Linux系统编程总结（1）

一 进程概念

1.进程产生
  操作运行了一个程序,至少会产生一个进程

2.Linux 创建进程

struct task_struct
{
    进程号    (PID)
    父进程号  (PPID)
    运行地址空间
    一组寄存器值
    进程状态
    ....
};

问题:进程与程序的区别?
回答:程序就是一个编译好的可执行文件,而进程是操作系统为了执行一个程序而创建的，进程是程序的一次执行过程

二 进程相关的命令

1.ps -ef
查看进程的PID和PPID

2.ps aux
查看进程状态 R:运行态  S:可中断的等待态  D:不能中断的等待态   T:停止态 Z:僵尸态(PID资源未释放)

3.kill
<1>kill -l 查看系统中信号
<2>发送信号到指定的进程
   kill  -信号  PID
   例如:
   kill  -SIGSTOP   5207

4.killall
给同名的进程发信号

killall -信号  进程名

5.查看系统允许的最大进程个数
 cat /proc/sys/kernel/pid_max   -> 32768

三 创建子进程

pid_t fork(void);
功能:创建子进程
返回值:
成功给父进程返回子进程的PID,给子进程返回0,失败返回-1

思考:如何创建子进程?
回答:复制父进程

僵尸进程:进程结束，但是父进程没有对它进行收尸处理
孤儿进程:父亲进程结束，子进程就会变成孤儿进程，孤儿进程会自动被init进程收养

问题:为什么创建子进程?
回答:创建子进程的目的是让子进程执行独立任务

问题:子进程和父进程会不会相互影响
回答:不会，父子进程的地址空间是独立

练习:
创建两个子进程，子进程1输出"hello word"然后结束，
子进程2 进行while(1) , 父进程进行while(1)


四 父进程回收僵尸态子进程

pid_t wait(int *status);
功能:等待僵尸态子进程
参数:
@status  获取僵尸态子进程状态
返回值:
成功返回僵尸态子进程PID,失败返回-1(没有子进程)

常用用法: wait(NULL);

pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);
参数:
@pid     -1:等待任意一个子进程退出    子进程的PID:等待指定PID子进程
@status  获取子进程退出的状态 
@options 0:阻塞的方式调用    WNOHANG:非阻塞方式调用
返回值:
成功返回僵尸态子进程PID，失败返回-1, 如果没有子进程处于僵尸态，且非阻塞方式调用，此时立即返回，返回值为0

waitpid(-1,NULL,0);   => wait(NULL);
waitpid(pid,NULL,0);

waitpid(-1,NULL,WNOHANG);//常用的用法

waitpid(pid,NULL,WNOHANG);

五 结束一个进程

return  : 在main函数使用return,用来结束进程
_exit() : 用来结束一个进程
exit()  : 用来结束一个进程，刷新缓存

exit(EXIT_SUCCESS)  成功 
exit(EXIT_FAILURE)  失败

例如:
fd = open(...);
if(fd < 0){
    fprintf(stderr,"...");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

六 在一个进程中运行另外一个程序(启动另外一个进程)

exec 函数族:
在一个进程中执行一个程序，替换原进程所有资源(代码段，数据段, ...)，只保留原进程的PID


bash执行程序的流程:
bash ---> < fork --->子进程 >---->调用exec函数族---->执行我们的可执行程序

int execl(const char *path, const char *arg, ...);
l : list
int execl(可执行文件路径,可执行文件名，传递参数1,传递参数2,...,NULL);

例如:
执行/bin/ls ,传递的参数是-l
execl("/bin/ls","ls","-l",NULL);


p : path
int execlp(const char *file, const char *arg, ...);

例如:
执行/bin/ls ,传递的参数是-l
execlp("ls","ls","-l",NULL);


v:vetcor (参数存放在指针数组中)
int execv(const char *path, char *const argv[]);


例如:
执行/bin/ls ,传递的参数是-l

char *arg[] = {"ls","-l",NULL};
execv("/bin/ls",arg);

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

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