【UNIX环境高级编程】

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【UNIX环境高级编程】

2022-12-16 00:23| 来源: 网络整理| 查看: 265

【UNIX环境高级编程】

环境搭建

1、下载源码

wget http://apuebook.com/src.3e.tar.gz

2、解压

tar -zxvf src.3e.tar.gz

3、安装libbsd-dev

sudo apt-get install libbsd-dev

4、进入目录apue.3并编译

cd apue.3e make

5、复制文件

sudo cp ./include/apue.h /usr/include/ sudo cp ./lib/libapue.a /usr/local/lib/ sudo cp ./lib/libapue.a /usr/lib/ 本书涉及函数

文件I/O： dup() dup2() fcntl() 进程控制 fork() vfork() wait() waitpid() execl() execle() setuid() setgid()

第八章进程控制进程ID

0 ：调度进程，是系统进程； 1 ： init进程，是用户进程，由内核调用，不是内核中的系统进程; 2 ：守护进程，（负责支持虚拟存储器系统的分页操作）；僵尸进程：简单地说就是死了没人收尸的进程（eg.父进程处于休眠状态），父进程在子进程结束后没有释放子进程的资源，也没有获取子进程的相关信息；孤儿进程：简单地说就是子进程没爸爸了（eg.父进程已经终止），此时该子进程的父进程变为init进程（init进程ID为1）。

fork() 和 vfork() ：

fork() ：产生子进程之后，不能保证子进程和父进程谁先执行，谁先执行取决于内核的调度算法。 fork 创建子进程，调用一次，返回两次，子进程返回0，父进程返回子进程ID。

vfork() ：产生的子进程先运行，在子进程调用exec或者exit之后父进程才可能被调度。在子进程调用exec或者exit之前，内核会让父进程处于休眠状态。

进程间的同步方法： 8.9节和10.16节（用信号）讲了。

例： fork C：

#include #include int main() { pid_t pid = fork(); if(pid printf("child: pid = %d, getpid = %d\n", pid, getpid()); } else { printf("parent: pid = %d, getpid = %d\n", pid, getpid()); } return 0; }

运行结果：

[^_^ ~ 13:02 55]$./test parent: pid = 17838, getpid = 17837 child: pid = 0, getpid = 17838

vfork：

#include "apue.h" int globvar = 6; /* external variable in initialized data */ int main(void) { int var; /* automatic variable on the stack */ pid_t pid; var = 88; printf("before vfork\n"); /* we don't flush stdio */ if ((pid = vfork()) /* child */ globvar++; /* modify parent's variables */ var++; exit(0); //这一句注释掉，为什么printf会打印两次 /* child terminates */ } /* parent continues here */ printf("pid = %ld, glob = %d, var = %d\n", (long)getpid(), globvar, var); exit(0); }

运行结果： 1、不注释exit(0);

virtual-machine:~/codewithbook/apue.3e/proc$ ./vfork1 before vfork pid = 38302, glob = 7, var = 89

2、注释掉exit(0);

virtual-machine:~/codewithbook/apue.3e/proc$ ./vfork1 before vfork pid = 38141, glob = 7, var = 89 pid = 38140, glob = 7, var = 89

exit(0); //这一句注释掉，为什么printf会打印两次，没懂

进程终止方式

正常终止（5种）：return，exit，_exit或_Exit，进程最后一个线程执行return，进程最后一个线程调用pthread_exit 异常终止（3种）：abort（会产生SIGABRT信号），进程接收到某个信号而终止（eg.某数除以0，进程会收到内核传来的信号），最后一个线程对”取消“请求作出响应。

进程退出状态码信号编号信号名称退出码信号描述默认处理方式6SIGARBT134异常退出异常退出、core dump wait() 和 waitpid()

wait() ：获取子进程的终止状态，当子进程未终止，其父进程调用了wait之后就会死等（即父进程此时会处于阻塞状态），直到子进程终止，此时读取子进程的终止状态。 waitpid() ：可以获取指定pid进程的终止状态；不会像wait()一样处于阻塞状态

