进程
- 常用的函数
  - atexit
  - 进程资源限制getrlimit
  - 进程标识getpid
  - 进程创建fork
  - wait函数
  - exec函数
  - system 函数
- 常用函数代码示例
  - 环境表
  - fork函数代码示例
    - 子父进程区别与wait函数测试
    - 孤儿进程和僵尸进程示例
  - exec函数示例

进程

有代码的就是程序，正在跑的程序就是进程。
几个重要的linux 查看进程的命令需要记忆！

 *  Ps命令， P是progcess(进程的意思)，s是status(状态的意思)，ps 就是查看进程状态。
 *  Ps －ef
 *  Ps aux
 *  ps ax 0 pid ppid…
 *  ps-ef | grep 关键字

常用的函数

atexit()

int atexit(void (*function)(void));

 *  功能: 向内核登记终止函数，类似于return或者exit
 *  返回: 若成功则为0 ，若出错则为-1
 *  每个启动的进程都默认登记了一个标准的终止函数
 *  终止函数在进程终止时释放进程所占用的一些资源
 *  登记的多个终止函数执行顺序是以栈的方式执行，先登记的后执行。

内核	return	exit()	_exit() / _Exit()
I/O缓存	Y	Y	N
调用终止函数	Y	Y	N

进程资源限制getrlimit()

资源限制的修改规则

 *  硬资源限制必须大于等于软资源限制
 *  任何一进程可以降低或者提升其软资源限制、但必须小于等于其硬资源限制。
 *  任何一进程可以降低其硬件资源限制，但必须大于其软限制，普通用户不可逆此操作。
 *  只有超级用户可以提高硬限制

int getrlimit(int resource, struct rlimit *rlptr);

 *  功能: 获得资源限制，存放在rlptr 指向的结构体中
 *  返回: 成功返回0 ，出错返回非0

int setrlimit(int resource, const struct rlimie *rlptr);

 *  功能: 通过rlptr 指向的结构体去修改resource 指定的资源限制
 *  返回: 成功返回0 ，出错返回非0

resource取值

 *  RLIMIT\_AS 进程可用存储区大小
 *  RLIMIT\_CORE core文件最大字节数
 *  RLIMIT\_CPU CPU时间最大值
 *  RLIMIT\_DATA 数据段最大长度
 *  RLIMIT\_FSIZE 可创建文件的最大长度
 *  RLIMIT\_LOCKS 文件锁的最大数
 *  RLIMIT\_MEMLOCK 使用mlock能否在存储器中锁定的最长字节数
 *  RLIMIT\_NOFILE 能打开的最大文件数
 *  RLIMIT\_NPROC 每个用户ID可拥有的最大子进程数.
 *  RLIMIT\_RSS 最大驻内存集的字节长度
 *  RLIMIT\_STACK 栈的最大长度

进程标识getpid()

pid_t getpid(void) ：获得当前进程ID
uid_t getuid(void) ：获得当前进程的实际用户ID
uid_t geteuid(void) ：获得当前进程的有效用户ID
gid_t getgid(void) ：获得当前进程的用户组ID
pid_t getppid(void) ：获得当前进程的父进程ID
pid_t getpgrp(void) ：获得当前进程所在的进程组ID
pid_t getpgid(pid_t pid) ：获得进程ID 为pid 的进程所在的进程组ID

进程创建fork()

fork创建的新进程被称为子进程，该函数被调用一次，但返回两次。两次返回的区别是: 在子进程中的返回值是0，而在父进程中的返回值则是新子进程的进程ID。
创建子进程，父子进程哪个先运行根据系统调度且复制父进程的内存空间。

 *  子进程的继承属性：用户信息和权限、目录信息、信号信息、环境、共享存储段、资源  
    限制、堆、栈和数据段，共享代码段。
 *  子进程特有属性：进程ID、锁信息、运行时间、未决信号
 *  子进程只继承父进程的文件描述表，不继承但共享文件表项和i-node。

vfork创建子进程，但子进程先运行且不复制父进程的内存空间。

pid_t fork(void);
- 返回：子进程中为0 ，父进程中为子进程ID ，出错为-1
pid_t vfork(void);
- 返回：子进程中为0 ，父进程中为子进程ID ，出错为-1

wait函数

pid_t wait(int *status);

 *  功能: 等待子进程退出并回收，防止僵尸进程产生
 *  返回: 成功返回子进程ID ，出错返回-1

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

 *  功能: wait 函数的非阻塞版本
 *  返回: 成功返回子进程ID ，出错返回-1

status参数：为空时，代表任意状态结束的子进程，若不为空，则代表指定状态结束的子进程。
wait和waitpid函数区别

 *  在一个子进程终止前，wait使其调用者阻塞
 *  waitpid有一选择项，可使调用者不阻塞。
 *  waitpid等待一个指定的子进程，而wait等待所有的子进程，返回任一终止子进程的状态。

