Linux系统调用（八）—进程控制

Question

1．
名称:：        getpid
功能：        获得进程id.
头文件：        #include <unistd.h>
函数原形：         pid_t getpid(void);
参数：        无
返回值：        进程id.
每个进程都有一个非负整数表示的唯一进程id。系统中有一些专用的进程该进程是内核的一部分，它并不执行任何磁盘上的程序。因此也被称为系统进程。
进程1通常是init进程，在自举过程完成时有内核调用。此进程负责在自举内核后启动一个UNIX系统。init通常读与系统有关的初始化文件（/ect/re*文件或/ect/inittab文件，以及/ect/init.d中的文件）,并将系统引导到一个状态。但要注意init并不是一个系统进程，它是一个普通用户进程，但是它以超级用户特权运行。
2.
名称:：        getppid
功能：        获得进程的父进程id
头文件：        #include <unistd.h>
函数原形：         pid_t getppid(void);
参数：        无
返回值：        父进程id.

3.
名称:：        getuid/geteuid
功能：        获得调用进程用户的实际用户id和有效用户id.
头文件：        #include <unistd.h>
函数原形：         uid_t getuid(void);
uid_t geteuid(void)
参数：        无
返回值：        用户id.

3．
名称:：        getgid/getegid
功能：        获得调用进程用户的实际组id和有效组id.
头文件：        #include <unistd.h>
函数原形：         gid_t getgid(void);
gid_t getegid(void);
参数：        无
返回值：        用户组id.

与一个进程相关联的用户id用6个或更多,他们是：实际用户id                实际组id         有效用户id         有效组id          保存的设置用户id  保存的设置组id
实际用户id和实际组id标识我们究竟是谁。这两个字段在登陆时取自口令文件中的登陆项。通常，在一个登陆会话间这些值并不改变，但是超级用户进程又方法改变它们。
        有效用户id和有效组id以及附加组id决定了我们的文件访问权限。
        保存的设置用户id和保存的设置组id在执行一个程序是包含了有效用户id和有效组id的副本。
通常有效用户id等于实际用户id，有效组id等于实际组id。它们不同的情况通过发生在变更用户权限，但是不切换用户的情况下。

下面的程序打印和进程id和用户id

1. #include <unistd.h>
3. main()
4. {
5. printf(“pid:%dn”,getpid());
6. printf(“ppid:%dn”,getppid());
7. printf(“uid:%dn”,getuid());
8. printf(“euid:%dn”,geteuid());
9. printf(“gid:%dn”,getgid());
10. printf(“egid:%d”,getegid());
11. }

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4．
名称:：        fork
功能：        创建一个进程
头文件：        #include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
函数原形：         pid_t fork(void);
参数：        无
返回值：        子进程返回0，父进程返回子进程id，出错返回1。
由fork创建的进程成为子进程，fork函数被调用一次，但返回两次。两次返回唯一区别是子进程返回的是0，父进程返回的是子进程的id.子进程是父进程的副本子进程获得父进程数据空间、堆和栈的副本。父、子进程并不共享这些存储空间，父、子进程只共享正文段。由于在fork之后经常跟着exec，所以现在很多实现并不执行一个父进程数据段、堆和栈的完全复制，它们采用一种叫做写时复制技术。
        fork有两种用法:
(1)        一个父进程希望复制自己，使父、子进程同时执行不同的代码段。
(2)        一个进程要执行一个不同的程序。这对shell是常见的情况。
下面是fork函数的一个例子。

1. #include <unistd.h>
2. #include <sys/types.h>
4. int main()
5. {
6. pid_t pid;
8. if((pid=fork())==0)
9.     printf(“I’am child，my id is %d,my father id is %d”,getpid(),getppid()”);
10. else
11.     printf(“I’am father, my id is %d,my child id is %d”,getpid(),pid);
12. }

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5．
名称:：        vfork
功能：        创建一个进程
头文件：        #include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
函数原形：         pid_t vfork(void);
参数：        无
返回值：        进程id.
vfork与fork一样都创建一个进程，但是它并不是将父进程的地址空间完全复制到子进程中，在子进程调用exec或exit之前，它在父进程的空间中运行。这要就提高了效率。
        vfork和fork的另一个区别是：vfork保证子进程先运行，在它调度exex或exit后父进程才可能被调度运行。

6．
名称:：        wait/waitpid
功能：        等待一个进程的终止
头文件：        #include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
函数原形：         pid_t wait(int *statloc);
pid_t waitpid(pid_t pid,int *statloc,int options);
参数：        statloc 指向存放终止状态单元的指针
pid    options  控制wait的操作
返回值：        若成功返回进程id，若出错返回0。
两个函数都是的功能都是获取子进程终止状态，但在一个子进程终止前，wait使其调用者阻塞，而waitpid有一个选项，可使调用者不阻塞。
waitpid并不等待在其调用之后的第一个终止进程，它有若干个选项，可以控制它所等待的进程。
        如果一个之进程已经终止，并且是一个僵尸进程，则wait立即返回并取得该子进程的状态，否则wait使其调用者阻塞直到一个子进程终止。
        对于waitpid函数的参数pid的解释如下：
        pid==-1        等待任一子进程。
        pid>0        等待其进程与pid相等的子进程。
        pid<-1        等待其组id等于pid绝对值的任一子进程。
        options参数使我们能进一步控制waitpid的操作。此参数可以是0，或者是:
        WCONTINUED  用于作用控制
        WNOHANG                若pid指定的子进程并不是立即可用的，则waitpid不阻塞，此时其返回值为0。
        WUNTRACED        用于作业控制。

