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Linux多任务编程——进程

时间:2020-08-22 22:55:40

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Linux多任务编程——进程

进程编程常用函数

1--- fork

pitd_t fork(void);

创建一个新的子进程,其父进程为调用 fork() 函数的进程;

返回值:成功:子进程返回 0,父进程返回 子进程 PID;失败 返回 -1;

*1>新创建的子进程PID,与父进程PID不同;

*2>子进程 从 fork() 返回值开始运行,返回值为 0;父进程 fork() 返回新创建的子线程 PID

1 int main() 2 { 3pid_t pid; 4if ((pid = fork()) == -1) { 5 perror("fork"); 6 return 0; 7}8else if (pid == 0) {//返回 0 代表子进程 9 printf("The return value is %d In child process! My PID is %d, My PPID is %d\n", pid, getpid(), getppid());10}11return 0;12 }

2--- exec函数族

exec函数族的作用是根据指定的文件名找到可执行文件,并用它来取代调用进程的内容,换句话说,就是在调用进程内部执行一个可执行文件。这里的可执行文件既可以是二进制文件,也可以是任何Linux下可执行的脚本文件。

与一般情况不同,exec函数族的函数执行成功后不会返回,因为调用进程的实体,包括代码段,数据段和堆栈等都已经被新的内容取代,只留下进程ID等一些表面上的信息仍保持原样,颇有些神似"三十六计"中的"金蝉脱壳"。看上去还是旧的躯壳,却已经注入了新的灵魂。只有调用失败了,它们才会返回一个-1,从原程序的调用点接着往下执行。

可以使用 fork 创建一个子进程,在子进程中进行 exec 函数的调用 去完成某些比较危险的操作。使用时一定要注意这一点。

exec家族一共有六个函数,分别是:

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

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

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

(4)int execve(const char *filename, char *const argv[], char *const envp[]);

(5)int execvp(const char *file, char * const argv[]);

(6)int execlp(const char *file, const char *arg, ......);

其中只有execve是真正意义上的系统调用,其它都是在此基础上经过包装的库函数。

1 #include <stdio.h> 2 #include <unistd.h> 3 4 int main() 5 { 6 /*调用execlp函数,相当于调用了 “ps -ef”命令*/ 7if(execlp("ps", "ps", "-ef", NULL) < 0) 8{ 9 perror("ececlp error!");10}11return 0;12 }

它们之间的区别:

第一个区别是:

前四个取路径名做为参数,后两个取文件名做为参数,如果文件名中不包含 “/” 则从PATH环境变量中搜寻可执行文件, 如果找到了一个可执行文件,但是该文件不是连接编辑程序产生的可执行代码文件,则当做shell脚本处理。

第二个区别:

前两个和最后一个函数中都包括“ l ”这个字母 ,而另三个都包括“ v ”, " l "代表 list即表 ,而" v "代表 vector即矢量,也是是前三个函数的参数都是以list的形式给出的,但最后要加一个空指针,如果用常数0来表示空指针,则必须将它强行转换成字符指针,否则有可能出错。,而后三个都是以矢量的形式给出,即数组。

最后一个区别:

与向新程序传递环境变量有关,如第二个和第四个以e结尾的函数,可以向函数传递一个指向环境字符串指针数组的指针。即自个定义各个环境变量,而其它四个则使用进程中的环境变量。

3--- exit( ) 和 _exit( )

exit( )是标准库函数(Standard library)

_exit( ) 时系统调用函数(system call)

exit( ) 和 _exit( ) 都是用来终止进程的。当程序执行到 exit( )或 _exit( )时,进程会无条件地停止剩下的所有操作,清除各种数据结构,并终止本进程的运行。但是这连个函数还是有区别的:

4--- wait( ) 和 waitpid( )

wait( )函数用于父进程(也就是调用它的进程)阻塞,直到一个子进程结束,或者接到一个指定信号为止,如果父进程没有子进程或者其他进程的子进程已经结束,则wait( )会立即返回 -1;

waitpid( )的作用和wait( )一样,但并不一定等待第一个终止的子进程。waitpid( )有若干个选项,可以提供一个非阻塞版本的wait()功能。

函数原型:

pid_t wait(int *status);status 指向的整型对象用来保存进程结束时的状态。另外,子进程的结束状态可由linux中一些特定的宏来测定。

返回值成功:已回收子进程的进程号。失败: -1

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

pid: pid > 0: 回收进程 ID 为 pid 的子进程

pid = -1:回收任何一个子进程,此时和 wait()功能一样

pid = 0:回收其组 ID 等于调用进程的 ID 的任一子进程

pid< -1:回收其组 ID 等于 pid 的绝对值的任一子进程

status:同wait()

options:WNOHANG:若指定的子进程没有结束,则 waitpid()不阻塞而立即返回,此时返回值为 0

WUNRTACED:为了实现某种操作,由pid 指定的任一子进程已被暂停,但其状态自暂停依赖还未报告过,则返回其状态

返回值:>0:已结束运行的子进程的进程号

0:使用WNOHANG 且没有子进程退出

-1:出错

5--- 守护进程

守护进程也就是通常所说的Daemon进程,他是 Linux 中的后台服务进程。 通常在系统启动时开始执行, 在系统关闭时终止。

编写守护进程的步骤(5步):

(1) 创建子进程,父进程退出。

1 if (0 < pid = fork()) {2exit(0); /*父进程退出*/3 }

(2) 在子进程中创建新会话(两个新的概念:进程组、会话期)

进程组:一个或多个进程的集合。有进程组由进程组 ID 来唯一标识。除了进程号(PID)之外,进程组 ID 也是一个进程的必备属性。

会话:会话是一个或多个进程组的集合。

pit_t setsid(void); 成功:返回该进程组 ID出错:返回 -1

用于创建一个新的会话,并担任该会话组的组长。调用 setsid() 有下面三个作用。

① 让进程摆脱原会话的控制② 让进程摆脱原进程组的控制③ 让进程摆脱原控制终端的控制

(3) 改变当前目录

通常做法是让 “/” (根目录)作为守护进程的工作目录

(4) 重设文件权限掩码

umask(); 是设置文件权限掩码的函数,通常的使用方法是 umask(0);

(5) 关闭文件描述符

1 int num;2 num = getdtablesize(); // 获取当前进程文件描述表大小3 for (i = 0; i < num; i++)4 {5close(i);6 }

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