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這篇文章將為大家詳細講解有關(guān)Linux如何啟動新進程,小編覺得挺實用的,因此分享給大家做個參考,希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。
1.system函數(shù)-調(diào)用shell進程,開啟新進程
system函數(shù),是通過啟動shell進程,然后執(zhí)行shell命令進程。
原型:
int system(const char *string);
string:shell命令字符串
返回值:成功返回命令退出碼,無法啟動shell,返回127錯誤碼,其他錯誤,返回-1。
代碼示例如下:
process_system.c
#include<stdlib.h> #include<stdio.h> int main() { printf("Running ps with system\n"); int code = system("ps au");//新進程結(jié)束后,system函數(shù)才返回 //int code = system("ps au");//system函數(shù)立即返回 printf("%d\n",code); printf("ps Done\n"); exit(0); }
輸出結(jié)果:
system函數(shù),在啟動新進程時,必須先啟動shell進程,因此使用system函數(shù)的效率不高。
2.exec系列函數(shù)-替換進程映像
exec系列函數(shù)調(diào)用時,啟動新進程,替換掉當前進程。即程序不會再返回到原進程,
除非exec調(diào)用失敗。
exec啟動的新進程繼承了原進程的許多特性,如在原進程中打開的文件描述符在新進程中仍保持打開。
需要注意的是,在原進程中打開的文件流在新進程中將關(guān)閉。原因在于,我們在前面講過進程間通信的方式,進程之間需要管道才能通信。
原型:
int execl(const char *path,const char *arg0,...,(char*)0); int execlp(const char *file,const char *arg0,...,(char*)0); int execle(const char *path,const char *arg0,...,(char*)0,char *const envp[]); int execv(cosnt char *path,char *const argv[]); int execvp(cosnt char *file,char *const argv[]); int execve(cosnt char *path,char *const argv[],char *const envp[]);
path/file:進程命令路徑/進程命令名
argc:命令參數(shù)列表
envp:新進程的環(huán)境變量
代碼示例如下:
process_exec.c
#include<stdio.h> int main() { printf("Running ps with execlp\n"); execlp("ps","ps","au",(char*)0); printf("ps done"); exit(0); }
輸出結(jié)果:
可以看出,調(diào)用execlp函數(shù)后,原進程被新進程替換,原進程中printf("ps done");沒有被執(zhí)行到。
3.fork函數(shù)-復制進程映像
1)fork函數(shù)的使用
fork和exec的替換不同,調(diào)用fork函數(shù),可復制一個和父進程一模一樣的子進程。
執(zhí)行的代碼也完全相同,但子進程有自己的數(shù)據(jù)空間,環(huán)境和文件描述符。
原型:
pid_t fork();
父進程執(zhí)行時,返回子進程的PID
子進程執(zhí)行時,返回0
代碼示例如下:
process_fork.c
#include<stdio.h> #include<sys/types.h> int main() { pid_t pid = fork(); switch(pid) { case -1: perror("fork failed"); exit(1); break; case 0: printf("\n"); execlp("ps","ps","au",0); break; default: printf("parent,ps done\n"); break; } exit(0); }
輸出結(jié)果:
調(diào)用fork函數(shù)后,新建了一個子進程,拷貝父進程的代碼,數(shù)據(jù)等到子進程的內(nèi)存空間。父進程和子進程執(zhí)行互不影響。使用fork函數(shù)的返回值,來區(qū)分執(zhí)行的是父進程,還是子進程。
2)僵尸進程
子進程退出后,內(nèi)核會將子進程置為僵尸狀態(tài)。此時,子進程只保留了最小的一些內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),如退出碼,以便父進程查詢子進程的退出狀態(tài)。這時,子進程就是一個僵尸進程。
在父進程中調(diào)用wait或waitpid函數(shù),查詢子進程的退出狀態(tài),可以避免僵尸進程。
原型:
pid_t wait(int *stat_loc); pid_t waitpid(pid_t pid,int *stat_loc,int options);
stat_loc:若不是空指針,則子進程的狀態(tài)碼會被寫入該指針指向的位置。
pid:等待的子進程的進程號pid
options:標記阻塞或非阻塞模式
返回值:成功返回子進程的pid,若子進程沒有結(jié)束或意外終止,返回0
wait:阻塞模式(使用了信號量),父進程調(diào)用wait時,會暫停執(zhí)行,等待子進程的結(jié)束。
wait調(diào)用返回后,子進程會徹底銷毀。
waitpid:與wait不同的是,
a.可以表示四種不同的子進程類型
pid==-1 等待任何一個子進程,此時waitpid的作用與wait相同
pid >0 等待進程ID與pid值相同的子進程
pid==0 等待與調(diào)用者進程組ID相同的任意子進程
pid<-1 等待進程組ID與pid絕對值相等的任意子進程
b.當options的值為WNOHANG時,為非阻塞模式,即waitpid會立即返回
此時,可以循環(huán)查詢子進程的狀態(tài),若子進程未結(jié)束,waitpid返回,做其他工作。
這樣提高了程序的效率。
wait函數(shù)使用示例如下:
process_fork3.c
#include<wait.h> #include<stdio.h> #include<sys/types.h> int main() { pid_t pid = fork(); int stat = 0; switch(pid) { case -1: perror("fork failed"); exit(1); break; case 0: printf("\n"); exit(0); break; default: pid = wait(&stat); printf("Child has finished:PID=%d\n",pid); printf("parent,ps done\n"); break; } exit(0); }
輸出結(jié)果:
waitpid函數(shù)使用示例如下:
process_fork2.c
#include<wait.h> #include<stdio.h> #include<sys/types.h> int main() { pid_t pid = fork(); int stat = 0; switch(pid) { case -1: perror("fork failed"); exit(1); break; case 0: printf("\n"); execlp("ps","ps","au",0); break; default: do { pid = waitpid(pid,&stat,WNOHANG); if(pid==0) { printf("parent do something else.\n"); sleep(1); } }while(pid==0); printf("Child has finished:PID=%d\n",pid); printf("parent,ps done\n"); break; } exit(0); }
輸出結(jié)果:
4.啟動新進程三種方法的比較
1)system函數(shù)最簡單,啟動shell進程,并在shell進程中執(zhí)行新的進程。
效率不高,system函數(shù)必須等待子進程返回才能接著執(zhí)行。
2)exec系列函數(shù)用新進程替換掉原進程,但不會返回到原進程,除非調(diào)用失敗。
該函數(shù)繼承了許多原進程的特性,效率也較高。
3)fork函數(shù),復制一個子進程,和父進程一模一樣,但是擁有自己的內(nèi)存空間。父子進程執(zhí)行互不影響。需要注意僵尸子進程的問題。
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