LINUX环境编程-进程编程.ppt

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1、LINUX应用编程 进程篇20092009年年1212月月2222日日LINUXLINUX应用编程应用编程-进程篇进程篇HTTPHTTP协议协议HTMLHTML语言语言CGICGI编程编程2进程编程进程编程 进程与程序进程与程序uu程序是一个包含可执行代码的文件，它放在磁盘等介质上。程序是一个包含可执行代码的文件，它放在磁盘等介质上。uu当程序被操作系统装载到内存并分配给它一定资源后，此当程序被操作系统装载到内存并分配给它一定资源后，此时可称为进程。时可称为进程。uu为方便操作系统管理，每个进程都会有一个唯一的非负整为方便操作系统管理，每个进程都会有一个唯一的非负整数编号。数编号。uu程序是一

2、个静态概念，进程是一个动态概念。程序是一个静态概念，进程是一个动态概念。3进程编程进程编程 内存空间内存空间LinuxLinux的虚拟地址空间也为的虚拟地址空间也为0 04G4G，LinuxLinux将整个将整个4G4G线性地址空间分为用户线性地址空间分为用户空间和内核空间两部分，空间和内核空间两部分，最高的最高的1G1G字节字节（从虚拟地址（从虚拟地址0 xC00000000 xC0000000到到0 xFFFFFFFF0 xFFFFFFFF），供内核使用，称为），供内核使用，称为“内内核空间核空间”。而将较低的而将较低的3G3G字节（从虚拟字节（从虚拟地址地址0 x000000000 x0

3、0000000到到0 xBFFFFFFF0 xBFFFFFFF），供），供各个进程使用，称为各个进程使用，称为“用户空间）。因用户空间）。因为每个进程可以通过系统调用进入内核，为每个进程可以通过系统调用进入内核，因此，因此，LinuxLinux内核由系统内的所有进程共内核由系统内的所有进程共享。享。于是，从具体进程的角度来看，每于是，从具体进程的角度来看，每个进程可以拥有个进程可以拥有4G4G字节的虚拟空间。字节的虚拟空间。当进程陷入内核时，内核代表进程运行。当进程陷入内核时，内核代表进程运行。4进程编程进程编程 进程描述进程描述pp进程描述符：当进程产生时有进程描述符：当进程产生时有Linu

4、xLinux操作系统分配。操作系统分配。pp内存：用来存放进程要执行的代码和使用的数据。内存：用来存放进程要执行的代码和使用的数据。pp文件描述符：进程运行时打开的文件。文件描述符：进程运行时打开的文件。pp认证信息：用户和组认证信息：用户和组IDIDpp进程执行环境：各种环境变量进程执行环境：各种环境变量pp资源安排：资源安排：CPUCPU时间时间pp进程状态进程状态5进程编程进程编程 进程状态进程状态pp用户状态：进程在用户状态下运行的状态。用户状态：进程在用户状态下运行的状态。pp内核状态：进程在内核状态下运行的状态。内核状态：进程在内核状态下运行的状态。pp内存中就绪：进程没有执行，但

5、处于就绪状态，只要内核调度它，就可以执内存中就绪：进程没有执行，但处于就绪状态，只要内核调度它，就可以执行。行。pp内存中睡眠：进程正在睡眠并且进程存储在内存中，没有被交换到内存中睡眠：进程正在睡眠并且进程存储在内存中，没有被交换到SWAPSWAP设备。设备。pp就绪且换出：进程处于就绪状态，但是必须把它换入内存，内核才能再次调就绪且换出：进程处于就绪状态，但是必须把它换入内存，内核才能再次调度它进行运行。度它进行运行。pp睡眠且换出：进程正在睡眠，且被换出内存。睡眠且换出：进程正在睡眠，且被换出内存。pp被抢先：进程从内核状态返回用户状态时，内核抢先于它，做了上下文切换，被抢先：进程从内核状

