linux環(huán)境程序設(shè)計(jì)教學(xué)第15章進(jìn)程控制

第15章進(jìn)程控制Linux系統(tǒng)是多任務(wù)操作系統(tǒng)，可同時(shí)進(jìn)行多個(gè)程序完成多項(xiàng)工作。進(jìn)程是處于活動(dòng)狀態(tài)的程序，在操作系統(tǒng)的管理下，所有進(jìn)程共享計(jì)算機(jī)中的硬件資源。進(jìn)程作為系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的基本邏輯成員，不僅作為獨(dú)立個(gè)體運(yùn)行在系統(tǒng)上，而且還將相互競(jìng)爭(zhēng)系統(tǒng)資源。了解進(jìn)程的本質(zhì)對(duì)于理解、描述和設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件有著極為重要的意義，了解進(jìn)程的活動(dòng)狀態(tài)也有利于設(shè)計(jì)復(fù)雜的程序。本章將介紹Linux系統(tǒng)中進(jìn)程的概念和與進(jìn)程有關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)。15.1進(jìn)程的基本概念在討論進(jìn)程的基本概念之前，首先介紹兩種查看Linux系統(tǒng)中進(jìn)程信息的方法。本書(shū)3.2節(jié)介紹了在終端內(nèi)輸入命令ps

-e可列出所有進(jìn)程，ps命令的參數(shù)還有-f，顯示進(jìn)程的全部信息；-h不顯示進(jìn)程標(biāo)題列出所有進(jìn)程；-l，以長(zhǎng)格式顯示進(jìn)程，-w，以寬格式顯示進(jìn)程；-a顯示終端上的所有進(jìn)程，包括其它用戶(hù)的進(jìn)程；-r只顯示正在運(yùn)行的進(jìn)程；-x顯示沒(méi)有控制終端的進(jìn)程。在Dash主頁(yè)中搜索“系統(tǒng)監(jiān)視器”程序，打開(kāi)程序后可查看“進(jìn)程”選項(xiàng)卡內(nèi)的進(jìn)程信息。15.1.1進(jìn)程狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換進(jìn)程在生存周期中呈現(xiàn)出各種狀態(tài)及狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，這些信息反映了進(jìn)程獲取系統(tǒng)資源的情況。Linux系統(tǒng)的進(jìn)程狀態(tài)模型如表所示。狀態(tài)名稱(chēng)說(shuō)

明創(chuàng)建狀態(tài)進(jìn)程正在被Linux內(nèi)核創(chuàng)建就緒進(jìn)程還沒(méi)有開(kāi)始執(zhí)行，但相關(guān)數(shù)據(jù)已被創(chuàng)建，只要內(nèi)核調(diào)度它就立即可以執(zhí)行內(nèi)核狀態(tài)進(jìn)程在內(nèi)核狀態(tài)下運(yùn)行，被調(diào)度上CPU執(zhí)行用戶(hù)狀態(tài)進(jìn)程在用戶(hù)狀態(tài)下運(yùn)行，等待被調(diào)度上CPU執(zhí)行睡眠進(jìn)程正在睡眠，等待系統(tǒng)資源或相關(guān)信號(hào)喚醒喚醒正在睡眠的進(jìn)程收到Linux內(nèi)核喚醒的信號(hào)被搶先具有更高優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程強(qiáng)制獲得進(jìn)程的CPU時(shí)鐘周期僵死狀態(tài)進(jìn)程通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用結(jié)束，進(jìn)程不再存在，但在進(jìn)程表項(xiàng)中仍有記錄，該記錄可由父進(jìn)程收集15.1.1進(jìn)程狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換1．