Linux多进程

Linux进程状态：

R (TASK_RUNNING)，可执行状态。

S (TASK_INTERRUPTIBLE)，可中断的睡眠状态。

D (TASK_UNINTERRUPTIBLE)，不可中断的睡眠状态。

T (TASK_STOPPED or TASK_TRACED)，暂停状态或跟踪状态。
Z (TASK_DEAD – EXIT_ZOMBIE)，退出状态，进程成为僵尸进程。

X (TASK_DEAD – EXIT_DEAD)，退出状态，进程即将被销毁。

链接：http://blog.csdn.net/huzia/article/details/18946491

进程标识

获取进程标志号(pid)的API，主要有两个函数：getpid和getppid


需要包含的头文件：<sys/types.h>, <unistd.h> 

函数原型：pid_t getpid(void) 

功能：获取当前进程ID 

返回值：调用进程的进程ID


函数原型：pid_t getppid(void) 

功能：获取父进程ID 

返回值：调用进程的父进程ID

C 进程内存布局说明

text：代码段。存放的是程序的全部代码（指令），来源于二进制可执行文件中的 代码 部分
initialized data（简称data段）和uninitialized data（简称bss段）组成了数据段。
malloc是从heap（堆）中分配空间的
stack（栈）存放的是动态局部变量。

环境变量的获取与设置

需要包含的头文件：<stdlib.h>

函数原型： 

char * getenc(const char * name) 

返回字符指针，该指针指向变量名为name的环境变量的值字符串。


int putenv(const char * str) 

将“环境变量=环境变量值”形式的字符创增加到环境变量列表中；如果该环境变量已存在，则更新已有的值。


int setenv(const char * name, const char * value, int rewrite) 

设置名字为name的环境变量的值为value；如果该环境变量已存在，

且rewrite不为0，用新值替换旧值；rewrite为0，就不做任何事。

fork

函数原型:pid_t fork (void)

函数原型:pid_t vfork (void)

与fork区别：

1.fork数据段拷贝。vfork数据段共享

2.fork执行次序不定，vfork子进程先运行

头文件：#include<stdlib.h>

函数原型:int system(const char *string)

功能：调用fork产生子进程，由子进程来调用 /bin/sh -c string来执行参数string所代表的命令

例：system("ls -al /etc/passwd");

fork函数被调用1次（在父进程中被调用），

但返回2次（父、子进程中各返回一次）。

两次返回的区别是子进程的返回值是0，

而父进程的返回值则是子进程的进程ID。

（出错返回负数）

父、子进程完全一样（代码共享、数据拷贝），

子进程从fork内部开始执行；父、子进程从fork返

回后，接着执行下一条语句。

一般来说，在fork之后是父进程先执行还是子进程先执行是不确定的，

应用程序员无法控制。

fork会导致子进程继承父进程打开的文件描述符，

其本质是将父进程的整个文件描述符表复制一份，

放到子进程的PCB中。因此父、子进程中相同文件

描述符（文件描述符为整数）指向的是同一个文件

表元素，这将导致父（子）进程读取文件后，

子（父）进程将读取同一文件的后续内容。

wait

需要包含的头文件： <sys/types.h>、<sys/wait.h> 

函数原型：pid_t wait(int * status) 

功能：等待进程结束。 

返回值：若成功则为子进程ID号，若出错则为-1. 

参数说明： status：用于存放进程结束状态。

wait函数用于使父进程阻塞，直到一个子进程结束。父进程调用wait，该父进程可能会：
阻塞(如果其所有子进程都还在运行)。
带子进程的终止状态立即返回(如果一个子进程已终止，正等待父进程存取其终止状态)。
出错立即返回(如果它没有任何子进程)。

WIFEXITED： 这个宏是用来判断子进程的返回状态是不是为正常，如果是正常退出，这个宏返回真。 WEXITSTATUS： 用来返回子进程正常退出的状态值。 

WIFSIGNALED： 用来判断子进程的退出状态是否是非正常退出，若非正常退出时发送信号，则该宏返回真。 WTERMSIG： 用来返回非正常退出状态的信号number。 

exec 的机制：


exec启动一个新程序，替换原有的进程，PID不会变。

exec 的用法：

头文件：#include <unistd.h>

函数原型：int execl (const char *path, const char *arg1, ...)