6、态返回用户状态时，内核抢先于它，做了上下文切换，调度了另一个进程。原先这个进程就处于被抢先状态。调度了另一个进程。原先这个进程就处于被抢先状态。pp创建状态：进程刚被创建。该进程存在，但既不是就绪状态，也不是睡眠状创建状态：进程刚被创建。该进程存在，但既不是就绪状态，也不是睡眠状态。这个状态是除了进程态。这个状态是除了进程0 0以外的所有进程的最初状态。以外的所有进程的最初状态。pp僵死状态（僵死状态（zombiezombie）：进程调用）：进程调用exitexit结束，进程不再存在，但在进程表项中仍结束，进程不再存在，但在进程表项中仍有纪录，该纪录可由父进程收集。有纪录，该纪录可由父进程收集

7、。6进程编程进程编程 进程状态及转换进程状态及转换图如下：图如下：7进程调度原理图进程调度原理图8进程编程进程编程 进程的布局进程的布局pp栈用来存放栈用来存放局部变量局部变量和和函数的返函数的返回地址回地址。地址从高到低生长。地址从高到低生长。pp堆是一块堆是一块连续连续的内存，有低地址的内存，有低地址向高地址生长。需要程序在运行向高地址生长。需要程序在运行时时动态动态申请和释放。申请和释放。pp数据段存放了程序运行时的各种数据段存放了程序运行时的各种数据。数据。pp代码段存放了可执行指令，一般代码段存放了可执行指令，一般为只读。为只读。9进程编程进程编程 进程的环境变量进程的环境变量pp环

8、境变量和命令行参数都环境变量和命令行参数都放在进程的高地址。放在进程的高地址。pp环境变量可用环境变量可用 environenviron来引来引用。以用。以name=stringname=string的形式存的形式存放。放。#include#include#include extern char*environ;int main(int argc,char*argv)int i=0;for(i=0;environi;i+)printf(%sn,environi);return 0;10进程编程进程编程 EXIT EXIT系统调用系统调用系统调用系统调用exitexit的功能是终止发出调用的进程

9、。它的声明格式如下：的功能是终止发出调用的进程。它的声明格式如下：#include#include void void exit(intexit(int status);status);#include#include void _ void _exit(intexit(int status);status);系统调用系统调用_exit_exit立即终止发出调用的进程。所有属于该进程的文件描述符都关立即终止发出调用的进程。所有属于该进程的文件描述符都关闭。该进程的所有子进程由进程闭。该进程的所有子进程由进程1 1（进程（进程initinit）接收，并对该进程的父进程发）接收，并对该进程的父进程

10、发 出出一个一个SIGCHLDSIGCHLD（子进程僵死）的信号。参数（子进程僵死）的信号。参数statusstatus作为退出的状态值返回父进程，作为退出的状态值返回父进程，该值可以通过系统调用该值可以通过系统调用waitwait来收集。返回状态码来收集。返回状态码status status 只有最低一个字节有效。只有最低一个字节有效。如果进程是一个控制终端进程，则如果进程是一个控制终端进程，则SIGHUPSIGHUP信号将被送往该控制终端的前台进程。信号将被送往该控制终端的前台进程。系统调用系统调用_exit_exit从不返回任何值给发出调用的进从不返回任何值给发出调用的进 程；也不刷新程

11、；也不刷新I/OI/O缓冲，如果要自缓冲，如果要自动完成刷新，可以用函数调用动完成刷新，可以用函数调用exitexit。exitexit为为glibcglibc库函数，它会先库函数，它会先运行注册函数运行注册函数，也有可能会进行，也有可能会进行文件流的关闭操作文件流的关闭操作，之后再调用之后再调用_exit_exit系统调用。系统调用。11进程编程进程编程 RETURN RETURN退出进程退出进程ppreturnreturn的返回值就是进程终止时的返回状态。的返回值就是进程终止时的返回状态。pp如果如果returnreturn没有返回任何值，进程的返回状态是什么？没有返回任何值，进程的返回状

