1、进程的概念
Linux操作系统是面向多用户的.在同一时间可以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,都有程序和进程的概念.那么什么是程序,什么是进程呢? 通俗的讲程序是一个包含可以执行代码的文件,是一个静态的文件.而进程是一个开始执行但是还没有结束的程序的实例.就是可执行文件的具体实现. 一个程序可能有许多进程,而每一个进程又可以有许多子进程.依次循环下去,而产生子孙进程. 当程序被系统调用到内存以后,系统会给程序分配一定的资源(内存,设备等等)然后进行一系列的复杂操作,使程序变成进程以供系统调用.在系统里面只
有进程没有程序,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,而完成表示进程已经结束了系统正在回收资源. 关于进程五个状态的详细解说我们可以看《操作系统》上面有详细的解说。
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可以得到进程的ID,而getppid可以得到父进程(创建调用该函数进程的进程)的ID.
#include ＜unistd＞ pid_t getpid(void); pid_t getppid(void); |
进程是为程序服务的,而程序是为了用户服务的.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所有者.相应的每一个用户也有一个用户ID.通过系统调用getuid可以得到进程的所有者的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还有一个有效用户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我们可以得到进程的有效用户ID. 和用户ID相对应进程还有一个组ID和有效组ID系统调用getgid和getegid可以分别得到组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),这个时候我们可以调用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函数就可以了.
#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.
#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); |
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