进程控制开发

掌握进程相关的基本概念

程序是一个静态的概念，进程是一个动态的概念，是程序执行的过程。

Linux最主要的标识有进程号(PID)和它的父进程号(PPID)，获得PID和PPID的函数分别为getpid和getppid。

进程可以分为执行态、就绪态、等待态。

 

掌握linux下的进程结构

linux下的进程分为数据段、代码段和堆栈段，其中，数据段用来存放数据、全局变量及动态分配的空间等。代码段用来存放代码。堆栈段用来存放局部变量跟子程序返回地址及子程序的参数。

 

掌握linux下的进程创建及进程管理

linux进程管理包括启动进程和调度进程。

启动进程包括手动启动跟调度启动。

调度进程： ps、top、nice、renice、kill、crontab、bg 等函数。 

进程创建函数

1、fork()

有两个返回值

返回0，    当前进程是子进程   （就是子进程的返回值为0）

返回大于0，当前进程是父进程，返回的值就是子进程的ID。(父进程的返回值为子进程ID)

返回-1,     出错。

用fork函数得到的子进程是父进程的一个复制品，得到父进程的大部分内容。子进程把所独有的只有它的进程号、资源使用和定时器等。由于复制了父进程的数据段、代码段、堆栈段等大部分内容，所以fork的执行速度并不快。

Fork使用：

Result=fork();

If(result==-1) //出错

{

   perror(“fork error!”);

   exit(1);

}

else if(result==0) //子进程

{

  printf(“child process!”);

}

else //result>0 父进程

{

  printf(“father process!”);

}

 

1、 exit和_exit

exit退出时做处理

_exit退出时直接退出

 

僵尸进程的概念，请参考僵尸进程详解   僵尸进程详解1

当一个子进程结束后，父进程若还在，则会子进程将会产生僵尸进程。

结束僵尸进程的方法：1、通过wait、waitpid函数来进行。 2、结束父进程，init会自动收尸。

2、  wait waitpid

wait使父进程阻塞，直到子进程结束或者接到一个指定信号。否则一直阻塞。

Waitpid 跟wait作用一样，不过提供更多选项，不一定阻塞，有若干选项。

Wait实例

pc=fork();

if(pc==0)

{

sleep(5);

exit(0);

}

else if(pc>0)

{

printf("child is sleep!/n");

wait(NULL);  //等待子进程退出

printf("child is exited!/n");

}

 

waitpid

pc=fork();

if(pc==0)

{

sleep(5);

exit(0);

}

else if(pc>0)

{

printf("child is sleep!/n");

waitpid(pc,NULL,0);  //等待子进程退出

printf("child is exited!/n");

}

 

 

掌握linux下进程创建相关的系统调用

 

掌握守护进程的概念

守护进程是通常所说的daemon进程，是linux的后台服务进程，通常独立于控制终端周期性执行或者等待某种事物。

如果不想让一个进程不因为用户或者终端或者其它所改变而改变，则必须设置为守护进程。

 

掌握守护进程的启动方法

 

掌握守护进程的输出及建立方法

建立一个守护进程的步骤：

1、  建立子进程、父进程退出

pc=fork(); //建立子进程

if(pc>0)  //退出父进程

exit(0);

 

2、  建立新会话

由于用fork建立子进程时大多复制的父进程的内容，所以

需完成以下任务：

脱离原终端控制

脱离原进程组的控制

脱离原会话组的控制

脱离函数：setsid

成功返回进程组ID,失败返回-1

   isetsid();

 

 

3、  改变当前目录为根目录

因为在工作的时候目录所在的文件系统是不能被卸载的。例：如果当前守护进程工作在/mnt/usb中，那么如果现在想卸载/mnt/usb,则会出现无法卸载的情况。所以，把目录定位到根目录下则不会出现这种情况。除非有人想卸载根目录^_^。

函数：chdir

chdir();

                 

4、  重设文件权限掩码

umask(0);

 

5、  关闭文件描述符

for(i=0;I<MAXFILE,I++)

close(i);

 

守护进程的出错处理

为了解决守护进程无法调试的问题，所以可以把出错信息发送到系统的日志文件中。

方法：使用守护进程syslogd来维护的syslog服务，向日志文件/var/log/messages中输出相关信息来完成调试(注：在/etc/syslog.conf中可以配置不同的消息发向何处)。

该机制提供了三个syslog函数：openlog,syslog,closelog.