12、态是什么？pp在在 gccgcc加加std=c99std=c99编译选项下，进程返回状态又是什么？编译选项下，进程返回状态又是什么？ppC99C99：是：是ISOISO组织在组织在9999年新制定的年新制定的c c标准，使标准，使C C更可靠。更可靠。pp分别用分别用 gccgcc main.cmain.c 和和gccgcc main.cmain.c std=c99 std=c99编译，观察返回值。编译，观察返回值。12进程编程进程编程 进程终止处理函数进程终止处理函数A Atexittexit()()函数用于注册一个进程正常终止时要调用的函数，一个进程最多可注册函数用于注册一个进程正常终止时

13、要调用的函数，一个进程最多可注册3232个终止处理函数。个终止处理函数。#include#include intint atexit(voidatexit(void(*(*function)(voidfunction)(void););成功返回成功返回0 0，失败返回非，失败返回非0 0。参数为函数指针，参数为函数指针，此函数会在进程调用此函数会在进程调用exitexit时调用时调用。在在mainmain函数返回出，分别用函数返回出，分别用returnreturn、exit(0)_exit(0),exit(0)_exit(0),看其中的区别。看其中的区别。_exit_exit函数是函数是不会调

14、用注册函数的。不会调用注册函数的。void void exit_handler(voidexit_handler(void)printf(Imprintf(Im in exit handlern);in exit handlern);intint main(intmain(int argcargc,char*,char*argvargv)if(0!=if(0!=atexit(exit_handleratexit(exit_handler)printf(registerprintf(register exit function handler failed!n);exit function ha

15、ndler failed!n);return-1;return-1;printf(beforeprintf(before exitn);exitn);exit(0);exit(0);/_exit(0);return 0;/_exit(0);return 0;13进程编程进程编程 getenv getenv、setenvsetenv函数函数ppgetenvgetenv用来获取指定环境变量。用来获取指定环境变量。#include#include char*char*getenv(constgetenv(const char*name);char*name);参数参数namename为环境变量的名称

16、，如为环境变量的名称，如 PATHPATH，SHELL SHELL 等。等。如果环境变量存在那么返回该环境变量的值，否则为如果环境变量存在那么返回该环境变量的值，否则为NULLNULLsetenvsetenv用来设置环境变量，会把用来设置环境变量，会把valuevalue拷贝到环境变量所在的内存区域。拷贝到环境变量所在的内存区域。#include#include pp intint setenv(constsetenv(const char*name,const char*value,char*name,const char*value,intint overwrite);overwrite)

17、;参数参数namename为环境变量的名称，为环境变量的名称，valuevalue为该环境变量的值。如果环境变量已经存在，为该环境变量的值。如果环境变量已经存在，overwriteoverwrite非非0 0时，改变该环境变量的值。时，改变该环境变量的值。overwriteoverwrite为为0 0时，什么都不做直接返回。时，什么都不做直接返回。成功返回成功返回0 0，失败返回，失败返回-1-1（一般为放置环境变量的内存空间不够）。（一般为放置环境变量的内存空间不够）。环境变量都是以环境变量都是以 name=stringname=string的形式存放。的形式存放。14进程编程进程编程 pu

18、tenv putenv、clearenvclearenv函数函数ppputenv putenv 无论环境变量是否存在，都会使设置值生效。无论环境变量是否存在，都会使设置值生效。#include#include intint putenv(charputenv(char*string);*string);参数参数stringstring的格式为的格式为 name=stringname=string成功返回成功返回0 0，失败返回非，失败返回非0 0putenvputenv()()函数并不拷贝环境变量字符串到进程环境表，只是存放环境变量数值的函数并不拷贝环境变量字符串到进程环境表，只是存放环境变量

19、数值的指针，而指针，而setenvsetenv()()函数则完全拷贝环境变量字符串到进程环境表。函数则完全拷贝环境变量字符串到进程环境表。分别用分别用 gccgcc putenv.cputenv.c 和和gccgcc putenv.cputenv.c DLOCAL g DLOCAL g编译，产看运行结果。把编译，产看运行结果。把putenv.cputenv.c中的中的putenvputenv换成换成setenvsetenv看结果。看结果。ppclearenvclearenv清除所有的环境变量清除所有的环境变量,并且把并且把environenviron设置为设置为NULLNULL。ppunset

