进程控制开发[fork() exec exit _exit wait waitpid 守护进程]

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转载最新推荐文章于 2026-10-20 11:02:08 发布 1.6k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

操作系统原理实验：进程创建与退出的常用系统调用（fork、exec、getpid、waitpid、exit）实验目的：熟悉类UNIX系统的常用系统调用fork(), exec(), exit()等，体会并理解类UNIX操作系统创建进程的机制。通过进程的创建、撤销和运行加深对进程概念和进程并发执行的理解，明确进程与程序之间的区别。通过本实验提高分析问题和解决问题的能力，并学习撰写规范的科学研究报告。实验内容：（1）了解系统调用fork(), exec(), exit()等功能和实现过程；（2）编写一段程序，使用系统调用fork()来创建两个子进程，并由父进程重复显示字符某字符串和自己的标识数，而子进程则重阅读详情

第七章进程控制开发[fork() exec exit _exit wait waitpid 守护进程]

转：http://www.cnblogs.com/jimwind/archive/2012/12/26/2834147.html

前言：

1、fork 创建一个子进程，有两个返回值。返回0为子进程，返回大于0为父进程。

2、exec 运行新的可执行文件，取代原调用进程的数据段、代码段和堆栈段。一般是运行fork后，在子进程中执行exec。

3、exit(0)和_exit(0)：exit(0)会先清理I/O缓冲后再调用系统exit，而_exit(0)是直接调用系统exit

4、wait函数是用于使父进程（也就是调用wait的进程）阻塞，直到一个子进程结束或者该进程接到了一个指定的信号为止。如果该进程没有子进程或者他的子进程已经结束，则wait就会立即返回。

5、守护进程使用在android的system下面，如netd,vold等。

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7.1.1　Linux 进程相关基本概念

进程是一个程序的一次执行的过程。程序是静态的，进程是动态的，包括动态创建、调试和消亡的整个过程。

2、进程控制块

进程是Linux系统的基本调度单位，系统通过进程控制块描述并表示它的变化。

进程控制块包含了进程的描述信息、控制信息以及资源信息，它是进程的一个静态描述。

在Linux中，进程控制块中的每一项都是一个task_struct结构，它是在include/linux/sched.h中定义的。

3.进程的标识

进程号(PID, Process Idenity Number) 和　父进程号(PPID, parent process ID)

在Linux中获得当前进程的PID和PPID的系统调用函数为getpid和getppid，

用户和用户组标识、进程时间、资源利用情况等。

4.进程运行的状态　进程是程序的执行过程，根据它的生命期可以划分成３种状态

执行态／就绪态／等待态

7.1.2 Linux下的进程结构

Linux中的进程包含３个段，分别为“数据段”、“代码段”和“堆栈段”。

数据段存放的是全局变量、常数以及动态数据分配的数据空间（如malloc函数取得的空间）等。

代码段存放的是程序代码数据。

堆栈段存放的是子程序的返回地址、子程序的参数以及程序的局部变量。

在Linux系统中，进程的执行模式划分为用户模式和内核模式。

如果用户程序执行过程中出现系统调用或者发生中断事件，就要运行操作系统程序，变成内核模式。

7.1.4 Linux下的进程管理

进程管理分为启动进程和调度进程。

1.启动进程　

主要有两种途径：手工启动和调度启动。手工启动是由用户输入命令直接启动进程，而调度启动是指系统根据用户的设置自行启动进程。

(1)手工启动进程又可分为前台启动和后台启动。

前台启动是手工启动一个进程的最常用方式。一般地，当用户键入一个命令如"ls -l"时，就已经启动了一个进程，并且是一个前台进程。

后台启动往往是在该进程非常耗时，且用户也不急着需要结果的时候启动的。比如格式化文本文件的进程。

(2)调度启动

费时且占用资源的维护工作，并且在深夜无人职守的时候进行，用户可以事先进行调度安排，指定任务运行的时间或者场合。

使用调度启动进程有几个常用的命令，如at命令在指定时刻执行相关进程，cron命令可以自动周期性的执行相关进程。

2.调度进程

调度进程包括对进程的中断操作、改变优先级、查看进程状态等。

ps | top | nice | renice | kill | crontab | bg

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7.2 Linux进程控制编程

进程创建

1. fork()

pid_t fork(void);

在Linux中创建一个新进程的惟一方法是使用fork函数。它执行一次却返回两个值。

(1)　fork函数说明

fork函数用于从已存在进程中创建一个新进程。新进程称为子进程，而原进程称为父进程。

这两个分别带回它们各自的返回值，其中父进程的返回值是子进程的进程号，而子进程则返回0。因此，可以通过返回值来判断该进程是父进程还是子进程。

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

int main(void){
    pid_t result;

    result = fork();
    if(result == -1){
      perror("fork");
      exit(1);
    } else if(result == 0){
      printf("The return value is 0,In child process!! My PID is %d\n",getpid());
    } else {
      printf("The return value is %d, In father process !! My PID is %d\n", result, getpid());
    }
}
     
    

(4)函数使用注意点

2. exec函数族

(1)exec函数族说明

fork函数用于创建一个子进程，该子进程几乎copy了父进程的全部内容，但是这个新创建的进程如何执行呢？

这个exec函数族就提供了一个在进程中启动另一个程序执行的方法，它可以根据指定的文件名或目录名找到可执行文件。

在Linux中使用exec函数族主要有两种情况：

＊当进程认为自己不能再为系统和用户做出任何贡献时，就可以调用任何exec函数族让自己重生

＊如果一个进程想执行另一个程序，那么它就可以调用fork函数新建一个进程，然后调用任何一个exec，这样看起来就好像通过执行应用程序而产生一个新进程。（这种情况非常普遍）

（2）exec函数族语法　函数族里有6个以exec开头的函数

int execl(const char *path, const char *arg, ...)

int execv(const char *path, char * const argv[])

int execle(const char *path, const char *arg, ..., char * const envp[])

int execve(const char *path, char * const argv[], char * const envp[])

int execlp(const char *file, const char *arg, ...)从环境变量$PATH所指出的路径中进行查找

int execvp(const char *file, char * const argv[])从环境变量$PATH所指出的路径中进行查找

参数传递方式有两种：一种是逐个列举的方式，另一种是将所有参数整体构造指针数组传递。

字母为“l"(list)的表示逐个列举，其语法为char *arg；字母为"v"(vector)的表示将所有参数整体构造指针数组传递，其语法为*const argv[]。

（3）使用实例

     
    
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main(){
    if(fork() == 0){ 
        /*call execlp, just like call "ps -ef"*/
        if(execlp("ps","ps","-ef",NULL) < 0)
            perror("execlp error!");
    }   
}
     
    