Openlog

void openlog( char *ident, int option, int  facility) 

打开系统日志服务的一个连接

option 
       用於openlog()的option参数可以是以下几个的组合: 

LOG_CONS : 如果送到system logger时发生问题，直接写入系统console。 

LOG_NDELAY : 立即开启连接(通常，连接是在第一次写入讯息时才打开的)。 

LOG_PERROR :  将讯息也同时送到stderr 
       LOG_PID :  将PID含入所有讯息中 

facility 
       facility参数用来指定何种程式在记录讯息，这可让设定档来设定何种讯息如何处理。 
       LOG_AUTH : 安全/授权讯息(别用这个，请改用LOG_AUTHPRIV) 
       LOG_AUTHPRIV : 安全/授权讯息 
       LOG_CRON : 时间守护进程专用(cron及at) 
       LOG_DAEMON : 其它系统守护进程
       LOG_KERN : 核心讯息 
       LOG_LOCAL0到LOG_LOCAL7 : 保留 
       LOG_LPR : 行打印机子系统 
       LOG_MAIL : mail邮件子系统 
       LOG_NEWS : USENET 新闻子系统 
       LOG_SYSLOG : syslogd内部所产生的讯息 
       LOG_USER(default) : 一般使用者等级讯息 
       LOG_UUCP : UUCP子系统 

syslog

void syslog( int priority, char *format, ...) 

向日志文件中写入消息

priority
       决定讯息的重要性.  以下的等级重要性逐次递减: 
       LOG_EMERG : 系统无法使用 
       LOG_ALERT : 必须要立即采取反应行动 
       LOG_CRIT : 重要状况发生 
       LOG_ERR : 错误状况发生 
       LOG_WARNING : 警告状况发生 

       LOG_NOTICE : 一般状况，但也是重要状况 
       LOG_INFO : 资讯讯息 
       LOG_DEBUG : 除错讯息

closelog

void closelog( void ) 

关闭系统日志服务的连接

 例：见书上P231.或者网络相关资料

学会编写多进程程序

学会编写守护进程

 

总结：

注意fork、exec系列、exit、_exit、wait、waitpid等函数的用法

注意僵尸进程的概念以及如何销毁僵尸进程

学会编写守护进程，并且用syslog的方法调试

注意ps命令的用法，用来查看进程情况，本章用到ps 、ps –ef 、ps –ax ，其余可查网络。

进程的执行顺序？

 

 

 守护进程实例
守护进程实例包括两部分：主程序test.c和初始化程序init.c。主程序每隔一分钟向/tmp目录中的日志test.log报告运行状态。初始化程序中的init_daemon函数负责生成守护进程。读者可以利用init_daemon函数生成自己的守护进程。 
//init.c清单 #include < unistd.h > #include < signal.h > #include < sys/param.h > #include < sys/types.h > #include < sys/stat.h > void init_daemon(void) { int pid; int i; if(pid=fork()) exit(0);//是父进程，结束父进程 else if(pid< 0) exit(1);//fork失败，退出 //是第一子进程，后台继续执行 setsid();//第一子进程成为新的会话组长和进程组长 //并与控制终端分离 if(pid=fork()) exit(0);//是第一子进程，结束第一子进程 else if(pid< 0) exit(1);//fork失败，退出 //是第二子进程，继续 //第二子进程不再是会话组长 for(i=0;i< NOFILE;++i)//关闭打开的文件描述符 close(i); chdir("/tmp");//改变工作目录到/tmp umask(0);//重设文件创建掩模 return; } // test.c清单 #include < stdio.h > #include < time.h > void init_daemon(void);//守护进程初始化函数 main() { FILE *fp; time_t t; init_daemon();//初始化为Daemon while(1)//每隔一分钟向test.log报告运行状态 { sleep(60);//睡眠一分钟 if((fp=fopen("test.log","a")) >=0) { t=time(0); fprintf(fp,"Im here at %s/n",asctime(localtime(&t)) ); fclose(fp); } } }

以上程序在RedHat Linux6.0下编译通过。步骤如下：
编译：gcc -g -o test init.c test.c
执行：./test
查看进程：ps -ef
从输出可以发现test守护进程的各种特性满足上面的要求。