子進(jìn)程被Linux內(nèi)核調(diào)入CPU執(zhí)行的過(guò)程進(jìn)程的生命周期包括從創(chuàng)建到退出的全部狀態(tài)轉(zhuǎn)化，它的生命周期里并不一定要經(jīng)歷所有的狀態(tài)。父進(jìn)程創(chuàng)建子進(jìn)程，子進(jìn)程被Linux內(nèi)核調(diào)入CPU執(zhí)行的過(guò)程可用跨職能流程圖來(lái)反映，如后圖所示。15.1.1進(jìn)程狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換最初，父進(jìn)程通過(guò)fork系統(tǒng)調(diào)用創(chuàng)建子進(jìn)程，子進(jìn)程被創(chuàng)建后，處于創(chuàng)建狀態(tài)。Linux內(nèi)核為子進(jìn)程配置數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如果內(nèi)存空間足夠，子進(jìn)程在內(nèi)核中就緒，否則在Swap分區(qū)就緒。這時(shí)子進(jìn)程處于就緒狀態(tài)，等待Linux內(nèi)核調(diào)度。Linux內(nèi)核會(huì)為子進(jìn)程分配CPU時(shí)鐘周期，在合適的時(shí)間將子進(jìn)程調(diào)度上CPU運(yùn)行，這時(shí)子進(jìn)程處于內(nèi)核狀態(tài)，子進(jìn)程開(kāi)始運(yùn)行。被分配的CPU時(shí)鐘周期結(jié)束時(shí)，Linux內(nèi)核再次調(diào)度子進(jìn)程，將子進(jìn)程調(diào)出CPU，子進(jìn)程進(jìn)入用戶(hù)狀態(tài)。待子進(jìn)程被分配的下一個(gè)CPU時(shí)鐘周期到來(lái)時(shí)，Linux內(nèi)核又將子進(jìn)程調(diào)度到CPU運(yùn)行，使子進(jìn)程進(jìn)入內(nèi)核狀態(tài)。如果有其它的進(jìn)程獲得更高優(yōu)先級(jí)，子進(jìn)程的時(shí)鐘周期可能會(huì)被搶占，這時(shí)又會(huì)回到用戶(hù)狀態(tài)。15.1.1進(jìn)程狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換2．子進(jìn)程進(jìn)入睡眠狀態(tài)子進(jìn)程在運(yùn)行時(shí)，如果請(qǐng)求的資源得不到滿(mǎn)足將進(jìn)入睡眠狀態(tài)，睡眠狀態(tài)的子進(jìn)程被從內(nèi)存調(diào)換到Swap分區(qū)。被請(qǐng)求的資源可能是一個(gè)文件，也可能是打印機(jī)等硬件設(shè)備。如果該資源被釋放，子進(jìn)程將被調(diào)入內(nèi)存，繼續(xù)以系統(tǒng)狀態(tài)執(zhí)行，如圖所示。15.1.1進(jìn)程狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換3．子進(jìn)程結(jié)束子進(jìn)程可以通過(guò)exit系統(tǒng)調(diào)用結(jié)束，這時(shí)子進(jìn)程將進(jìn)入到僵死狀態(tài)，生命周期結(jié)束，如圖所示。子進(jìn)程在內(nèi)核中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)又被稱(chēng)為上下文。上下文包括3個(gè)部分，用戶(hù)級(jí)上下文是子進(jìn)程用戶(hù)空間的內(nèi)容，寄存器上下文是子進(jìn)程運(yùn)行時(shí)裝入CPU寄存器的內(nèi)容，系統(tǒng)級(jí)上下文是子進(jìn)程在Linux內(nèi)核中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。15.1.1進(jìn)程狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換子進(jìn)程切換時(shí)，CPU收到一個(gè)軟中斷，這時(shí)上下文將被保存起來(lái)，稱(chēng)之為保存現(xiàn)場(chǎng)。