【Linux程序設計】之進程控制&守護進程

這個系列的博客貼的都是我大二的時候學習Linux系統高級編程時的一些實驗程序，都挺簡單的。

實驗題目：Linux環境下的進程控制

實驗目的：熟悉並掌握Linux環境下進程的相關函數的應用；守護進程的概念、啟動和操作；進程操作程序的編寫。

一、Linux進程控制

設計程序，滿足如下要求：

1、設計一個程序，要求顯示Linux系統分配給此程序的進程號（PID）和它的父進程號（PPID）。

在Linux環境下進程創建時，系統會分配一個唯一的數值給每個進程，這個數值就稱為進程標示符（pid），他的父進程號用ppid表示。

在Linux中獲取當前進程的pid、ppid可以調用getpid（）和getppid（）函數。

getpid函數說明如下：

所需頭文件	#include<unsitd.h>
函數功能	取得當前進程的進程號
函數原型	pid_t getpid(void)
函數傳入值	無
返回值	成功返回當前進程的標識符

 

所需頭文件	#include<unistd.h>
函數功能	取得當前進程的父進程號
函數原型	pid_t getppid(void)
函數傳入值	無
返回值	成功返回當前進程的父進程標識符

 

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int main()
{
    printf("系統分配的進程號(PID)是：%d\n",getpid());
    printf("系統分配的父進程號(PPID)是：%d\n",getppid());
    return 0;
}

 

2、設計一個程序，用fork函數創建一個子進程，在子進程中給變量n賦值3，在父進程中給變量n賦值6，fork調用之后父進程和子進程的變量message和n被賦予不同的值，互不影響。

Linux下調用fork（）函數可以創建一個新進程，由fork創建的新的進程被稱為子進程。fork（）函數調用一次返回兩次，區別是子進程的返回值是0，父進程的返回值是子進程的pid。子進程是父進程的復制品，復制父進程的數據空間，堆棧等。

所需頭文件	#include <unistd.h>
功能	建立一個新的進程
函數原型	pid_t fork(void)
傳入值	無
返回值	執行成功在子進程中返回0，在父進程中返回子進程的pid，失敗返回-1

 

 

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
int main()
{
    pid_t pid;
    char *message;
    int n;
    pid = fork();
    if(pid < 0)
    {
        perror("fork failed!\n");
        exit(1);
    }
    if(pid == 0)
    {
        message="This is the child!\n";
        n=3;
    }
    else
    {
        message="This is the parent!\n";
            n=6;
    }
    for(;n>0;n--)
    {
        printf(message);
        sleep(1);
    }

    return 0;
}

 

3、分別使用exec函數族中的六個函數執行命令“ifconfig eth0 192.168.110.140”。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
//可以分別注釋掉不同的exec族函數，分別執行以查看效果。
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>

int main()
{
    char *const argv[]={"ifconfig","eth0","192.168.110.140",NULL};
    char *env[]={"PATH=bin:usr/sbin",NULL};
//    execl("/sbin/ifconfig","ifconfig","eth0","192.168.110.140",NULL);
//    execv("/sbin/ifconfig",argv);
//    execle("/sbin/ifconfig","ifconfig","eth0","192.168.110.140",NULL,env);
//    execve("/sbin/ifconfig",argv,env);
//    execlp("ifconfig","ifconfig","eth0","192.168.110.140",NULL);
    execvp("ifconfig",argv);
    return 0;
}

 

在系統中創建一個進程的目的是需要該進程完成一定的任務，需要該進程執行他的程序代碼，在Linux系統中可以調用exec函數是程序執行。

系統調用exec有多種使用形式，稱為exec族，他們只是在參數上不同，而功能是相同的。

在exec族里面有6個函數可以用來建立子進程，分別是execl, execcv, execle , execve, execlp, execvp,函數中第5、6個字符l, v, e, p表示函數中國的參數分別用列表傳遞方式，字符傳遞方式，可制定環境變量及路徑自動搜索功能。

