Linux学习记录进程控制相关系统调用

系统调用：进程控制fork系统调用函数作用：创建一个子进程形式：pid_tfork(void);pid_t vfork(void);说明：使用vfork创子进程时，不会进程父进程的上下文返回值：[返回值=-1]子进程创建失败 [返回值=0]子进程创建成功 [返回值>0]对父进程返回子进程PID举例：#include <stdio.h>#include <sys/stat.h>#include <unistd.h>int main() {pid_t id = fork();if (id < 0) {perror("子进程创建失败！");} else {if (id == 0) {printf("子进程工作:PID=%d,PPID=%d\n", getpid(), getppid());}else{printf("父进程工作:PID=%d,PPID=%d，子进程PID=%d\n", getpid(), getppid(),id);sleep(5)}}}控制台输出父进程工作:PID=3173,PPID=2432，子进程PID=3176子进程工作:PID=3176,PPID=3173exit系统调用函数作用：终止发出调用的进程形式：voidexit(int status);说明 1. exit返回信息可由wait系统函数获得2. 如果父进程先退出子进程的关系被转到init进程下#include <stdio.h>#include <sys/stat.h>#include <unistd.h>#include <stdlib.h>int main() {pid_t id = fork();if (id < 0) {perror("子进程创建失败！");} else {if (id == 0) {printf("子进程工作:PID=%d,PPID=%d\n", getpid(), getppid());sleep(20);printf("此时子进程:PID=%d,PPID=%d\n", getpid(), getppid());}else{printf("父进程工作:PID=%d,PPID=%d，子进程PID=%d\n", getpid(), getppid(),id);sleep(5);exit(3);}}return 0;}控制台输出父进程工作:PID=3068,PPID=2432，子进程PID=3071子进程工作:PID=3071,PPID=3068此时子进程:PID=3071,PPID=1wait系统调用函数作用：父进程与子进程同步，父进程调用后。进入睡眠状态，直到子进程结束或者父进程在被其他进程终止，形式：pid_twait(int *status)pid_t waitpid(pid_t pid ,int *status,int option)参数：statusè exit是设置的代码pid è进程号option: WNOHANG|WUNTRACEDWNOHANG:,即使没有子进程退出,它也会立即返回,不会像wait那样永远等下去.WUNTRACED:子进程进入暂停则马上返回,但结束状态不予以理会.返回值：如果成功等待子进程结束，则返回子进程PID。后者为-1 用来检查子进程返回状态的宏WIFEXITED这个宏用来指出子进程是否为正常退出的,如果是,它会返回一个非零值.WEXITSTATUS当WIFEXITED返回非零值时,我们可以用这个宏来提取子进程的返回值 wait函数使用#include <sys/types.h>#include <sys/uio.h>#include <string.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>#include <sys/wait.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main() {pid_t cid;cid = fork();if (cid < 0) {perror("子进程创建失败！");} else {if (cid == 0) {printf("子进程工作\n");printf("子进程PID=%d,PPID=%d\n", getpid(),getppid());//sleep(20); //1} else {//wait(NULL);//2//sleep(20);//3printf("父进程工作\n");printf("父进程PID=%d,PPID=%d\n", getpid(),getppid());}}return 0;}针对上述代码作以下分析： 1. 当子进程退出时，如果父进程没有wait进行回收资源，子进程就会一直变为僵尸进程（Z）直到父进程退出作法：打开3处注释后执行程序，查看进程状态，如下[root@localhostDebug]# ps -C Process -o pid,ppid,stat,cmd PID PPID STAT CMD12233 11563S /root/workspace/Process/Debug/Process12238 12233Z [Process] <defunct>=>可以看到子进程此时的状态时Z（僵尸进程）控制台输出如下子进程工作子进程PID=12238,PPID=12233（20S后…..）父进程工作父进程PID=12233,PPID=11563 2. 使用wait进行进程同步，父进程直到子进程退出，wait才会结束等待作法：打开1，2处注释后执行程序，查看进程状态，如下[root@ Debug8$] ps -C Process -o pid,ppid,stat,cmd PID PPID STAT CMD 3425 2432 S /root/workspace/Process/Debug/Process 3430 3425 S /root/workspace/Process/Debug/Process=>父进程与子进程都处于sleep状态控制台输出如下子进程工作子进程PID=3430,PPID=3425（20S后…..）父进程工作父进程PID=3425,PPID=2432 3. 使用wait进行进程同步，子进程退出后，父进程结束wait等待，同时清空子进程信息，此时子进程不再是僵尸进程作法：打开2，3处注释后执行程序，查看进程状态，如下 [root@localhostDebug]# ps -C Process -o pid,ppid,stat,cmd PID PPID STAT CMD1250611563 S /root/workspace/Process/Debug/Process=>可以看到此时只有父进程信息控制台输出如下子进程工作子进程PID=12511,PPID=12506（20S后…..）父进程工作父进程PID=12506,PPID=11563 WEXITSTATUS与WIFEXITED宏的使用#include <sys/types.h>#include <sys/uio.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>#include <sys/wait.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main() {pid_t cid;int pr, status;cid = fork();if (cid < 0) {perror("子进程创建失败！");} else {if (cid == 0) {printf("子进程工作PID=%d,父进程PID=%d\n", getpid(),getppid());sleep(20);exit(3);} else {pr = wait(&status);if (WIFEXITED(status)) {printf("父进程工作PID=%d\n", getpid());printf("WAIT返回值=%d\n", pr);printf("子进程正常退出PID=%d\n", getpid());printf("WIFEXITED(status)=%d\n", WIFEXITED(status));printf("WEXITSTATUS(status)=%d\n", WEXITSTATUS(status));} else {printf("子进程异常退出PID=%d,信号=%d\n", getpid(), status);printf("WAIT返回值=%d\n", pr);}}}return 0;}基于上面代码做出分析： 1. 