【Linux】进程终止

思维导图

学习内容

       进程终止是进程控制里面的一个重要的知识，通过这一篇博客，我们可以学习到进程终止的概念，进程终止的三种情况，进程终止的退出码和退出信号，最后在来学习进程是如何进行终止的。

学习目标

• 进程终止的概念
• echo内建命名
• 进程退出码
• 进程终止的三种情况
• 进程是如何进行终止

一、进程终止的概念

       在计算机系统中，进程是操作系统分配资源的基本单位，而进程终止则是指操作系统因为某种原因结束一个进程的执行。这可能是因为进程完成了某种任务，也可能是因为出现了错误或异常。

       创建一个进程的过程是：先创建一个内核的部分数据结构，再进行复制代码和数据。那么终止一个进程的过程是和创建一个进程的顺序是相反的，终止一个进程的本质是：释放曾经的代码和数据所占据的空间，释放内核数据结构。

二、echo 内建命令

       echo内建命令的概念：打印的是bash内部的变量数据。

       ？符号的意义：父进程bash获取到最近一个子进程退出的退出码，0表示正常退出，非0表示异常退出。这个返回值需要让父进程得到，告诉父进程，子进程将任务完成的怎么样。

       不是？符号可以将最近一个子进程退出的退出码获取吗？但是上图中为什么获取了两个不同的子进程退出的退出码。 

       因为echo命令也是一个进程，当使用完echo命令后，变成了最近一次子进程，又因为echo命令正常退出，所以最近一次子进程退出的退出码是0。

三、进程退出码

3.1 strerror函数

3.1.1 strerror函数的用途获取指向错误信息字符串的指针。

3.1.2 strerror函数的介绍

#include <string.h>
char* strerror(int errnum)
// 返回值为char * 类型，指向描述错误错误的错误字符串的指针

3.1.3 利用strerror函数来获取C语言中所有的错误信息

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
 
int main()
{
  int errcode = 0;
  for(errcode = 0; errcode <= 255; errcode++)
  {
    printf("%d %s\n", errcode, strerror(errcode));
  }
  return 100;
}

3.2 父进程为什么要获取子进程的退出码？

       因为父进程要知道子进程完成任务的情况（成功或者失败，失败的原因是什么），要对子进程进行负责。

3.3 自定义退出码

       我们可以通过联合体为自定义退出码进行赋值，将退出码置为全局变量，在每一个函数的每一种结果中都需要将退出码进行修改，在通过接收退出码的值将退出码的值翻译为错误信息的字符串。

#include <stdio.h>
 
enum{
  Success = 0,
  Div_Zero,
  Mod_Zero,
};
 
int errcode = Success;
 
int Div(int a, int b)
{
  if(b == 0)
  {
    errcode = Div_Zero;
    return -1;
  }
  else{
    errcode = Success;
    return a / b;
  }
}
 
char* geterror(int errno)
{
  switch(errno)
  {
    case Success:
      return "Success";
    case Div_Zero:
      return "Div_Zero";
    case Mod_Zero:
      return "Mod_Zero";
    dafault:
      return NULL;
  }
}
 
int main()
{
  int tmp1 = Div(10, 1);
  printf("answer: %d Error: %s\n", tmp1, geterror(errcode));
  int tmp2 = Div(10, 0);
  printf("answer: %d Error: %s\n", tmp2, geterror(errcode));
  return 0;
}

四、进程终止的三种情况

4.1 通过进程的退出码决定的进程终止的情况

• 代码跑完，结果正确
• 代码跑完，结果不正确

4.2 通过进程的退出信号决定的进程终止的情况 

最后一种情况：代码执行时，出现了异常，提前退出了，退出码没有意义。

• 编译运行时，崩溃了，操作系统发现了你的进程做了不该做的事情，操作系统杀死了进程。
• 一旦进程出现异常，退出码没有意义

进程异常的退出信号：

我们可以使用kill命令来显示进程异常的退出信号所代表的含义：

kill -l

现在我们可以通过做个实验，来查看进程异常退出是否需要错误信号。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
 
int main()
{
  while (1)
  {
    printf("I am process, pid = %d\n", getpid());
    sleep(1);
  }
  return 0;
}

当代码中出现一些异常错误时，进程也会发出错误信号，杀死进程。

总结：判断一个进程的退出情况，我只需要检查进程是否出现异常；如果没有出现异常，就检查进程的退出码。衡量一个进程退出，我们只需要两个数字：退出码和退出信号。

五、进程如何终止

• main函数调用return表示进程终止（普通函数的return，是退出函数）
• 代码调用exit函数，在进程退出后，会冲刷缓冲区
• 系统调用_exit函数，在进程退出后，不会冲刷缓冲区

我们可以通过代码来观察现象：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
 
int main()
{
  printf("Hello world");
  exit(1);
  return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
 
int main()
{
  printf("Hello world");
  _exit(1);
  return 0;
}