unix编程以及xv6系统浅谈（五）进程控制

5.1 进程标志

​ 每一个进程都有一个pid惟一的表示它，虽然是惟一的，可是是能够复用的。

​ ID为0的进程一般是调度进程，因为不执行任何磁盘上的程序，因此又是系统进程。

​ ID为1的进程一般是init进程，在自举过程结束时由内核调用。

​ ID为2的是页守护进程，此进程负责支持虚拟存储器系统的分页操做。

pid_t getpid()
    获取调用进程的pid
pid_t getppid()
    获取调用进程的父进程pid
uid_t getuid()
    获取调用进程的用户id
gid_t getgid()
    获取调用进程的组用户id
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5.2 建立进程

​ 可使用一些函数建立一个进程

​ 子进程和父进程会继续执行fork以后的命令，子进程得到父进程数据空间，堆栈的副本，可是不是共享的，父子进程共享的只有正文段

​ 子进程还会复制父进程中标准io缓冲区中未清楚的部分

​ 注意因为文件部分的实现，文件描述符指向的文件表项是由内核管理，因此父子进程是会指向一样的文件表项的，除非修改文件描述符，文件表项中包含了文件的偏移量（即任意进程修改事后下一个进程读到的就是修改的内容）！

​ 网络服务进程中通常会各自关闭它们不须要的文件描述符，以避免产生没必要要的影响。

​ 如今的不少实现并不执行一个父进程数据段，堆栈的彻底副本，使用了写时复制的技术。

​ 这些区域由父子进程共享，内核将它们的访问权限改变为只读。若是父进程或者子进程中的任意一个试图修改这些区域，则内核只为修改区域那一块内存制做一块副本，一般是虚拟内存中的一页。

​ 事实上，内核也为子进程分配了一段页表，可是这些页表指向父进程，而且标记为只读，当子进程试图写的时候会发生写保护的错误，错误处理方式就是复制出错的内容进入页表。

pid_t fork()
    两种不一样的返回值
    	子进程返回0
    	父进程返回建立的子进程的pid
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​ vfork不一样关于fork，通常它是为了调用exec才建立的，因此

​ vfork中：

​ 在父进程的空间中运行，不会像fork同样执行写时复制！其实就是关闭了页表的只读变成可写。

​ 一旦子进程修改数据（除了vfork的返回值），进行函数调用，或者没有exec或者exit就返回均可能带来问题

​ 保证子进程先运行，一旦子进程中调用了exec或者exit以后才会调度父进程恢复运行。

​ 注意exit()函数和_exit()函数的区别，exit()函数会冲洗缓冲区，因此父进程的缓冲区极可能会被清洗。

pid_t vfork()
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5.3 僵尸进程和孤儿进程

​ 孤儿进程：

​ 对于父进程已经终结的进程，它们的父进程都会改变为init进程

​ 操做过程为： 当一个进程终结时，内核会逐个检查全部活动进程，以判断它是不是正要终结的进程的子进程，若是是，则将其的父进程id 改成1

​ 注意，孤儿进程并不会变为僵尸进程，由于它终结的时候init进程一定会调用一个wait函数取得其终止状态。

​ 僵尸进程：

​ 终止进程的父进程调用wait或者waitpid时，能够获得一些子进程的信息，包括进程id，终止状态和CPU时间总量。内核会根据这些信息释放终止进程的存储区，关闭其全部打开的文件。

​ 一个已经终止，可是父进程还没有对其进行善后处理的进程称为僵尸进程。

//老子不收尸，儿子变僵尸
//孤儿不用怕，养父是老大
//生个孙子当龙子，哈哈哈
//简单的例子，不须要等待孙子进程，孙子进程也不会变成僵尸进程
if(fork())
{
 //进程1处理进程2结束
  wait(NULL);
}
else
{
    //进程2fork出进程3再终结
    if(fork())
    {
        exit();
    }
    else
    {
        //成功得到养父进程init
    }
    
}
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5.4 进程结束处理

​ 当一个进程正常或异常终止的时候，内核就会向其父进程发送SIGCHLD信号，这是个异步事件，可能在父进程运行的任什么时候候发生。

//返回终结的子进程id
pid_t wait(int *statloc)
    若是子进程已经终止而且是个僵尸进程，则当即返回而且取得该子进程的状态
    不然wait阻塞直到任意一个子进程终结，因为返回子进程的id，因此总会知道是哪一个子进程终结了
	statloc:
				NULL	不关心终止状态
				整形指针	将终止状态填入地址指向的内存中
pid_t waitpid(pid_t pid,int *statloc,int options)
    pid:
    		-1	等待任意子进程
    		>0	等待进程id与pid相等的子进程终结
    		0	等待组id等于调用进程组id的任一子进程
    		<-1	等待组id等于pid绝对值的任一子进程
    statloc同上
    options：
    		0	阻塞等待
    		或者下面的按或的结果
    			WCONTINUE	
    			WNOHANG		不阻塞直接返回0（若是没有子进程为僵尸进程的话）
    			WUNTRACED
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​ 注意，除了父进程能够等待子进程的结束，子进程也能够等待父进程的结束

//子进程等待父进程的结束
while(getppid()!=1)
{
    //非阻塞
}
while(getppid()!=1);	//阻塞方式
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5.5 函数exec

​ 当进程调用一种exec的时候，该进程执行的程序彻底替换成为新程序，而新程序则从其main函数开始执行，由于调用exec并不建立新进程，先后的进程id未改变，exec只是用磁盘上的一个新进程替换了当前进程的正文段，数据段，堆段和栈段。

​ 用exec能够初始执行新的程序，exit函数和wait函数处理终止和等待终止。

exec
//exec(l,v)(p)
//l表示将参数传入到函数参数中
//v表示将参数定义为一个传入到函数的参数中
//p表明须要自定义环境变量，若没有p则继承进程的环境变量
int system(const char *cmdstring)
    //会调用fork，返回该进程的终止状态
    至关于在命令行中直接输入cmdstring
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5.6 更改用户id和更改用户组id

​ 注意须要有超级权限

int setuid(uid_t uid) //设置用户id int setgid(gid_t gid) //设置用户组id 复制代码