1、进程的概念
Linux操作系统是面向多用户的.在同一时间能够有许多用户向操作系统发出各种命令.那么操作系统是怎么实现多用户的环境呢? 在现代的操作系统里面,都有程式和进程的概念.那么什么是程式,什么是进程呢? 通俗的讲程式是个包含能够执行代码的文档,是个静态的文档.而进程是个开始执行但是还没有结束的程式的实例.就是可执行文档的具体实现. 一个程式可能有许多进程,而每一个进程又能够有许多子进程.依次循环下去,而产生子孙进程. 当程式被系统调用到内存以后,系统会给程式分配一定的资源(内存,设备等等)然后进行一系列的复杂操作,使程式变成进程以供系统调用.在系统里面只
有进程没有程式,为了区分各个不同的进程,系统给每一个进程分配了一个ID(就象我们的身份证)以便识别. 为了充分的利用资源,系统还对进程区分了不同的状态.将进程分为新建,运行,阻塞,就绪和完成五个状态. 新建表示进程正在被创建,运行是进程正在运行,阻塞是进程正在等待某一个事件发生,就绪是表示系统正在等待CPU来执行命令,而完成表示进程已结束了系统正在回收资源. 关于进程五个状态的周详解说我们能够看《操作系统》上面有周详的解说。
2、进程的标志
上面我们知道了进程都有一个ID,那么我们怎么得到进程的ID呢?系统调用getpid能够得到进程的ID,而getppid能够得到父进程(创建调用该函数进程的进程)的ID.
#include ＜unistd＞
pid_t getpid(void);
pid_t getppid(void);
进程是为程式服务的,而程式是为了用户服务的.系统为了找到进程的用户名,还为进程和用户建立联系.这个用户称为进程的任何者.相应的每一个用户也有一个用户ID.通过系统调用getuid能够得到进程的任何者的ID.由于进程要用到一些资源,而Linux对系统资源是进行保护的,为了获取一定资源进程更有一个有效用户ID.这个ID和系统的资源使用有关,涉及到进程的权限. 通过系统调用geteuid我们能够得到进程的有效用户ID. 和用户ID相对应进程更有一个组ID和有效组ID系统调用getgid和getegid能够分别得到组ID和有效组ID。
#include ＜unistd＞
#include ＜sys/types.h＞
uid_t getuid(void);
uid_t geteuid(void);
gid_t getgid(void);
git_t getegid(void);
有时候我们还会对用户的其他信息感兴趣(登录名等等),这个时候我们能够调用getpwui
d来得到。
struct passwd {
char *pw_name; /* 登录名称 */
char *pw_passwd; /* 登录口令 */
uid_t pw_uid; /* 用户ID */
gid_t pw_gid; /* 用户组ID */
char *pw_gecos; /* 用户的真名 */
char *pw_dir; /* 用户的目录 */
char *pw_shell; /* 用户的SHELL */
};
#include ＜pwd.h＞
#include ＜sys/types.h＞
struct passwd *getpwuid(uid_t uid);
下面我们学习一个实例来实践一下上面我们所学习的几个函数:
#include ＜unistd.h＞
#include ＜pwd.h＞
#include ＜sys/types.h＞
#include ＜stdio.h＞
int main(int argc,char **argv)
{
pid_t my_pid,parent_pid;
uid_t my_uid,my_euid;
gid_t my_gid,my_egid;
struct passwd *my_info;
my_pid=getpid();
parent_pid=getppid();
my_uid=getuid();
my_euid=geteuid();
my_gid=getgid();
my_egid=getegid();
my_info=getpwuid(my_uid);
printf("Process ID:%ld ",my_pid);
printf("Parent ID:%ld ",parent_pid);
printf("User ID:%ld ",my_uid);
printf("Effective User ID:%ld ",my_euid);
printf("Group ID:%ld ",my_gid);
printf("Effective Group ID:%ld ",my_egid):
if(my_info)
{
printf("My Login Name:%s " ,my_info-＞pw_name);
printf("My Password :%s " ,my_info-＞pw_passwd);
printf("My User ID :%ld ",my_info-＞pw_uid);
printf("My Group ID :%ld ",my_info-＞pw_gid);
printf("My Real Name:%s " ,my_info-＞pw_gecos);
printf("My Home Dir :%s ", my_info-＞pw_dir);
printf("My Work Shell:%s ", my_info-＞pw_shell);
}
}
3、进程的创建
创建一个进程的系统调用很简单.我们只要调用fork函数就能够了.
#include ＜unistd.h＞
pid_t fork();
当一个进程调用了fork以后,系统会创建一个子进程.这个子进程和父进程不同的地方只有他的进程ID和父进程ID,其他的都是相同.就象符进程克隆(clone)自己相同.当然创建两个一模相同的进程是没有意义的.为了区分父进程和子进程,我们必须跟踪fork的返回值. 当fork掉用失败的时候(内存不足或是用户的最大进程数已到)fork返回-1,否则fork的返回值有重要的作用.对于父进程fork返回子进程的ID,而对于fork子进程返回0.我们就是根据这个返回值来区分父子进程的. 父进程为什么要创建子进程呢?前面我们已说过了Linux是个多用户操作系统,在同一时间会有许多的用户在争夺系统的资源.有时进程为了早一点完成任务就创建子进程来争夺资源. 一旦子进程被创建,父子进程一起从fork处继续执行,相互竞争系统的资源.有时候我们希望子进程继续执行,而父进程阻塞直到子进程完成任务.这个时候我们能够调用wait或waitpid系统调用.
#include ＜sys/types.h＞
#include ＜sys/wait.h＞
pid_t wait(int *stat_loc);
pid_t waitpid(pid_t pid,int *stat_loc,int options);
wait系统调用会使父进程阻塞直到一个子进程结束或是父进程接受到了一个信号.假如没有父进程没有子进程或他的子进程已结束了wait回立即返回.成功时(因一个子进程结束)wait将返回子进程的ID,否则返回-1,并配置全局变量errno.stat_loc是子进程的退出状态.子进程调用exit,_exit 或是return来配置这个值. 为了得到这个值Linux定义了几个宏来测试这个返回值。
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