僵尸进程的避免守护进程的创建线程的创建，阻塞，数据传递 5.15

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僵尸进程的避免守护进程的创建线程的创建，阻塞，数据传递 5.15

2023-05-22 00:59| 来源: 网络整理| 查看: 265

父子进程相关知识：

1.子进程结束时，系统会立即自动刷新行缓存 2.手动结束进程： exit()

exit(int status)：结束当前调用的进程，自动刷新缓存

标准库函数

头文件：#include

_exit()

_exit(int status) : 结束当前调用的进程，不刷新缓存

系统调用函数

头文件：#include

3.僵尸进程

子进程先于父进程结束，父进程没有回收子进程的剩余资源

4.如何避免僵尸进程？

1、子进程结束，通知父进程回收资源，使用wait或者waitpid函数

wait（）

pid_t wait(int *status)

功能：阻塞父进程，等待任一子进程结束，回收该子进程资源

在父进程中调用

如果，该进程没有子进程或者子进程已经结束，则函数立即返回

头文件：

#include

参数：

status ：整型指针，用来保存子进程退出时的状态

如果status设置为NULL，不保存子进程退出时的状态

必须通过Linux的宏来检测退出状态

返回值：

成功：退出的子进程的pid

失败：-1，并设置错误信息

5.fork创建子进程时：

if结构将会决定子进程拷贝父进程的哪些内容：

if()

{//出错}

else if()

{//子进程}

else

{//父进程}

注意：else中的父进程区域内容不会被拷贝到子进程中

if()

{//出错}

else if()

{//子进程}

//父进程区域（没有else）

注意：父进程的内容，将会被子进程拷贝所有内容（父进程号除外）

waitpid（）

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

waitpid(-1,NULL,0) == wait(NULL)

功能：

回收指定 pid的子进程资源

参数：

pid：要回收的子进程的pid号；

status：保存指定pid的子进程退出的状态

option：WNOHANG：非阻塞模式；子进程未结束，立即返回0值；当指定的子进程PID结束立即回收资源

0：阻塞模式，等同于wait

返回值：

成功：返回退出的子进程PID号；

失败：返回-1；

5.孤儿进程

父进程先于子进程结束，子进程被init.d托管，init进程的PID号为1

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-UyM3kYL1-1684249118083)(C:\Users\孤独memories\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230515133844707.png)]$

缺点：

孤儿进程无法受当前终端控制。除非使用kill命令杀死或者系统结束，否则一直存在。

应用：用来制作守护进程

6.创建守护进程

ps -ef 全部进程

ps -axj 查看守护进程

ps -aux 全部进程

1、先创建子进程，父进程结束，形成孤儿进程 2、创建新的会话期，使进程完全独立，摆脱当前进程的控制 setsid函数用于创建一个新的会话期，kill -9杀不死 3、改变进程的工作目录为根目录：chdir “/”或者“/tmp”作为守护 4、重设文件权限掩码：umask(0) 目的：增加守护进程的灵活性 5、关闭其他不相关的文件描述符。运行之后，可以用kill -9 强制杀死守护进程，因为kill -9是在内核层面上杀死，而守护进程开辟是在用户层面的进程可以被其他杀死。 hqyj@ubuntu:~/5.15$ cat guer1_demo.c /*=============================================== * 文件名称：fork_demo.c * 创建者：memories * 创建日期：2023年05月15日 * 描述： ================================================*/ 创建守护进程 #include #include #include #include #include #include #include void process(); int main(int argc, char *argv[]) { pid_t pid=fork(); if(pid==-1) { perror("fork"); return -1; } else if(pid==0) { //2.创建新的会话期 if(setsid() perror("chidr"); return -1; } //4.重设文件权限掩码 umask(0); //5.关闭不相关的文件描述符（文件描述符来自于父进程） //getdtablesize():返回当前的文件描述符个数 for(int i=0;i //1.父进程推出孤儿进程创建 exit(0); } return 0; } void process() { int fd = open("file1.txt",O_RDWR|O_CREAT,0640); int count = 0; while(1) { char buf[5]={0}; sprintf(buf,"%d ",count++); write(fd,buf,strlen(buf)); sleep(1); } } hqyj@ubuntu:~/5.15$ cat file1.txt 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 hqyj@ubuntu:~/5.15$ cat file1.txt 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 线程