检查wait和waitpid函数返回终止状态的宏

 *  WIFEXITED/WEXITSTATUS(status)：若为正常终止子进程返回的状态，则为真。
 *  WIFSIGNALED/WTERMSIG(status)：若为异常终止子进程返回的状态，则为真(接到一个不能捕捉的信号)
 *  WIFSTOPED/WSTOPSIG(status)：若为当前暂停子进程的返回的状态，则为真。

options参数

 *  WNOHANG：若由pid指定的子进程没有退出则立即返回，则waitpid不阻塞此时其返回值为0。
 *  WUNTRACED：若某实现支持作业控制，则由pid指定的任一子 进程状态已暂停，且其状态自暂停以来还未报告过，则返回其状态。

waitpid函数的pid参数

 *  pid == -1 ：等待任一子进程，功能与wait等效。
 *  pid > 0 ：等待其进程ID与pid相等的子进程
 *  pid == 0 ：等待其组ID等于调用进程的组ID的任一子进程
 *  pid < -1 ：等待其组ID等于pid的绝对值的任一子进程

exec函数

当进程调用一种exec函数时，该进程完全由新程序代换，替换原有进程的正文，而新程序则从其main函数开始执行。因为调用exec并不创建新进程，所以前后的进程ID并未改变。exec只是用另一个新程序替换了当前进程的正文、数据、堆和栈段。

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

 *  返回：出错返回-1，成功则不返回

exec系列函数的注意点

 *  execve函数为系统调用，其余为库函数。执行execve函数后面的代码不执行。
 *  execlp和execvp函数中的pathame，相对和绝对路径均可使用，其它四个函数中的 pathname只能使用绝对路径。相对路径一定要在进程环境表对应的PATH中。
 *  argv参数为新程序执行main函数中传递的argv参数，最后一个元素为NULL。
 *  envp为进程的环境表

system 函数

int system(const char *command);

 *  功能：简化exec
 *  返回：成功返回执行命令的状态， 出错返回-1

常用函数代码示例

环境表

extern char **environ

 *  每个进程都有一个独立的环境表
 *  初始的环境表继承自父进程

获得环境表信息案例

include
include
include
extern char *environ;
int main(int argc, char argv[]){
int i = 0;
char *ptr = environ[i];
while(ptr != NULL){
```
printf("%s\n", ptr);
ptr = environ[++i];
```
}
return 0;
}
环境变量操作函数
- char *getenv(const char *name);
- 功能: 获取环境变量值
- 返回: 指向与name 关联的value 的指针, 若未找到则返回NULL。

int putenv(char *str);

 *  功能: 形式为name = value的字符串，将其放到环境表中。如果name 已经存在，则先删除其原来的定义。
 *  返回: 成功返回0, 出错返回非-1

int setenv(const char *name, const char *value, int rewrite);

 *  功能: 将name 设置为value 。如果在环境中name已经存在，那么若rewrite 非0，则首先删除其现存的定义，若rewrite 为0 ，则不删除其现存定义(name不设置为新的value ，而且也不出错) 。
 *  返回: 成功返回0, 出错返回非-1

int unsetenv(const char *name);

 *  功能: 删除name 的定义，即使不存在这种定义也不算出错。
 *  返回: 成功返回0, 出错返回非-1

fork函数代码示例

子父进程区别与wait()函数测试

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/wait.h>
int main(void)
{
  printf("%d\n",getpid());
  int a = 0,i = 0;
  int pid1 = fork();
  if(pid1 == 0){
    a=10;
    for(i=0 ; i < 3 ; ++i){
      printf("我是子进程:%d\n",getpid());
      sleep(1);
    }
 // while(1);
    return 20;
  }
  else if(pid1 > 0){
    printf("a:%d",a);
    int val = 0;
    for(i=0 ; i < 5 ; ++i){
      printf("我是父进程:%d\n",getpid());
      sleep(1);
    }
    if(wait(&val) == -1){
      printf("子进程回收失败\n");
      exit(-1);
    }
    if(WIFSIGNALED(val)){
      printf("进程异常终止\n");
    }
    else{
      printf("正常结束\n");
    }
    printf("子进程的返回值:%d\n",WEXITSTATUS(val));
    printf("val:%#o\n",val);
  }
  else{
    perror("创建进程失败\n");
    exit(-1);
  }
  return 0;
}

孤儿进程和僵尸进程示例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
int main(void)
{
  int i = 0;
  int pid = fork();
  if(pid == 0){
    for(i=0 ; i < 100 ; ++i){
      int pid1 = fork();
      if(pid1 == 0){
        printf("第%d个僵尸进程\n",i+1);
        break;
      }
      else if(pid1 < 0){
        perror("创建进程失败\n");
        exit(1);
      }
    }
    while(1);
  }
  else if(pid < 0){
    perror("创建进程失败\n");
    exit(1);
  }
  return 0;
}

exec函数示例

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/wait.h>
int main(int argc,char *argv[])
{
    int pid1 = fork();
    if(pid1 == 0){
// execlp("ls","ls","-l",NULL);
// chdir(argv[1]);
// execlp("ls","ls","-l",NULL);
        execlp("ls","ls","-l",argv[],NULL);
        return 20;
    }
    else if(pid1 > 0){
        int val = 0;
        if(wait(&val) == -1){
            printf("子进程回收失败\n");
            exit(-1);
        }
        if(WIFSIGNALED(val)){
            printf("进程异常终止\n");
        }
        else{
            printf("正常结束\n");
        }
        printf("子进程的返回值:%d\n",WEXITSTATUS(val));
        printf("val:%#o\n",val);
    }
    else{
        perror("创建进程失败\n");
        exit(-1);
    }
    return 0;
}