進(jìn)程控制課件

進(jìn)程控制進(jìn)程控制理論基礎(chǔ)進(jìn)程控制編程進(jìn)程控制定義

進(jìn)程是一個(gè)具有一定獨(dú)立功能的程序的一次運(yùn)行活動(dòng)。進(jìn)程控制特點(diǎn)動(dòng)態(tài)性并發(fā)性獨(dú)立性異步性進(jìn)程控制狀態(tài)進(jìn)程控制進(jìn)程ID進(jìn)程ID（PID)：標(biāo)識(shí)進(jìn)程的唯一數(shù)字父進(jìn)程的ID（PPID)啟動(dòng)進(jìn)程的用戶ID（UID）進(jìn)程控制進(jìn)程互斥進(jìn)程互斥是指當(dāng)有若干進(jìn)程都要使用某一共享資源時(shí)，任何時(shí)刻最多允許一個(gè)進(jìn)程使用，其他要使用該資源的進(jìn)程必須等待，直到占用該資源者釋放了該資源為止。進(jìn)程控制臨界資源

操作系統(tǒng)中將一次只允許一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)的資源稱為臨界資源。進(jìn)程控制臨界區(qū)進(jìn)程中訪問(wèn)臨界資源的那段程序代碼稱為臨界區(qū)。為實(shí)現(xiàn)對(duì)臨界資源的互斥訪問(wèn)，應(yīng)保證諸進(jìn)程互斥地進(jìn)入各自的臨界區(qū)。進(jìn)程控制進(jìn)程同步

一組并發(fā)進(jìn)程按一定的順序執(zhí)行的過(guò)程稱為進(jìn)程間的同步。具有同步關(guān)系的一組并發(fā)進(jìn)程稱為合作進(jìn)程，合作進(jìn)程間互相發(fā)送的信號(hào)稱為消息或事件。進(jìn)程控制進(jìn)程調(diào)度概念：按一定算法，從一組待運(yùn)行的進(jìn)程中選出一個(gè)來(lái)占有CPU運(yùn)行。調(diào)度方式：搶占式非搶占式進(jìn)程控制調(diào)度算法先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法短進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度算法高優(yōu)先級(jí)優(yōu)先調(diào)度算法時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法進(jìn)程控制死鎖

多個(gè)進(jìn)程因競(jìng)爭(zhēng)資源而形成一種僵局，若無(wú)外力作用，這些進(jìn)程都將永遠(yuǎn)不能再向前推進(jìn)。進(jìn)程控制獲取ID#include<sys/types.h>#include<unistd.h>pid_tgetpid(void)獲取本進(jìn)程ID。pid_tgetppid(void)獲取父進(jìn)程ID。進(jìn)程控制獲取ID#include<stdio.h>#include<unistd.h>#include<stdlib.h>intmain(void){printf("PID=%d\n",getpid());printf("PPID=%d\n",getppid());return0;}進(jìn)程控制進(jìn)程創(chuàng)建#include<unistd.h>pid_tfork(void)功能：創(chuàng)建子進(jìn)程fork的奇妙之處在于它被調(diào)用一次，卻返回兩次，它可能有三種不同的返回值：1.在父進(jìn)程中，fork返回新創(chuàng)建的子進(jìn)程的PID；2.在子進(jìn)程中，fork返回0；3.如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，fork返回一個(gè)負(fù)值進(jìn)程控制進(jìn)程創(chuàng)建#include<sys/types.h>#inlcude<unistd.h>main(){pid_tpid;/*此時(shí)僅有一個(gè)進(jìn)程*/pid=fork();/*此時(shí)已經(jīng)有兩個(gè)進(jìn)程在同時(shí)運(yùn)行*/if(pid<0)printf("errorinfork!");elseif(pid==0)printf("Iamthechildprocess,IDis%d\n",getpid());elseprintf("Iamtheparentprocess,IDis%d\n",getpid());}？執(zhí)行后的結(jié)果？進(jìn)程控制進(jìn)程創(chuàng)建$./fork_testIamtheparentprocess,myprocessIDis1991Iamthechildprocess,myprocessIDis1992

