day08

回忆昨天内容：
一、文件夹的操作
opendir(3)、closedir(3)、readdir(3)

二、文件重定向实现的原理
dup(2) dup2(2)

三、文件锁
fcntl(2)
四、库函数和系统调用之间的关系
五、杂项
六、进程的基础
fork(2)

补充：
如何查看进程的相关信息？
ps -aux

今天内容：
一、进程的退出
1、return和exit(3)的区别
return只是函数的返回
exit(3)是进程的结束
#include <stdlib.h>
void exit(int status);
功能：终止进程
参数：
status：退出状态码。status&0377的值给父进程。
返回值：
永远不返回。

代码参见test.c

在进程结束前，调用一些函数。需要将这些函数注册给进程。
on_exit(3)
#include <stdlib.h>
int on_exit(void (*function)(int , void *), void *arg);
功能：注册一个函数给进程，在进程终止的时候调用该函数
参数：
function：指定退出函数的名字
void (*function)(int , void *)
arg：指定退出函数的第二个参数
返回值：
0    成功
非0   错误

举例验证on_exit(3)的使用
代码参见 on_exit.c

atexit(3)
#include <stdlib.h>
int atexit(void (*function)(void));
功能：注册一个函数给进程，在进程终止的时候调用该函数
参数：
function:指定了要注册的函数的名字
返回值：
0    成功
非0   错误
举例验证，atexit函数的使用。
代码参见  atexit.c

_exit(2)
#include <unistd.h>
void _exit(int status);
功能：终止当前进程
参数：
status：退出状态码
返回值：
永远不返回。

二、进程资源的回收
在进程退出以后，父进程会回收子进程的资源。
使用wait(2)、waitpid(2)系统调用回收子进程的资源。
如果父进程早于子进程结束，那么父进程的子进程的父亲就是init进程。这种进程称为孤儿进程。
举例验证  孤儿进程
代码参见  lonely.c

#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
pid_t wait(int *status);
功能：等待进程改变状态。
参数：
status：退出状态码的地址。子进程的退出状态存放在这块地址空间里。可以使用一些宏检测退出原因。
WIFEXITED(status)  如果正常死亡，返回真
WEXITSTATUS(status)  返回子进程的退出状态和0377的与，那个值。
WIFSIGNALED(status) 如果子进程被信号终止，返回真
WTERMSIG(status)  检测被几号信号终止。只有上个宏为真的时候，才使用。




返回值：
-1   错误
返回终止的子进程的pid

举例验证，父进程等待子进程的结束，并且回收子进程的资源。
代码参见  wait.c

pid_t waitpid(pid_t  pid,int *status,int options);
功能：等待进程改变状态。
参数：
pid：
< -1: pid取绝对值，如果子进程的组id等于这个绝对值，那么这个子进程就被等待。
-1:等待任意子进程
0:等待和当前进程有同一个组id的子进程
> 0   等待子进程的pid是pid参数的子进程。
status:同wait(2)参数的使用
options:
WNOHANG：非阻塞回收。
0    阻塞回收
返回值：
-1   错误  
0   没有子进程退出
回收的子进程的pid

举例验证waitpid的使用
代码参见waitpid.c

补充：
1、同步  异步
事情A和事情B，如果必须先执行完事情A，然后再执行事情B，那么说这两件事情同步

如果两件事情的执行先后不确定，那么是异步。



2、给指定进程发送信号
kill -信号编号  进程的pid

3、子进程已经终止，但是父进程还没有回收子进程的资源，这时候，子进程处于僵尸状态，称为僵尸进程。

举例僵尸进程。代码参见 zombile.c

三、在进程的虚拟地址空间里加载新的映像(image)
在子进程的虚拟地址空间里加载新的影像，需要使用系统提供的一个家族的函数。
execl(3)
#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[]);

execve(2)
#include <unistd.h>
int  execve(const  char  *filename, char *const argv[],\
                  char *const envp[]);
相同的exec
l list   
v vector
p PATH    
e 环境变量
返回值：
成功调用永远不返回
-1  错误   errno被设置
举例验证  在子进程的虚拟地址空间加载新的映像
代码参见  exec.c

day08$ps -o pid,ppid,pgrp,comm
  PID  PPID  PGRP COMMAND
 8725  8714  8725 bash
 9652  8725  9652 ps


补充：
ls -l filename  
char *const ps_argv[]={"ls","-l","filename",NULL};

bash调用fork产生子进程，在子进程地址空间里加载新的映像
 execvp(ps_argv[0],ps_argv);

ps -o pid,ppid,pgrp,comm
char *const ps_argv[]={"ps","-o",\
"pid,ppid,pgrp,comm",NULL};
bash调用fork产生子进程，在子进程地址空间里加载新的映像
 execvp(ps_argv[0],ps_argv);

bash有外部命令和内部命令构成
外部命令和bash不是同一个可执行程序。
内部命令是bash本身的一部分。

如何察看一个命令是内部命令还是外部命令？
type 命令

四、使用system(3)启动新的可执行程序
#include <stdlib.h>
int system(const char *command);
功能：执行一个shell命令
参数：
command：可执行命令
返回值：
-1  错误
返回command的退出状态码。
举例验证 system(3)的使用
代码参见  system.c

system和exec系列函数的区别
bash───a.out───a.out───sh───myt
bash───a.out───myt

总结：
一、进程的退出
二、进程资源的回收
三、加载新的映像
四、使用system（3）调用新的可执行程序

作业：
编写代码使用fork建立进程树。