父子进程资源竞争

父子进程谁先执行不能确定，谁先执行取决于内核的调度算法。 eg. C：

#include "apue.h" static void charatatime(char *); int main(void) { pid_t pid; TELL_WAIT(); if ((pid = fork()) charatatime("output from child\n"); } else { charatatime("output from parent\n"); } exit(0); } static void charatatime(char *str) { char *ptr; int c; setbuf(stdout, NULL); /* set unbuffered */ for (ptr = str; (c = *ptr++) != 0; ) putc(c, stdout); }

运行结果：

virtual-machine:~/codewithbook/apue.3e/proc$ ./tellwait1 output from parent output from child

备注：这两行的打印顺序不固定，取决于内核的调度算法。要想控制子进程先执行，可以采用下面的方式。 C：

static void charatatime(char *); int main(void) { pid_t pid; TELL_WAIT(); if ((pid = fork()) //子进程 charatatime("output from child\n"); TELL_PARENT(getppid()); //通知父进程 } else { //父进程 WAIT_CHILD(); //等待子进程执行 charatatime("output from parent\n"); } exit(0); } static void charatatime(char *str) { char *ptr; int c; setbuf(stdout, NULL); /* set unbuffered */ for (ptr = str; (c = *ptr++) != 0; ) putc(c, stdout); }

执行结果：

virtual-machine:~/codewithbook/apue.3e/proc$ ./tellwait1 output from child output from parent exec 和 execle

调用exec并不创建新的进程，所以调用前后进程ID不变。调用exec只是用磁盘上一个新程序替换当前进程的堆、栈、数据段、代码段。

execl ： eg1. C：

#include #include #include int main(void) { printf("entering main process---\n"); execl("/bin/ls","ls",NULL); printf("exiting main process ----\n"); return 0; }

运行结果：

[^_^ ~/gdb 18:59 91]$./execl entering main process--- Chapter_01 Chapter_03 Chapter_05 Chapter_07 execl gdb-12.1 README.html Chapter_02 Chapter_04 Chapter_06 Chapter_08 execl.c gdb-12.1.tar.gz [^_^ ~/gdb 18:59 92]$ [^_^ ~/gdb 18:59 92]$ls Chapter_01 Chapter_03 Chapter_05 Chapter_07 execl gdb-12.1 README.html Chapter_02 Chapter_04 Chapter_06 Chapter_08 execl.c gdb-12.1.tar.gz

结果分析：执行execl(“/bin/ls”,“ls”,NULL); 相当于执行/bin/ls，而不再执行之前的main。（调用exec只是用磁盘上一个新程序替换当前进程的堆、栈、数据段、代码段。）

eg2. C： execl.c

#include #include #include int main(int argc, char *argv[]) { printf("Entering main ...\n"); int ret; ret =execl("./test","test", NULL); if(ret == -1) perror("execl error"); printf("Exiting main ...\n"); return 0; }

test.c

#include #include extern char** environ; int main(void) { printf("test pid=%d\n", getpid()); int i; for (i=0; environ[i]!=NULL; ++i) { printf("%s\n", environ[i]); } return 0; }

运行结果：

[^_^ ~/gdb 17:14 113]$./execl Entering main ... test pid=3846 HOSTNAME=devCompile-Server.sh.gj.com M2=/usr/local/apache-maven-3.5.0/bin TERM=xterm SHELL=/bin/bash HISTSIZE=1000 SSH_CLIENT=172.30.28.162 53075 22 SSH_TTY=/dev/pts/3 LC_ALL=en_US.UTF-8

当然环境变量有很多，这里只截取了部分粘贴过来了。（在终端可以用env查看环境变量的值）

execle eg1. C： execle.c

#include #include #include int main(int argc, char *argv[]) { char * const env[] = {"AA=11", "BB=22", NULL}; printf("Entering main ...\n"); int ret; ret =execle("./test", "test", NULL, env); if(ret == -1) perror("execl error"); printf("Exiting main ...\n"); return 0; }

test.c

#include #include extern char** environ; int main(void) { printf("test pid=%d\n", getpid()); int i; for (i=0; environ[i]!=NULL; ++i) { printf("%s\n", environ[i]); } return 0; }

运行结果：

[^_^ ~/gdb 17:21 126]$./execle Entering main ... test pid=18007 AA=11 BB=22

在execle.c中定义的env的值，会传给execle

进程调度

调度优先级和调度策略由内核决定。进程可以通过调整nice值，来调整优先级。 nice值越小，优先级越高。

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