参数：path：被执行的程序名（含完整路径）。

  arg1-argn：被执行程序所需的命令行参数，含程序名，以空指针结束。

例：execl("/bin/ls","ls","-al","/etc/passwd",(char *)0);

头文件：#include <unistd.h>

函数原型：int execlp (const char *path, const char *arg1, ...)

参数：path：被执行的程序名（不含路径，从path中查找该程序）。

  arg1-argn：被执行程序所需的命令行参数，含程序名，以空指针结束。

头文件：#include <unistd.h>

函数原型：int execlv (const char *path, char * const argv[])

参数：path：被执行的程序名（含完整路径）。

  argv[]：被执行程序所需的命令行参数数组。

例：char *argv[]={"ls","-al","/etc/passwd",(char*)0};

execv("/bin/ls",argv);

函数原型： int execle(const char * pathname,const char * arg0, ... (char *)0, char * const envp [] )

返回值： exec执行失败返回-1，成功将永不返回（想想为什么？）。

参数：

pathname：新程序的二进制文件的全路径名 

arg0：新程序的第1个命令行参数

argv[0]，之后是新程序的第2、3、4…个命令行参数，以(char*)0表示命令行参数的结束 

envp：新程序的环境变量

gdb 调试多进程程序的技巧

对多进程程序进行调试，存在一个较大的难题，那就是当程序调用fork产生子进程后，gdb跟踪的是父进程，无法进入到子进程里去单步调试子进程。这样一来，如果子进程中的代码运行出错的话，将无法进行调试。因此想调试子进程的话，需要一点技巧：


在子进程的入口处加入sleep(20)函数，以使子进程在被创建后能暂时停止。
用ps查看子进程的pid，假定pid为222，则输入命令：gdb程序名称222。从而再运行一个调试程序，使得gdb attach到子进程。
用gdb的break命令在子进程中设定断点。
用gdb的continue，恢复子进程的运行。
等待sleep的睡眠时间到达，从而子进程将在断点处停下来。

有5冲方式结束进程： 

正常结束： 

1.从main函数返回 

2.调用exit 

3.调用_exit
非正常结束：

 4.调用abort 

 5.被信号中止


exit 函数与 _exit 函数

需要包含的头文件：<stdlib.h>、<unistd.h> 

函数原型： void exit(int status)、 void _exit(int status)


这两个函数的功能都是使进程正常结束。 

_exit：立即返回内核，它是一个系统调用 

exit：在返回内核钱会执行一些清理操作，这些清理操作包括调用exit handler，以及彻底关闭标准I/O流(这回使得I/O流的buffer中的数据被刷新，即被提交给内核)，它是标准C库中的一个函数。

Exit handler

Exit handler 是程序员编写的函数，进程正常结束时，它们会被系统调回。这使程序员具备了在进程正常结束时，控制进程执行某些善后操作的能力。 使用Exit handler，需要程序员完成两件事情：编写Exit handler函数；调用atexit或on_exit向系统注册Exit handler(即告知系统需要回调的Exit handler函数是谁)


需要包含头的文件：<stdlib.h> 

函数原型：

int atexit(void (* func)(void))
int on_exit(void (* func)(int, void *),)

功能： atexit注册的函数func没有参数；

   on_exit注册的函数func有一个int型参数，系统调用回调func时将向该参数传入进程的退出值，func的另一个void *类型参数将会是arg。


(ANSI C中，进程最多可以注册32个Exit handler函数，这些函数按照注册时的顺序被逆序调用。)

转载自实验楼：www.shiyanlou.com