下面是wait的一个例子。

1. #include <stdio.h>
2. #include <sys/wait.h>
3. #include <sys/types.h>
4. #include <unistd.h>
6. main()
7. {
8. pid_t pid;
9. pid_t cpid;
11. if((pid=fork())==0)
12. {
13.     printf(“I’m a chile,my id is %dn”,getpid());
14.     sleep(1);
15.     exit(1);
16. }
17. else
18. {
19.     printf(“I’m a father,my id is %dn”,getpid());
20.     if(cpid=wait(NULL)!=-1)
21.         printf(“I catch a child is %dn”,cpid);
22. }
23. }

复制代码运行结果是：
I’m child,my id is 16557
I’m father,my id is 16556
I catch a child is 16557
程序先打印子、父进程的id.然后子进程调用sleep函数，这时父进程阻塞，直到子进程调用exit终止退出，父进程获得子进程终止信息。

7．
名称:：        waitid
功能：        等待一个进程的终止
头文件：        #include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
函数原形：         int waited(idtype_t idtype,id_t id,siginfo_t *infop,int options);
参数：       
返回值：        若成功返回进程0，若出错返回-1。

与waitpid相似，waitid允许一个进程指定要等待的子进程。但它使用单独的参数表示要等待的子进程的类型，而不是将此与进程Id或进程组id组合成一个参数。

8．
名称:：        wait3/wait4
功能：        等待一个进程的终止
头文件：        #include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/resource.h>
函数原形：         pid_t wait3(int *stacloc,int options,struct rusage *rusage);
pid_t wait4(pid_t pid,int *statloc,int options,struct rusage *rusage);
参数：       
返回值：        若成功返回进程id ，若出错返回-1。
wait3,wait4的功能更强大，这与附加参数rusage有关。该函数要求内核返回由终止进程及其所有子进程使用的资源汇总。资源统计信息包括用户CPU时间总量，系统CPU时间总量，页面出错次数，接收到信号的次数等。

9．
名称:：        exec
功能：        等待一个进程的终止
头文件：        #include <unistd.h>
函数原形：         int execl(const char *path,const char *arg,…);
int execlp（const char *file,const char *arg,…）;
int execle(const char *path,const char *arg,…,char *const envp[]);
int execv(const char *fath,char *const argv[]);
int execvp(const char *file,char *const argv[]);
int execve(const char *file,char *const argv[],char *const envp[]);
参数：        path 路径名
file  文件名
arg  单独的命令参数，以NULL结束。
argv 指向命令参数列表
envp 指向环境字符串指针数组的指针
返回值：        若出错返回-1。若成功不返回值
字母p表示该函数取filename作为参数，并且用PATH环境变量寻找可执行文件。字母l表示该函数去一个参数表，它与字符v互斥。v表示该函数去一个argv[]矢量。最后，字母e表示该函数取envp[]数组，而不使用当前环境。
        在执行exec前后实际用户I
D和实际组ID保持不变，而有效ID是否改变则取决于所执行程序文件的设置用户ID位和设置组ID位是否设置。如果新程序的设置用户ID位已设置，则有效用户ID变成程序文件所以者的ID，否则有效用户ID不变。对组ID的处理方式与此相同。

1. #include <sys/types.h>
2. #include <sys.wait.h>
3. #include <unistd.h>
5. int main(int argc,char *argv[])
6. {
7. pid_t pid;
8. if((pid=fork())==0)
9.     execl(argv[1],argv[2],argv[3],(char*)0);
10. else
11.     waitpid(pid,NULL,0);
12. }

复制代码
10.
名称:：        setuid/setgid
功能：        更改用户ID和组ID
头文件：        #include <unistd.h>
函数原形：         int setuid(uid_t uid);
int setgid(gid_t gid);
参数：        uid 用户id
gid 组id
返回值：        若成功返回进程0，若出错返回-1。

11．
名称:：        setreuid/setregid
功能：        交换实际用户ID和有效用户ＩＤ．
头文件：        #include <unistd.h>
函数原形：         int setreuid(uid_t ruid,uid_t euid);
int setregid(gid_t rgid,uid_t egid);
参数：        euid 有效用户id
ruid　实际用户id
egid 有效组id
rgid实际组ｉｄ
返回值：        若成功返回进程0，若出错返回-1。

1２.
名称:：        seteuid/setegid
功能：        更改用户有效ID和有效组ID
头文件：        #include <unistd.h>
函数原形：         int setuid(uid_t uid);
int setgid(gid_t gid);
参数：        uid 用户id
gid 组id
返回值：        若成功返回进程0，若出错返回-1。

13.
名称:：        system
功能：       
头文件：        #include <unistd.h>
函数原形：         int setuid(uid_t uid);
int setgid(gid_t gid);
参数：        uid 用户id
gid 组id
返回值：        若成功返回进程0，若出错返回-1。