Linux程序

程序是程式的動態表現， 是分配資源（記憶體、時間片）的基本單位

Linux下程序結構：搶親緣關係（父子程序）

PCB控制塊：

程序pid、程序狀態、程序啟動時長等

PCB中記錄了作業系統所需的，用於描述程序的當前情況以及控制程序執行的全部資訊。

程序建立過程

0~3G：使用者空間

3G~4G：PCB

1. 父程序呼叫fork， 核心建立子程序_CREAT

2. 核心用父程序的PCB控制塊進行子程序PCB的初始化（除了pid等程序唯一資訊）

3. 核心將父程序的使用者空間拷貝給子程序（讀時共享， 寫時複製）

4. 子程序從fork之後開始執行

fork

系統內建未經過包裹的API

fork();

返回值：

父程序中返回子程序的pid

在子程序中返回0

-1表示失敗

pid連續的程序具有親緣關係（層級關係）

vfork：建立不繼承父程序使用者空間的子程序， 需要配合exec使用

區分父子程序的工作

通過fork的返回值區分父子程序

if (fork() > 0)
{
    // 父程序工作
}
else if (fork() == 0)
{
    // 子程序工作
}
else
{
    // fork出錯
}

獲取程序ID

pid_t getpid(void); // 獲取當前程序id

pid_t getppid(void); // 獲取當前程序父程序id

EXEC族

完成程序功能過載

將其他程序的使用者空間拷貝到當前程序， 如果還有其他工作， 需要在fork和exec之間完成

execl("/bin/ls", "-l", NULL);

還有其他exec族函式

殭屍程序（Zombie）

子程序先於父程序終止

核心不會釋放所有子程序的資源， PCB不會被回收（為了讓父程序瞭解子程序終止的資訊）

系統PCB的數量是有限的， 如果沒有回收乾淨， 可能無法建立新的程序

父程序回收子程序PCB資源

wait：

pid_t wait(int *status); // 引數：子程序終止原因

wait函式是阻塞函式， 回收成功返回子程序的pid

如果沒有子程序， 呼叫失敗， 返回-1， errno被置為ECHILD。

WIFEXITED(int status); // 判斷是否是正常終止

WEXITSTATUS(int status); // 如果正常終止， 獲取return返回值

WIFSIGNALED(int status); // 判斷程序是否是被訊號殺死

STERMSIG(int statux); // 獲取殺死程序的訊號編號

...

waitpid：

pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int option);

引數：

pid < -1：回收指定組中的所有子程序（組號）

pid == -1：回收所有子程序

pid == 0：回收同組的所有子程序

pid > 0：回收指定的一個子程序（程序ID）

status：程序終止資訊

option：WNOHANG和WUNTRACED

WNOHANG：不會一直等待子程序結束， 立即返回

WUNTRACED：

返回值：

成功返回回收的子程序pid

子程序不需要回收：0

沒有子程序：-1

孤兒程序

父程序先於子程序結束