子進(jìn)程再次運(yùn)行時(shí)，上下文被還原到相關(guān)位置，稱(chēng)之為還原現(xiàn)場(chǎng)。整個(gè)過(guò)程稱(chēng)為上下文切換，保存上下文的數(shù)據(jù)空間稱(chēng)為u區(qū)，是Linux內(nèi)核為進(jìn)程分配的存儲(chǔ)空間。內(nèi)核在以下情況會(huì)進(jìn)行上下文切換操作：子進(jìn)程進(jìn)入睡眠狀態(tài)時(shí)。子進(jìn)程時(shí)鐘周期結(jié)束，被轉(zhuǎn)為用戶(hù)狀態(tài)時(shí)。子進(jìn)程再次被調(diào)度上CPU運(yùn)行，轉(zhuǎn)為系統(tǒng)狀態(tài)時(shí)。子進(jìn)程僵死時(shí)。15.1.2進(jìn)程控制?在Linux系統(tǒng)中，用戶(hù)創(chuàng)建子進(jìn)程的唯一方法就是使用fork系統(tǒng)調(diào)用。fork系統(tǒng)調(diào)用的流程如圖所示。15.1.2進(jìn)程控制首先，Linux內(nèi)核在進(jìn)程表中為子進(jìn)程分配一個(gè)表項(xiàng)，然后分配PID。子進(jìn)程表項(xiàng)的內(nèi)容來(lái)自父進(jìn)程，fork系統(tǒng)調(diào)用會(huì)將父進(jìn)程的進(jìn)程表項(xiàng)復(fù)制為副本，并分配給子進(jìn)程。然后，Linux內(nèi)核使父進(jìn)程的文件表和索引表的節(jié)點(diǎn)自增1，創(chuàng)建用戶(hù)級(jí)上下文。最后，將父進(jìn)程上下文復(fù)制到子進(jìn)程上下文空間中。fork系統(tǒng)調(diào)用結(jié)束后，子進(jìn)程的PID被返回給父進(jìn)程，而子進(jìn)程獲得的值為0。最簡(jiǎn)單的進(jìn)程控制為結(jié)束進(jìn)程，通過(guò)exit系統(tǒng)調(diào)用實(shí)現(xiàn)。進(jìn)程執(zhí)行exit系統(tǒng)調(diào)用后，Linux內(nèi)核將刪除進(jìn)程的上下文，但保留進(jìn)程表項(xiàng)，進(jìn)程處于僵死狀態(tài)。待合適的時(shí)候，再刪除進(jìn)程表項(xiàng)中的內(nèi)容，釋放進(jìn)程PID。父進(jìn)程與子進(jìn)程的同步是通過(guò)wait系統(tǒng)調(diào)用實(shí)現(xiàn)的。父進(jìn)程調(diào)用wait()函數(shù)后，父進(jìn)程的執(zhí)行被阻斷，直到子進(jìn)程進(jìn)入僵死狀態(tài)。這時(shí)，子進(jìn)程的退出參數(shù)可通過(guò)wait()函數(shù)返回給父進(jìn)程。wait系統(tǒng)調(diào)用常被用來(lái)判斷子進(jìn)程是否已結(jié)束。除此以外，進(jìn)程可使用exec系統(tǒng)調(diào)用運(yùn)行一個(gè)可執(zhí)行文件。該exec和fork系統(tǒng)調(diào)用的區(qū)別是，exec系統(tǒng)調(diào)用會(huì)結(jié)束原有進(jìn)程，使用更新上下文的內(nèi)容，并從頭開(kāi)始執(zhí)行一個(gè)新的進(jìn)程。兩個(gè)進(jìn)程之間并無(wú)父子關(guān)系。15.1.3進(jìn)程調(diào)度Linux系統(tǒng)是分時(shí)操作系統(tǒng)，Linux內(nèi)核可同時(shí)執(zhí)行多個(gè)進(jìn)程，并為每個(gè)進(jìn)程分配CPU時(shí)鐘周期。當(dāng)一個(gè)進(jìn)程的時(shí)鐘周期結(jié)束后，Linux內(nèi)核會(huì)調(diào)度另一個(gè)進(jìn)程上CPU執(zhí)行，如此往復(fù)。這種調(diào)度方法屬于多級(jí)反饋循環(huán)，Linux內(nèi)核會(huì)為每個(gè)進(jìn)程設(shè)定優(yōu)先級(jí)。如果有進(jìn)程處于較高的優(yōu)先級(jí)，那么它能夠搶占較低優(yōu)先級(jí)進(jìn)程的CPU時(shí)鐘周期。