fork函数、进程退出、进程等待(2)

return退出

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。

进程退出返回值的意义:

return以及exit给与的数据其实就是进程的退出码

 作用: 一个程序运行起来肯定是为了完成一个任务,但是这个任务完成的怎么样外界怎么知道呢？因此就必须有这个进程的退出码，来表示当前进程任务处理的结果。不管是return还是exit,都需要我们给出一个进程的返回值exit(0)， return 0;给出的返回值，是进程的返回值因为一个进程就是为了调度运行一个程序, 完成一个任务的(但是任务完成有好有坏)，就必须得有一种方式能够告诉我们这个任务完成的怎么样? (返回值的作用)

内存管理方式

分段式内存管理:将一个整体的地址空间划分为多个段(代码段,全局数据段,堆区,共享区，栈区,环境变量,运行参数…）

优势/作用:非更加利于编译器对于地址的管理。

重要的两个要素:段表,地址组成 虚拟地址组成:段号，段内的偏移量

段表:是一种数据结构，其中描述的信息，段号：物理内存的一个起始地址 映射:虚拟地址组成+段表

通过段号找到段表项，得到一块物理内存的起始地址

物理内存起始地址+偏移量就是实际数据存储在物理内存中的位置

分页式内存管理:将一个整体的地址空间划分 为大量的小的分页page (当前一般默认都是4096字节为一页)

作用:实现数据的离散存储，提高内存利用率

段页式内存管理:先将地址空间进行分段,然后在每个分段内使用分页进行管理(集合了分段式和分页式的优势) 映射:虚拟地址组成(页号+页内偏移)

页表(页号+物理块地址+访问权限+缺页中断…）

段页式:先对虚拟地址空间进行分段，在每个段内进行分页管理，集合分段与分页各自的优势进行内存管理

好处:

1. .每个进程都有一个完整独立的虚拟地址空间，则地址可以随便使用，不用担心冲突(地址管理更加方便)
2. 进过页表映射可以将数据存储在物理内存的任意位置，实现数据的离散式存储，提高内存利用率
3. 在进行页表映射的之后可以进行访问权限的控制

进程等待

进程等待必要性

wait方法

#include<sys/types.h>

#include<sys/wait.h>

pid_t wait(int*status);

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为NULL

（子进程没有退出会一直等待，子进程退出会直接退出）

waitpid方法

pid_ t waitpid(pid_t pid, int status, int options);

返回值： 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； 参数： pid：

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。

status:

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。0是默认阻塞

 故：waipid（-1，&status,0）与wait等价，都是没获取到就堵塞，获取任意一个子进程的返回值

注意：

 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。

 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。

 如果不存在该子进程，则立即出错返回。

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，可以当作位图来看待，具体细节如下图（只研究status低16比特位,高16位暂时不关心）：

低16位中的高8位保存进程退出码，之后有一个coredump标志位占据一个比特位，coredump文件很大，默认情况下是关闭的。

注意：通过wait获取的返回值，有多个信息，其中进程的退出码保存到高8位中，并且只用一个字节来保存，即（0~255），多了采取截断、

因此要获取一一个进程的退出码，首先得确定这个进程是否是正常退出的，如果是,才有意义。

代码中关心的问题:

如何判断进程是否是正常退出:取出status中的低7位; status & 0x7f（就是0111 1111）== 0正常退出，否则异常退出

如何从status中取出退出码:取出status中的低1 6位中的高8位 (status >> 8) & 0xff(1111 1111) 向右移动8位

问：exit（）和status是怎么链接上的？

阻塞等待代码演示

int main()
{
 pid_t pid;
 pid = fork();
 if(pid < 0){
   printf("%s fork error\n",__FUNCTION__);
   return 1;
 } else if( pid == 0 ){ //child
   printf("child is run, pid is : %d\n",getpid());
   sleep(5);
   exit(257);
 } else{
   int status = 0;
   pid_t ret = waitpid(-1, &status, 0);//阻塞式等待，等待5S
   printf("this is test for wait\n");
   if( WIFEXITED(status) && ret == pid ){
 printf("wait child 5s success, child return code is 
:%d.\n",WEXITSTATUS(status));
 }else{
 printf("wait child failed, return.\n");
 return 1;
 }
 }
 return 0;
}
运行结果:
[root@localhost linux]# ./a.out
child is run, pid is : 45110
this is test for wait
wait child 5s success, child return code is :1.

进程的非阻塞等待方式：

#include <stdio.h> 
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/wait.h>
int main()
{
   pid_t pid;
   pid = fork();
   if(pid < 0){
       printf("%s fork error\n",__FUNCTION__);
       return 1;
   }else if( pid == 0 ){ //child
       printf("child is run, pid is : %d\n",getpid());
       sleep(5);
       exit(1);
   } else{
       int status = 0;
       pid_t ret = 0;
       do
       {
           ret = waitpid(-1, &status, WNOHANG);//非阻塞式等待
           if( ret == 0 ){
               printf("child is running\n");
           }
           sleep(1);
       }while(ret == 0);
       if( WIFEXITED(status) && ret == pid ){
           printf("wait child 5s success, child return code is 
:%d.\n",WEXITSTATUS(status));
       }else{
           printf("wait child failed, return.\n");
           return 1;
       }
   }
   return 0;
}