08.进程控制

最新推荐文章于 2022-05-03 23:35:42 发布

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分类专栏： unix环境高级编程

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1.进程标识

进程ID是唯一的，但也是可复用的，大部分系统采用延迟复用算法
ID为0的通常是调度进程，常被称为交换进程，是内核的一部分，不执行磁盘上的程序(所以也叫系统进程)
进程ID为1的通常是init进程，自举过程由内核调用，超级用户特权运行，但是普通的用户进程，不会终止

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

pid_t getpid(void);
pid_t getppid(void);
uid_t getuid(void);
uid_t geteuid(void);
gid_t getgid(void);
gid_t getegid(void);

2、fork()函数

#include <unistd.h>
pid_t fork(void);

子进程返回0
父进程返回子进程的进程ID
fork之后经常跟exec，所以采用了写时复制技术
文件共享：
- 打开的文件描述符的复制类似于执行了dup()
- 父子进程共享同一文件偏移量
父子进程的区别：
- 子进程不继承文件锁
- 子进程未处理的闹钟被清除
- 子进程的未处理信号集设置为空集

3、vfork()

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
pid_t vfork(void);

可移植的程序不应该使用这个函数

vfork()创建的子进程并不会完全复制父进程的地址空间，因为会马山调用exec
子进程在调用exec()前在父进程空间中运行
vfork保证子进程先运行，子进程调用exec或exit后父进程才恢复运行

4、exit()

进程有5中正常终止的方法：
- main()中return
- exit()
- _[eE]xit
- 最后一个线程执行return
- 最后一个线程调用pthread_exit()
进程的3中异常终止状态
- 调用abort()
- 接收到某些信号
- 最后一个线程对"取消"作出响应
父进程在子进程前终止，子进程编程僵尸进程
子进程在父进程前终止，内核为子进程保存一定量的信息(包括进程ID,终止状态，CPU使用时间等)

5、wait()和waitpid()

#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>

pid_t wait(int *status);
pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);

进程终止时向父进程发送SIGCHLD信号
调用wait时：
- 子进程还活着则阻塞
- 以终止则立即返回
- 没有任何子进程则出错返回

返回值指示退出状态、信号编号、是否产生core文件等

WIFEXITED(status)
WEXITSTATUS(status)
WIFSIGNALED(status)
WTERMSIG(status)
WCOREDUMP(status)
WIFSTOPPED(status)
WSTOPSIG(status)
WIFCONTINUED(status)

6、waitid()

int waitid(idtype_t idtype, id_t id, siginfo_t *infop, int options);

idtype
- P_PID：等待特定进程
- P_PGID：等待特定进程组中的任一子进程
- P_ALL：等待任一子进程
options
- WCONTINUED：等待一个进程，它以前曾被停止，此后又继续，但状态尚未报告
- WEXITED：等待已退出的进程
- WNOHANG：非阻塞
- WNOWAIT：不破坏子进程的退出状态
- WSTOPPED：进程已经停止，但状态尚未报告

7、wait3()和wait4()

#include <sys/types.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/resource.h>
#include <sys/wait.h>

pid_t wait3(int *status, int options,
            struct rusage *rusage);
pid_t wait4(pid_t pid, int *status, int options,
            struct rusage *rusage);

允许内核返回由终止进程及其所有子进程使用的资源概况

8、竞争条件

多个进程企图对共享数据进行处理，结果取决于进程运行顺序

为了避免竞争条件和轮询，进程间需要某种形式信号的发送和接收方法

9、exec()函数

#include <unistd.h>
extern char **environ;
int execl(const char *path, const char *arg, ...);
int execlp(const char *file, const char *arg, ...);
int execle(const char *path, const char *arg,
            ..., char * const envp[]);
int execv(const char *path, char *const argv[]);
int execvp(const char *file, char *const argv[]);
int execvpe(const char *file, char *const argv[],
            char *const envp[]);

进程调用exec函数时，进程执行的程序完全替换为新进程
进程ID不变，因为只是用磁盘上的新程序替换了当前进程的正文段、数据段、堆栈
…(暂时用不到就不看了)

10、更改用户ID和更改组ID

int setuid(uid_t uid);
int setgid(gid_t gid);

在linux中，特权以及访问控制是基于用户ID和组ID的
更改用户ID规则
- 若进程有root权限，实际/有效/保存的设置用户ID设置为uid
- 。。。

11、解释器文件

起始行是：
```
#! pathname [optional-argument]
```

12、system()函数

int system(const char *command);

command为空时，可用时返回非0值
返回值
- -1：fork失败或waitpid返回EINTR之外的值
- 127？：exec失败
- shell的终止状态：成功

13、进程会计

启动进程会计后，每当进程结束内核就写一个会计记录：包括命令名、CPU时间总量、用户ID、组ID、启动时间内等

int acct(const char *filename);

该函数用以启用和禁用进程会计，但至今没有一个标准做了声明，只有accton命令用了这个函数

14、用户标识

任一进程都可以得到实际用户ID和有效用户ID及组ID

#include <unistd.h>
char *getlogin(void);
int getlogin_r(char *buf, size_t bufsize);
#include <stdio.h>
char *cuserid(char *string);

用以获取登录名