llinux进程控制

news/2024/12/21 17:51:10/

学习进程创建,fork/vfork

学习到进程等待

学习到进程程序替换, 微型shell，重新认识shell运行原理

学习到进程终止,认识$?

fork函数
在linux中fork函数时非常重要的函数，它从已存在进程中创建一个新进程。新进程为子进程，而原进程为父进程。

#include <unistd.h>
pid_t fork(void);
返回值：子进程返回0，父进程返回子进程id，出错返回-1.

理解为什么fork函数会有两个返回值
分配新的内存块和内核数据结构给子进程
将父进程部分数据结构内容拷贝至子进程
添加子进程到系统进程列表当中
fork返回，开始调度器调度
在这里插入图片描述
首先fork是内核函数，在return 之前 。子进程已经被创建好了。在return的时候，父进程 ，子进程都会去执行return。这样是会导致有两个不同的返回值的

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>int main()
{pid_t pid;printf("Before: pid is %d\n", getpid());if ( (pid=fork()) == -1 )perror("fork()"),exit(1);printf("After:pid is %d, fork return %d\n", getpid(), pid);sleep(1);return 0;
}

输出结果


[zk@VM-24-17-centos lesson15]$ make
gcc -o  test  test.c
[zk@VM-24-17-centos lesson15]$ ./test
Before: pid is 3848
After:pid is 3848, fork return 3849
After:pid is 3849, fork return 0

在这里插入图片描述
所以，fork之前父进程独立执行，fork之后，父子两个执行流分别执行。注意，fork之后，谁先执行完全由调度器决定。

fork函数返回值

写时拷贝

通常，父子代码共享，父子再不写入时，数据也是共享的，当任意一方试图写入，便以写时拷贝的方式各自一份副
本。具体见下图：
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

进程终止

进程退出场景

代码运行完毕，结果正确
代码运行完毕，结果不正确
代码异常终止

正常终止（可以通过 echo $? 查看进程退出码）：

  1. 从main返回
  2. 调用exit
  3. _exit
    这里说明一下exit和_exit的区别，首先exit有一个缓冲区刷新的机制，_exit是操作系统内部的，没有刷新机制。
    看代码
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>void pri()
{printf("hello world");exit(0);
}int main()
{pri();return 0;
}

输出

./test
hello world[zk@VM-24-17-centos lesson15]$
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>void pri()
{printf("hello world");_Exit(0);
}int main()
{pri();return 0;
}

[zk@VM-24-17-centos lesson15]$ ./test
[zk@VM-24-17-centos lesson15]$发现没有打印任何信息

在这里插入图片描述
return退出
return是一种更常见的退出进程方法。执行return n等同于执行exit(n),因为调用main的运行时函数会将main的返
回值当做 exit的参数。

进程等待

进程等待必要性
之前讲过，子进程退出，父进程如果不管不顾，就可能造成‘僵尸进程’的问题，进而造成内存泄漏。另外，进程一旦变成僵尸状态，那就刀枪不入，“杀人不眨眼”的kill -9 也无能为力，因为谁也没有办法
杀死一个已经死去的进程。最后，父进程派给子进程的任务完成的如何，我们需要知道。如，子进程运行完成，结果对还是不对，或者是否正常退出。父进程通过进程等待的方式，回收子进程资源，获取子进程退出信息。

#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
pid_t wait(int*status);

返回值：
成功返回被等待进程pid，失败返回-1。
参数：
输出型参数，获取子进程退出状态,不关心则可以设置成为NULL
看看代码例子

waitpid方法

pid_ t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);
返回值：
当正常返回的时候waitpid返回收集到的子进程的进程ID；
如果设置了选项WNOHANG,而调用中waitpid发现没有已退出的子进程可收集,则返回0；
如果调用中出错,则返回-1,这时errno会被设置成相应的值以指示错误所在；
参数：
pid：
Pid=-1,等待任一个子进程。与wait等效。
Pid>0.等待其进程ID与pid相等的子进程。
status:
WIFEXITED(status): 若为正常终止子进程返回的状态，则为真。（查看进程是否是正常退出）
WEXITSTATUS(status): 若WIFEXITED非零，提取子进程退出码。（查看进程的退出码）
options:
WNOHANG: 若pid指定的子进程没有结束，则waitpid()函数返回0，不予以等待。若正常结束，则返回该子进
程的ID。

