑选一个子进程返回
• pid_t waitpid(pid_t pid, int* status, int options);
  • 可等待特定的子进程或一组子进程
  • 在子进程还未终止时，可通过options设置不必等待（直接返回）

2.2 进程退出系统接口

• 头文件：#include
  • void _exit(int status); // 系统调用，终止当前进程
• 头文件：#include
  • void exit(int status); // 库函数，先做资源清理，再通过系统调用终止进程
  • void abort(void); // 异常终止当前进程（通过产生SIGABRT信号终止）
• 注：信号：操作系统发送给进程的通知。

2.3 问题

下面的程序运行后会发生什么？

【参看链接】：06 - 深入Linux进程 / 01 / main.c

2.4 进程退出状态详解

• 编程实验

【参看链接】：06 - 深入Linux进程 / 02 / main.c

2.5 僵尸进程（僵死状态）

【参看链接】：06 - 深入Linux进程 / 03 / main.c

• 理论上，进程 退出 / 终止 后应立即释放所有系统资源
  • 然而，为了给父进程提供一些 重要信息，子进程 退出 / 终止 所占的部分资源 会暂留
  • 当父进程收集这部分信息后（wait / waitpid），子进程所有资源被释放
    • 父进程调用wait()，为子进程 “收尸” 处理并释放暂留资源
    • 若父进程退出，init / systemd 为子进程 “收尸” 处理并释放暂留资源

2.6 僵尸进程的危害

• 僵尸进程保留进程的终止状态和资源的使用信息
  • 进程为何退出，进程消耗多少CPU时间，进程最大内存驻留值，等
• 如果僵尸进程得不到回收，那么可能影响正常进程的创建
  • 进程创建最重要的资源是内存和进程标识
  • 僵尸进程的存在可看作是一种类型的内存泄露
  • 当系统僵尸进程过多，可能导致进程标识不足，无法创建新进程

2.7 wait()的局限

• 不能等待指定子进程，如果存在多个子进程，只能逐一等待完成
• 如果不存在终止的子进程，父进程只能阻塞等待
• 只针对终止的进程，无法发现暂停的进程
• wait(…)升级 ==> pid_t waitpid(pid_t pid, int* status, int options)
  • 返回值相同，终止子进程标识符
  • 状态值意义相同，记录子进程中止信息
  • 特殊之处：
    

2.8 编程实验：子进程实验

【参看链接】：06 - 深入Linux进程 / 04/ main.c

2.9 僵尸进程避坑指南

• 利用wait(…)返回值判断是否继续等待子进程，意味着 父进程阻塞
  • while( ( pid = wait(&status) ) > 0 ) { … }
• 利用 waitpid(…)及 init / systemd 回收子进程
  • 通过两次fork()创建 孙进程 解决子问题