Linux进程管理

一、fork函数

功能说明

一个进程，包括代码、数据和分配给进程的资源。fork（）函数通过系统调用创建一个与原来进程几乎完全相同的进程，也就是两个进程可以做完全相同的事，但如果初始参数或者传入的变量不同，两个进程也可以做不同的事。
当程序执行到fork函数时会复制一份原来的进程（创建一个新的进程），旧进程（父进程）和新进程（子进程）会继续执行fork之后的代码,父子进程执行的顺序未知。

简单例子

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/*简单了解fork函数的功能*/
/*父进程与子进程的执行顺序未知*/
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
	int flag;//flag用于区别创建的子进程
	flag = fork();//创建子进程
	if (flag == 0)
	{
		//子进程child_1
		printf("This is child_1 process %d\n",flag);
		flag++;
		if (fork() == 0) //在子进程下创建新的子进程child_2
		printf("This is child process of child_1\n");
		//进程 child_1
		else printf("This is child_1 process %d\n",flag);
	}
	else
	{
		//父进程
		printf("This is parent process\n");
	}
	
	return 0;
}

运行结果如下：

二、exec函数族

功能说明

fork()函数通过系统调用创建一个与原来进程（父进程）几乎完全相同的进程（子进程是父进程的副本，它将获得父进程数据空间、堆、栈等资源的副本。注意，子进程持有的是上述存储空间的“副本”，这意味着父子进程不共享这些存储空间。linux将复制父进程的地址空间内容给子进程，因此，子进程由了独立的地址空间。），也就是这两个进程做完全相同的事。

正因为fork函数创建的子进程几乎等同于父进程的副本，所以我们更希望子进程可以执行不一样的操作，可以装入和运行其它程序（子进程替换原有进程，和父进程做不同的事）,使用exec函数就可以执行和父进程不一样的操作。

使用方法

头文件 #include <unistd>
函数说明 执行文件
函数原型 int execl(const char *pathname, const char *arg, ...)
int execv(const char *pathname, char *const argv[])
int execle(const char *pathname, const char *arg, ..., char *const envp[])
int execve(const char *pathname, char *const argv[], char *const envp[])
int execvp(const char *filename, char *const argv[])
int execlp(const char *filename, const char *arg, ...)
函数返回值 成功：函数不会返回
出错：返回-1，失败原因记录在error中

命名语法

前4位 统一为：exec
第5位 l：参数传递为逐个列举方式 execl、execle、execlp
v：参数传递为构造指针数组方式 execv、execve、execvp
第6位 e：可传递新进程环境变量 execle、execve
p：可执行文件查找方式为文件名 execlp、execvp
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/*程序执行execlp函数和execv函数*/
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
	pid_t pid;
	
	if((pid = fork()) < 0)//创建子进程child_1
	{
		//错误处理
		perror("fork");
		exit(0);
	}
	if(pid == 0)
	{
		//子进程child_1
		printf("\nThis is child_1 process\n");
		if(execlp("pwd","pwd",NULL) < 0)//转入执行pwd命令
		{
			perror("execlp");
			exit(0);
		}
		printf("never be displayed");
	}
	
	//创建以NULL结尾的字符串数组指针以便execv函数使用
	char *arg[] = {"ls",NULL};
	if((pid = fork()) < 0)//创建子进程child_2
	{
		perror("fork");
		exit(0);
	}
	if(pid == 0)
	{
		//子进程child_2
		printf("\nThis is child_2 process\n");
		if(execv("/bin/ls",arg) < 0)//转入执行ls命令
		{
			perror("execv");
			exit(0);
		}
		printf("never be displayed");
	}
	
	return 0;
}

运行结果如下：

三、singal函数

功能说明

通过signal函数可以设置系统对于某一信号的对应的操作
所在函数库：#include <signal.h>
使用原型：signal(int signum,sighandler_t handler)
参数说明：
signum：信号编号
handler的取值：
忽略该信号：SIG_IGN
执行系统默认动作：SIG_DFL
自定义信号处理函数：信号处理函数名

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#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
//注册printsignum函数以便使用
void printsignum(int SignNum)
{
	printf("The signal number is %d\n",SignNum);
}
int main()
{
	printf("This is a process\n");
	signal(SIGINT,printsignum);//注册SIGINT信号,键接收到该信号后会执行printsignum函数
		while(1)		//键入ctrl+c 执行pirntsignum函数
			sleep(1);
	printf("Never be displayed\n");
	
	return 0;
}

运行结果如下：

四、make函数的使用

功能说明

使用make命令，系统会在当前目录下寻找Makefile的文件，并对它进行解释，处理，并执行相关动作。

简单例子

主程序main通过调用函数function_A执行相关操作

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#include <stdio.h>
int main()
{
	//主函数中调用函数function_A
	function_A();
	
	return 0;
}

函数function_A在同一目录下的另一c文件function_A.c中

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#include <stdio.h>
void function_A()
{
	//输出相关文字
	printf("This is function_A\n");
}

在同一目录下的makefile文件内容如下

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all: main.c function_A.c
	gcc -o all main.c function_A.c #次行以tab开头

在此目录下键入make命令，发现目录下生成了名为all的可执行文件，执行这个文件，观察到所需的操作已经执行，结果如下：