每个进程的地址空间都是私有的，都拥有自己的task_struct结构体，每个task_struct都会指向自己映射的memory map虚拟地址映射表

当进程间进行任务切换时，都需要访问不同的task_struct结构体，因此需要不断刷新cache高速缓存器和TLB页表，导致系统开销大。因此，引入线程的概念，减小任务切换时系统开销较大的问题，提升系统性能

线程是轻量级的进程。

同一个进程中开启的多个线程，共享同一个进程地址空间

多个线程共同使用一个task_struct结构体

使用线程的好处

1、提高了线程间任务切换的效率 2、避免了额外的TLB和cache缓存的刷新 posix线程库操作函数接口： pthread

1、int pthread_create(pthread_t *tid,const pthread_attr_t *attr,void *( *routine)(void *),void *arg);

功能：

创建新的子线程，指定线程的属性，指定线程的执行函数

头文件：

#include

参数：

tid：保存创建成功的线程ID号

attr：指定线程的属性，默认为NULL缺省属性

routine：指针函数指针，指向线程的执行函数（void *函数名(void *);指针函数）

arg：传递到线程执行函数的参数

返回值：

成功：0

失败：posix库中的错误码

***注意：程序编译时必须指定链接的动态库 -lpthread

gcc *.c -lpthread;

/*=============================================== * 文件名称：pthread_demo.c * 创建者：memories * 创建日期：2023年05月15日 * 描述： ================================================*/ 创建线程1，2，打印相应的内容并不关闭线程 #include #include #include //第三方线程库的头文件 void *thread1(void *arg)//定义一个指针函数，用作一个线程的执行函数 { //线程的代码区域 while(1)//阻止子线程的结束 { printf("child thread1\n"); sleep(1); } } void *thread2(void *arg)//定义一个指针函数，用作一个线程的执行函数 { //线程的代码区域 while(1)//阻止子线程的结束 { printf("child thread2\n"); sleep(1); } } int main(int argc, char *argv[]) { //创建线程：pthread_create(pthread_t *tid,const pthread_attr_t *attr,void *(* routine)(void *),void *arg); pthread_t tid; if(pthread_create(&tid,NULL,thread1,NULL) printf("create thread2 filed\n"); return -1; } while(1) { printf("main process\n"); sleep(1); } return 0; } hqyj@ubuntu:~/5.15$ gcc pthread_demo.c -lpthread hqyj@ubuntu:~/5.15$ ./a.out main process child thread1 child thread2 main process child thread1 child thread2 main process child thread1 child thread2 main process child thread1 child thread2 ^C pthread_exit(void *str);

2、void pthread_exit(void *str);

功能：

手动退出当前线程，传递数据。

参数：

str：要传递的数据的首地址

返回值：

无

3、 int pthread_join(pthread_t tid,void **str);

