CSAPP：第八章异常控制流2

关键点：进程控制、信号

8.4 进程控制

Unix提供了大量从C程序中操作进程的系统调用。
8.4.1 获取进程ID
每个进程都有一个唯一的正数（非零）进程ID（PID）。getpid函数返回调用进程的PID,getppid函数返回它父进程的PID

1#include <sys/types.h>
2#include <unistd.h>
3pid_t getpid(void);
4pid_t getppid(void);
5#pid_t 在Linux系统的types.h中定义为int

8.4.2 创建和终止进程
从程序员角度，我们可以认为进程总是处于下面三种状态之一：

运行。进程要么在CPU上执行，要么在等待被执行且最终会被CPU内核调度。
停止。进程的执行被挂起，且不会被调度。当收到SIGSTOP、SIGTSTP、SIGTTIN或者SIGTTOU信号时，进程就停止，并且保持停止直到它收到一个SIGCONT信号，在这个时候，进程再次运行。
终止。进程永远地停止了。进程会因为3种原因终止：1）收到一个信号，该信号的默认行为是终止进程；2）从主程序返回；3）调用exit函数。

1#include <stdlib.h>
2void exit(int status);
3exit函数以status退出状态来终止进程

父进程通过调用fork函数创建一个新的运行子进程。

1#include <sys/types.h>
2#include <unistd.h>
3pid_t fork(void);

子进程得到与父进程用户级虚拟地址空间相同的（但是独立的）一份副本，包括代码和数据段、堆、共享库以及用户栈。子进程还获得与父进程任何打开文件描述符相同的副本。父进程与子进程最大的区别是它们有不同的PID。
fork函数被调用一次，却会返回两次：一次调用进程（父进程）中，一次是在新创建的子进程中。在父进程中fork返回子进程的PID。在子进程中fork返回0
8.4.3 回收子进程
当一个进程由于某种原因终止时，内核并不是立即把它从系统中清除。相反，进程被保持在一种已终止的状态中，直到被它的父进程回放（reaped）。当父进程回收已经终止的子进程时，内核将子进程的退出状态传递给父进程，然后抛弃已终止的进程，从此时开始，该进程就不存在了。一个终止了但还没被回收的进程称为僵死进程。
如果一个父进程终止了，内核会安排init进程成为它的孤儿进程的养父。init进程的PID为1，是在系统启动内核创建的，它不会终止，是所有进程的祖先。如果父进程没有回收它的僵尸子进程就终止了，那么内核会安排init进程取回收它们。
一个进程可以通过调用waitpid函数来等待它的子进程终止或者停止。

1#include <sys/types.h>
2#include <sys/wait.h>
3pid_t waitpid(pid_t pid, int *statusp,int options);
4//返回：如果成功，则为子进程的PID，如果WNOHANG，则为0；如果其他错误则为-1.

8.4.4 让进程休眠
sleep函数将一个进程挂起一段时间

1#include <unistd.h>
2unaigned int sleep(unsigned int sec);
3//如果请求到了返回0，否则返回还剩下休眠时间的秒数

8.4.5 加载并运行程序
execve函数在当前进程的上下文中加载并运行一个新程序。

1int execve(const char*filename,const char *argv[],const char*envp[]);
2execve执行可执行目标文件filename，且带参数列表argv和环境变量列表envp

8.5 信号

一个信号就是一条小道消息，它通知进程系统中发生了某种事件

8.5.1 信号术语

发送信号
接收信号
8.5.2 发送信号
Unix系统提供了大量向进程发生信号的机制。所有机制都是基于进程组的概念。每个进程都只属于一个进程组，进程组是由一个正整数ID来标识。
用bin/kill程序发生信号
从键盘发生信号
用kill函数发生信号
用alarm发送信号
8.5.3 接收信号
每个信号类型都有一个预定的默认行为，是下面的一种：
进程终止
进程终止并转储内存
进程停止（挂起）直到被SIGCONT信号重启。
进程忽略该信号

1#include<signal.h>
2typedef void (*sighandler_t)(int);
3sighandler_t signal(int signum,sighandler_t handler)

signal通过以下三种方法之一来改变和信号signum的关联行为：

如果handler为SIG_IGN，那么忽略类型为signum的信号
如果handler是SIG_DFL，那么类型为signum的信号行为恢复为默认行为
否则，handler就是用户定义的函数地址，这个函数称为信号处理程序。调用信号处理程序被称为捕获信号。执行信号处理程序被称为处理信号。