子进程正常退出控制台输出信息如下：子进程工作PID=12070,父进程PID=12069（20S后…..）父进程工作PID=12069WAIT返回值=12070子进程正常退出PID=12069WIFEXITED(status)=1WEXITSTATUS(status)=3 2. 子进程异常退出作法：运行程序，在子进程SLEEP期间，杀死子进程[root@localhost Debug]# kill -9 11990 控制台台输出如下子进程工作PID=11990,父进程PID=11985（kill -9 PID 杀死子进程）子进程异常退出PID=11985,信号=9 可以看出子进程正常退出时，status返回值是exit的退出值，子进程异常退出时status返回值信号值 waitpid函数使用waitpid的参数说明参数pid的值有以下几种类型:pid>0时,只等待进程ID等于pid的子进程,不管其它已经有多少子进程运行结束退出了,只要指定的子进程还没有结束,waitpid就会一直等下去.pid=-1时,等待任何一个子进程退出,没有任何限制,此时waitpid和wait的作用一模一样.pid=0时,等待同一个进程组中的任何子进程,如果子进程已经加入了别的进程组，waitpid不会对它做任何理睬.pid<-1时,等待一个指定进程组中的任何子进程,这个进程组的ID等于pid的绝对值.参数options的值有以下几种类型:如果使用了WNOHANG参数,即使没有子进程退出,它也会立即返回,不会像wait那样永远等下去.如果使用了WUNTRACED参数,则子进程进入暂停则马上返回,但结束状态不予以理会.如果我们不想使用它们,也可以把options设为0,如:ret=waitpid(-1,NULL,0); WNOHANG使用#include <sys/types.h>#include <sys/uio.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>#include <sys/wait.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main() {pid_t cid;int pr, status;cid = fork();if (cid < 0) {perror("子进程创建失败！");} else {if (cid == 0) {printf("子进程工作PID=%d\n", getpid());sleep(5);exit(3);} else {do{pr = waitpid(0,&status, WNOHANG);if(pr==0){ printf("没有子进程退出,继续执行..\n"); sleep(1);}}while(pr==0);printf("子进程正常退出PID=%d\n", pr);}}return 0;}控制台输出：没有子进程退出,继续执行..子进程工作PID=3632没有子进程退出,继续执行..没有子进程退出,继续执行..没有子进程退出,继续执行..没有子进程退出,继续执行..子进程正常退出PID=3632针对某一进程进行等待#include <sys/types.h>#include <unistd.h>#include <sys/wait.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main() {pid_t cid;int pr, status;cid = fork();if (cid < 0) {perror("子进程创建失败！");} else {if (cid == 0) {printf("子进程工作PID=%d,PPID=%d\n", getpid(), getppid());sleep(20);exit(3);} else {pr = waitpid(cid, &status, 0);printf("父进程正常退出PID=%d\n", pr);}}return 0;}控制台输出子进程工作PID=4257,PPID=4252父进程正常退出PID=4257 WUNTRACED 使用#include <sys/types.h>#include <unistd.h>#include <sys/wait.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main() {pid_t cid;int pr, status;cid = fork();if (cid < 0) {perror("子进程创建失败！");} else {if (cid == 0) {printf("子进程工作PID=%d,PPID=%d\n", getpid(), getppid());sleep(30);exit(3);} else {pr = waitpid(cid, &status, WUNTRACED);printf("父进程正常退出PID=%d,status=%d\n", pr,status);}}return 0;}作法：在子进程SLEEP时，通过SHELL命令停止子进程[root@ ~ 6$] kill -STOP PID 控制台输出子进程工作PID=4110,PPID=4108(SLEEP期间，停止子进程)父进程正常退出PID=4110,status=4991 在查看进程状态，发现此时父进程子进程都已经退出[root@ Debug 13$] ps -C Process -opid,ppid,stat,cmd PID PPID STAT CMDexec系统调用函数作用：以新进程代替原有进程，但PID保持不变形式:int execl(const char *path, const char*arg, ...);int execlp(const char *file, const char*arg, ...);int execle(const char *path, const char*arg, ..., char * const envp[]);int execv(const char *path, char *constargv[]);int execvp(const char *file, char *constargv[]);int execve(const char *path, char *constargv[], char *const envp[]); 举例：exec1.c#include <stdio.h>#include <unistd.h>int main(){ printf("这是第一个进程PID=%d\n",getpid()); execv("e2",NULL); printf("asa"); return 0;}exec2.c#include <stdio.h>#include <unistd.h>int main(){ printf("这是第二个进程PID=%d\n",getpid()); return 0; }运行结果：[root@ Process 9$] gcc -o e1 exec1.c[root@ Process 10$] gcc -o e2 exec2.c[root@ Process 11$] ./e1这是第一个进程PID=3051这是第二个进程PID=3051

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