所需頭文件	#include <unistd.h>
函數原型	int execl(const char *path,const char *arg, ...) int execv(consr char *path,char const *argv[]) int execle(consr char *path, const char *arg, ... ,char const * envp[]) int execve(consr char *path, char const *argv[],char const * envp[]) int execlp(const char *file,const char *arg, ...) int execvp(const char *file,char *const argv[] )
返回值	-1出錯

而事實上，這六個函數中真正的系統調用函數只有execve（），其他的五個都是庫函數，他們最終調用的都是execve這個系統函數。

exec調用舉例如下：

char *const ps_argv[] = {"ps","-o", "pid,ppid",NULL};
char *const ps_envp[] = {"PATH = bin:/usr/bin","TERM = console",NULL};

execl("bin/ps","ps","-o","pid,ppid",NULL);
execv("bin/ps",ps_argv);
execle("bin/ps","ps","-o","pid,ppid",NULL,ps_envp);
execve("bin/ps",ps_argv,ps_envp);
execlp("ps","ps","-o","pid,ppid",NULL);
execvp("ps",ps_argv);

 

二、僵屍進程

1、設計一個程序，要求創建一個子進程，子進程顯示自己的進程號（PID）后暫停一段時間，父進程等待子進程正常結束，打印顯示等待的進程號（PID）和等待的進程退出狀態。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
int main()
{
    pid_t pid,wpid;
    int status,i;
    pid =fork();
    if(pid ==0)
    {
        printf("This is the child,進程號(PID)是：%d\n",getpid());
        sleep(5);
        exit(6);
    }
    else
    {
        printf("This is the parent,正在等待子進程.....\n");
        wpid=wait(&status);
        i=WEXITSTATUS(status);
        printf("等待進程的進程號(PID)是：%d,結束狀態：%d\n",wpid,i);
    }
    return 0;
}

 

2、要求子進程用sleep等待10秒，父進程用waitpid函數等待子進程正常結束，父進程在等待的時候不阻塞，每1秒在屏幕上輸出一行文字，若發現子進程退出，打印等待進程的進程號（PID）和退出狀態。請編寫一程序進行調試。

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
int main()
{
    pid_t pid,wpid;
    int status;
    pid=fork();
    if(pid==0)
    {
        printf("This is the child,進程號(PID)是：%d\n",getpid());
        printf("This is the child,Then slepp now!\n");
        sleep(10);
        exit(6);

    }
    else
    {
        printf("This is the parent!\n");
        while(1){
        waitpid(pid, &status, WNOHANG);
        printf("Wait for child.........\n");
        if(0 == WIFEXITED(status))
        sleep(1);
        else{
        printf("Child is end now!\n");
        printf("等待的進程的進程號(PID)是：%d,結束狀態：%d\n",pid,WEXITSTATUS(status));
        break;
    }
    }
    }
}

 

三、守護進程

1、

編寫一程序，要求運行后成為守護進程，每隔3秒修改一個本機的IP地址，並在屏幕上顯示IP地址信息。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/param.h>
#include<sys/stat.h>
#include<sys/types.h>
#include<signal.h>
void init_daemon(void)
{
    pid_t child1,child2;
    int i;
    child1=fork();
    if(child1 >0)
        exit(0);
    else if(child1 < 0) 
    {
        perror("創建子進程失敗！\n");
        exit(1);
    }
    setsid();
    chdir("/mnt/hgfs/zhaoshun");
    umask(0);
    for(i=0;i<NOFILE;++i)
        close(i);
    return;
}
int main()
{
    FILE * fp;
    char buf1[100],buf2[100];
    init_daemon();
    if((fp=fopen("ipadd","r"))=NULL)
    {
        printf("打開文件出錯！\n");
    }

    while(1)

    {
        ifconfig();

        system("ifconfig");
        sleep(3);

    }

    return 0;


}