20、envunsetenv清除名字为清除名字为namename的环境变量。的环境变量。#include#include intint clearenv(voidclearenv(void););intint unsetenv(constunsetenv(const char*name);char*name);15进程编程进程编程 跨函数跳转跨函数跳转ppgotogoto只能在函数中跳转，如果只能在函数中跳转，如果要求从一个函数跳到另外一个函要求从一个函数跳到另外一个函数？用数？用setjmpsetjmp和和longjmplongjmp。pp跨函数的跳转主要用在调用函跨函数的跳转主要用在调用函数层次

21、较深时，为了节约函数的数层次较深时，为了节约函数的返回时间。返回时间。如右假设我们从如右假设我们从a a函数调用到了函数调用到了z z函数。函数。a函数b函数r函数z函数16进程编程进程编程 setjmp setjmp、longjmplongjmp函数函数ppsetjmpsetjmp用来设置返回点，保存当前的寄存器值。用来设置返回点，保存当前的寄存器值。#include#include intint setjmp(jmp_bufsetjmp(jmp_buf envenv););void void longjmp(jmp_buflongjmp(jmp_buf envenv,intint valv

22、al););参数参数jmp_bufjmp_buf envenv用来保存当前寄存器值。用来保存当前寄存器值。longjmplongjmp会根据会根据envenv跳转到跳转到setjmpsetjmp处。处。一个一个setjmpsetjmp可以对应可以对应n n个个longjmplongjmp，可以用，可以用setjmpsetjmp的返回值来区分。的返回值来区分。如果成功如果成功setjmpsetjmp返回返回0 0，如果是从，如果是从longjmplongjmp返回的，那么返回值有返回的，那么返回值有longjmplongjmp的第二的第二个参数决定。所以个参数决定。所以longjmplongjm

23、p的第二个参数不可以为的第二个参数不可以为0 0，否则无法判断，否则无法判断setjmpsetjmp是如何是如何返回的。返回的。longjmplongjmp的第一个参数是的第一个参数是setjmpsetjmp返回的，第二个参数是给返回的，第二个参数是给setjmpsetjmp的返回值。的返回值。当当longjmplongjmp返回后，返回后，setjmpsetjmp所在函数中的自动变量恢复到调用所在函数中的自动变量恢复到调用setjmpsetjmp时的值。如果时的值。如果变量是保存在内存中的，那么它的值仍然是调用变量是保存在内存中的，那么它的值仍然是调用longjmplongjmp的时候的值。

24、的时候的值。当你希望变量值在当你希望变量值在setjmpsetjmp和和longjmplongjmp时仍然保持其值，但必须用时仍然保持其值，但必须用volatilevolatile说明该变说明该变量，并且需打开量，并且需打开-O-O优化选项。优化选项。gccgcc setjmp.csetjmp.c 和和 gccgcc setjmp.csetjmp.c O O观察运行结果。观察运行结果。17进程编程进程编程 getpid getpid、getppidgetppid函数函数ppgetpidgetpid得到自己的进程得到自己的进程IDID，getppidgetppid得到自己父进程得到自己父进程ID

25、ID#include sys/#include#include#include pid_tpid_t getpid(voidgetpid(void););pid_tpid_t getppid(voidgetppid(void););返回值为进程返回值为进程IDID，进程，进程IDID一般为一非负整数值。一般为一非负整数值。18进程编程进程编程 fork fork：进程的创建：进程的创建pp我们可以在我们可以在shellshell里敲入命令的方式来创建进程，也可以在在程序中通过调用里敲入命令的方式来创建进程，也可以在在程序中通过调用forkfork系统调用来生成新的进程系统调用来生成新的进程 。

26、新产生的进程我们称他为子进程。新产生的进程我们称他为子进程。ppinitinit进程的进程进程的进程IDID为为1 1，是一个特殊的用户进程。它会收集孤儿进程（父进程，是一个特殊的用户进程。它会收集孤儿进程（父进程已退出的子进程），并结束它们。已退出的子进程），并结束它们。ppforkfork会产生一个新的进程。会产生一个新的进程。#include#include pid_tpid_t fork(voidfork(void););返回值为返回值为-1-1时，创建子进程失败。返回时，创建子进程失败。返回0 0时，子进程开始执行。返回时，子进程开始执行。返回 00时，父进时，父进程开始执行。程开始

