进程创建

进程：内核数据结构（task_struct ，mm_struct ，页表…)+代码和数据

每一个进程在内核都有一个对应的test_struct结构体，包含了进程的所有信息，（如：进程ID（PID）、父进程ID（PPID）、进程状态、进程地址空间、打开的文件描述符等等。） 也称PCB（进程控制块）。

mm_struct是Linux内核用来描述进程虚拟地址空间的结构体。

页表：用于实现虚拟内存到物理内存映射的数据结构。

fork函数

在linux中fork函数时非常重要的函数，它从已存在进程中创建一个新进程。新进程为子进程，而原进程为父进程。

进程调用fork，当控制转移到内核中的fork代码后，内核做：

1.分配新的内存块和内核数据结构给子进程
2.将父进程部分数据结构内容拷贝至子进程
3.添加子进程到系统进程列表当中（PCB移动到调度队列）
4.fork返回，开始调度器调度

当一个进程调用fork之后，就有两个二进制代码相同的进程。
子进程和父进程是相互独立的，他们有各自的内核数据结构，共享代码，子进程写时拷贝父进程的数据，当子进程要执行一个全新的程序时（进程的程序替换），代码也会进行写时拷贝。

int main( void )
{pid_t pid;printf("Before: pid is %d\n", getpid());
if ( (pid=fork()) == -1 )perror("fork()"),exit(1);printf("After:pid is %d, fork return %d\n", getpid(), pid);sleep(1);return 0;
}

我们能看到有三行输出，一行before，两行after。
进程43677没有before输出。所以我们能推断：fork前父进程独立执行，fork后，父子进程分别执行。

fork函数返回值

子进程返回0
父进程返回子进程的pid

为什么父进程的返回值是子进程的pid呢？
为了方便父进程对子进程进行标识，进而管理。

写时拷贝

通常，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。

当进行只读操作时，父子进程的页表内容一样，指向的物理地址空间也一样，当要进行写操作时，发生写时拷贝，复制当前物理空间的值，开新空间，并指向新空间。

子进程功能

1.做和父进程相同的事
2.执行不同的程序（程序替换）

fork调度失败的原因

1.系统中有太多的进程
2.实际用户的进程数超过了限制

进程终止

进程终止的概念

进程=内核数据结构＋代码和数据
创建进程时，先创建内核数据结构再创建它的代码和数据

进程终止：
1.释放代码和数据所占空间
2.释放内核数据结构

进程终止的情况

1.代码跑完，结果正确
2.代码跑完，结果不正确
3.代码执行时出现异常，提前退出了

退出码&&退出信号

子进程退出后，父进程要知道子进程的退出结果，所以子进程要给父进程传一个退出码。0表示退出成功，非0表示退出失败。退出码可以自己定义或是使用系统自带的退出码。

代码执行时，编译崩溃了，操作系统会杀死进程，从而出现异常，一旦出现异常，退出码就没有意义了。
出现异常的本质：进程收到了OS发给进程的信号。

所以衡量一个进程的退出，只需知道退出码+退出信号。

子进程退出时，代码和数据都被释放掉了，但子进程的PCB会保留一段时间（变成Z状态），退出时，退出码（exit_code）和退出信号(exit_signal)写入PCB中，方便父进程查看。

进程退出方法

正常终止：
1.main函数中直接return
2.代码任意位置调用exit
3._exit()

异常退出：
ctrl+c ，信号终止

exit与_exit的区别

exit()会先刷新缓冲区，再调用_exit()，这使得exit函数在结束进程时能够确保数据的完整性和资源的正确释放。
_exit则是立即进入内核，释放进程所占用的资源并关闭所有打开的文件描述符，直接终止进程。