系统编程之进程的创建.僵尸与孤儿进程

　

一.进程

　　　　　

       进程是正在执行的程序实例。执行程序时，内核会将程序代码载入虚拟内存，为程序变量分配空间，在内核中建立相应的数据结构，以记录与进程有关的各种信息（比如，进程ID、用户ID、组ID以及终止状态等）

          在内核看来，进程是一个个实体，内核必须在它们之间共享各种计算机资源。对于像内存这样的受限资源来说，内核一开始会为进程分配一定数量的资源，并 在进程的生命周期内，统筹该进程和整个系统对资源的需求，对这一分配进行调整。程序终止时，内核会释放所有此类资源，供其他进程重新使用。其他资源（如 CPU、网络带宽等）等属于可再生资源，但必须在所有进程间平等共享。

　　　我们可以通过ps -aux来打印当前的所有进程，其中状态具体表示为：S表示睡眠，R表示可运行，D表示等待，T表示停止，Z表示死进程或僵尸进程，PID表示进程号，PPID表示父进程号。接下来打印当前程序的进程号和父进程号：

　　　　

  1 #include <stdio.h>
  2 #include <sys/types.h>
  3 #include <unistd.h>
  4 
  5 //typedef unigned int pid_t
  6 int main(void)
  7 {
  8     pid_t self_pid =  getpid();
  9     pid_t parent_pid = getppid();
 10 
 11     printf("self_pid = %d
", self_pid);
 12     printf("parent_pid = %d
", parent_pid);//bash
 13 
 14     return 0;
 15 }
~                                                                                    
~                                                                                    
~             

　　二：创建新进程：

　　　　创建一个新的进程可以分为三种方法：systeme(),exel()族,fork();

　　　　1,system()

　　　　　　system()函数调用“/bin/sh -c command”执行特定的命令，阻塞当前进程直到command命令执行完毕

　　　　　　　　以下是通过system来打印当前的路径:

　　　　　　

  1 #include <stdio.h>
  2 #include <sys/types.h>
  3 #include <unistd.h>
  4 #include <stdlib.h>
  5 
  6 //typedef unigned int pid_t
  7 int main(void)
  8 {
  9     printf("execute this command
");
 10     system("pwd");
 11     printf("Over
");
 12 
 13 
 14     return 0;
 15 }
~                                                                                    
~                                                                                    
~                                                                                    
~    

　　　　运行结果：

　　　　　　

　　

　　　　2.exel族(execl、execlp、execle、execv、execvp）

　　　　execl系列函数是替换类创建进程，即在创建进程的同时，把以前的进程干掉，其具体的原型为：

　　

    　　　　　　原型：

　　　　　　　　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[]);

　　　　　　以下是 execl创建进程：

　　　　　　

  1 #include <stdio.h>
  2 #include <sys/types.h>
  3 #include <unistd.h>
  4 #include <stdlib.h>
  5 
  6 //typedef unigned int pid_t
  7 int main(void)
  8 {
  9     printf("execute this command
");
 10     execlp("ls","ls","-l", (char *)0);
 11     printf("Over
");
 12 
 13 
 14     return 0;
 15 }

　　　　　　运行结果：

　　　　

　　　　可以发现，以前应该打印的over那句，没有打印，这就是因为被他的子进程干掉了。

　　　　3.fork孤儿进程

　　　　在fork函数之前，需要了解两个概念：第一个是孤儿进程：就是一个进程的父进程比子进程先要退出，

　　　　以下是一个孤儿进程的实例：

　　　　