如果子进程已经退出，调用wait/waitpid时，wait/waitpid会立即返回，并且释放资源，获得子进程退
出信息。
如果在任意时刻调用wait/waitpid，子进程存在且正常运行，则进程可能阻塞。
如果不存在该子进程，则立即出错返回。
在这里插入图片描述
status的含义
在这里插入图片描述

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <string.h>/*void pri()
{printf("hello world");_exit(0);
}
*/int main()
{pid_t pid = fork();if(pid==-1){perror("fork");exit(1);}if(pid ==0){sleep(20);exit(10);}else{int status;int ret = wait(&status);if(ret>0&&(status&0x7f)==0){// 这两部位运算要好好看，一个int 4个字节，之后后两个字节有用。printf("child exit code:%d\n",(status>>8)&0xff);}else{printf("sig code: %d \n",status&0x7f);}}
}

结果
这儿的exit code 是10.是


[zk@VM-24-17-centos lesson15]$ ./test
child exit code:10

下一份代码，我们在另外一个终端输入

ps ajx | awk 'NR==1 || /test/ && !/grep/'
PPID   PID  PGID   SID TTY      TPGID STAT   UID   TIME COMMAND
13922 16184 16184 13922 pts/1    16184 S+    1001   0:00 ./test
16184 16185 16184 13922 pts/1    16184 S+    1001   0:00 ./test

16185是子进程id号
以9号命令杀死进程

kill -9 16185

结果

[zk@VM-24-17-centos lesson15]$ ./test
sig code: 9

waitpid的实现非阻塞等待方式：这种方式，父进程在等待的时候还会去做一些其他的事情

代码

#include <stdio.h> 
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/wait.h>int main()
{pid_t pid = fork();if(pid<0){printf("%s fork error\n",__FUNCTION__);return 1;}else if(pid ==0){printf("child is run,pid is:%d\n",getpid());sleep(5);exit(1);}else{int status =0;pid_t ret =0;do{ret = waitpid(-1,&status,WNOHANG);if(ret ==0){printf("child is running\n");}sleep(1);}while(ret ==0);if(WIFEXITED(status)&& ret ==pid){printf("wait child 5s success, child return code is :%d.\n",WEXITSTATUS(status));}else{printf("wait child faild,return.\n");return 1;}}return 0;
}

这种方式就是这个函数waitpid的定义看上面，这两个宏与前面按位操作等价

        if(WIFEXITED(status)&& ret ==pid){printf("wait child 5s success, child return code is :%d.\n",WEXITSTATUS(status));

结果


[zk@VM-24-17-centos lesson15]$ ./test
child is running
child is run,pid is:22327
child is running
child is running
child is running
child is running
wait child 5s success, child return code is :1.

进程程序替换

用fork创建子进程后执行的是和父进程相同的程序(但有可能执行不同的代码分支),子进程往往要调用一种exec函数以执行另一个程序。当进程调用一种exec函数时,该进程的用户空间代码和数据完全被新程序替换,从新程序的启动例程开始执行。调用exec并不创建新进程,所以调用exec前后该进程的id并未改变
在这里插入图片描述
替换函数

#include <unistd.h>`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[]);
 int execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[]);

函数解释

这些函数如果调用成功则加载新的程序从启动代码开始执行,不再返回。
如果调用出错则返回-1
所以exec函数只有出错的返回值而没有成功的返回值。

命名理解

这些函数原型看起来很容易混,但只要掌握了规律就很好记。
l(list) : 表示参数采用列表
v(vector) : 参数用数组
p(path) : 有p自动搜索环境变量PATH
e(env) : 表示自己维护环境变量

在这里插入图片描述

#include <unistd.h>
int main()
{char *const argv[] = {"ps", "-ef", NULL};char *const envp[] = {"PATH=/bin:/usr/bin", "TERM=console", NULL};execl("/bin/ps", "ps", "-ef", NULL);// 带p的，可以使用环境变量PATH，无需写全路径execlp("ps", "ps", "-ef", NULL);// 带e的，需要自己组装环境变量execle("ps", "ps", "-ef", NULL, envp);execv("/bin/ps", argv);// 带p的，可以使用环境变量PATH，无需写全路径execvp("ps", argv);// 带e的，需要自己组装环境变量execve("/bin/ps", argv, envp);return 0;
}