在pid=fork()之前，只有一個(gè)進(jìn)程在執(zhí)行，但在這條語(yǔ)句執(zhí)行之后，就變成兩個(gè)進(jìn)程在執(zhí)行了，這兩個(gè)進(jìn)程的代碼部分完全相同，將要執(zhí)行的下一條語(yǔ)句都是f(pid==0)。兩個(gè)進(jìn)程中，原先就存在的那個(gè)進(jìn)程被稱作“父進(jìn)程”，新出現(xiàn)的那個(gè)進(jìn)程被稱作“子進(jìn)程”,父子進(jìn)程的區(qū)別在于進(jìn)程標(biāo)識(shí)符（PID）不同。進(jìn)程控制進(jìn)程創(chuàng)建—思考運(yùn)行結(jié)果？#include<unistd.h>#include<stdio.h>intmain(void){pid_tpid;intcount=0;count++;pid=fork();printf("Thisisfirsttime,pid=%d\n",pid);printf("Thisissecondtime,pid=%d\n",pid);count++;printf("count=%d\n",count);if(pid>0)printf("Thisisparentprocess,thechildhasthepid:%d\n",pid);elseif(!pid)printf("Thisisthechildprocess.\n");elseprintf("forkfailed.\n");printf("Thisisthirdtime,pid=%d\n",pid);printf("Thisisfouthtime,pid=%d\n",pid);return0；}進(jìn)程控制進(jìn)程創(chuàng)建—思考運(yùn)行結(jié)果？父進(jìn)程的數(shù)據(jù)空間、堆?？臻g都會(huì)給子進(jìn)程一個(gè)拷貝，而不是共享這些內(nèi)存。在子進(jìn)程中對(duì)count進(jìn)行自加1的操作，但是并沒(méi)有影響到父進(jìn)程中的count值，父進(jìn)程中的count值仍然為0。進(jìn)程控制進(jìn)程創(chuàng)建#include<sys/types.h>#include<unistd.h>pid_tvfork(void)功能：創(chuàng)建子進(jìn)程。進(jìn)程控制創(chuàng)建進(jìn)程區(qū)別：1.fork要拷貝父進(jìn)程的數(shù)據(jù)段；而vfork則不需要完全拷貝父進(jìn)程的數(shù)據(jù)段，子進(jìn)程與父進(jìn)程共享數(shù)據(jù)段。2.fork不對(duì)父子進(jìn)程的執(zhí)行次序進(jìn)行任何限制；而在vfork調(diào)用中，子進(jìn)程先運(yùn)行，父進(jìn)程掛起。進(jìn)程控制進(jìn)程創(chuàng)建#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<unistd.h>main(){ intcount=1; intchild;