  1 #include <stdio.h>
  2 #include <sys/types.h>
  3 #include <unistd.h>
  4 #include <stdlib.h>
  5 
  6 //fork---->孤儿进程，僵尸进程，
  7 
  8 int main(void)
  9 {
 10     pid_t pd = 0;
 11     int status = 0;
 12 
 13     pd = fork();
 14 
 15     if(0 > pd)
 16     {
 17         perror("fork");
 18         exit(EXIT_FAILURE);//--->return 
 19     }
 20 
 21     if(0 == pd)
 22     {
 23         printf("this is child process:%d
", getpid());
 24         printf("my parent process id:%d
", getppid());
 25         //sleep(5);
 26         exit(9);
 27     }
 28     //子进程程序
 29     else if(0 < pd)
 30     //pd > 0
 31     {
 32         //  wait(&status);//回收子进程资源
 33         //printf("status is %d
", status>>8);
 34         printf("this is parent process:%d
", getpid());
 35         printf("my parent process id:%d
", getppid());
 36         //sleep(1);
 37     }
 38     //父进程程序    
 39 
 40 
 41     return 7;
 42 }

　　　　

　　　　运行结果：

　　　　

　　　　     可以看到首先打印的是父进程，在打印的是子进程，子进程的父进程号为 1，1是init进程，也是所有进程的祖先进程。

　　　　当一个进程成了孤儿进程之后，都会有init进程来回收所有的资源，所以说，孤儿进程的资源不会存在浪费。

　　　　4.fork僵尸进程

　　　　　当一个进程结束，而父进程却没有调用wait函数来回收进程的资源。这个进程叫做僵尸进程.

　　　　　以下是一个僵尸进程的实例，让父进程睡秒之后再退出！

　　　　　　

  1 #include <stdio.h>
  2 #include <sys/types.h>
  3 #include <unistd.h>
  4 #include <stdlib.h>
  5 
  6 //fork---->孤儿进程，僵尸进程，
  7 
  8 int main(void)
  9 {
 10     pid_t pd = 0;
 11     int status = 0;
 12 
 13     pd = fork();
 14 
 15     if(0 > pd)
 16     {
 17         perror("fork");
 18         exit(EXIT_FAILURE);//--->return 
 19     }
 20 
 21     if(0 == pd)
 22     {
 23         printf("this is child process:%d
", getpid());
 24         printf("my parent process id:%d
", getppid());
 25         //sleep(5);
 26         exit(9);
 27     }
 28     //子进程程序
 29     else if(0 < pd)
 30     //pd > 0
 31     {
 32         //wait(&status);//回收子进程资源
 33         //printf("status is %d
", status>>8);
 34         printf("this is parent process:%d
", getpid());
 35         printf("my parent process id:%d
", getppid());
 36         sleep(5);
 37     }
 38     //父进程程序    
 39 
 40 
 41     return 7;
 42 }
~             

　　　　运行结果：

　　　　

　　　　在父进程睡的这5S中可以看到26977的状态为僵尸态。

　　　　　为了避免这种僵尸状态的出现，造成资源的浪费，需要对子进程的进行“收尸”

　　　　一般父进程需要调用wait函数来等待子进程退出之后再退出。

　　　　接下来是一个正常退出的进程：

　　　　

  1 #include <stdio.h>
  2 #include <sys/types.h>
  3 #include <unistd.h>
  4 #include <stdlib.h>
  5 
  6 //fork---->孤儿进程，僵尸进程，
  7 
  8 int main(void)
  9 {
 10     pid_t pd = 0;
 11     int status = 0;
 12 
 13     pd = fork();
 14 
 15     if(0 > pd)
 16     {
 17         perror("fork");
 18         exit(EXIT_FAILURE);//--->return 
 19     }
 20 
 21     if(0 == pd)
 22     {
 23         printf("this is child process:%d
", getpid());
 24         printf("my parent process id:%d
", getppid());
 25         sleep(5);
 26         exit(9);
 27     }
 28     //子进程程序
 29     else if(0 < pd)
 30     //pd > 0
 31     {
 32         wait(&status);//回收子进程资源
 33         printf("status is %d
", status>>8);
 34         printf("this is parent process:%d
", getpid());
 35         printf("my parent process id:%d
", getppid());
 36     }
 37     //父进程程序    
 38 
 39 
 40     return 7;
 41 }
~                                                                                                                                                                                  
~                

　　　　运行结果：

　　　　

　　　　

　　　　可以看到父进程在5S之后等待子进程退出之后在退出！回收子进程的资源！

　　　　

　　　　　　

。