事实上,只有execve是真正的系统调用,其它五个函数最终都调用 execve,所以execve在man手册 第2节,其它函数在
man手册第3节。这些函数之间的关系如下图所示。

在这里插入图片描述


http://www.ppmy.cn/news/1413690.html

相关文章

谈谈什么是 Redis

谈谈什么是 Redis

&#x1f525;博客主页&#xff1a;fly in the sky - CSDN博客 &#x1f680;欢迎各位&#xff1a;点赞&#x1f44d;收藏⭐️留言✍️&#x1f680; &#x1f386;慢品人间烟火色,闲观万事岁月长&#x1f386; &#x1f4d6;希望我写的博客对你有所帮助,如有不足,请指正&#…
阅读更多...
【现代C++】委托构造函数

【现代C++】委托构造函数

现代C中的委托构造函数&#xff08;Delegating Constructors&#xff09;是C11引入的特性&#xff0c;它允许一个构造函数调用同一个类中的另一个构造函数&#xff0c;以避免代码重复。这种特性在初始化对象时提高了代码的复用性和清晰性。 1. 基本用法 在同一个类中&#xf…
阅读更多...
【leetcode面试经典150题】40. 同构字符串（C++）

【leetcode面试经典150题】40. 同构字符串（C++）

【leetcode面试经典150题】专栏系列将为准备暑期实习生以及秋招的同学们提高在面试时的经典面试算法题的思路和想法。本专栏将以一题多解和精简算法思路为主&#xff0c;题解使用C语言。&#xff08;若有使用其他语言的同学也可了解题解思路&#xff0c;本质上语法内容一致&…
阅读更多...
力扣刷题部分笔记

力扣刷题部分笔记

Leetcode 力扣刷题笔记&#xff0c;记录了几个月来的题目记录&#xff0c;将会继续保持刷题~ 2024.01 1768.交替合并字符串 创建字符串不需要声明长度&#xff08;动态分配内存&#xff09;&#xff0c;push_back()可以加入某个字符&#xff0c;append()一般用于添加字符串…
阅读更多...
算法第四十一天-排除排序链表中的重复元素Ⅱ

算法第四十一天-排除排序链表中的重复元素Ⅱ

排除排序链表中的重复元素Ⅱ 题目要求 解题思路 题意&#xff1a;在一个有序链表中&#xff0c;如果一个节点的值出现不止一次&#xff0c;那么把这个节点删除掉 重点&#xff1a;有序链表&#xff0c;所以&#xff0c;一个节点的值出现不止一次&#xff0c;那么他们必相邻。…
阅读更多...
如何在WHM面板上更改主机名

如何在WHM面板上更改主机名

本周有一个客户&#xff0c;购买Hostease的独立服务器并选择了WHM控制面板&#xff0c;询问我们的在线客服&#xff0c;如何在WHM面板上更改主机名。我们为用户提供教程&#xff0c;用户很快完成了设置。在此&#xff0c;我们分享这个操作教程&#xff0c;希望可以对您有帮助。…
阅读更多...
PyQt介绍——qrc资源文件使用介绍

PyQt介绍——qrc资源文件使用介绍

使用介绍 在PyQt中&#xff0c;qrc文件是一种资源文件&#xff0c;用于将应用程序所需的资源&#xff08;如图像、音频文件、样式表等&#xff09;打包到一个单独的二进制文件中&#xff0c;以便在运行时轻松地加载和访问这些资源。qrc文件是用XML格式编写的&#xff0c;其中包…
阅读更多...
富格林：技巧抵抗曝光虚假套路

富格林：技巧抵抗曝光虚假套路

富格林悉知&#xff0c;黄金具备独特的优势吸引着众多投资者的目光&#xff0c;在现货黄金市场也被认为是一条潜力无限的盈利之道。但我们要明白风险与盈利是相辅相成的&#xff0c;因此在这复杂的市场中我们必须利用技巧来抵抗曝光的虚假套路。下面富格林将给大家分享一些正确…
阅读更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023