功能：阻塞主进程，等待指定线程的退出，回收资源，并保存子线程退出时传递的数据

参数：

tid：线程ID

str：二级指针，用来保存线程退出时传递的数据

返回值：

成功：0

失败：线程库的错误码

/*=============================================== * 文件名称：pthread_demo.c * 创建者：memories * 创建日期：2023年05月15日 * 描述： ================================================*/ 1.创建线程1，2 2.等待线程1关闭之后打印pthread1 quit 3.等待线程2关闭之后打印main process #include #include #include //第三方线程库的头文件 void *thread1(void *arg)//定义一个指针函数，用作一个线程的执行函数 { //线程1的代码区域 printf("child thread1\n"); sleep(3); } void *thread2(void *arg)//定义一个指针函数，用作一个线程的执行函数 { //线程2的代码区域 printf("child thread2\n"); sleep(5); } int main(int argc, char *argv[]) { //创建线程：pthread_create(pthread_t *tid,const pthread_attr_t *attr,void *(* routine)(void *),void *arg); pthread_t tid,tid2; if(pthread_create(&tid,NULL,thread1,NULL) printf("create thread2 filed\n"); return -1; } pthread_join(tid,NULL);//阻塞等待指定的子线程退出回收资源 printf("thread1 quit\n"); pthread_join(tid2,NULL); printf("main process\n"); return 0; } hqyj@ubuntu:~/5.15$ gcc pthread1_demo.c -lpthread hqyj@ubuntu:~/5.15$ ./a.out child thread1 child thread2 thread1 quit main process 同一进程中的多个线程之间进行数据传递必须使用全局变量。 /*=============================================== * 文件名称：pthread_demo.c * 创建者：memories * 创建日期：2023年05月15日 * 描述： ================================================*/ 1.定义一个全局变量a，将a在两个线程之间进行数据传递 2.也可以在进程中定义一个变量b，但只能以函数传递参数的方式，使得b在两个线程之间进行数据传递 #include #include #include //第三方线程库的头文件 int a=10; void *thread1(void *arg)//定义一个指针函数，用作一个线程的执行函数 { //int b=*(int *)arg; //线程的代码区域 while(1) { printf("child thread1=%d,b=%d\n",a++,(*(int *)arg)++); sleep(1); } } void *thread2(void *arg)//定义一个指针函数，用作一个线程的执行函数 { //int b=*(int *)arg; //线程的代码区域 while(1) { printf("child thread2=%d,b=%d\n",a,*(int *)arg); sleep(1); } } int main(int argc, char *argv[]) { int b=10; //创建线程：pthread_create(pthread_t *tid,const pthread_attr_t *attr,void *(* routine)(void *),void *arg); pthread_t tid,tid2; if(pthread_create(&tid,NULL,thread1,(void *)&b) printf("create thread2 filed\n"); return -1; } while(1); return 0; } hqyj@ubuntu:~/5.15$ gcc pthread_data.c -lpthread hqyj@ubuntu:~/5.15$ ./a.out child thread1=10,b=10 child thread2=11,b=11 child thread1=11,b=11 child thread2=12,b=12 child thread1=12,b=12 child thread2=13,b=13 child thread1=13,b=13 child thread2=14,b=14 child thread1=14,b=14 child thread2=15,b=15 ^C /*=============================================== * 文件名称：pthread_demo.c * 创建者：memories * 创建日期：2023年05月15日 * 描述： ================================================*/ a为全局变量则可以使得a现在线程1，2之间进行数据传递但b这种不同于上种类型当int b=*(int *)arg; 在线程2定义过一次之后，此时b在线程2为局部变量，无法进行线程间的数据传递 #include #include #include //第三方线程库的头文件 int a=10; void *thread1(void *arg)//定义一个指针函数，用作一个线程的执行函数 { //int b=*(int *)arg; //线程的代码区域 while(1) { printf("child thread1=%d,b=%d\n",a++,(*(int *)arg)++); sleep(1); } } void *thread2(void *arg)//定义一个指针函数，用作一个线程的执行函数 { int b=*(int *)arg; //线程的代码区域 while(1) { printf("child thread2=%d,b=%d\n",a,b); sleep(1); } } int main(int argc, char *argv[]) { int b=10; //创建线程：pthread_create(pthread_t *tid,const pthread_attr_t *attr,void *(* routine)(void *),void *arg); pthread_t tid,tid2; if(pthread_create(&tid,NULL,thread1,(void *)&b) printf("create thread2 filed\n"); return -1; } while(1); return 0; } hqyj@ubuntu:~/5.15$ gcc pthread_data.c -lpthread hqyj@ubuntu:~/5.15$ ./a.out child thread1=10,b=10 child thread2=11,b=11 child thread1=11,b=11 child thread2=12,b=11 child thread1=12,b=12 child thread2=13,b=11 child thread1=13,b=13 child thread2=14,b=11 child thread1=14,b=14 child thread2=15,b=11 child thread1=15,b=15 child thread2=16,b=11 child thread1=16,b=16 child thread2=17,b=11 ^C

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