printf(“Beforecreateson,thefather‘scountis:%d\n”,count); if(!(child=vfork())) { printf("Thisisson,hispidis:%dandthecountis:%d\n",getpid(),++count); exit(1); }else{ printf("Afterson,Thisisfather,hispidis:%dandthecountis:%d,andthechildis:%d\n",getpid(),count,child); }}進(jìn)程控制執(zhí)行程序exec用被執(zhí)行的程序替換調(diào)用它的程序。區(qū)別：fork創(chuàng)建一個(gè)新的進(jìn)程，產(chǎn)生一個(gè)新的PID。exec啟動(dòng)一個(gè)新程序，替換原有的進(jìn)程，因此進(jìn)程的PID不會(huì)改變，和調(diào)用exec函數(shù)的進(jìn)程一樣。進(jìn)程控制執(zhí)行程序#include<unistd.h>intexecl(constchar*path,constchar*arg,....)功能：運(yùn)行參數(shù)path所指定的可執(zhí)行文件，接下來(lái)的參數(shù)代表執(zhí)行該文件時(shí)傳遞過(guò)去的argv[0]、argv[1]……，最后一個(gè)參數(shù)必須用空指針(NULL)作結(jié)束。進(jìn)程控制執(zhí)行程序#include<unistd.h>main(){execl(“/bin/ls”,”ls”,”-al”,”/etc/passwd”,(char*)0);}進(jìn)程控制執(zhí)行程序#include<unistd.h>intexeclp(constchar*char*arg,……)功能：從PATH環(huán)境變量所指的目錄中查找符合參數(shù)file的文件名，找到后便執(zhí)行該文件，然后將第二個(gè)以后的參數(shù)當(dāng)做該文件的argv[0]、argv[1]……，最后一個(gè)參數(shù)必須用空指針(NULL)作結(jié)束。進(jìn)程控制執(zhí)行程序#include<unistd.h>main(){execlp(”ls”,”ls”,”-al”,”/etc/passwd”,(char*)0);}進(jìn)程控制執(zhí)行程序#include<unistd.h>intexecv(constchar*path,char*constargv[])功能：執(zhí)行參數(shù)path所指定的文件，與execl()不同的地方在于execve()只需兩個(gè)參數(shù)，第二個(gè)參數(shù)利用數(shù)組指針來(lái)傳遞給執(zhí)行文件。進(jìn)程控制執(zhí)行程序#include<unistd.h>main(){ char*argv[]={“l(fā)s”,”-al”,”/etc/passwd”,(char*)0}; execv(“/bin/ls”,argv);}進(jìn)程控制執(zhí)行程序#include<stdlib.h>intsystem(constchar*string)功能：調(diào)用fork()產(chǎn)生子進(jìn)程，由子進(jìn)程來(lái)調(diào)用/bin/sh-cstring來(lái)執(zhí)行參數(shù)string字符串所代表的命令。進(jìn)程控制執(zhí)行程序＃include<stdlib.h>main(){system(“l(fā)s-al/etc/passwd/etc/shadow”);}進(jìn)程控制等待#include<sys/types.h>#include<sys/wait.h>pid_twait(int*status)功能：進(jìn)程一旦調(diào)用了wait，就立即阻塞自己，直到自己的某個(gè)子進(jìn)程退出，如果沒(méi)有找到這樣一個(gè)子進(jìn)程，wait就會(huì)一直阻塞在這里，直到有一個(gè)出現(xiàn)為止。進(jìn)程控制等待#include<sys/types.h>#include<sys/wait.h>#include<unistd.h>#include<stdlib.h>main(){ pid_tpc,pr; pc=fork(); if(pc<0)/*如果出錯(cuò)*/ printf("errorocurred!\n"); elseif(pc==0){/*如果是子進(jìn)程*/ printf("Thisischildprocesswithpidof%d\n",getpid()); sleep(10);/*睡眠10秒鐘*/ } else{/*如果是父進(jìn)程*/ pr=wait(NULL);/*在這里等待*/ printf("Icatchedachildprocesswithpidof%d\n"),pr); } exit(0);}進(jìn)程控制等待#include<sys/types.h>#include<sys/wait.h>pid_twaitpid(pid_tpid,int*status,intoptions)功能：進(jìn)程一旦調(diào)用了wait，就立即阻塞自己，直到自己的某個(gè)子進(jìn)程退出，如果沒(méi)有找到這樣一個(gè)子進(jìn)程，wait就會(huì)一直阻塞在這里，直到有一個(gè)出現(xiàn)為止。進(jìn)程控制等待當(dāng)pid取不同的值時(shí)，有不同的意義：1.pid>0時(shí)，只等待進(jìn)程ID等于pid的子進(jìn)程，不管其它已經(jīng)有多少子進(jìn)程運(yùn)行結(jié)束退出了，只要指定的子進(jìn)程還沒(méi)有結(jié)束，waitpid就會(huì)一直等下去。2.pid=-1時(shí)，等待任何一個(gè)子進(jìn)程退出，沒(méi)有任何限制，此時(shí)waitpid和wait的作用一模一樣。3.pid=0時(shí)，等待同一個(gè)進(jìn)程組中的任何子進(jìn)程。4.pid<-1時(shí)，等待一個(gè)指定進(jìn)程組中的任何子進(jìn)程，這個(gè)進(jìn)程組的ID等于pid的絕對(duì)值。進(jìn)程控制等待參數(shù)option可以為0或下面的OR組合:WNOHANG：如果沒(méi)有任何已經(jīng)結(jié)束的子進(jìn)程則馬上返回,不予以等待。WUNTRACED：如果子進(jìn)程進(jìn)入暫停執(zhí)行情況則馬上返回。進(jìn)程控制發(fā)送信號(hào)#include<sys/types.h>#include<signal.h>intkill(pid_tpid,intsig)功能：發(fā)送參數(shù)sig指定的信號(hào)給參