27、执行。父子进程都是从父子进程都是从forkfork之后开始执行。到底是父进程还是子进程先开始执行，看操之后开始执行。到底是父进程还是子进程先开始执行，看操作系统的调度算法。作系统的调度算法。pp当你的程序执行到当你的程序执行到forkfork语句时：语句时：操作系统会复制一个与父进程完全相同的子进程。操作系统会复制一个与父进程完全相同的子进程。新进程和原有进程共享代码空间新进程和原有进程共享代码空间,可执行程序是同一个程序。可执行程序是同一个程序。LinuxLinux操作系统会为新进程产生一个操作系统会为新进程产生一个IDID和进程控制块。和进程控制块。当子进程或者父进程不进行写操作时，父子进

28、程共享一分数据，当有写操作当子进程或者父进程不进行写操作时，父子进程共享一分数据，当有写操作时，数据会分离（称为写时复制时，数据会分离（称为写时复制Copy-On-WriteCopy-On-Write），互不干涉。），互不干涉。子进程子进程/父进程对数据所做的任何修改，都不会影响另一方。父进程对数据所做的任何修改，都不会影响另一方。19进程编程进程编程 写时复制写时复制1.1.父子进程均无写操作时：父子进程均无写操作时：2.2.父进程或者子进程有些操作时，子进程父进程或者子进程有些操作时，子进程或父进程将新产生一份进程的数据拷贝，或父进程将新产生一份进程的数据拷贝，然后再修改。然后再修改。20

29、进程编程进程编程 子进程的继承子进程的继承知道子进程自父进程继承什么或未继承什么将有助于我们。下面这个名单会因知道子进程自父进程继承什么或未继承什么将有助于我们。下面这个名单会因为不同为不同UnixUnix的实现而发生变化，所以或许准确性有了水份。请注意子进程得到的实现而发生变化，所以或许准确性有了水份。请注意子进程得到的是这些东西的的是这些东西的 拷贝拷贝拷贝拷贝，不是它们本身。，不是它们本身。由子进程自父进程继承到：由子进程自父进程继承到：进程的资格进程的资格(真实真实(real)/(real)/有效有效(effective)/(effective)/已保存已保存(saved)(saved

30、)用户号用户号(UIDsUIDs)和组号和组号(GIDsGIDs)环境环境(environment)(environment)堆栈堆栈内存内存打开文件的描述符打开文件的描述符(注意对应的文件的位置由父子进程共享，注意对应的文件的位置由父子进程共享，这会引起含糊情这会引起含糊情况况)执行时关闭执行时关闭(close-on-exec)(close-on-exec)标志标志 (close-on-exec(close-on-exec标志可通过标志可通过fcntlfcntl()()对文件描对文件描 述符述符设置，设置，POSIX.1POSIX.1要求所有目录流都必须在要求所有目录流都必须在execexe

31、c函数调用时关闭。更详细说明，函数调用时关闭。更详细说明，参参见见UNIXUNIX环境高级编程环境高级编程 W.R.Stevens,1993,W.R.Stevens,1993,尤晋元等译尤晋元等译(以下简称以下简称高级编程高级编程),3.13),3.13节和节和8.98.9节节)信号信号(signal)(signal)控制设定控制设定nicenice值值 (nice(nice值由值由nicenice函数设定，该值表示进程的优先级，函数设定，该值表示进程的优先级，数值越小，优先级越数值越小，优先级越高高)21进程编程进程编程 子进程的继承子进程的继承进程调度类别进程调度类别(scheduler

