UNIX高级环境编程 第8章 进程控制

8.2 进程标示

ID为0的进程通常是调度进程（交换进程），属于内核的一部分。
ID为1的进程是init进程，在自举过程结束时由内核调用，该进程读写系统初始化文件，将系统引导至一个状态（如多用户）。 它是一个普通用户进程，但以超级用户特权运行。

8.3 函数fork

函数声明：

#include <unisted.h>
pid_t fork();

特性

• fork函数被调用依次，返回两次

• 父进程的所有文件描述符被复制到子进程，即父子进程每个打开的文件描述符共享一个文件表项。一个重点是父子进程共享一个文件偏移量。
  

• 注意子进程继承了父进程的哪些资源以及两者之间的不同

子进程的继承

• 继承

     实际用户ID、有效用户ID、实际组ID、有效组ID
     设置用户ID标志和设置组ID标志
     附加组ID
     会话ID
     控制终端
    
     当前工作目录、根目录
     环境
     文件模式的创建屏蔽字
     共享存储段
     资源限制
  
     信号屏蔽和安排
     对任一打开文件描述符的执行时关闭（close-on-exec）标志

• 不继承

     进程ID
     子进程的运行时间信息
     
     父进程设置的文件锁
     父进程的未处理信号集
     父进程的未处理闹钟
  

8.4 函数 vfork

特性

• 在子进程调用exec或exit之前，它在父进程的空间中运行

• vfork的使用要慎重：在子进程调用exec或exit之前，子进程若修改数据，则父进程的数据也会改变。

• vfork保证子进程先运行，在它调用exec或exit之后父进程才可能被调用运行。

8.5 函数exit

正常终止

• main函数中return返回

• 调用exit()

• 调用_Exit()、_exit()

• 最后一个线程返回

• 最后一个线程调用phread_exit()

异常终止

• 调用abort

• 进程收到某些信号，使进程退出

• 最后一个线程对取消做出反应 pthread_cancel()

进程终止时保留的资源

• 进程ID

• 该进程的终止状态

• 该进程使用的CPU时间总量

僵尸进程
子进程终止，但父进程没有利用wait或waitpid获取子进程终止状态
避免出现僵尸进程的方法：
---1. 用wait或waitpid回收终止进程的资源
---2. 编写如下代码

int main(){
    pid_t pid1;
    if ((pid = fork) == 0){ // for simplicity, not take "pid < 0" into consideration
        pid_t pid2;
        if ( (pid2 = fork()) == 0){
            while(1){
               /* grandchild func*/
            }
        }
        exit(0);
    }
    if (wait(NULL) != pid1)
        err_sys("wait err.");

    while(1){
        /*main thread func*/
    }
    exit(0);
}

代码示意图
child1提前终止时，child2的父进程变成了init，当child2终止时，init调用wait回收僵尸进程的资源

8.6 函数wait和waitpid

pid_t wait(int *status);
pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);

pid:
---1. pid == -1 ,等待任意进程
---2. pid > 0 , 等待进程pid
---3. pid == 0 , 等待本进程组的任意进程
---4. pid < -1, 等待组ID等于pid绝对值的任一进程

option:
---1. WNOTHANG 没有进程报告状态则立即返回
---2. WCONTINUED
---3. WUNTRACED 子进程由于SIGTTIN、SIGTTOU、SIGTSTP或SIGSTOP信号进入暂停状态　
---4. 0 　

status：

返回值
wait: 唯一的出错是进程没有子进程，errno = ECHILD
waitpid: 指定的进程或进程组不存在或没有权限调用，则会出错

8.7 函数waitid

8.8 函数wait3和wait4

8.10 函数exec

六个exec最终调用execve函数
v: vector
l: list
e:environment
p:path (not pathname)

基本的进程控制原语： fork, exec, wait, exit
execl execle execlp的命令行参数格式：
char* arg0, char* arg1, ..., char* argn, (char*)0

新程序从调用进程继承的属性：
进程ID和父进程ID
实际用户ID和实际组ID 注意：SUID没有继承
添加组ID
进程组ID
对话期ID
控制终端
当前工作目录
根目录
资源限制
闹钟尚余留的时间
文件方式创建屏蔽字
文件锁
进程信号屏蔽
未决信号
tms_utime, tms_stime, tms_cutime以及tms_ustime值

8.11 更改用户ID和更改组ID

int setuid(uid_t uid);
int setgid(gid_t uid);

int seteuid(uid_t uid);
int setegid(gid_t uid);

int setreuid(uid_t ruid,uid_t euid); 
int setregid(uid_t ruid,uid_t euid);

int getresuid(uid_t ruid,uid_t euid,uid_t suid);
int getresgid(uid_t rgid,uid_t egid,uid_t sgid);

ruid、euid、suid转换