系統與網絡編程(進程及進程間通信)

系統與網絡編程

exec的使用

找一個函數:find /usr gedit

  • execl 使用
    • 調用系統ls
    • int execl(const char *path, const char *arg, ...);
    #include <unistd.h>
    #include <stdio.h>
    
    int main()
    {
        int ret=-1;
        //int execl(const char *path, const char *arg, ...);
        //第一個參數:可執行文件的路徑
        //之后的參數:
        ret=execl("/bin/ls","ls","/usr/include","-l",NULL);
        return 0;
    }
    可查看目標路徑下的文件,功能同ls
    
    • 調用目標./test
    ret=execl("./test","test",NULL);
    
    • 調用系統gedit打開文件
    ret=execl("/usr/bin/gedit","gedit","exec.c",NULL);  
    
  • execlp使用
    • int execlp(const char *file, const char *arg, ...);
    • 可以不指定需要執行文件的路徑,啟動該執行文件時到系統默認路徑下去找該執行文件。若找到了則執行,否則出錯返回。
      • 直接調用系統gedit打開文件
      #include <unistd.h>
      #include <stdio.h>
      int main()
      {
          int ret=-1;
          ret=execlp("gedit","gedit","exec.c",NULL);  
      }
      
      • 調用沒有的文件
      ret=execlp("myText","myTest",NULL);
      printf("ret=%d\n",ret); 
      if(ret==-1)
      {
          perror("execlp");
          return -1;
      }
      //no such file or directory
      
  • execv使用
    //int execv(const char *path, char *const argv[]);
    #include <unistd.h>
    #include <stdio.h>
    
    int main()
    {
        int ret=-1;
        char *const argv[]={"ls","/usr/include","-l",NULL};
        ret=execv("/bin/ls",argv);
        return 0;
    }   
    
  • execvp
    // int execvp(const char *file, char *const argv[]);
    
    #include <unistd.h>
    #include <stdio.h>
    
    int main()
    {
        int ret=-1;
        char *const argv[]={"gedit","exec.c",NULL};
        ret=execvp("gedit",argv);
        return 0;
    }   
    
  • 實現如終端下后臺運行操作
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc,char *argv[])
{
    pid_t pid=-1;
    pid=fork();
    if(pid>0)//parent
    {
        while(1)
        {
            printf("this is parent\n");
            sleep(1);
        }
    }
    else if (pid==0)
    {
        execv(argv[1],argv+1);//第三個開始都是它的參數
        //./a.out /bin/ls /usr/include -l
        int ret=-1;
        if(ret==-1)
        {
            perror("execv");
            return -1;
        }
    }

    return 0;
}
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  • 終端模擬
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>

char *getInput(char *argv[])//從終端接受字符
{
    int i=0;
    int ret=-1;
    char *pData=NULL;
    pData=(char *)malloc(64);
    while(EOF!=scanf("%s",pData))//
    {
        argv[i]=pData;
        pData=(char *)malloc(64);
        i++;
    }
    free(pData);
    argv[i]=NULL;
    return NULL;
}
void showArgv(char *argv[])
{
    int i=0;
    while (argv[i]!=NULL)
    {
        printf("%s\n",argv[i]);
        i++;
    }
}
int main(void)
{
    char *argv[32]={NULL};
    while(1)
    {
        printf("myTermal@suhui$:");
        getInput(argv);

        pid_t pid=-1;
        pid=fork();
        if(pid>0)
        {
            wait(NULL);
        }
        else if(pid==0)
        {
            pid_t pid2=fork();
            if(pid2==0)
            {
                int ret=-1;
                ret=execvp(argv[0],argv);
                if(ret==-1)
                {
                    perror("execvp");
                    return -1;
                }
            }
            return 0;
        }
    }
#if 0
    if(pid>0)//parent
    {
        while(1)
        {
            printf("MyTermal:");
            getInPut(argv);//循環輸入
            pid_t pid2=-1;
            pid2=fork();//循環創建子進程
            if(pid2==0)
            {
                int ret=-1;
                ret=execv(argv[0],argv);
            }
        }
    }
    else if (pid==0)
    {
        execv(argv[1],argv+1);//第三個開始都是它的參數
        //./a.out /bin/ls /usr/include -l
        int ret=-1;
        if(ret==-1)
        {
            perror("execv");
            return -1;
        }
    }
    return 0;
#endif
}
  • 進程的自殺
    • return 0 后繼續執行用atexit
    • 進程正常結束時首先在用戶態做一些善后工作,然后進入內核層做一些善后工作
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    
    void fun1()
    {
        printf("fun1....\n");
    }
    void fun2()
    {
        printf("fun2....\n");
    }
    void fun3()
    {
        printf("fun3....\n");
    }
    int main()
    {
        atexit(fun1);
        atexit(fun2);
        atexit(fun3);
    
