进程笔记

##进程控制

#进程标识符
    #include <unistd.h>
    1. pid_t getpid(void); 获取当前进程的ID
    2. pid_t getppid(void); 获取父进程的ID
    3. uid_t getuid(void); 获取进程实际用户ID
    4. uid_t geteuid(void); 获取进程的有效用户ID
    5. gid_t getgid(void); 获取进程的实际组ID
    6. gid_t getegid(void); 获取进程的有效组ID
    7. pid_t fork(void); 创建一个新进程
        创建进程后,两个进程谁先执行是不确定的
        IO是共享的,文件锁不会被继承,其他资源为拷贝
    8. vfork 创建一个新进程
        此函数不拷贝资源副本,且此函数保证子进程先执行

#进程退出 
    exit(0); 正常退出,清理运行环境
    _Exit(); ISO C _exit(); POSIX 函数 不清理运行环境
    0 为正常退出 其他说明为错误退出
    abort(); 产生SIGABRT信号,系统默认处理信号来停止

#父子进程

　　wait 在 SIGCHLD  信号中处理避免阻塞问题

    #include <sys/wait.h>
    父进程比子进程先停止,子进程的父进程将改为init PID:1
    子进程比父进程先停止,子进程僵死Z,需要父进程处理:
    1. pid_t wait (int *statloc); 
        等待任何一个进程退出,进程阻塞
    2. pid_t waitpid(pid_t pid,int *statloc,int option);
         等待指定进程退出
         pid = -1 与 wait 一样 
         pid=0 同组子进程 
         pid>0||pid<-1 指定pid的子进程
         option WCONTINUED 作业控制 WONHANG 不阻塞返回:0 WUNTRACRD 作业控制未报告返回
　　


         
    处理 wait函数返回
        判断statloc 值
        WIFEXITED(statloc); 子进程正常终止
        WIFSIGNALED(statloc); 子进程异常中止,以下为辅助宏:
            WTERMSIG(statloc); 获取终止子进程的信号编号
            WCOREDUMP(statloc); 判断是否产生core文件(不是所有平台都有)
        WIFSTOPPED(statloc); 子进程处于暂停状态
        WIFCONTINUED(statloc);作业控制继续    
    
    3. int waitid(idtype_t idtype,id_t id.siginfo *infop,int options);
        类似waitpid 功能
        idtype_t 可选值 P_PID : 指定子进程ID P_PGID :指定组进程子ID P_ALL :何以子进程
        *infop 返回子进程的状态信息
        options 可选值 WCONTINUED WEXITED WONHANG WNOWAIT WSTOPPED
    4. pid_t wait3(int & statloc,int options,struct rusage &rusage);
    5. pid_t wait4(pid_t pid,int *statloc,int options,struct rusage *rusage);

#竞争条件
    由于两个进程谁先执行,所以进程间要相互依赖时候,需要相互等待

#exec函数,返回为子指定程序的exit值
    #include <unistd.h>
    1. int execl(const char* pathname,const char * arg,.../*(char *)0*/);
    2. int execv(const char* pathname,char * const argv[]);
    3. int execle(const char * pathname,const char *arg,...
                   /*(char *)0,char * const envp[] */);
    4. int execve(const char *pathname,char * const argv[],char * const envp[]);
    5. int execlp(const char * filename,const char *arg,.../*(char *)0 */);
    6. int execvp(const char * filename,char * const argv[]);

#更改用户ID和组ID 无权限修改后值不变
    #include <unistd.h>
    1. int setuid(uid_t uid);
    2. int setgid(gid_t gid); 
    3. int seteuid(uid_t uid); 
    4. int seteuid(uid_t uid); 
    
    备注:
    root 或chmod u+s 修改实际用户
    root 或chmod g+s 修改实际用户组

#解析器文件:
    #include <stdlib.h>
    int system(const char *cmdstring);
    有调用此函数的程序禁止给root权限

#用户标识:
    #include <unistd.h>
    char * getlogin(void); 出错返回NULL

#进程时间: 子进程清0
    #include <sys/times.h>
    clock_t times(struct tms *buf); 填写当前CPU时间
        struct tms{
            clock_t tms_utime;
            clock_t tms_stime;
            clock_t tms_cutime;
            clock_t tms_cstime;
        };
    clock_t 为滴答数,转换秒处于系统每秒滴答数:sysconf(_SC_CLK_TCK);
    

##进程关系

#进程组
    与统一作业关联,可以接收来自同一终端的各种信号
    进程组ID默认等于其进程ID
    #include <unistd.h>
    pid_t getpgrp(void); 取得当前进程的进程组ID
    pid_t getpgid(pid_t pid); 获取指定进程的进程组ID 0等于getpgrp
    int setpgid(pid_t pid,pid_t pgid); 设置进程的进程组ID

#会话
    多个进程组 组成一个会话
    #include <unistd.h>
    pid_t setsid(void); 设置一个新会话
    pid_t getsid(pid_t pid); 获得一个会话ID

