一、进程控制理论基础
定义
进程是一个具有一定独立功能的程序的一次运行活动。
状态
进程
进程ID(PID):标识进程的唯一数字
父进程的ID(PPID)
启动进程的用户ID(UID)
几个概念
进程互斥
进程互斥是指当有若干进程都要使用某一共享资源时,任何时刻最多允许一个进程使用,其他要使用该资源的进程必须等待,直到占用该资源者释放了该资源为止。
临界资源
操作系统中将一次只允许一个进程访问的资源称为临界资源。
临界区
进程中访问临界资源的那段程序代码称为临界区。为实现对临界资源的互斥访问,应保证诸进程互斥地进入各自的临界区。
进程同步
一组并发进程按一定的顺序执行的过程称为进程间的同步。具有同步关系的一组并发进程称为合作进程,合作进程间互相发送的信号称为消息或事件。
进程调度
按一定算法,从一组待运行的进程中选出一个来占有CPU运行。
死锁
多个进程因竞争资源而形成一种僵局,若无外力作用,这些进程都将永远不能再向前推进
二、进程编程
获取ID
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
pid_t getpid(void)
获取本进程ID。
pid_t getppid(void)
获取父进程ID
进程创建-fork
#include <unistd.h>
pid_t fork(void)
功能:创建子进程
fork的奇妙之处在于它被调用一次,却返回两次,它可能有三种不
同的返回值:
1. 在父进程中,fork返回新创建的子进程的PID;
2. 在子进程中,fork返回0;
3. 如果出现错误,fork返回一个负值
进程创建-vfork
区别:
1. fork:子进程拷贝父进程的数据段
vfork:子进程与父进程共享数据段
2. fork:父、子进程的执行次序不确定
vfork:子进程先运行,父进程后运行
exec函数族
exec用被执行的程序替换调用它的程序。
区别:
fork创建一个新
的进程,产生一个新的PID。exec启动一个
新程序,替换原有的进程,因此进程的PID不会改变。
int execl(const char * path,const char * arg1, ....)
参数:
path:被执行程序名(含完整路径)。
arg1 – argn: 被执行程序所需的命令行参
数,含程序名。以空指针(NULL)结束。
例:execl.c (演示)
#include<unistd.h>
main()
{
execl(“/bin/ls”,”ls”,”-al”,”/etc/passwd”,(char * )0);
}
int execlp(const char * path,const char * arg1, …)
参数:
path:被执行程序名(不含路径,将从
path环境变量中查找该程序)。
arg1 – argn: 被执行程序所需的命令行参
数,含程序名。以空指针(NULL)结束。
#include<unistd.h>
int execv (const char * path, char * const argv[ ])
参数:
path:被执行程序名(含完整路径)。
argv[]: 被执行程序所需的命令行参数数组
例:execv.c (演示)
#include <unistd.h>
main()
{
char * argv[ ]={“ls”,”-al”,”/etc/passwd”,(char*)0};
execv(“/bin/ls”,argv);
}
#include <stdlib.h>
int system( const char* string )
功能:
调用fork产生子进程,由子进程来调用/bin/sh -c string来执行参数string所代表的命令。
#include <stdlib.h>
void main()
{
system(“ls -al /etc/passwd”);
}
进程等待
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
pid_t wait (int * status)
功能:
阻塞该进程,直到其某个子进程退出。
例:wait.c (演示)
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
void main()
{
pid_t pc,pr;
pc=fork();
if (pc==0){ /* 如果是子进程*/
printf(“This is child process with pid of %d\n”,getpid());
sleep(10); /* 睡眠10秒钟*/
}
else if (pc>0){ /* 如果是父进程*/
pr=wait(NULL); /* 等待*/
printf("I catched a child process with pid of %d\n"),pr);
}
exit(0);
}