32、class)(scheduler class)(进程调度类别指进程在系统中被调度时所属的类进程调度类别指进程在系统中被调度时所属的类别，不同类别有不同优先级，根据进程调度类别和别，不同类别有不同优先级，根据进程调度类别和nicenice值，进程调度程序可计算值，进程调度程序可计算出每个进程的全局优先级出每个进程的全局优先级(Global process(Global process prorityprority)，优先级高的进程优先执行，优先级高的进程优先执行)进程组号进程组号对话期对话期ID(SessionID(Session ID)(ID)(指：进程所属的对话期指：进程所属的对话期 (se

33、ssion)IDsession)ID，一个对话期包括一一个对话期包括一个或多个进程组，个或多个进程组，更详细说明参见更详细说明参见高级编程高级编程 9.5 9.5节节)当前工作目录当前工作目录根目录根目录 (译者注：根目录不一定是译者注：根目录不一定是“/”/”，它可由，它可由chrootchroot函数改变函数改变)文件方式创建屏蔽字文件方式创建屏蔽字(file mode creation mask(file mode creation mask(umaskumask)()(指：创建新文件的缺省指：创建新文件的缺省屏蔽字屏蔽字)资源限制资源限制控制终端控制终端22进程编程进程编程 -子进程独

34、有的子进程独有的子进程所独有：子进程所独有：进程号进程号 ：不同的父进程号：不同的父进程号(译者注：译者注：即子进程的父进程号与父进程的父进程号即子进程的父进程号与父进程的父进程号不同，不同，父进程号可由父进程号可由getppidgetppid函数得到函数得到)自己的文件描述符和目录流的拷贝自己的文件描述符和目录流的拷贝(译者注：译者注：目录流由目录流由opendiropendir函数创建，因其函数创建，因其为顺序读取，顾称为顺序读取，顾称“目录流目录流”)子进程不继承父进程的进程，正文子进程不继承父进程的进程，正文(text)(text)，数据和其它锁定内存数据和其它锁定内存(memory

35、locks)(memory locks)(锁定内存指被锁定的虚拟内存页，锁定后，锁定内存指被锁定的虚拟内存页，锁定后，不允许内核将其在必要时换出不允许内核将其在必要时换出(page(page out)out)，详细说明参见详细说明参见The GNU C Library Reference ManualThe GNU C Library Reference Manual 2.2 2.2版，版，1999,3.4.21999,3.4.2节节)在在tmstms结构中的系统时间结构中的系统时间(tmstms结构可由结构可由timestimes函数获得，函数获得，它保存四个数据用于记它保存四个数据用于记录

36、进程使用中央处理器录进程使用中央处理器 (CPU(CPU：Central Processing Unit)Central Processing Unit)的时间，包括：用户时间，的时间，包括：用户时间，系统时间，系统时间，用户各子进程合计时间，系统各子进程合计时间用户各子进程合计时间，系统各子进程合计时间)资源使用资源使用(resource utilizations)(resource utilizations)设定为设定为0 0阻塞信号集初始化为空集阻塞信号集初始化为空集不继承由不继承由timer_createtimer_create函数创建的计时器函数创建的计时器不继承异步输入和输出不继承

37、异步输入和输出23进程编程进程编程 继承的测试题继承的测试题glibcglibc库的库的I/OI/O有三个类型的缓冲有三个类型的缓冲无缓冲：不管你写入的数据有多少，立即写往内核。无缓冲：不管你写入的数据有多少，立即写往内核。行缓冲：当遇到换行符时，才写往内核。行缓冲：当遇到换行符时，才写往内核。全缓冲：需要写到一定字节的数据，才写往内核。全缓冲：需要写到一定字节的数据，才写往内核。在在fork_bufio.cfork_bufio.c中，在中，在forkfork之前的之前的printfprintf的格式化字符串中加上换行符或者去掉换的格式化字符串中加上换行符或者去掉换行符，看输出有什么不同。行符

38、，看输出有什么不同。24进程编程进程编程 vfork vforkppvforkvfork和和forkfork一样都是创建一个子进程，但子进程不会从父进程复制任何东西。一样都是创建一个子进程，但子进程不会从父进程复制任何东西。子进程完全和父进程共享数据和堆栈，子进程对数据的修改不会触发写时复子进程完全和父进程共享数据和堆栈，子进程对数据的修改不会触发写时复制，也就是说子进程所作的修改会出现在父进程中。制，也就是说子进程所作的修改会出现在父进程中。#include sys/#include#include#include pid_tpid_t vfork(voidvfork(void););返回值

