1、進程基本概念：

進程：一個在內存中運行的程序，我們叫進程。

(1)、進程常見狀態：

S：休眠狀態Sleep（省資源） s：表該進程有子進程 O：可運行狀態 R：正在運行狀態 Z：僵尸進程（僵尸狀態），已經結束但資源沒有完全回收

(2)、linux中查看進程：

①ps：查看本終端啟動的進程(一個shell一個ps)：

②ps -aux：Linux專用查看進程（ps -aux | more），UNIX不直接支持該方法（間接支持：/usr/ucb/ps -aux即可），因為UNIX下ps的PATH路徑只包括/usr/bin/ps，它不支持ps -aux。但/usr/ucb/ps支持。而Linux下ps只有/usr/bin/ps一個路徑。

圖中STAT(狀態)基本都是S(休眠狀態)，并且init(pid=1)進程有子進程(s)

⑤ps -ef：Unix/Linux通用的查看進程方式（ps -ef | more）

明顯ps -ef 比ps -aux的屬性更少。

殺死進程： kill -9 pid：殺死pid對應的進程(給pid進程發送信號9)。

(3)、父子進程的關系：

①在宏觀上，父子進程同時運行（因為時間片很小）。 ②如果子進程先結束，子進程會給父進程發送一個信號，由父進程回收子進程的相關資源。 ③如果父進程先結束，會給自己的父進程福信號，但子進程不會被父進程回收資源。成為孤兒進程，init（pid=1）成為孤兒進程的父進程，init則負責回收孤兒進程運行完畢的資源。 ④子進程先結束，同時發送信號但父進程沒有收到，或者子進程根本就沒有發送信號，（子進程在父進程結束以前結束了不會成為孤兒進程，但資源沒被回收），子進程就變成了僵尸進程。

進程ID：

每個進程都有一個非負整型表示的唯一進程ID。ID唯一但可以重用，當一個進程正常終止后，其原占ID就可以再次使用（延遲重用）。 getuid獲取實際用戶id、geteuid獲取有效用戶id； getgid獲取實際組id、getegid獲取有效id； （對于實際編程來說，實際id不重要，有效id重要） setuid、setgid則用來設置uid與組id。

2、fork()函數：

fork()通過復制自身（父進程）創建新進程（子進程）。并非完全復制，子進程會復制父進程代碼區之外的內存區域（物理內存的數據&虛擬內存的地址），即和父進程共享代碼區（因為代碼區是只讀的，所以可以共享）。而虛擬內存各占獨立一套，如圖所示：

fork()之后父子進程同時運行，但誰先執行誰后執行在不同操作系統中的調度算法不盡相同（因為標準中沒有規定），根據時間片等來判斷。如果在fork()之后公共代碼（都會執行的代碼）中對文件加寫鎖，后執行的進程會加鎖失敗等問題。

fork()復制文件描述符： 在fork()之前打開的文件，其文件描述符會被復制，而fork()之后打開的文件，其文件描述符不會被復制，只是父子進程各自打開。復制文件描述符時，只復制描述符，不復制文件表，即兩個進程共用一張文件表，一個偏移量，父子進程修改文件不會覆蓋，只會追加。

fork()父子進程共享文件表項，如圖所示：

其使用方法與注意事項可參考博客： 進程創建與fork()的恩怨情仇

3、退出進程的方法與exit()函數：

正常終止進程的五種方式： ①main中調用子進程運行完畢后加一個return ②執行exit(int status)函數，將status & 03777的結果返回給父進程。 ③調用_exit(int status)或者_Exit(int status)函數 ④進程的最后一個線程執行了返回語句 ⑤進程的最后一線程調用pthread_exit()函數 非正常結束： 信號結束方式； 被其他進程取消最后一個線程。

_exit()、_Exit()、exit()的區別： _exit()與_Exit()這倆函數功能一樣，第一個是UC函數（unistd.h）第二個是標C函數(stdlib.h),調用之后立即結束。參數為整數類型，負數代表非正常退出。_Exit()與exit()函數都是標準C函數，他們的區別是：exit()并不是立即退出，在退出之前會調用某些函數，只要用atexit(參數是函數指針)注冊，退出之前就會被調用（即使不調用exit()正常return也會先調用atexit()注冊的函數，而_Exit()則不會）。_Exit()則是立即退出，不會做任何額外的事。如果不是特別緊要，一般都調用exit()即可，在UC編程中，調用_exit()也可以。