    
##信号
    linux:  <bits/signal.h> 
    maxos&&freebsd: <sys/signal.h>
    solaris: <sys/iso/signal_iso.h>
    #include <signal.h>
    子进程将继承父进程的信号处理方法
#UNIX系统信号(具体:**)
    SIGKILL 终止信号
    SIGCHLD 子进程终止向父进程发送的信号
    SIGCLD 系统V的子进程终止信号(不要用)

#signal 函数
    1. void (*signal(int signo,void(*func)(int)))(int);
    
    2. typeof void sigfun(int); 
        sigfun * signal(int,sigfun *);

#系统信号处理函数(宏)
    SIG_ERR
    SIG_DFL 
    SIG_IGN 

#可重入函数
    因为无法预知程序执行情况,所以在实现信号处理函数时候,不要使用不可重入函数

#可信信号术语
    重复多个相同信号(未处理的时候)只保留传送一个,信号传送没有顺序

#发送信号
    #include <signal.h>
    int kill (pid_t pid,int signo); 向指定进程发送信号,需要权限
        pid >0 发送信号到指定进程
        pid==0 发送给自己
        pid ==-1 给所有有权限发送信号的进程发送信号
        pid <0 pid的绝对值发送信号
    int raise(int signo); 给自己发送信号

    #include <unistd.h>
    unsigned int alarm(unsigned int seconds); 设置计时器
        但上一个计时器没完成,在调用者复位定时器重新计时
    int pause(void); 产生一个暂停信号
    
#信号集 作用,告诉内核不可以发生该信号集的信号
    #include <signal.h>
    int sigemptyset(sigset_t *set); 清除所有信号
    int sigfillset(sigset_t *set); 重置信号
    int sigaddset(sigset_t *set,int signo); 添加信号
    int sigdelset(sigset_t *set,int signo); 删除信号
    int sigismember(const sigset_t *set,int signo); 检查是否有指定信号
    
    int sigprocmask(int how,const sigset_t *restric set,sigset_t *restirc oset);
        把建立好的信号提交给内核或从内核取出当前的屏蔽信号
        oset 非空,当前进程的屏蔽信号通过oset返回
        set 非空,根据how的指示来修改当前的屏蔽信号 (对于SIGKILL SIGSTOP无效)
        how 取值: SIG_BLOCK 新加新的屏蔽信号 (并集)
                  SIG_UNBLOCK 删除指定的屏蔽信号 (交集)
                  SIG_SETMASK 用当前屏蔽信号代替原来的屏蔽信号
    int sigpending(sigset_t *set);
        当信号被屏蔽之后,只是不传送给程序,信号在内核阻塞
        调用此程序可以获取被阻塞的这些没有处理的信号
        当屏蔽取出之后,信号将立即会被传送,相当于调用sigprocmask解除屏蔽后执行
        
#新信号处理函数
    #include <signal.h>
    int sigaction(int signo,const struct sigaction *restrict act,
                  struct sigaction * restrict oact);
        信号处理函数设置,可以代替signal函数
        signo 信号编号
        act 非空,修改信号处理动作
        oact 非空.返回原来的处理动作
        struct sigaction{
            void (*sa_handler)(int);/*信号处理函数*/
            sigset_t sa_mask; 
                /*发生信号处理时,将该信号添加到屏蔽信号集,必须初始化0
                返回时候恢复原信号集(为了保证未返回时候正常,需要使用siglongjmp函数),
                可以让某些信号在此信号之后触发*/
            int sa_flags;
                /*对信号处理的选项,对信号的发生的调整,
                可以多选值,用 | 连接参考page 262,表10-5*/
            void (*sa_sigaction)(int,siginfo_t *,void *);
            /*但sa_flags 为SA_SIGINFO时候用该函数处理信号
              用此函数处理信号可以得到产生此信号发生时的相关信息
              关于siginfo_t 的结构可以参考page 263*/
        }
#sigsetjmp与siglogjmp 函数
    但信号进入信号处理函数前,当前信号会被添加到信号屏蔽集里
    但时候logjmp跳出该信号处理函数时候,有些系统不会将当前信号从信号屏蔽里移除
    所以为了兼容,在信号处理函数里面,使用siglogjmp跳转程序
    siglogjmp 还会恢复sigsetjmp保留的关键子
    #include <setjmp.h>
    int sigsetjmp(sigjmp_buf env,int savemask); 设置一个跳转点
    void siglongjmp(sigjmp_buf env,int val); 跳转到指定跳转点

#sigsuspend函数
    #include <signal.h>
    int sigsuspend(const sigset_t *sigmask);
        sigmask 为提供给内核的屏蔽信号集
        该函数的作用是在接到一个信号之前将程序挂起,
        直到接到一个信号处理函数处理完后返回
        作用是防止信号冲突程序被挂起