39、为返回值为-1-1时，创建子进程失败。返回时，创建子进程失败。返回0 0时，子进程开始执行。返回时，子进程开始执行。返回 00时，父进时，父进程开始执行。程开始执行。ppVforkVfork与与forkfork的区别的区别vforkvfork产生的子进程产生的子进程必须必须以以exitexit或者或者execexec返回，否则会出现未定义错误。返回，否则会出现未定义错误。vforkvfork一定保证子进程先运行，在子进程调用一定保证子进程先运行，在子进程调用exitexit或者或者execexec之前父进程是不可之前父进程是不可能运行的。能运行的。vforkvfork的使用场合是子进程不会用到

40、父进程任何资源的情况下。的使用场合是子进程不会用到父进程任何资源的情况下。vforkvfork只产生只产生一个进程控制块，然后再通过一个进程控制块，然后再通过execexec产生子进程所需要的资源和代码产生子进程所需要的资源和代码。在在vfork.cvfork.c中，当中，当vforkvfork的子进程用的子进程用returnreturn返回时，看有什么结果？返回时，看有什么结果？25进程编程进程编程 wait wait和和waitpidwaitpidpp父子进程谁先终止时未定义的，如果父进程先于子进程终止。那么子进程会父子进程谁先终止时未定义的，如果父进程先于子进程终止。那么子进程会被被in

41、itinit进程进程“领养领养”，子进程的父进程，子进程的父进程idid变为变为1 1。pp如果父进程不去查询子进程的状态，那么子进程一直会处于如果父进程不去查询子进程的状态，那么子进程一直会处于“僵尸僵尸”状态。状态。这也是这也是initinit进程存在的原因之一。进程存在的原因之一。pp父进程可以通过父进程可以通过waitwait和和waitpidwaitpid函数函数来等待子进程终止并查询子进程的状态。来等待子进程终止并查询子进程的状态。waitwait和和waitpidwaitpid可查询子进程的结束状态，如果子进程还处于运行状态，那么父进可查询子进程的结束状态，如果子进程还处于运行状

42、态，那么父进程则会阻塞。程则会阻塞。#include sys/#include#include sys/#include pid_tpid_t wait(intwait(int*status);*status);pid_tpid_t waitpid(pid_twaitpid(pid_t pidpid,intint*status,*status,intint options);options);waitwait函数只要任意一个子进程结束，就会返回该子进程函数只要任意一个子进程结束，就会返回该子进程IDID，如果出错则返回，如果出错则返回-1-1。statusstatus为子进程返回的状态，需要通

43、过为子进程返回的状态，需要通过宏宏WIFEXITEDWIFEXITED和和WEXITSTATUSWEXITSTATUS最终获最终获得返回状态。得返回状态。waitpidwaitpid可以指定某个进程可以指定某个进程idid或者进程组或者进程组idid，参数，参数pidpid说明如下：说明如下：pidpid=-1=-1 等待任意一个进程结束，此时与等待任意一个进程结束，此时与waitwait等效。等效。pidpid0 0 等待与等待与pidpid相符的子进程结束。相符的子进程结束。pidpid=0=0 等待组等待组IDID等于调用者进程组等于调用者进程组IDID的任意进程结束。的任意进程结束。p

44、idpid-1-1 等待组等待组IDID等于等于|pidpid|的任意进程结束。的任意进程结束。26进程编程进程编程 wait wait和和waitpidwaitpid对于调用对于调用waitpidwaitpid中的参数中的参数optionsoptions的取值及其含义如下：的取值及其含义如下：WNOHANGWNOHANG：该选项要求如果没有子进程退出就立即返回。：该选项要求如果没有子进程退出就立即返回。WUNTRACEDWUNTRACED：对已经停止但未报告状态的子进程，该调用也从等待中返回和：对已经停止但未报告状态的子进程，该调用也从等待中返回和报告状态。如果报告状态。如果statusst

