进程替换和信号

问题引入

我们发现 终端输入的任意命令的父进程都是bash,这是因为Linux系统是用fork()复制出子进程，然后在子进程中调用替换函数进行进程替换，实现相关命令。

（1） exec 系列替换过程：pcb 使用以前的只修改，进程实体更换。

进程替换函数

#include <unistd.h>
int execl( const char * path, const char * arg,…);
/*
*path:新替换的程序的路径名称
*arg :传给新程序主函数的第一个参数，一般为程序的名字
*arg 后面是剩余参数列表，参数个数可变，必须以空指针作为最后一个参数
*/
int execlp( const char * file, const char * arg,…);

/*

int execlp( const char * file, const char * arg,…);

/*

*file:新替换的程序的名称
*arg :传给新程序主函数的第一个参数，一般为程序的名字
*arg 后面是剩余参数列表，参数个数可变，必须以空指针作为最后一个参数
*/

int execle( const char * path, const char * arg,…, char * const envp[]);

/*
*path:新替换的程序的路径名称
*arg :传给新程序主函数的第一个参数，一般为程序的名字
*arg 后面是剩余参数列表，参数个数可变，必须以空指针作为最后一个参数

*const envp[] : 存放环境变量

*/

int execv( const char * path, char * const argv[]);

/*
*path:新替换的程序的路径名称

const argv[] :存放命令参数的指针数组

*/

int execvp( const char * file, char * const argv[]);

/*
*file: 新替换的程序的名称

const argv[] :存放命令参数的指针数组

*/

int execve( const char * path, char * const argv[], char * const envp[]);

/*
*path:新替换的程序的路径名称

const argv[] :存放命令参数的指针数组

*const envp[] : 存放环境变量

*/

使用模板如下

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include <sys/wait.h>
int main(int agrc,char*argv[],char*envp[]){printf("main pid=%d \n",getpid() ); assert(pid!=-1);if(pid==0){printf("child pid=%d,ppid=%d\n",getpid(),getppid());//1.  execl("/bin/ps","ps","-f",(char*)0);//2.  execlp("ps","ps","-f",(char*)0);//3.  execle("/usr/bin/ps","ps","-f",(char*)0,envp);char* myargv[]={"ps","-f",0};//4.  execv("/usr/bin/ps",myargv);//5.  execvp("ps",myargv);//6.  execve("/usr/bin/ps",myargv,envp); exit(0);} exit(0);
}

Linux 信号的使用

信号是系统响应某个条件而产生的事件，进程接收到信号会执行相应的操作。
与信号有关的系统调用在“signal.h”头文件中有声明
常见信号的值，及对应的功能说明

信号的值在系统源码中的定义如下：

1. #define SIGHUP 1
2. #define SIGINT 2 //键盘按下 Ctrl+c 时，会产生该信号
3. #define SIGQUIT 3
4. #define SIGILL 4
5. #define SIGTRAP 5
6. #define SIGABRT 6
7. #define SIGIOT 6
8. #define SIGBUS 7
9. #define SIGFPE 8
10. #define SIGKILL 9 //该信号的响应方式不允许改变
11. #define SIGUSR1 10
12. #define SIGSEGV 11
13. #define SIGUSR2 12
14. #define SIGPIPE 13 //读端关闭的描述符，写端写入时产生，该信号会终止程序
15. #define SIGALRM 14
16. #define SIGTERM 15 //系统 kill 命令默认发送的信号
17. #define SIGSTKFLT 16
18. #define SIGCHLD 17 //子进程结束后，会默认给父进程发送该信号
19. #define SIGCONT 18
20. #define SIGSTOP 19
21. #define SIGTSTP 20
22. #define SIGTTIN 21
23. #define SIGTTOU 22
24. #define SIGURG 23

修改信号的响应方式 – 调用signal()

typedef void (*sighandler_t)(int); //函数指针类型重命名

**sighandler_t ** signal(int signum, sighandler_t sig_fun)

/*

signum : 处理的信号

sig_fun ：处理信号的函数

​ 1.SIG_IGN 忽略

​ 2.SIG_DFL 默认

​ 3.自定义：自己写处理信号的函数

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
void fun(int signum)
{printf("Call fun \n");
}int main()
{signal(SIGINT,fun);while(1){sleep(1);printf("Hello\n");}exit(0);
}

运行结果

发送信号 – kill()

kill() 可以向指定的进程发送指定的信号：

int kill(pid_t pid, int sig);

pid > 0 指定将信号发送个那个进程

pid == 0 信号被发送到和当前进程在同一个进程组的进程

pid == -1 将信号发送给系统上有权限发送的所有的进程

pid < -1 将信号发送给进程组 id 等于 pid 绝对值，并且有权限发送的所有的进程。

sig 指定发送信号的类型。

示例代码：

1.mykill.c

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>int main(int argc,char* argv[])
{if(argc != 3){printf("argc error\n");exit(1);}int pid = atoi(argv[1]);int sig = atoi(argv[2]);if(kill(pid,sig) == -1){printf("kill error\n");}exit(0);
}

2.test1.c

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<signal.h>void fun(int signum)
{printf("signum=%d \n",signum);signal(SIGINT,SIG_DFL);
}int main()
{signal(SIGINT,fun);while(1){sleep(1);printf("Hello\n");}exit(0);
}

用信号处理fork()僵死进程

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<signal.h>
#include<sys/wait.h>
void fun_sig(int sig)
{printf("end fork\n");wait(NULL);
}
int main()
{char*s=NULL;int n=0;signal(SIGCHLD,fun_sig);pid_t pid=fork();if(pid==-1){exit(1);}if(pid==0){s="child";n=3;}else{s="parent";n=7;}int i=0;for(;i<n;i++){printf("s=%s,pid=%d\n",s,getpid());sleep(1);}exit(0);
}