4、wait()與waitpid()函數：

父進程等待子進程結束后再執行退出的方法：（進程之間的調度） 函數wait()和waitpid()函數。

(1)、wait()函數：

wait()函數用于父進程等待子進程的結束，子進程一旦結束，父進程也立即結束，否則wait()一直等待處于阻塞狀態。如果父進程有多個子進程，則等待任意一個結束就返回，返回結束的子進程id，傳出參數（也是返回）為傳出結束的子進程的狀態和退出碼。wait()也可以回收僵尸進程，因此可使用wait()防止僵尸進程產生。

宏函數： WIFEXITED(status)：判斷是否正常結束(正常結束返回真)； WIFSIGNALED(status)：判斷是否非正常結束(非正常結束返回真，接到一個不捕捉的信號)； WTERMSIG(status)：獲取使子進程非正常終止的信號編號； WEXITSTATUS(status)：獲取退出碼（即exit的參數），后八位為有效（0~255）。

(2)、waitpid()函數：

pid_t waitpid(pid_t pid,int * status,int options); /*waitpid可以完全代替wait； waitpid(-1,&status,0); 等價于 wait(&status);*/ 解析: wait只能等待第一個結束的便停止等待，而waitpid則可以指定（第一個參數pid）需要進行等待的子進程id；第二個參數與wait()相同。

參數：

①pid: pid<-1：等待uid=|pid|進程組的子進程（負數代表的是進程組，取絕對值是其組id）； pid==-1：等待任意子進程； pid==0：等待和父進程同一進程組的子進程； pid>0：等待的子進程id為參數pid（指定子進程，其它三種不指定特定pid的子進程）。 ②statu: 功能和wait()是一樣的 ③options: 可取值為：WNOHANG(wait no hang),等待不掛起，沒有子進程結束也直接結束，不會等待（父進程非阻塞意義不大）；一般options直接置零即可（置零為阻塞等待）。

返回值:

①成功（有子進程結束）返回結束的子進程pid； ②如果設置options為WNOHANG時沒有子進程退出結束就返回0； ③失敗返回-1。

5、vfork()與exec()系列函數：

（1）、vfork()函數：

與fork()的區別：

①vfork()不復制父進程任何的內存空間 ②vfork()確保子進程優先執行 vfork()創建的子進程占用父進程的內存空間運行。父進程在此時是阻塞的。 vfork()要和exec系列函數聯合使用采用意義：vfork()負責創建子進程，而exec系列函數負責提供新的程序被執行。當vfork()創建的子進程執行新的程序時，父進程的內存空間就會被返回給父進程，父進程不再阻塞，父子進程同時運行。 ③vfork()在調用exit()或者exec()之前父進程處于阻塞，如果在調用這兩個函數之前子進程依賴于父進程的進一步動作，則會導致死鎖。

經驗：fork()創建的進程和父進程執行相同代碼；當然fork()也可以與exec系列函數結合使用，但是我們不這樣做（因為fork已經復制了與父進程獨立的內存空間，不需要再exec畫蛇添足、狗尾續貂了） vfork()在有意的前提下，執行的代碼與父進程無關，而是全新的代碼；如果用vfork創建新的子進程與父進程執行相同的代碼（選擇的不同分支），還不如直接使用fork()。

（2）、exec系列函數：

exec本身不是函數，exec系列函數不是新建一個進程（不改變pid），而使用新的代碼區堆區棧區以及數據區等替換舊的內存區（新程序修改就程序）。我們以execl系列為重點：

前兩個用法:execl(” “, ” “, ” “, …, NULL); 第一個參數是程序文件名以及路徑（第二個函數可不加路徑） 第二個參數是命令 第三個參數是選項 第四個參數是參數 … 最后一個參數是NULL。以NULL為結束（必須），表示有效參數就NULL前幾個。 這種形式是調用系統路徑下的命令程序，如果需要調用自己寫的代碼程序，則一般不需要參數與選項，需要則按規則加上即可。

注意： exec系列函數會更換代碼區（代碼區跳轉，但不會在跳轉回來），所以在同一進程中，exec系列函數后面的任何內容都不會執行。故在exec之后不需要加exit()。并且在加exec系列函數之后父子進程便遵循fork()的運行規則。