45、atus不是空，调用将使不是空，调用将使statusstatus指向该信息。下面的宏可以用来检指向该信息。下面的宏可以用来检查子进程的返回状态。前面三个用来判断退出的原因，后面三个是对应不同的查子进程的返回状态。前面三个用来判断退出的原因，后面三个是对应不同的原因返回状态值：原因返回状态值：WIFEXITED(statusWIFEXITED(status)：如果进程通过系统调用：如果进程通过系统调用_exit_exit或函数调用或函数调用exitexit正常退出，正常退出，该宏的值为真。该宏的值为真。WIFSIGNALED(statusWIFSIGNALED(status)：如果子进程由于得到

46、的信号（：如果子进程由于得到的信号（signalsignal）没有被捕捉而）没有被捕捉而导致退出时，该宏的值为真。导致退出时，该宏的值为真。WIFSTOPPED(statusWIFSTOPPED(status)：如果子进程没有终止，但停止了并可以重新执行时，：如果子进程没有终止，但停止了并可以重新执行时，该宏返回真。这种情况仅出现在该宏返回真。这种情况仅出现在waitpidwaitpid调用中使用了调用中使用了WUNTRACEDWUNTRACED选项。选项。WEXITSTATUS(statusWEXITSTATUS(status)：如果：如果WIFEXITED(statusWIFEXITED(

47、status)返回真，该宏返回由子进程返回真，该宏返回由子进程调用调用_ _exit(statusexit(status)或或exit(statusexit(status)时设置的调用参数时设置的调用参数statusstatus值。值。WTERMSIG(statusWTERMSIG(status)：如果：如果WIFSIGNALED(statusWIFSIGNALED(status)返回为真，该宏返回导致子返回为真，该宏返回导致子进程退出的信号（进程退出的信号（signalsignal）的值。）的值。WSTOPSIG(statusWSTOPSIG(status)：如果：如果WIFSTOPPED(

48、statusWIFSTOPPED(status)返回真，该宏返回导致子进程返回真，该宏返回导致子进程停止的信号（停止的信号（signalsignal）值。）值。27进程编程进程编程 wait wait和和waitpidwaitpid该调用返回退出的子进程的该调用返回退出的子进程的PIDPID；或者发生错误时返回；或者发生错误时返回-1-1；或者设置了；或者设置了WNOHANGWNOHANG选项没有子进程退出就返回选项没有子进程退出就返回0 0；发生错误时，可能设置的错误代码如；发生错误时，可能设置的错误代码如下：下：ECHILDECHILD：该调用指定的子进程：该调用指定的子进程pidpid不

49、存在，或者不是发出调用进程的子进程。不存在，或者不是发出调用进程的子进程。EINVALEINVAL：参数：参数optionsoptions无效。无效。ERESTARTSYSERESTARTSYS：WNOHANGWNOHANG没有设置并且捕获到没有设置并且捕获到SIGCHLDSIGCHLD或其它未屏蔽信或其它未屏蔽信号。号。关于关于waitwait调用的例子，前面在介绍调用的例子，前面在介绍forkfork调用时，就有了简单的应用。此处不再举调用时，就有了简单的应用。此处不再举例。例。注意：子进程退出（注意：子进程退出（SIGCHLDSIGCHLD）信号设置不同的处理方法，会导致该调用不）信号设

50、置不同的处理方法，会导致该调用不同的行为，详细情况见同的行为，详细情况见LinuxLinux信号处理机制。信号处理机制。28进程编程进程编程 exec exec函数函数 系统调用系统调用execexec是用来执行一个可执行文件来代替当前进程的执行映像。需要是用来执行一个可执行文件来代替当前进程的执行映像。需要注意的是，该调用并没有生成新的进程，而是在原有进程的基础上，替换原有注意的是，该调用并没有生成新的进程，而是在原有进程的基础上，替换原有进程的进程的 正文正文(即即execexec用一个全新的程序替换当前进程的正文，数据，堆和栈用一个全新的程序替换当前进程的正文，数据，堆和栈)，调，调用前