进程控制——fork系统调用学习笔记

一、fork 入门知识

一个进程，包括代码、数据和分配给进程的资源。fork（）函数通过系统调用创建一个与原来进程几乎完全相同的进程，也就是两个进程可以做完全相同的事，但如果初始参数或者传入的变量不同，两个进程也可以做不同的事。

一个进程调用fork（）函数后，系统先给新的进程分配资源，例如存储数据和代码的空间。然后把原来的进程的所有值都复制到新的新进程中，只有少数值与原来的进程的值不同。相当于克隆了一个自己。

fork调用的一个奇妙之处就是它仅仅被调用一次，却能够返回两次，它可能有三种不同的返回值：
1）在父进程中，fork返回新创建子进程的进程ID；
2）在子进程中，fork返回0；
3）如果出现错误，fork返回一个负值；

fork出错可能有两种原因：
1）当前的进程数已经达到了系统规定的上限，这时errno的值被设置为EAGAIN。
2）系统内存不足，这时errno的值被设置为ENOMEM。

每个进程都有一个独特（互不相同）的进程标识符（process ID），可以通过getpid（）函数获得，还有一个记录父进程pid的变量，可以通过getppid（）函数获得变量的值。

另外，还需提及一点：fork与execve的区别，fork是创建两个一模一样的进程，但是具有父子关系；而execve是将自己的进程替换成别人的进程，execve之后只有一个进程。
通俗的讲：fork是分身，而execve是变身。

僵死进程和孤儿进程含义

僵死进程
fork之后，父进程没有调用wait或者waitpid函数，子进程就退出了，这个时候子进程就成了僵死进程。子进程在退出前操作系统希望父进程得到子进程的退出码，所以父进程一定要wait子进程，这个可以避免僵死进程。
僵死进程的危害：系统内核在子进程退出是就释放其内存，但是系统并没有回收其pid，而系统的pid是有有限的，当系统内的僵死进程超过限制，系统将会崩溃。

孤儿进程
父进程在调用wait或waitpid之前就已经退出了，也就是父进程早于子进程退出，此时init进程就成为了子进程的父进程，init进程为子进程的父进程收集退出状态，从而避免僵死进程。孤儿进程并没有危害，常运行于后台。

通俗的解释僵死进程就是：儿子死了，老子不知道；孤儿进程：老子死了，儿子还在。

下面以两道例题来巩固fork的使用

1、编写一个孤儿进程，这个孤儿进程可以同时创建100个僵死进程。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>

int