Linux——进程等待程序替换

Posted 2022-11-25 一棵灬胡杨树

文章目录

• 一、进程等待
• 二、程序替换

一、进程等待

所谓的进程等待就是父进程等待子进程退出。父进程等待子进程退出其目的就是:

1. 获取子进程的退出返回值
2. 释放子进程的资源，避免产生僵尸进程。（僵尸进程会造成内存泄露）

进程等待有2种方式，下面分别介绍:

1. pid_t wait(int* status);

等待任意一个子进程退出（只要有子进程，就会处理）。

参数列表:status(指针):获取子进程退出返回值。
返回值: pid_t分为2种情况：
（1）如果成功，返回子进程的pid
（2）如果失败，返回-1

wait接口是一个阻塞函数，所谓的阻塞就是为了完成一个功能，发起调用，若当前不具备完成条件，则一直等待。（就好比你去幼儿园接你娃，你没有接到你的娃，你就会一直等着（总不可能你等一会直接回家了））。

2. pid_t waitpid(pid_t pid,int* status, int options);
   可以等待任意一个子进程退出，也可以等待一个指定的子进程退出。可以默认位阻塞接口，也可以默认为非阻塞接口。

所谓的非阻塞就是为了完成一个功能，发起调用，若当前不具备完成条件，则报错返回。

参数列表：

1. pid_t pid:当pid = -1的时候，表示等待任意一个子进程；当pid > 0的时候，表示等待指定的子进程。
2. status:获取子进程的退出返回值。这个status指针包含了退出返回值（高8位）、core dump文件（1位）、异常信号值（低7位);

Notes：对于异常信号值来说，当异常信号值为0，表示进程正常退出，若不为0表示进程异常退出。

如何获取异常退出信号值，有两种方法:

1. （推荐） 使用系统调用接口:WIFEXITED(status) / WEXITEDSTATUS(status)
2. 逻辑运算和移位操作:status & 0x7f / (status>>8)&0xff

Notes:core dump文件在程序异常退出的时候，保存进程的信息和数据，方便后期的gdb。

3. options:0表示默认阻塞等待;用WHOHANG可以设置为非阻塞。

返回值pid_t:

当返回值大于0时，表示退出子进程的pid。当返回值等于0时候，表示没有子进程退出。错误返回-1。

下面我们来看看这两个接口的代码操作：

Notes:这里直接将waitpid第三个参数设置为WNOHANG，如果options = 0的话其实和wait没什么区别。

上面这个代码运行后还会产生僵尸进程

是因为waitpid等待了任意一个子进程后直接处理了，后面的子进程得不到处理，就成为僵尸进程了。为了避免这种情况，给waitpid加一个循环即可：

status的获取:

此处获取子进程退出返回值成功后status的值为99（我不小心把结果整没了。。。有一丝尴尬）。

二、程序替换

进程替换就是替换一个进程正在调度运行的程序。加载一个新的程序到内容中，更新当前进程的页表映射信息，让当前进程映射到程序上。

exec函数簇：

第一个参数：新的程序文件路径名字
第二个参数：程序的运行参数
第三个参数：程序的环境变量

举个例子：


我们可以看到上面代码执行结果并没有打印"linux真tm难"是因为执行execl替换以后就执行ls命令，执行完毕后就直接退出，所以没有打印"linux真tm难"

函数簇中,execl和execlp的区别就在于程序文件是否需要路径，有p的时候，可以不用带路径，但是有一个限制就是程序必须在PATH环境变量指定的路径下。

execle和execl的区别就在于：
程序是否自己设定环境变量，有e就是自己设定（覆盖式），没有e就是用默认的路径。

我们可以看到当使用execle时，环境变量就剩一个了，就是我们自己设置的。

execl和execv的区别就在:
程序运行参数的赋予方式不一样，v是传字符串指针数组。