Linux系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)度包括兩個(gè)概念，分別是調(diào)度時(shí)機(jī)和調(diào)度算法。調(diào)度時(shí)機(jī)指進(jìn)程何時(shí)被調(diào)度上CPU執(zhí)行。例如，轉(zhuǎn)變?yōu)樗郀顟B(tài)的進(jìn)程將獲得較高的優(yōu)先級(jí)，一旦所需要的資源被釋放，該進(jìn)程可以立即被調(diào)度上CPU執(zhí)行。被搶占的進(jìn)程也將獲得一個(gè)較高的優(yōu)先級(jí)，搶占其CPU時(shí)鐘周期的進(jìn)程一旦轉(zhuǎn)為用戶(hù)狀態(tài)，被搶占的進(jìn)程立即轉(zhuǎn)為內(nèi)核狀態(tài)。調(diào)度算法所關(guān)心的內(nèi)容就是如何為進(jìn)程分配優(yōu)先級(jí)。為L(zhǎng)inux設(shè)計(jì)程序時(shí)，通常不需要人為地設(shè)置進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)，Linux系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)度機(jī)制可保證所有進(jìn)程都能獲得足夠的運(yùn)行時(shí)間。15.2進(jìn)程基本操作本節(jié)將通過(guò)介紹關(guān)于進(jìn)程操作的系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)來(lái)講解進(jìn)程的基本操作方法，其中包括fork調(diào)用、exec調(diào)用、exit調(diào)用、wait調(diào)用和sleep調(diào)用，相關(guān)函數(shù)被定義在系統(tǒng)調(diào)用庫(kù)unistd.h中。通過(guò)本節(jié)，我們將了解如何產(chǎn)生子進(jìn)程，進(jìn)程如何改變它的執(zhí)行映像，父子進(jìn)程的同步等操作。由此也了解到一些并行程序的基本概念與如何設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的并行程序。15.2.1fork系統(tǒng)調(diào)用fork系統(tǒng)調(diào)用有兩個(gè)函數(shù)，分別是fork()函數(shù)和vfork()函數(shù)。fork系統(tǒng)調(diào)用可創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程，該調(diào)用的一般形式是：pid_tfork(void);pid_tvfork(void);其中pid_t是用來(lái)保存進(jìn)程PID信息的結(jié)構(gòu)體。當(dāng)調(diào)用執(zhí)行成功時(shí)，該調(diào)用對(duì)父進(jìn)程返回子進(jìn)程的PID，對(duì)子進(jìn)程返回0。調(diào)用失敗時(shí)返回–1，子進(jìn)程沒(méi)有創(chuàng)建。vfork()函數(shù)與fork()函數(shù)形式相同，它們之間的區(qū)別是vfork()函數(shù)創(chuàng)建子進(jìn)程時(shí)，不復(fù)制父進(jìn)程的上下文。（15_2_1.c）該程序的運(yùn)行結(jié)果為：子進(jìn)程正在工作：子進(jìn)程PID是11718父進(jìn)程PID是11713父進(jìn)程正在工作：父進(jìn)程PID是11713子進(jìn)程PID是11718由結(jié)果可知，父進(jìn)程調(diào)用子進(jìn)程后，父進(jìn)程由內(nèi)核狀態(tài)轉(zhuǎn)為用戶(hù)狀態(tài)，子進(jìn)程開(kāi)始執(zhí)行并輸出信息。然后子進(jìn)程調(diào)用exit()函數(shù)進(jìn)入僵死狀態(tài)。父進(jìn)程由用戶(hù)狀態(tài)重新回到內(nèi)核狀態(tài)，并輸出信息。