apue: 8 process control

进程控制

主要内容包括：进程创建，进程执行，进程终止。

进程ID

#include <unistd.h>

pid_t getpid(void);
pid_t getppid(void);
uid_t getuid(void);
uid_t geteuid(void);
gid_t getgid(void);
gid_t getegid(void);

返回相应的ID，关于real user ID和effective user ID

进程创建

#include <unistd.h>
pid_t fork(void);
                // returns: 0 in child, process ID of child in parent, -1 on error.

子进程会复制父进程的data space, heap and stack, 与父进程共享text segment.

fork之后，parent和child之间相同的部分
> real user ID, real group ID, effective user ID, effective group ID
> Supplementary group IDs
> Process group ID
> Session ID
> Controlling terminal
> The set-user-ID and set-group-ID flags
> current working directory
> Root directory
> File mode creation mask
> Signal mask and dispositions
> The close-on-exec flag for any open file descriptors
> Environment
> Attached shared memory segments
> memory mappings
> Resource limits

不同的部分
> The return value from fork
> The process IDs are different
> The tow processes have different parent process IDs
> The child's tms_utime, tms_stime, tms_cutime, tms_cstime值被设为0
> File locks set by the parent are not inherited by the child
> Pending alarms are cleared for the child
> The set of pending signals for the child is set to the empty set

vfork函数

与fork函数类似, 创建子进程. 但子进程与父进程共享空间, 而且vfork保证子进程先开始执行.

exit函数

当一个进程调用exit系列函数, 但该进程的父进程已经结束, 这是init进程成为该进程的父进程.  只有当父进程调用wait系列函数之后, 一个进程才会完全结束, 在此之前该进程为僵尸进程(zombie)

wait系列函数

当进程退出时, 内核通过发送SIGCHLD信号通知其父进程, 父进程可以处理该信号或不处理.

#include <sys/wait.h>

pid_t wait(int *statloc);
pid_t waitpid(pid_t pid, int *statloc, int options);
pid_t waitid(idtype_t idtype, id_t id, siginfo_t *infop, int options);

#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/resource.h>

pid_t wait3(int *statloc, int options, struct rusage *rusage);
pid_t wait4(pid_t pid, int *statloc, int options, struct rusage *rusage);

进程调用wait或waitpid会产生下面的后果:

i) 阻塞, 如果全部的子进程仍在运行.

ii) 立即返回一个子进程的termination status (注意不是exit status)

iii) 返回错误, 如果没有子进程.

waitpid的pid参数,

pid == -1  : 等待任何子进程

pid > 0     : 等待pid子进程

pid == 0   : 等待任何process group ID与父进程相同的子进程

pid < -1    : 等待任何process group ID与|pid|相同的子进程.

options参数:

WCONTINUED : 

WNOHANG       : 此时如果子进程未退出, waitpid也不会阻塞

WUNTRACED   : 

当wait或waitpid正常执行后, statloc指向的对象中包含了子进程的termination status. 利用下面的宏来取得相应的信息.

WIFEXITED(status) : 如果子进程正常终止，返回True。然后可以调用WEXITSTATUS(status)得到子进程的exit status。

WIFSIGNALED(status) : 如果子进程因为signal异常终止，返回True，然后调用WTERMSIG(status)得到signal number

WIFSTOPPED(status) : 如果子进程已经stop，返回True，用WSTOPSIG(status)，取得使进程stop的信号。

WIFCONTINUED(status) : 如果子进程又继续执行，返回True。

exec系列函数

#include <unistd.h>

int execl(const char *pathname, const char *arg0, ... /* (char *) 0 */);
int execv(const char *pathname, char *const argv[]);
int execle(const char *pathname, char *arg0, ... /* (char *) 0, char *const envp[] */)
int execve(const char *pathname, char *const argv[], char *const envp[]);
int execlp(const char *filename, const char *arg0, ... /* (char *) 0 */ );
int execvp(const char *filename, char *const argv[]);

l : list arguments
v : vector arguments
p : use PATH environment
e : environment

注意不存在同时指定pe的exec函数.