linux进程（二）之基础

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发布时间：2023-04-18 18:04:04 151

相关标签： # linux# 服务器# 数据# 服务器

1. 操作系统最核心的概念就是进程，进程是操作系统资源管理的最小单位。进程是一个动态的实体，是程序的一次执行过程，线程在进程的内部，它是比进程能独立运行的基本单位，所有线程共享同一个进程的所有资源。

2.每个进程都是通过唯一的进程ID标识的，linux的一个进程中由3个部分组成，代码段，数据段，堆栈段

3.linux进程状态，运行状态R（runnable），可中断等待状态S（sleeping），不可中断等待状态D（uninterruptible sleep），僵死状态Z（zombile），停止状态T（traced or stopped）

4.进程控制包括创建进程、执行新进程、退出进程以及改变进程优先级，fork，exit，exec，wait，getpid，nice

5.进程的内存映像，linux下C程序的生成分为四个阶段：预编译、编译、汇编、链接。编译器gcc经过预编译、编译、汇编3个步骤将源程序文件转化为目标文件。如果程序中有多个目标文件或者程序中使用楼库函数，编译器还要将所有的目标文件或者所需要的库链接起来，最后生成可执行程序。当程序执行的时候，操作系统将可执行程序复制到内存中。

6.进程的内存映像是指内核在内存中如何存放可执行程序文件。在将程序转换为进程的过程中，操作系统将可执行程序由硬盘复制到内存中。

7.创建进程fork1.c fork2.c

#include 
#include <sys/types.h>
#include 

int main(void)
{
  pid_t pid;

  printf("process creation study\n");
  pid = fork();
  switch(pid){
    case 0:
        printf("child process is running,CurPid is %d,Parent is %d\n",pid,getppid());
        break;
    case -1: 
        printf("process creation failed\n");
        break;
    default:
        printf("parent process is running,Childpid is %d,Parentpid is %d\n",pid,getpid());
        break;
  }
  // exit(-1);
 return 0;
}

fork之后是父进程先执行还是子进程先执行是不确定的，这取决于内核所使用的调度算法。

#include 
#include <sys/types.h>
#include 

int main(void)
{
  pid_t pid;
  char * msg;
  int k;

  printf("process creation study\n");
  pid = fork();
  switch(pid){
    case 0:
        msg = "Child process is runing ";
        k = 3;
        break;
    case -1: 
        perror("process creation failed\n");
        break;
    default:
        msg = "parent process is runing";
        k = 5;
        break;
  }
  while(k > 0)
  {
      puts(msg);
      sleep(1);
      k--;
  }   
  // exit(-1);
 return 0;

8.孤儿进程

#include 
#include <sys/types.h>
#include 
#include 
int main()
{
    pid_t pid;

    pid = fork();
    switch(pid){
        case 0:
            while(1){
                 printf("a background process ,pid:%d,parentid:%d\n",getpid(),getppid());
                 sleep(3);
            }
        case -1: 
            perror("process creation failed\n");
            exit(-1);
        default:
            printf("I am parent process,my pid is %d\n",getpid());
            exit(0);
    }   

    return 0;

9.vfork函数（有一篇文章会详细比较）

#include 
#include 
#include <sys/types.h>
#include 

int globVar = 5;

int main(void){
   pid_t pid;
   int i;
   int var = 1 ; 
   printf("fork is diffrent with vfork \n");

   //pid = fork();
   pid = vfork();
   switch(pid){
       case 0:
           i = 3;
           while(i-- > 0)
           {
               printf("Child process is running\n");
               globVar++;
               var++;
               sleep(1);
           }
           printf("child's globVar = %d,var = %d\n",globVar,var);
           break;
      case -1: 
           perror("process creation failed\n");
           break; 
      default:
           i=5;
           while(i-- > 0)
           {
               printf("parent process is running\n");
               globVar++;
               var++;
               sleep(1);
           }
           printf("parent's globVar is %d,var = %d\n",globVar,var);
           exit(0);
   }   

    return 0;
}

10 创建守护进程

守护进程（daemon）是指在后台运行、没有控制终端与之相连的进程，它独立与控制终端，通常周期性的执行某种任务。守护进程是非常有用的，linux的大多数服务器就是守护进程的方式实现的。

#include 
#include 
#include <sys/types.h>
#include 
#include 
#include <sys/param.h>
#include <sys/stat.h>
#include 
#include 

int init_daemon(void)
{
    int pid;
    int i;

    signal(SIGTTOU,SIG_IGN);
    signal(SIGTTIN,SIG_IGN);
    signal(SIGTSTP,SIG_IGN);
    signal(SIGHUP,SIG_IGN);
    
    pid = fork();
    if(pid > 0){
        exit(0);
    }
    else if(pid<0){
        return -1;
    }
        setsid();
    
    pid = fork();
    if(pid > 0){
        exit(0);
    }
    else if(pid<0){
         return -1;
    }
    
    for(i=0;i< NOFILE;close(i++));
    
    chdir("/");
    
    umask(0);
    
    signal (SIGCHLD,SIG_IGN);
    
    return 0;
 }

int main(void){

    time_t now;
    init_daemon();
    syslog(LOG_USER |LOG_INFO,"测试守护进程!\n");
    while(1){
        sleep(8);
        time(&now);
        syslog(LOG_USER |LOG_INFO,"系统时间：\t%s\t\t\n",ctime(&now));
    }
    return 0;
}

11.执行新程序，用fork和vfork创建子进程后，子进程通常会调用exec函数来执行另外一个程序。系统调用exec用于执行一个可执行的程序代替当前进程的执行映像

#include 
#include 
#include 

extern char **environ;

int main(int argc,char *argv[]){
    int i;

    printf("Argument:\n");
    for(i=0;i<argc;i++){
        printf("argv[%d] is %s\n",i,argv[i]);
    }   

    printf("Enviroment:\n");

    for(i = 0;environ[i]!=NULL;i++)
        printf("%s\n",environ[i]);

    return 0;
}

12 exec函数的用法 processimage.c和execve.c

#include 
#include <sys/types.h>
#include 

int main(int argc,char * argv[],char **environ){
    int i;
    
    printf("I am a process image!\n");
    printf("My pid = %d, parentpid = %d\n",getpid(),getppid());
    printf("uid = %d,gid = %d\n",getuid(),getgid());
   
     for(i=0;i<argc;i++)
         printf("argv[%d]:%s\n",i,argv[i]);

    return 0;
}

#include 
#include 
#include 
#include <sys/types.h>

int main(int argc,char *argv[],char **environ)
{
    pid_t  pid;
    int stat_val;
    printf("Exec example@\n");
    pid = fork();
    switch(pid){
        case -1: 
            perror("process creation failed\n");
            exit(1);
        case 0:
            printf("child process is running\n");
            printf("My pid =%d,parentpid = %d\n",getpid(),getppid());
            printf("uid = %d,gid = %d\n",getuid(),getgid());
            execve("processimage",argv,environ);
            printf("process never go to here\n");
            exit(0);
       default:
            printf("parent process is running \n");
            break;

           }
    wait(&stat_val);
    exit(0);
}

可以通过./execve test extcve

子进程永远不会执行到

printf("process never go to here\n");

因为子进程已经被新的执行映像替代

文章来源： https://blog.51cto.com/u_10114285/5993767

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