最后父進(jìn)程等待子進(jìn)程結(jié)束，父進(jìn)程結(jié)束。15.2.2exec系統(tǒng)調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用exec以新進(jìn)程替代原有進(jìn)程，但是PID保持不變。因此可以認(rèn)為，exec系統(tǒng)調(diào)用實(shí)際上沒(méi)有創(chuàng)建新進(jìn)程，只是替換了原有進(jìn)程上下文的內(nèi)容。它共有6個(gè)函數(shù)，代碼如下：intexecl(constchar*path,constchar*arg,...);intexeclp(constchar*file,constchar*arg,...);intexecle(constchar*path,constchar*arg,...,char*

constenvp[]);intexecv(constchar*path,char*constargv[]);intexecve(constchar*path,char*constargv[],char*constenvp[]);intexecvp(constchar*file,char*constargv[]);15.2.2exec系統(tǒng)調(diào)用在使用這些函數(shù)前，必須在程序中定義全局變量：externchar**environ;該變量是預(yù)定義用來(lái)指向Linux系統(tǒng)全局變量的指針，這樣就能在當(dāng)前工作目錄執(zhí)行系統(tǒng)程序，正如在shell中可不輸入路徑直接運(yùn)行VI、GCC等程序。exec系統(tǒng)調(diào)用的函數(shù)中，execve()函數(shù)是另外5個(gè)函數(shù)的基礎(chǔ)。這些函數(shù)的區(qū)別可以總結(jié)成以下3條：（1）待執(zhí)行程序文件是由文件名還是由路徑名指定。第一個(gè)參數(shù)為*file的是文件名，為*path的即路徑名。（2）新程序的參數(shù)是一一列出還是由一個(gè)指針數(shù)組來(lái)引用。execl()函數(shù)和execlp()函數(shù)是將參數(shù)一一列出；execle()函數(shù)將參數(shù)一一列出，但可以用指針數(shù)組引用環(huán)境變量；execv()函數(shù)和execvp()函數(shù)的參數(shù)由一個(gè)指針數(shù)組來(lái)引用；execve()函數(shù)的參數(shù)用一個(gè)指針數(shù)組來(lái)引用，還用另一個(gè)指針數(shù)組引用環(huán)境變量。（3）把調(diào)用進(jìn)程的環(huán)境傳遞給新程序還是給新程序指定新的環(huán)境。execle()函數(shù)和execve()函數(shù)為新程序指定新的環(huán)境。所有這6個(gè)函數(shù)的執(zhí)行效果是一樣的，在執(zhí)行成功時(shí)，函數(shù)的返回值為0，否則返回–1。(15_2_2_a.c)(15_2_2_b.c)15.2.2exec系統(tǒng)調(diào)用該例是由兩個(gè)程序所組成，必須分開(kāi)編譯。第一個(gè)程序名為beexec，用于將第二個(gè)程序傳遞給它的參數(shù)和環(huán)境變量輸出。執(zhí)行第二個(gè)程序，puts()函數(shù)向緩沖區(qū)輸入了一條信息后使用execve()系統(tǒng)調(diào)用使beexec替換原進(jìn)程的執(zhí)行映像。例如，輸入的命令為：./doexectest1結(jié)果為（可能因系統(tǒng)環(huán)境不同而有差異）：輸出執(zhí)行參數(shù)：參數(shù)0是：/home/Shizhe/workspace/book_f22/Debug/doexec參數(shù)1是：test1參數(shù)2是：(null)輸出環(huán)境變量：HOSTNAME=localhost.localdomainSHELL=/bin/bash…通過(guò)結(jié)果會(huì)發(fā)現(xiàn)，doexec.c程序在調(diào)用execve()函數(shù)前的一條輸出語(yǔ)句沒(méi)能輸出到終端，原因是doexec.c程序的輸出語(yǔ)句可能還存在于緩沖區(qū)中。