Linux程序控制概述

linux手冊中詳細地描述了每個系統呼叫，感興趣的話可以參考。

linux中每個程序都有乙個唯一的正數程序id，通過getpid以及getppid可以得到呼叫程序的pid以及其父程序的pid。

#include
#include
pid_t getpid
(void);
pid_t getppid
(void);
// 返回：呼叫者或其父程序的pid

程序可以呼叫exit函式終止自己，status表示程序的退出狀態，從主程式返回乙個數值同樣可以設定程式的退出狀態。

#include
exit
(int status)
;// 該函式不返回

父程序通過呼叫fork函式建立乙個新的執行的子程序。

#include #include pid_t fork (void);

// 返回：子程序返回0，父程序返回子程序的pid，如果出錯，則為-1

fork函式建立出的新程序會得到與父程序相同的使用者級虛擬位址空間，包括**、資料段、堆、共享庫以及使用者佔，也會獲得相同的開啟的檔案描述符的副本。fork函式也非常令人迷惑，它只被呼叫一次，卻返回兩次，一次在父程序中（返回子程序pid），一次在子程序中（返回0）。因為父程序中的返回值總是不為0（子程序pid或-1），因此可以以此判斷程式是在父程序還是子程序中執行。呼叫fork的程式往往有如下特點：

int
main()

上述**中，第乙個fork被父程序執行，建立了乙個子程序child_1；第二個fork被父程序和子程序child_1執行，建立了子程序child_2以及子程序child_3，因此共建立了三個子程序，加上乙個父程序共四個程序。其輸出結果如下：

hello world! hello world2! hello world2! hello world3! hello world3! hello world3!

hello world3!

終止的子程序需要被父程序**，否則會成為僵死（zombie）程序。父程序終止時，init程序（所有程序的祖先）會成為其未結束或**的孤兒程序的養父。若父程序未**其僵死程序就終止，那麼init程序會**它。即便僵死程序沒有執行，它也會消耗系統資源，因此長時間執行的程式總是應當**它的僵死程序。乙個程序通過呼叫waitpid函式燈帶它的子程序終止或停止：

#include
#include
pid_t waitpid
(pid_t pid,
int*statusp,
int options)
;pid_t wait
(int
*statusp)
;// 等價於 waitpid(-1, &status, 0)
// 返回：若成功**，則為子程序pid，如果 wnohang，則為0，其它錯誤，則為-1

pid 指定等待集合成員

pid>0，等待集合是乙個pid=pid的子程序

pid=-1，等待集合是其所有子程序

statusp 檢查已**子程序的退出狀態，包括wifexited wexitstatus wifsignaled等多個值，見參考。

options 可以用來修改函式行為，這些選項可以通過或運算組合起來

wnohang 若等待集合中的任何子程序都未終止，那麼立即返回

wuntraced 掛起呼叫程序，若等待集合中的乙個程序終止或停止，則返回其pid

wcontinued 掛起呼叫程序，直到等待集合中乙個正在執行的程序終止或等待集合中乙個被停止的程序收到sigcont訊號重新執行。

#include
unsigned
intsleep
(unsigned
int secs)
;// 返回：剩下的要休眠的秒數
intpause
(void);
// 返回：-1

sleep函式會掛起當前程序直到時間到或者被訊號中斷，而pause則掛起程序直到程序收到乙個訊號。

execve函式在當前程序上下文載入並執行乙個新程式，與fork不一樣，該函式呼叫成功後從不返回：

#include intexecve (const char *filename, const char *ar**, const char *envp)

;// 如果成功，則不返回，如果錯誤，返回-1

引數中的ar**表示待執行程式的命令列引數，envp表示環境變數，與waitpid一樣，該函式也有許多版本，詳細資訊可以參考(execve)[如下**展示了使用fork在子程序中通過execve呼叫linux下ps命令（程式未包含錯誤處理，僅供參考）：

#include
#include
#include
#include
intmain()
;char
*nenv=
;execve
("/bin/ps"
, nar**, nenv)
;// execve不返回，控制流不會到這裡
printf
("!!!this printf will not run!!!");
}// 休眠等待子程序執行
sleep(2
);if(pid ==
waitpid(-
1,null,0
))printf
("child process: %ld recycled, exit now...\n",(
long
)pid)
;return0;
}

上述程式的輸出：

this process will run ps -ef in child process: uid pid ppid c stime tty time cmd root 1 0 0 21:31 ? 00:00:00 /init root 7 1 0 21:31 tty1 00:00:00 /init eric 8 7 0 21:31 tty1 00:00:00 -bash eric 94 8 0 22:40 tty1 00:00:00 ./a.sh eric 95 94 0 22:40 tty1 00:00:00 /bin/ps -ef

child process: 95 recycled, exit now...

可以看到，pid為94的程序建立了子程序95，並在子程序中執行了/bin/ps -ef命令列印出了系統中的程序資訊。

本文講述了linux中程序控制較為基本的函式，這些函式能夠用來建立、休眠、終止、**程序等。程序控制往往需要與訊號（signal）以及程序間通訊（ipc interprocess communication）如訊息佇列等配合使用，相關部落格也會在接下來的學習過程中寫一寫。

Linux程序控制概述

linux 程序控制

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