【linux】进程控制(2)

3. 进程等待

  1. 是什么

通过系统调用 wait/waitpid 对子进程的退出状态进行检测和回收的功能

  1. 为什么

僵尸进程无法杀死,通过进程等待来杀掉它,进而解决内存泄漏的问题

(一)进程等待的方法

a. wait :

代码

wait :

等待任意一个子进程

注意:

如果子进程不退出,父进程调用wait的时候,也不会返回,父进程会一直等待子进程,默认状态为阻塞状态

b. waitpid

pid_ t waitpid(pid_t pid, int *status, int options)

(一) 返回值:

  1. 当正常返回的时候waitpid返回收集到的子进程的进程ID
  2. 如果设置了选项WNOHANG,而调用中waitpid发现没有已退出的子进程可收集,则返回0;

如果调用中出错,则返回-1,这时errno会被设置成相应的值以指示错误所在

(二) 参数:

  1. pid:
  • pid = -1 ,等待任一个子进程 (与wait等效)
  • pid > 0 ,等待其进程ID与pid相等的子进程
  1. status:
  • WIFEXITED(status): 若为正常终止子进程返回的状态,则为真(查看进程是否是正常退出)
  • WEXITSTATUS(status): 若WIFEXITED非零,提取子进程退出码(查看进程的退出码)
  1. options:

等待方式

options = 0 , 进行阻塞等待 (父进程会一直等待它的子进程)

options = WNOHANG 非阻塞轮询

  • WNOHANG: 若pid指定的子进程没有结束,则waitpid()函数返回0,不予以等待。若正常结束,则返回该子进程的ID 。若函数调用失败,则返回值小于0

注意:

  • 如果子进程已经退出,调用wait/waitpid时,wait/waitpid会立即返回,并且释放资源,获得子进程退

出信息

  • 如果在任意时刻调用wait/waitpid,子进程存在且正常运行,则进程可能阻塞
  • 如果不存在该子进程,则立即出错返回

(二)获取子进程 status

wait和waitpid,都有一个status参数,该参数是一个输出型参数,由操作系统填充

  1. 如果传递NULL,表示不关心子进程的退出状态信息;否则,操作系统会根据该参数,将子进程的退出信息反馈给父进程
  2. status不能简单的当作整形来看待,可以当作位图来看待,具体细节如下图(只研究status低16比特

位)

4. 进程程序替换

(一)替换原理

  1. 用fork创建子进程后执行的是和父进程相同的程序(但有可能执行不同的代码分支),子进程往往要调用一种exec函数
  2. 以执行另一个程序。当进程调用一种exec函数时,该进程的用户空间代码和数据完全被新程序替换 ,从新程序的启动例程开始执行。调用exec并不创建新进程,所以调用exec前后该进程的id并未改变
  3. 发生程序替换,环境变量的信息不会被替换

单进程版程序替换

注意:

  1. 替换的是数据和代码,没有创建新的进程PCB
  2. 程序替换成功之后,exec函数后面的代码不会被执行;替换失败,exec函数后面的代码继续被执行(成功没有返回值,失败才有返回时)

(二)替换函数

有六种以exec开头的函数,统称exec函数

#include <unistd.h>`

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

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

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

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

int execvp(const char *file, char *const argv[]);
execl 举例

l : 像列表一样列出来 (arg 参数)

path : 代表所执行的进程的路径 , arg : 代表要执行的进程以及指令(以 NULL 结尾)
execlp 举例

p : 在PATH 路径下找需要的进程

execle 举例

e : 必须自己传环境变量参数

注意:

如果我们传入自定义的环境变量参数,则替换进程的环境变量直接被参数覆盖

execv 举例

v : 像 vector一样存储(以 NULL 结尾)

(三)函数解释

这些函数如果调用成功则加载新的程序从启动代码开始执行,不再返回 ;如果调用出错则返回-1

所以exec函数只有出错的返回值而没有成功的返回值

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