當(dāng)調(diào)用beexec.c程序時(shí)，緩沖區(qū)被后者清空。如果不希望這樣的情況發(fā)生，可使用“fflush(stdout);”語(yǔ)句將標(biāo)準(zhǔn)輸出的緩沖區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)強(qiáng)制輸出。15.2.3exit系統(tǒng)調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用exit的功能是終止發(fā)出調(diào)用的進(jìn)程，它包含兩個(gè)函數(shù)，分別是_exit()函數(shù)和exit()函數(shù)。它們的一般形式如下：void_exit(intstatus);voidexit(intstatus);系統(tǒng)調(diào)用_exit()立即終止發(fā)出調(diào)用的進(jìn)程。所有屬于該進(jìn)程的文件描述符都關(guān)閉。如果該進(jìn)程擁有子進(jìn)程，那么父子進(jìn)程關(guān)系被轉(zhuǎn)到init進(jìn)程上。被結(jié)束的進(jìn)程將收到來(lái)自子進(jìn)程的僵死信號(hào)SIGCHLD。如果被結(jié)束的進(jìn)程在控制臺(tái)或終端上運(yùn)行，shell程序?qū)⑹盏絊IGHUP信號(hào)。函數(shù)中的參數(shù)status是返回給父進(jìn)程的狀態(tài)值，父進(jìn)程可通過(guò)wait系統(tǒng)調(diào)用獲得。status只有最低1個(gè)字節(jié)能被父進(jìn)程讀取，由此可知，實(shí)際值域范圍為0至255。系統(tǒng)調(diào)用_exit()沒(méi)有返回值，被終止進(jìn)程不會(huì)知道該調(diào)用是否成功。另外，該調(diào)用不會(huì)刷新輸入輸出緩沖區(qū)，因此進(jìn)程結(jié)束前必須自己刷新緩沖區(qū)，或者改用exit()系統(tǒng)調(diào)用。exit()系統(tǒng)調(diào)用將進(jìn)行一些上下文清理工作，例如釋放所有占用的資源、清空緩沖區(qū)等。15.2.4wait系統(tǒng)調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用wait用于父進(jìn)程與子進(jìn)程同步。父進(jìn)程調(diào)用后，將進(jìn)入睡眠狀態(tài)，直到子進(jìn)程結(jié)束或者父進(jìn)程再被其它進(jìn)程終止。使用wait系統(tǒng)調(diào)用需要包含頭文件sys/types.h和sys/wait.h。該調(diào)用有兩個(gè)函數(shù)，分別是wait()和waitpid()，一般形式如下：pid_twait(int*status);pid_twaitpid(pid_tpid,int*status,intoptions);發(fā)出wait系統(tǒng)調(diào)用的進(jìn)程進(jìn)入睡眠狀態(tài)，直到它收到一個(gè)子進(jìn)程的僵死信號(hào)，或者是收到其它重要的信號(hào)。如果父進(jìn)程在wait系統(tǒng)調(diào)用的同時(shí)，子進(jìn)程進(jìn)入僵死狀態(tài)，wait系統(tǒng)調(diào)用會(huì)立即結(jié)束。參數(shù)*status用來(lái)獲得子進(jìn)程exit系統(tǒng)調(diào)用的參數(shù)值，只有最低1個(gè)字節(jié)能被讀取。調(diào)用waitpid()函數(shù)與調(diào)用wait()函數(shù)的區(qū)別是，wait()函數(shù)等待所有子進(jìn)程的僵死狀態(tài)，而waitpid()函數(shù)等待PID與參數(shù)pid相關(guān)的子進(jìn)程僵死狀態(tài)。其中參數(shù)pid的含義與取值方法如下：（1）當(dāng)參數(shù)pid小于–1，且退出的子進(jìn)程的進(jìn)程組ID等于絕對(duì)值的pid時(shí)結(jié)束等待。