Linux下C语言编程--进程的创建2

作者：hoyt 发文时间：2005.01.25

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
#include
#include
#include

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\n",my_pid);
printf("Parent ID:%ld\n",parent_pid);
printf("User ID:%ld\n",my_uid);
printf("Effective User ID:%ld\n",my_euid);
printf("Group ID:%ld\n",my_gid);
printf("Effective Group ID:%ld\n",my_egid):

if(my_info)
{
printf("My Login Name:%s\n" ,my_info->pw_name);
printf("My Password :%s\n" ,my_info->pw_passwd);
printf("My User ID :%ld\n",my_info->pw_uid);
printf("My Group ID :%ld\n",my_info->pw_gid);
printf("My Real Name:%s\n" ,my_info->pw_gecos);
printf("My Home Dir :%s\n", my_info->pw_dir);
printf("My Work Shell:%s\n", 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函数就可以了.

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,其他的都是一样.就象符进程克隆(clone)自己一样.当然创建两个一模一样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(内存不足或者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?前面我们已经说过了Linux是一个多用户操作系统,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.这个时候我们可以调用wait或者waitpid系统调用.

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者是父进程接受到了一个信号.如果没有父进程没有子进程或者他的子进程已经结束了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,并设置全局变量errno.stat_loc是子进程的退出状态.子进程调用exit,_exit 或者是return来设置这个值. 为了得到这个值Linux定义了几个宏来测试这个返回值.

WIFEXITED:判断子进程退出值是非0

WEXITSTATUS:判断子进程的退出值(当子进程退出时非0).

WIFSIGNALED:子进程由于有没有获得的信号而退出.

WTERMSIG:子进程没有获得的信号号(在WIFSIGNALED为真时才有意义).

waitpid等待指定的子进程直到子进程返回.如果pid为正值则等待指定的进程(pid).如果为0则等待任何一个组ID和调用者的组ID相同的进程.为-1时等同于wait调用.小于-1时等待任何一个组ID等于pid绝对值的进程. stat_loc和wait的意义一样. options可以决定父进程的状态.可以取两个值 WNOHANG:父进程立即返回当没有子进程存在时.WUNTACHED:当子进程结束时waitpid返回,但是子进程的退出状态不可得到.

父进程创建子进程后,子进程一般要执行不同的程序.为了调用系统程序,我们可以使用系统调用exec族调用.exec族调用有着5个函数.

int execl(const char *path,const char *arg,...);

int execlp(const char *file,const char *arg,...);

int execle(const char *path,const char *arg,...);

int execv(const char *path,char *const argv[]);

int execvp(const char *file,char *const argv[]):

exec族调用可以执行给定程序.关于exec族调用的详细解说可以参考系统手册(manexecl).下面我们来学习一个实例.注意编译的时候要加 -lm以便连接数学函数库.

#include
#include
#include
#include
#include
#include

void main(void)
{
pid_t child;
int status;

printf("This will demostrate how to get child status\n");
if((child=fork())==-1)
{
printf("Fork Error :%s\n",strerror(errno));
exit(1);
}
else if(child==0)
{
int i;
printf("I am the child:%ld\n",getpid());
for(i=0;i<1000000;i++) sin(i);
i=5;
printf("I exit with %d\n",i);
exit(i);
}
while(((child=wait(&status))==-1)&(errno==EINTR));
if(child==-1)
printf("Wait Error:%s\n",strerror(errno));
else if(!status)
printf("Child %ld terminated normally return status is zero\n",
child);
else if(WIFEXITED(status))
printf("Child %ld terminated normally return status is %d\n",
child,WEXITSTATUS(status));
else if(WIFSIGNALED(status))
printf("Child %ld terminated due to signal %d znot caught\n",
child,WTERMSIG(status));
}

strerror函数会返回一个指定的错误号的错误信息的字符串.



4.守护进程的创建

如果你在DOS时代编写过程序,那么你也许知道在DOS下为了编写一个常驻内存的程序我们要编写多少代码了.相反如果在Linux下编写一个"常驻内存"的程序却是很容易的.我们只要几行代码就可以做到. 实际上由于Linux是多任务操作系统,我们就是不编写代码也可以把一个程序放到后台去执行的.我们只要在命令后面加上&符号SHELL就会把我们的程序放到后台去运行的.这里我们"开发"一个后台检查邮件的程序.这个程序每个一个指定的时间回去检查我们的邮箱,如果发现我们有邮件了,会不断的报警(通过机箱上的小喇叭来发出声音).后面有这个函数的加强版本.后台进程的创建思想:首先父进程创建一个子进程.然后子进程杀死父进程(是不是很无情?). 信号处理所有的工作由子进程来处理.

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include

/* Linux 的默任个人的邮箱地址是 /var/spool/mail/用户的登录名 */

#define MAIL "/var/spool/mail/hoyt"

/* 睡眠10秒钟 */

#define SLEEP_TIME 10

main(void)
{
pid_t child;

if((child=fork())==-1)
{
printf("Fork Error:%s\n",strerror(errno));
exit(1);
}
else if(child>0)
while(1);
if(kill(getppid(),SIGTERM)==-1)
{
printf("Kill Parent Error:%s\n",strerror(errno));
exit(1);
}
{
int mailfd;

while(1)
{
if((mailfd=open(MAIL,O_RDONLY))!=-1)
{
fprintf(stderr,"%s","\007");
close(mailfd);
}
sleep(SLEEP_TIME);
}
}
}



你可以在默认的路径下创建你的邮箱文件,然后测试一下这个程序.当然这个程序还有很多地方要改善的.我们后面会对这个小程序改善的,再看我的改善之前你可以尝试自己改善一下.比如让用户指定邮相的路径和睡眠时间等等.相信自己可以做到的.动手吧,勇敢的探险者.

好了进程一节的内容我们就先学到这里了.进程是一个非常重要的概念,许多的程序都会用子进程.创建一个子进程是每一个程序员的基本要求!