嵌入式Linux学习《四》进程控制

来源：互联网发布：java nio reactor 编辑：程序博客网时间：2024/05/17 07:33

Linux进程控制编程

1、fork()函数创建一个新进程（子进程），原进程为父进程，该函数执行一次返回两个值

fork 函数使用实例说明

Code:

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void)
{
pid_t result;
result = fork(); //调用fork函数
if(result == -1) //进行出错处理
{
perror("fork");
exit;
}
else if(result == 0)
{
printf("The return value is %d/nIn child process!!/nMy PID is %d/n",result,getpid());
}
else
{
printf("The return value is %d/nIn father process!!/nMy PID is %d/n",result,getpid());
}
}

由于fork完整地拷贝了父进程的整个地址空间，执行速度是比较慢的，为了加快fork的执行速度，有了vfork的产生，vfork也能创建新进程，但不产生父进程的副本，只是允许父子进程访问相同的物理内存，只有当子进程需要改变内存中数据时才拷贝父进程，这是著名的 “写操作时拷贝” 技术 (copy-on-write)

2、exec函数族

fork函数用于创建一个子进程，exec函数族提供了一个在进程中启动另一个程序执行方法

exec函数族成员语法

函数名的最后一个字符：l ( list ) 代表逐个列举的方式，v ( vector ) 表示将所有参数整体构造指针数组传递，e (Environment) 指定当前进程所使用的环境变量，以上设置时候参数必须以NULL表示结束

exec使用实例

Code:

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
char *envp[]={"PATH=/tmp","USER=sunq",NULL};
char *arg[]={"env",NULL};
if(fork()==0)
{
/* 调用 execlp函数，这里相当于调用了 ps -ef 命令 */
if(execlp("ps","ps","-ef",NULL)<0)
perror("execlp error!");
/* 调用 execl函数，需要绝对路径 */
if(execl("/bin/ps","ps","-ef",NULL)<0)
perror("execl error!");
/* 调用 execle 函数 */
if(execle("/bin/env","env",NULL,envp)
perror("execle error!");
if(execve("/bin/env",arg,envp)<0)
perror("execve error!");
}
}

exec函数族使用一定要加上错误判断语句，因为exec很容易执行失败，其中原因常见有
（1）、找不到文件或路径，此时errno被设备为 ENOENT
（2）、数据 argv 和 envp 忘记用 NULL结束，此时errno 被设置为 EFAULT
（3）、没有对应的可执行文件的运行权限，此时 errno 被设置为 EACCES

事实上，6个函数中真正的系统调用只有 execve，其它5个都是库函数，最终都会调用 execve 这个系统调用

3、exit 和 _exit函数

exit 和 _exit函数都是用来终止进程，当程序执行到 exit 或 _exit时，会无条件停止剩下的所有操作，清除包括PCB在内的各种数据结构，并终止本进程的进行，exit 函数在退出前会将缓冲区的内容写入到文件中，要想保证数据的完整性，就一定要使用exit函数

exit和_exit函数的实例

Code:

#include <stdlib.h> /* exit 所需头文件 */
#include <unistd.h> /* _exit 所需头文件 */
#include <stdio.h>
int main()
{
/* ============================================
printf("Using exit .../n");
printf("This is the content in buffer");
exit(0);
==============================================*/
printf("Using _exit .../n");
printf("This is the content in buffer");
_exit(0);
}
/* ====================================================
printf函数使用的是缓冲I/O方式，该函数在遇到/n时自动将缓冲
区的数据读出
exit 输出结果:
Using exit ...
This is the content in buffer
_exit 输出结果：
Uisng _exit ...
由此可知，调用 _exit函数无法输出缓冲区中的记录
==================================================== */

一个进程调用了exit 之后，并不马上就完全消失，而是留下僵死进程（Zombie）的数据结构，该进程是非常特殊的进程，它几乎放弃了所有内存空间，没有任何可执行代码，也不能被调度，只是在进程列表中保留一个位置，记载该进程的退出状态等信息供其它进程收集

4、wait 和 waitpid函数

wait 函数是用于使父进程（即调用wait的进程）阻塞，直到一个子进程结束或该进程接到了一个指定的信号
wait 只是 waitpid 的一个特例， waitpid 并不一定要等待第一个终止的子程序，它可提供一个非阻塞版本的wait功能，也能支持作业控制等，在Linux内部实现 wait 函数时直接调用的就是 waitpid 函数

wait 和 waitpid 实例

Code:

#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
pid_t pc,pr; /* <sys/types.h> typedef pid_t short */
pc=fork();
if(pc<0)
{
printf("Error fork./n");
exit(1);
}
else if(pc==0)
{
sleep(5);
exit(0);
}
else
{
do /* 循环测试子进程是否退出 */
{
/* pr = waitpid(pc,NULL,WNOHANG); */
/* pr = waitpid(pc,NULL,0); */
pr = wait(NULL);
if(pr==0) /* 若子进程未退出，则父进程暂停1s */
{
printf("The child process is Not exit!/n");
sleep(1);
}
}while(pr==0);
if(pr==pc) /* 若子进程退出，则打印相应情况 */
printf("Get Child PID %d/n",pr);
else
printf("Some error occurs/n");
}
return 0;
}

5、Linux守护进程的创建

按照5个步骤：

1、创建子进程，父进程退出

Code:

pid = fork()
if(pid>0)
exit(0);

2、在子进程中创建新会话

Code:

setsid();

Code:

chdir("/");

4、重设文件权限掩码

Code:

umask(0);

5、关闭文件描述符

Code:

#define MAXFILE 65535
for(i=0;i<MAXFILE;i++)
close(i);

守护进程实例：每隔5s在 /tmp/daemon.log 中写入一句话

Code:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
#define MAX 65535
int main()
{
pid_t pc;
int len,i,fd;
char *buf = "This is a daemon/n";
len = strlen(buf);
pc=fork();
if(pc<0)
{
printf("error fork!/n");
exit(1);
}
else if(pc>0)
exit(0);
setsid();
chdir("/");
umask(0);
for(i=0;i<MAX;i++)
close(i);
while(1)
{
if((fd=open("/tmp/message",O_CREAT|O_WRONLY|O_APPEND,0600))<0)
{
perror("open");
exit(1);
}
write(fd,buf,len+1);
close(fd);
sleep(5);
}
return 0;
}

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