（2）當(dāng)參數(shù)pid等于0時(shí)，且該子進(jìn)程的進(jìn)程組ID等于發(fā)出調(diào)用進(jìn)程的組ID時(shí)子進(jìn)程退出。（3）當(dāng)參數(shù)pid大于0時(shí)，等待進(jìn)程ID等于參數(shù)pid時(shí)子進(jìn)程退出。（4）當(dāng)參數(shù)pid等于–1時(shí)，等待任何子進(jìn)程退出，相當(dāng)于調(diào)用wait()。waitpid()函數(shù)中的參數(shù)options的取值范圍及意義如下：（1）WNOHANG，該選項(xiàng)要求如果沒(méi)有子進(jìn)程退出就立即返回；（2）WUNTRACED，如果發(fā)現(xiàn)已經(jīng)僵死，但未報(bào)告狀態(tài)的子進(jìn)程，父進(jìn)程不進(jìn)入睡眠狀態(tài)，立即返回子進(jìn)程的終止信息。如果status參數(shù)不為NULL，可通過(guò)該參數(shù)獲得子進(jìn)程的信息。下列宏能用來(lái)檢查子進(jìn)程的返回狀態(tài)，如后表所示。15.2.4wait系統(tǒng)調(diào)用宏

名說(shuō)

明WIFEXITED(status)如果進(jìn)程通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用_exit()或exit()正常退出，該宏的值為非0WIFSIGNALED(status)如果子進(jìn)程是因?yàn)榈玫降男盘?hào)沒(méi)有被捕捉而導(dǎo)致退出時(shí)，該宏的值為非0WIFSTOPPED(status)如果子進(jìn)程沒(méi)有終止，但停止了，并可以重新執(zhí)行時(shí)，該宏返回值為非0。這種情況僅出現(xiàn)在waitpid()調(diào)用中使用了WUNTRACED選項(xiàng)WEXITSTATUS(status)如果WIFEXITED（status）返回值為非0，該宏返回由子進(jìn)程調(diào)用_exit（status）或exit（status）時(shí)設(shè)置的調(diào)用參數(shù)status值WTERMSIG(status)如果WIFSIGNALED（status）返回為非0，該宏返回導(dǎo)致子進(jìn)程退出的信號(hào)的值WSTOPSIG(status)如果WIFSTOPPED（status）返回非0，該宏返回導(dǎo)致子進(jìn)程停止的信號(hào)15.2.5sleep函數(shù)調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用sleep用來(lái)使進(jìn)程主動(dòng)進(jìn)入睡眠狀態(tài)，該函數(shù)的一般形式是：sleep(秒數(shù));執(zhí)行該系統(tǒng)調(diào)用后，進(jìn)程將進(jìn)入睡眠狀態(tài)，直到指定的秒數(shù)已到。正常情況下，該調(diào)用的返回值為0，若是因?yàn)楸恍盘?hào)所喚醒，則返回值為原始秒數(shù)減去已睡眠秒數(shù)的差。15.3進(jìn)程的特殊操作15.2節(jié)介紹了有關(guān)進(jìn)程的一些基本操作，如進(jìn)程的產(chǎn)生、進(jìn)程的終止、進(jìn)程執(zhí)行映像的改變、等待子進(jìn)程終止等。本節(jié)要介紹一些有關(guān)進(jìn)程的特殊操作。有了這些操作，就使得進(jìn)程的編程更加完善，能編制更為實(shí)用的程序。主要的內(nèi)容有得到關(guān)于進(jìn)程的各種ID、對(duì)進(jìn)程設(shè)置用戶(hù)ID、改變進(jìn)程的工作目錄、根交換和改變進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)等操作。15.3.1獲得進(jìn)程ID進(jìn)程ID除PID外，還有UID、EUID、GID、EGID和PGID這5個(gè)數(shù)值。其中，UID等于創(chuàng)建進(jìn)程的用戶(hù)信息。