linux 系统编程 进程

Posted 2020-10-14

进程

进程号一般不重复使用

空闲进程 pid 0 ，内核运行的第一个进程 init pid 1.

内核搜索init的顺序，如果找不到，内核就会发出panic挂起

/sbin/init

/etc/init

/bin/etc

/bin/sh

 

进程号最大值32768  老unix用16位计算pid，可以在/proc/kernel/pid_max的值修改

 

#include<sys/types.h>

#include<unistd.h>

Pid_t getpid();    //返回调用进程的pid

Pid_t getppid();        //返回调用进程的父进程pid

 

1. Exec

#include<unistd.h>

Int execl(const char *path, const char *arg,…);

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

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

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

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

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

 

Path 指向要调用文件的映像，如路径，arg为第一个参数，一般为文件名，后面接可变参数，最后以NULL结尾。

执行完替换之后，原进程所有数据丢失，原进程设置的信号处理函数和挂起的信号丢失，原进程对线程的设置丢失，进程的统计信息丢失。但进程pid等不变。

详细解释：http://blog.csdn.net/lianghe_work/article/details/47704105

 

 

 

 

2. fork()

#include<sys/types.h>

#include<ubistd.h>

Pid_t fork();

         生成一个和父进程几乎一模一样的进程

不同点：

Pid和ppid

子进程资源统计信息会清零

挂起信号和文件锁不会继承

 

 

 

 

3. exit

#include<stdlib.h>

Void exit(int status);

Status 标示退出状态 status & 0377会返回给父进程确认

EXIT_SUCCESS  0  EXIT_FAILURE 非零

关闭流程：

在系统中注册的逆序调用atexit或onexit

清空所有已经打开的标准I/O

删除由tmpfile（）创建的所有临时文件

调用_exit让内核处理终止进程剩余工作

内核清理：申请的内存，打开的文件，system V信号

进程可以直接调用_exit，但这样一些进程处理的清理未完成，不合理。只有vfork一定要调用_exit。

其他方式结束进程：

Main函数返回或者调用exit（0）。

SIGTERM 和 SIGKILL被触发

程序段错误或者内存耗尽内核强制杀死

 

4. atexit

#include<stdlib.h>

Int atexit(void (*function) (void));

函数成功返回会将函数注册到进程正常结束的时候调用。

如果进程调用了exec，那么atexit不会被调用，进程被信号结束也不会调用这个函数，被注册的函数应该是无参无返回的，调用顺序和注册顺序相反。

 

进程结束时，内核会给父进程发送信号SIGCHILD，一般这个信号会被忽略。如果有需要可以使用signal或者sigaction处理

 

等待死亡的进程会保留一定的信息等待父进程查看，父进程查看后子进程消亡，如果不查看就会成为僵尸进程

 

5.wait

#include<sys/types.h>

#include<sys/wait.h>

pid_t wait(int *status);

返回已经终止的子进程 status子进程结束的状态

如果没有子进程结束会阻塞

6.waitpid

#include<sys/types.h>

#include<sys/wait.h>

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

Pid 取值

-1  pid绝对值的进程组的所有子进程

0 同一进程组的任意进程

>0 指定的子进程的等待

 

Options取值：

WNOHANG  不阻塞

 

实际用户ID 真实的用户ID，无法修改，会在各个地方被继承root可以修改他

有效用户ID     进程使用的用户ID，权限验证使用这个ID，使用setuid可以修改

保存设置的用户ID

文件系统用户ID

 

#include<sys/types.h>

#include<unistd.h>

Int setuid(uid_t uid); //root用户可以设置任意值，非root设置为实际ID和保存ID

Int setgid(gid_t gid);

 

Int seteuid(uid_t euid); //同上

Int setegid(gid_t egid);

 

Int setreuid(uid_t ruid，uid_t euid);

Int setregid(gid_t rgid，gid_t egid);

 

 

守护进程：

1. fork()创建新的进程，
2. 在守护进程父进程中调用exit
3. 调用setsid 使得进程有新的进程组和新的会话
4. 使用chdir将当前的工作目录改为根目录
5. 关闭所有的文件描述符
6. 打开0,1,2文件描述符，重定向到/dev/null。

 

 

 

 

 

线程：

每个线程都有独占的一个虚拟处理器，独自的寄存器组，指令计数器和处理器状态。

同一进程中的线程共享同一的地址空间（动态内存，映射文件，目标代码等等），打开的文件和其他内核资源。

 

让出处理器的系统调用

7.Sched_yield();

#include<sched.h>

Int sched_yield();

中断进程，内核会运行新的进程，但是如果没有其他进程就绪，进程会立马恢复，所以一般这个调用没有太大意义。

 

进程优先级是值越小，优先级越高，开始运行越快，执行时间越长

8.nice

#include<unistd.h>

Int nic(int inc);

成功在现在的优先级上加inc返回新的优先级。只有拥有CAP_SYS_NICE（root）的才能使用负值

由于优先级可以返回负值，所有返回成功失败需要errno测试，在使用前将errno清零

10.getpriority ,setpriority

#include<sys/time.h>

#include<sys/resource.h>

 

Int getpriority(int which,int who) ;

Int setpriority (int which,int who,int prio) ;

Which 取值：

PRIO_PROCESS PRIO_PGRP PRIO_USER

对应的who

进程id，进程组ID，用户id

只有拥有CAP_SYS_NICE（root）的进程才可以降低nice的值，提高优先级

 

 

11.ioprio_get ioprio_set

Int ioprio_get(int which,int who);

Int ioprio_set(int which,int who,int prio);

 

12 .Getlimit setlimit

#include<sys/time.h>

#include<sys/resource.h>

Struct rlimit{

Rlimit_t rlim_cur; //软限制 内核执行的限制

Rlimit_t rlimit_max;//硬限制

}

Int Getlimit(int resource ,struct rlimit *rlim);

Int setlimit(int resource ,const struct rlimit *rlim);

Resource RLIMIT_CUP

不具备CAP_SYS_NICE（root）的进程只能调低硬限制

RLIMIT_FSIZE

RLIMIT_CORE

RLIM_INFINITY

 

名称	意义
RLIMIT_AS	进程总共可用的内存大小的最大值
RLIMIT_CORE	core文件的最大尺寸，如果为0说明不能创建core文件
RLIMIT_CPU	CPU时间的最大值（单位：秒）
RLIMIT_DATA	数据段大小的最大值
RLIMIT_FSIZE	创建文件的大小的最大值
RLIMIT_LOCKS	进程可建立的文件锁的数量的最大值
RLIMIT_MEMLOCK	进程中使用mlock锁定内存的最大尺寸
RLIMIT_NOFILE	进程中文件的打开数量的最大值
RLIMIT_NPROC	每个real user id的子进程数量的最大值
RLIMIT_RSS	最大常驻存储区大小
RLIMIT_SBSIZE	socket缓冲的大小的最大值
RLIMIT_STACK	栈的最大尺寸
RLIMIT_VMEM	=RLIMIT_AS