Linux 进程创建二（execve和wait）

三：execve系统调用
int execve(const char *filename, char *const argv[],char *const envp[]);
fork创建了一个新的进程，产生一个新的PID
execve用被执行的程序完全替换了调用进程的映像。
execve启动一个新程序，替换原有进程，所以被执行进程的PID不会改变。
execve函数接受三个参数
--path    要执行的文件完整路径
--argv    传递给程序完成参数列表，包括argv[0]，它一般是执行程序的名字，最后一个参数一般是NULL
--envp    是指向执行execed程序的环境指针，一般设为NULL

//execve函数的定义
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>

int main(int arg, char * args[])
{
    /*
      第一个参数是程序的名字，第二个参数是被调用程序的参数，最后一个参数必须是NULL
      这个跟main函数的参数args数组很相似
     */
    char * argv[]={"/bin/ls","-l",NULL};
    execve("/bin/ls",argv,NULL);
    /*
     execve函数是替换原来的程序代码，但是进程PID不会变，文件描述符不会变，只是程序代码被替换了
     所以execve函数后面的语句都不会被执行
     */
    printf("program is end!
");
    return 0;
}

wait和waitpid函数可以收集子进程的退出状态
pid_t wait(int *status);
pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);
stauts保存子进程的退出状态（本质上就是子进程的返回值，但是我们不能直接查看这个返回值，必须用宏定义转化一下）
在waitpid函数中，参数pid是等待进程的PID，他能够接受一下四种值
    "<-1"    等待任何PGID等于PID的绝对值子进程
    "-1"    等待任何子进程（这个进程创建的子进程）
    "0"    等待任何PGID等于调用进程的子进程
    ">0"    等待PID等于pid的子进程    

//wait函数的定义
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>

int main(int arg, char * args[])
{
    pid_t child=0;
    int status=0;
    child=fork();
    if(child==-1)
    {
        printf("system is game over!
");
        return -1;
    }
    if(child==0)
    {
        //in child process
        printf("child is begining!
");
        sleep(3);
        printf("child is end , now is your turn!
");
    }else{
        //in parent process
        printf("parent is begining , i am wait my son!
");
        wait(&status);
        printf("child status=%d
",WEXITSTATUS(status));
        printf("my son is end , now i am go !
");
    }
    printf("all is end!
");
    return 10;
}

 

用fork或者execve函数创建一个新进程，为了收集新进程的退出状态并且防止出现僵死进程（zombie process），父进程应该调用wait或者waitpid函数等待进程终止。

僵死进程
一个僵死进程是在父进程退出之前就终止的子进程（子进程在父进程之前终止，此时因为父进程还没有退出，所以系统会保留子进程的pid，退出
状态，返回给父进程有wait函数，如果父进程没有wait函数，系统就会一直保持子进程的PID等信息，直到父进程退出）
之所以被称为僵死进程是因为他虽然死掉了，但依然在进程表中存在。
子进程退出后分配给他的内存和其他资源都被释放，但是子进程还在内核进程表保留一条，内核在父进程回收子进程的退出状态前一直保留它。
有一个两个僵死进程不算什么问题，但一旦一个程序频繁执行fork或者execv却又不能手机退出状态，那么最终将会填满进程表（内核进程表是有上限的），这会影响性能，可能导致系统重启

孤儿进程
孤儿进程是一个父进程在调用wait或者waitpid之前就已经退出了（即父进程在子进程之前退出）。此时init进程成为子进程的父进程。
init进程成为子进程的父进程，收集子进程的退出状态，从而避免出现僵死进程。

注意：任何一个进程都必须有父进程，init的父进程是0号进程，父进程与子进程是相对独立的（子进程会拷贝进程控制器和代码区，写时拷贝数据区），父进程退出，子进程不一定会退出