对于fork函数的参数和返回值可以阅读本篇博客
Linux进程编程实践1——进程的基本概念、fork创建进程
这里直接上图了解fork的头文件和参数
Q1:为什么父进程返回子进程id，而子进程返回0？
现实生活中，任何孩子都知道自己的父亲(排除特殊情况)，而父亲却可能有多个孩子，因此就需要一个代号来标识每一个孩子，简单来说就是父亲：孩子=1：n
因此，对于操作系统来说，父进程有多个子进程，需要返回子进程的pid来调度每个子进程，而任何子进程都知道自己的父进程，因此返回0。
对于fork函数创建子进程，简单来说就是创建子进程都是以父进程为模板的，那么进程调用fork后，内核做了什么呢？
- 分配新的内存块和内核数据结构给子进程
- 将父进程部分数据结构内容拷贝至子进程
- 添加子进程到系统进程列表当中
- fork返回，开始调度器调度
用一张图来演示
当一个进程调用fork之后，就有两个二进制代码相同的进程。而且他们都会运行到相同的地方，如上图所示，当父进程运行到fork时，会创建一个一模一样的子进程，子进程会接着父进程运行到的地方继续向下执行也就是after，而父进程也会运行after！
通常，父子进程共享代码，但是数据各自私有一份。
对于一个程序来说，由两部分构成代码+数据
Q2:为什么代码共享？
程序种的代码运行中不可被修改，如果每个子进程都有一份，势必造成空间的浪费，因此所有代码都是共享的，在一定程度上节省了空间。
Q3:为什么数据私有？
进程之间具有独立性，当数据过多时，并不是所有的数据都会立马使用，更不会将所有数据拷贝。当一个进程需要立马独立时，如果系统将数据全部拷贝，把本来可以在后面拷贝或者不拷贝的都拷贝了，会造成实间和空间的浪费！
解释了上面两个原因后，可以知道，父子代码共享，父子再不写入时，数据也是共享的，当任意一方试图写入，便以写时拷贝的方式各自一份副本。 如下图：
在修改内容前，子进程以父进程为模板，父子进程页表种的虚拟地址对应的物理地址是一样的，且系统会将页表项置为只读状态，一旦发生内容修改，即子进程需要写入时，操作系统就会报错，以写时拷贝的方式为子进程的页表项重新开辟一块物理空间，并将内容修改，这就是写时拷贝。
优点：
节省空间和时间！
- 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。
- 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。
- 系统中没有太多的进程
- 实际用户的进程数超过了限制
一个进程退出的三种情况可以分为以下三种：
正常终止（可以通过 echo $? 查看进程退出码）：
- 从main返回
- 调用exit
- _exit
异常退出：
- ctrl + c, 信号终止
参数：status 定义了进程的终止状态，父进程通过wait来获取该值
说明：虽然status是int，但是仅有低8位可以被父进程所用。所以_exit(-1)时，在终端执行$?发现返回值是255。
exit最后也会调用exit, 但在调用exit之前，还做了其他工作
- 执行用户通过 atexit或on_exit定义的清理函数。
- 关闭所有打开的流，所有的缓存数据均被写入
- 调用_exit
return是一种更常见的退出进程方法。执行return n等同于执行exit(n),因为调用main的运行时函数会将main的返回值当做exit的参数。
Linux进程编程实践2——进程状态、模拟实现僵尸进程和孤儿进程
- 子进程退出，父进程如果不管不顾，就可能造成‘僵尸进程’的问题，进而造成内存泄漏。
- 另外，进程一旦变成僵尸状态，那就刀枪不入，“杀人不眨眼”的kill -9 也无能为力，因为谁也没有办法杀死一个已经死去的进程。
- 最后，父进程派给子进程的任务完成的如何，我们需要知道。如，子进程运行完成，结果对还是不对，或者是否正常退出。
- 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
简单来说，因为父进程很容易对子进程进行管理(垃圾回收)。处理业务需要让父进程帮我们拿到子进程的执行结果。
<1> wait方法
返回值：
成功返回被等待进程pid，失败返回-1。
参数：
输出型参数，获取子进程退出状态,不关心则可以设置成NULL
<2> waippid方法
- 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WNOHANG,而调用中waitpid发现没有已退出的子进程可收集,则返回0；
- 如果调用中出错,则返回-1,这时errno会被设置成相应的值以指示错误所在；
我们不关心status和options，将其设为NULL和0，只观察返回值
- Pid=-1,等待任一个子进程。与wait等效。
- Pid>0.等待其进程ID与pid相等的子进程。
其次了解获取子进程status
- wait和waitpid，都有一个status参数，该参数是一个输出型参数，由操作系统填充。
- 如果传递NULL，表示不关心子进程的退出状态信息。
- 否则，操作系统会根据该参数，将子进程的退出信息反馈给父进程。
- status不能简单的当作整形来看待，可以当作位图来待，具体细节如下图（只研究status低16比特位）：
如上图所示，如果进程处于正常状态，高8位是进程的退出状态，低8位全0表示进程正常退出
如果进程被信号所杀，只关心第7位的core dump标志位
对于进程的以上两种状态操作起来较为复杂，因此在库函数中使用宏函数封装好了这两种状态，对于进程的status（重点）:
- WIFEXITED(status): 若为正常终止子进程返回的状态，则为真。（查看进程是否是正常退出）
- WEXITSTATUS(status): 若WIFEXITED非零，提取子进程退出码。（查看进程的退出码）
options:
WNOHANG: 若pid指定的子进程没有结束，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。
1. 如果子进程已经退出，调用wait/waitpid时，wait/waitpid会立即返回，并且释放资源，获得子进程退出信息
2. 如果在任意时刻调用wait/waitpid，子进程存在且正常运行，则进程可能阻塞。
3. 如果不存在该子进程，则立即出错返回
<3> 进程的阻塞与非阻塞等待方式
- 进程的阻塞等待方式,这种方式就是父进程一直等待子进程退出后才继续运行后续代码，子进程不退出，父进程就一直处于阻塞状态
- 进程的非阻塞等待方式，这种方式则是让父进程不断访问子进程是否退出，直到子进程退出，父进程才执行后续代码，需要使用options选项
有六种以exe开头的函数，统称exec函数：
以上五个函数均调用的是下面的系统函数
这些函数后面的字母分别表示以下含义：
- l(list)：表示参数采用列表
- v(vector)：参数采用数组
- p(path)：有p就自动搜索环境变量PATH
- e(env)：表示自己维护环境变量
对于环境变量我们可以自己定义，也可以调用系统变量
注意：
<1> 函数如果调用出错返回-1，且顺序执行后续代码
<2> 函数如果调用成功则加载新的程序从启动码开始执行，不在返回，且没有返回值
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