        printf("hello world\n");
        return 0;//實現return 0后要執行的代碼,atexit.
    }
    
    • atexit注冊函數會在進程正常結束后被執行,執行的順序與注冊順序相反


      Paste_Image.png
    • exit(-1):程序自殺
    int main()
    {
        atexit(fun1);
        atexit(fun2);
        atexit(fun3);
        
        exit(-1);//自殺
            
        printf("hello world\n");
        return 0;//實現return 0后要執行的代碼,atexit.
    }
    
    Paste_Image.png
    • abort:程序非正常結束
    int main()
    {
        atexit(fun1);
        atexit(fun2);
        atexit(fun3);
        
        abort();
            
        printf("hello world\n");
        return 0;//實現return 0后要執行的代碼,atexit.
    }
    
    • _exit():直接進入內核做善后工作
    int main()
    {
        atexit(fun1);
        atexit(fun2);
        atexit(fun3);
        
        _exit();
            
        printf("hello world\n");
        return 0;//實現return 0后要執行的代碼,atexit.
    }
    

進程間通信

  • ipc:interprocess communication

通信方式

  1. 管道通信


    Paste_Image.png
    • 無名管道:通過pipe創建出來的管道,只能在父子進程或子進程間使用,創建該管道的進程一旦結束,則該無名管道也會銷毀
    #include <unistd.h>//pipe
    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
    //通過pipe創建的管道屬于無名管道
    //只能在父子進程或子進程間使用
    //創建該管道的進程一旦結束,則該無名管道也會銷毀
    int main()
    {
        int pipefd[2]={-1};//管道文件描述符
        int ret=-1;
        ret=pipe(pipefd);//創建的管道是位于內核空間的,管道兩端的描述符存儲到pipe數組
                        //pipefd[0]表示數據流出段,可以從此端讀取數據
                        //pipefd[1]表示數據進入段,可以從此端寫入數據
        if(ret==-1)//創建管道失敗
        {
            perror("pipe");
            return -1;
        }
        //創建一個進程
        pid_t pid=-1;
        //管道的創建是創建在內核中,不屬于獨立進程
        //fork產生的子進程是不會再創建一個管道
        //只是對管道文件進行了一次拷貝
        pid=fork();
        if(pid>0)//parent
        {
            int iSign=0;
            char caBuf[32]={'\0'};
            while(1)
            {
                memset(caBuf,'\0',sizeof(caBuf));
                if(iSign==0)
                {
                    printf("parent input data\n");
                    scanf("%s",caBuf);
                    write(pipefd[1],caBuf,sizeof(caBuf));
                    iSign=1;
                    sleep(1);
                }
                else if(iSign==1)
                {
                    read(pipefd[0],caBuf,sizeof(caBuf));
                    printf("child says:%s\n",caBuf);
                    iSign=0;
                }
            }
        }
        else if(pid==0)//child
        {
            int iSign=1;
            char caBuf[64]={'\0'};
            while(1)
            {
                memset(caBuf,'\0',sizeof(caBuf));
                if(iSign==1)
                {
                    read(pipefd[0],caBuf,sizeof(caBuf));
                    printf("parent says:%s\n",caBuf);
                    iSign=0;
                }
                else if(iSign==0)
                {
                    printf("child input data\n");
                    scanf("%s",caBuf);
                    write(pipefd[1],caBuf,sizeof(caBuf));
                    iSign=1;
                    sleep(1);
                }
            }
        }
        else if(pid==-1)//fork failed
        {
            perror("fork");
            return -1;
        }
        return 0;
    }
    
    • 命名管道:
    • 父進程輸出關閉子進程的輸出,打開輸入。子進程輸出關閉父進程的輸出,打開輸入。

homework

  1. 進程的狀態及狀態間的轉化
    • 進程的狀態有:就緒態,執行態,阻塞態。
      1. 就緒→執行
        處于就緒狀態的進程,當進程調度程序為之分配了處理機后,該進程便由就緒狀態轉變成執行狀態。
      2. 執行→就緒
        處于執行狀態的進程在其執行過程中,因分配給它的一個時間片已用完而不得不讓出處理機,于是進程從執行狀態轉變成就緒狀態。
      3. 執行→阻塞
        正在執行的進程因等待某種事件發生而無法繼續執行時,便從執行狀態變成阻塞狀態。
      4. 阻塞→就緒
        處于阻塞狀態的進程,若其等待的事件已經發生,于是進程由阻塞狀態轉變為就緒狀態。
  2. 完善目錄拷貝
  3. 獨立完成模仿終端的代碼
  4. 通過無名管道,讓兩個子進程間完成相互通信工作
最后編輯于
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