Linux多任务编程——进程

进程编程常用函数

1--- fork

　　pitd_t fork(void);
　　创建一个新的子进程，其父进程为调用 fork() 函数的进程；
　　返回值：成功：子进程返回 0，父进程返回 子进程 PID；失败 返回 -1；
　　*1>新创建的子进程PID，与父进程PID不同；
　　*2>子进程 从 fork() 返回值开始运行，返回值为 0；父进程 fork() 返回新创建的子线程 PID

 int main（）
 {
     pid_t pid;
     if ((pid = fork()) == -) {
         perror("fork");
         return ;
     }
     else if (pid == ) {                //返回 0 代表子进程
         printf("The return value is %d In child process! My PID is %d, My PPID is %d\n", pid, getpid(), getppid());
     }
     return ;
 }

2--- exec函数族

exec函数族的作用是根据指定的文件名找到可执行文件，并用它来取代调用进程的内容，换句话说，就是在调用进程内部执行一个可执行文件。这里的可执行文件既可以是二进制文件，也可以是任何Linux下可执行的脚本文件。

与一般情况不同，exec函数族的函数执行成功后不会返回，因为调用进程的实体，包括代码段，数据段和堆栈等都已经被新的内容取代，只留下进程ID等一些表面上的信息仍保持原样，颇有些神似"三十六计"中的"金蝉脱壳"。看上去还是旧的躯壳，却已经注入了新的灵魂。只有调用失败了，它们才会返回一个-1，从原程序的调用点接着往下执行。

　　可以使用 fork 创建一个子进程，在子进程中进行 exec 函数的调用 去完成某些比较危险的操作。使用时一定要注意这一点。

　　exec家族一共有六个函数，分别是：　

　　(1)int execl(const char *path, const char *arg, ......);

　　(2)int execle(const char *path, const char *arg, ...... , char * const envp[]);

　　(3)int execv(const char *path, char *const argv[]);

　　(4)int execve(const char *filename, char *const argv[], char *const envp[]);　

　　(5)int execvp(const char *file, char * const argv[]);

　　(6)int execlp(const char *file, const char *arg, ......);　　

　　其中只有execve是真正意义上的系统调用，其它都是在此基础上经过包装的库函数。

 #include <stdio.h>
 #include <unistd.h>
 
 int main()
 {
 /*调用execlp函数，相当于调用了 “ps -ef”命令*/
     if（execlp("ps", "ps", "-ef", NULL) < ）
     {
         perror("ececlp error!");
     }
     return ;
 }

它们之间的区别：

　　第一个区别是：
       前四个取路径名做为参数，后两个取文件名做为参数，如果文件名中不包含 “/” 则从PATH环境变量中搜寻可执行文件， 如果找到了一个可执行文件，但是该文件不是连接编辑程序产生的可执行代码文件，则当做shell脚本处理。

　　第二个区别：
       前两个和最后一个函数中都包括“ l ”这个字母 ，而另三个都包括“ v ”， " l "代表 list即表 ，而" v "代表 vector即矢量，也是是前三个函数的参数都是以list的形式给出的，但最后要加一个空指针，如果用常数0来表示空指针，则必须将它强行转换成字符指针，否则有可能出错。，而后三个都是以矢量的形式给出，即数组。

　　最后一个区别：
      与向新程序传递环境变量有关，如第二个和第四个以e结尾的函数，可以向函数传递一个指向环境字符串指针数组的指针。即自个定义各个环境变量，而其它四个则使用进程中的环境变量。

3--- exit( ) 和 _exit( )

　　exit( )是标准库函数（Standard library）

　　_exit( ) 时系统调用函数（system call）

　　exit( ) 和 _exit( ) 都是用来终止进程的。当程序执行到 exit( )或 _exit( )时，进程会无条件地停止剩下的所有操作，清除各种数据结构，并终止本进程的运行。但是这连个函数还是有区别的：

4--- wait( ) 和 waitpid( )

　　wait( )函数用于父进程（也就是调用它的进程）阻塞，直到一个子进程结束，或者接到一个指定信号为止，如果父进程没有子进程或者其他进程的子进程已经结束，则wait( )会立即返回 -1；

　　waitpid( )的作用和wait( )一样，但并不一定等待第一个终止的子进程。waitpid( )有若干个选项，可以提供一个非阻塞版本的wait()功能。

函数原型：

　　pid_t wait(int *status);　　status 指向的整型对象用来保存进程结束时的状态。另外，子进程的结束状态可由linux中一些特定的宏来测定。

　　返回值　　　成功：已回收子进程的进程号。　　　　失败： -1

　　pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);

　　pid： pid > 0: 回收进程 ID 为 pid 的子进程

　　　　　pid = -1：回收任何一个子进程，此时和 wait()功能一样

　　　　   pid = 0：回收其组 ID 等于调用进程的 ID 的任一子进程

　　　　　pid < -1：回收其组 ID 等于 pid 的绝对值的任一子进程

　　status：同wait()

　　options：WNOHANG：若指定的子进程没有结束，则 waitpid()不阻塞而立即返回，此时返回值为 0

　　　　　　  WUNRTACED：为了实现某种操作，由pid 指定的任一子进程已被暂停，但其状态自暂停依赖还未报告过，则返回其状态

　　返回值：>0：已结束运行的子进程的进程号

　　　　　　0：使用　WNOHANG 且没有子进程退出

　　　　　　-1：出错

5--- 守护进程　

　　守护进程也就是通常所说的Daemon进程，他是 Linux 中的后台服务进程。 通常在系统启动时开始执行， 在系统关闭时终止。

　　编写守护进程的步骤（5步）：

　　　(1) 创建子进程，父进程退出。

　　　　1 if （ < pid = fork（）） {
　　　　      exit();          　　　　  /*父进程退出*/
　　　　 }

　　　(2) 在子进程中创建新会话　　（两个新的概念：进程组、会话期）

　　　　　进程组：一个或多个进程的集合。有进程组由进程组 ID 来唯一标识。除了进程号（PID）之外，进程组 ID 也是一个进程的必备属性。

　　　　　会话：会话是一个或多个进程组的集合。

　　　　　pit_t setsid(void);  　　　　成功：返回该进程组 ID　　　　出错：返回 -1

　　　　　用于创建一个新的会话，并担任该会话组的组长。调用 setsid() 有下面三个作用。

　　　　　① 让进程摆脱原会话的控制　　② 让进程摆脱原进程组的控制　　③ 让进程摆脱原控制终端的控制

　　　(3) 改变当前目录

　　　　　通常做法是让 “/” （根目录）作为守护进程的工作目录

　　　(4) 重设文件权限掩码

　　　　　umask()； 是设置文件权限掩码的函数，通常的使用方法是 umask(0);

　　　(5) 关闭文件描述符

　　　　1 int num;
　　　　 num = getdtablesize();         //    获取当前进程文件描述表大小
　　　　 for (i = ; i < num; i++)
　　　　 {
　　　　     close(i);
　　　　 }