EUID是創(chuàng)建進(jìn)程的用戶(hù)對(duì)進(jìn)程所屬可執(zhí)行文件的操作權(quán)限信息，另外還包括是否有使用kill系統(tǒng)調(diào)用發(fā)送軟中斷信號(hào)到Linux內(nèi)核結(jié)束進(jìn)程的權(quán)限。GID是創(chuàng)建進(jìn)程的用戶(hù)所屬群組的信息。EGID用于標(biāo)識(shí)進(jìn)程目前所屬用戶(hù)組，它與GID并不一定相同，因?yàn)檫M(jìn)程執(zhí)行時(shí)所屬用戶(hù)組可能改變。PGID用于標(biāo)識(shí)進(jìn)程組信息。15.3.1獲得進(jìn)程ID獲得運(yùn)行進(jìn)程的GID可使用getgid()函數(shù)，獲得運(yùn)行進(jìn)程的EGID可使用getegid()函數(shù)。標(biāo)識(shí)GID與EGID的不同是由于執(zhí)行文件設(shè)置set-gid位引起的。這兩個(gè)調(diào)用的一般形式如下：gid_tgetgid(void);gid_tgetegid(void);如果要獲得進(jìn)程的PID可使用getpid()函數(shù)，要獲得父進(jìn)程的PID可使用getppid()調(diào)用。這兩個(gè)調(diào)用的一般形式如下：pid_tgetpid(void);pid_tgetppid(void);如果要獲得進(jìn)程的PGID可使用getpgrp()函數(shù)，若要獲得指定進(jìn)程的PGID可使用getpgid()函數(shù)。這兩個(gè)調(diào)用的一般形式如下：pid_tgetpgrp(void)；pid_tgetpgid(pid_tpid)；15.3.2setuid和setgid系統(tǒng)調(diào)用設(shè)置進(jìn)程的UID可使用setuid()函數(shù)，設(shè)置進(jìn)程的GID可使用setgid()函數(shù)。這兩個(gè)調(diào)用的一般形式如下：intsetuid(uid_tuid);intsetgid(gid_tgid);setuid()函數(shù)可修改發(fā)出調(diào)用進(jìn)程的UID，參數(shù)uid為創(chuàng)建進(jìn)程的用戶(hù)信息。如果以普通用戶(hù)的UID作為參數(shù)執(zhí)行該調(diào)用，Linux內(nèi)核將直接設(shè)置進(jìn)程UID為參數(shù)uid信息。如果以根用戶(hù)的UID作為參數(shù)，為了保障系統(tǒng)的安全性，Linux內(nèi)核將以進(jìn)程表和u區(qū)中用戶(hù)真實(shí)的標(biāo)識(shí)號(hào)來(lái)設(shè)置進(jìn)程UID。setuid()函數(shù)執(zhí)行成功時(shí)，返回值為0，否則返回–1。setgid()函數(shù)可修改發(fā)出調(diào)用進(jìn)程的GID，與前者不同，該調(diào)用不會(huì)檢驗(yàn)用戶(hù)的真實(shí)身份。參數(shù)gid為進(jìn)程的新GID信息。執(zhí)行成功時(shí)，返回值為0，否則返回–1。15.3.3setpgrp和setpgid系統(tǒng)調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用setpgrp()和setpgid()都是用來(lái)設(shè)置進(jìn)程PGID，它們的一般形式為：intsetpgrp(void);intsetpgid(pid_tpid,pid_tpgid);其中，setpgrp()函數(shù)直接將進(jìn)程的PGID設(shè)為與PID相同的數(shù)值，setpgid()以其中參數(shù)修改PGID。參數(shù)pid為指定進(jìn)程的PID，值為0時(shí)修改發(fā)出調(diào)用進(jìn)程的PGID。參數(shù)pgid為指定的PGID信息，值為0時(shí)，修改所有PID與參數(shù)pid相等的進(jìn)程，將這些進(jìn)程的PGID值設(shè)為參數(shù)pgid的值。若以普通用戶(hù)權(quán)限發(fā)出此調(diào)用，而PGID原本為根用戶(hù)組所有，那么只有在指定進(jìn)程與調(diào)用進(jìn)程的EU