進(jìn)程(線程)控制

1、進(jìn)程(線程)控制實(shí)驗(yàn)五 進(jìn)程(線程)控制v預(yù)備知識Linux進(jìn)程及其屬性Linux進(jìn)程派生關(guān)系Linux線程v實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)Linux進(jìn)程管理命令Linux進(jìn)程控制函數(shù)Linux守護(hù)進(jìn)程v實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?nèi)容1.1 Linux進(jìn)程及其屬性(1)vLinux中對各種資源的分配和管理都以進(jìn)程為單位v操作系統(tǒng)需要跟蹤所有進(jìn)程的活動，以及它們對系統(tǒng)資源的使用情況，從而實(shí)施對進(jìn)程和資源的動態(tài)管理vLinux系統(tǒng)的進(jìn)程類型交互進(jìn)程：Shell啟動的進(jìn)程，可在前臺或后臺運(yùn)行批處理進(jìn)程：進(jìn)程序列，不與特定終端關(guān)聯(lián)守護(hù)進(jìn)程（Daemon）：后臺服務(wù)進(jìn)程，獨(dú)立于控制終端，常在系統(tǒng)引導(dǎo)裝入時啟動，在系統(tǒng)關(guān)閉時終止1.1 Lin

2、ux進(jìn)程及其屬性(2)v進(jìn)程的描述信息PID：進(jìn)程的ID號，內(nèi)核按進(jìn)程創(chuàng)建順序逐一分配。init進(jìn)程PID為1，其他進(jìn)程的PID依次增加PPID：父進(jìn)程號。現(xiàn)有進(jìn)程需克隆自身創(chuàng)建一個新進(jìn)程(init進(jìn)程除外)，被克隆的進(jìn)程稱為父進(jìn)程，克隆出的副本進(jìn)程稱為子進(jìn)程PGID：進(jìn)程組號。主進(jìn)程(初始的父進(jìn)程)創(chuàng)建的所有進(jìn)程擁有相同的進(jìn)程組號PGIDUID：進(jìn)程的真實(shí)用戶號EUID：進(jìn)程的有效用戶號。用于確定進(jìn)程在給定時刻對哪些資源和文件具有訪問權(quán)限。多數(shù)情況下EUID和UID相同GID：進(jìn)程用戶組號FGID：有效進(jìn)程用戶組號1.2 Linux進(jìn)程派生關(guān)系Linux用進(jìn)程樹進(jìn)行進(jìn)程管理v0號進(jìn)程(也稱交

3、換進(jìn)程)完成進(jìn)程調(diào)度和讓進(jìn)程在主存與磁盤上進(jìn)行交換v1號進(jìn)程(內(nèi)核態(tài))負(fù)責(zé)執(zhí)行內(nèi)核的部分初始化工作及系統(tǒng)配置，并創(chuàng)建若干個用于高速緩存和虛擬主存管理的內(nèi)核線程v1號進(jìn)程調(diào)用execve()運(yùn)行可執(zhí)行程序init，演變成用戶態(tài)1號進(jìn)程，即init進(jìn)程，完成系統(tǒng)啟動工作v1.3 Linux線程(1)v從Linux2.6開始，Linux kernel才有真正的thread支持Linux2.6線程庫叫NPTL(Native POSIX Thread Library)，基于進(jìn)程實(shí)現(xiàn)，但創(chuàng)建線程的效率非常高核內(nèi)的輕量級進(jìn)程形式：擁有獨(dú)立的進(jìn)程表項(xiàng)，而所有操作都在核外pthread庫中進(jìn)行核外的1:1線程模

4、型：一個核心進(jìn)程對應(yīng)一個線程，將線程調(diào)度等同于進(jìn)程調(diào)度，交給核心完成，而其它工作都在核外線程庫中完成1.3 Linux線程(2)vLinux線程分為內(nèi)核線程和用戶線程兩種線程模型內(nèi)核線程更利于并發(fā)使用多處理器的資源用戶線程更多考慮上下文切換開銷內(nèi)核線程沒有獨(dú)立的地址空間，只在內(nèi)核空間運(yùn)行用戶線程在用戶空間中實(shí)現(xiàn)內(nèi)核線程的調(diào)度由內(nèi)核負(fù)責(zé)，內(nèi)核線程處于阻塞狀態(tài)時不影響其他的內(nèi)核進(jìn)程用戶線程的調(diào)度由線程運(yùn)行庫來組織線程的調(diào)度，進(jìn)程中的用戶線程阻塞時整個進(jìn)程會切換為等待狀態(tài)，其他線程不能運(yùn)行實(shí)驗(yàn)五 進(jìn)程(線程)控制v預(yù)備知識Linux進(jìn)程及其屬性Linux進(jìn)程派生關(guān)系Linux線程v實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)Linux

5、進(jìn)程管理命令Linux進(jìn)程控制函數(shù)Linux守護(hù)進(jìn)程v實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?nèi)容2.1 Linux進(jìn)程管理命令進(jìn)程查看vps命令：報(bào)告進(jìn)程標(biāo)識、用戶、CPU時間消耗以及其他屬性命令單獨(dú)使用可以看到前臺執(zhí)行的進(jìn)程；后臺進(jìn)程可以使用帶參數(shù)的ps命令（如ps -ax）提供進(jìn)程的一次性查看，結(jié)果不連續(xù)結(jié)果數(shù)據(jù)很精確，但數(shù)據(jù)量龐大vtop命令：顯示CPU占用率為前幾位的進(jìn)程動態(tài)顯示，輸出結(jié)果連續(xù)消耗較多的系統(tǒng)資源vpstree命令：列出當(dāng)前的進(jìn)程，以及它們的樹狀結(jié)構(gòu)將當(dāng)前的執(zhí)行程序以樹狀結(jié)構(gòu)顯示，彌補(bǔ)ps命令的不足支持指定特定程序(PID)或使用者(USER)作為顯示的起始2.1 Linux進(jìn)程管理命令進(jìn)程終止v終

6、止一個進(jìn)程或終止一個正在運(yùn)行的程序kill命令：根據(jù)PID向進(jìn)程發(fā)送信號，缺省操作是停止進(jìn)程如果進(jìn)程啟動了子進(jìn)程，只終止父進(jìn)程，子進(jìn)程運(yùn)行中將仍消耗資源成為“僵尸”進(jìn)程，可用kill -9強(qiáng)制終止退出pkill命令：終止同一進(jìn)程組內(nèi)的所有進(jìn)程。允許指定要終止的進(jìn)程名稱，而非PIDKillall命令：與pkill應(yīng)用方法類似，直接殺死運(yùn)行中的程序數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的父進(jìn)程不能用這些命令殺死（容易產(chǎn)生更多的文件碎片導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫崩潰）2.1 Linux進(jìn)程管理命令進(jìn)程優(yōu)先級設(shè)置v進(jìn)程優(yōu)先級nice值進(jìn)程在計(jì)劃執(zhí)行時被賦予默認(rèn)值為0，范圍從20(最有利的調(diào)度優(yōu)先級)到19(最不利的調(diào)度優(yōu)先級)v進(jìn)程優(yōu)先級設(shè)置

7、nice命令：使用比默認(rèn)nice值更高或者更低的優(yōu)先級運(yùn)行進(jìn)程 renice命令：調(diào)整已經(jīng)運(yùn)行的進(jìn)程的優(yōu)先級 root用戶可以提高或降低任意進(jìn)程的nice值，普通用戶只能增加進(jìn)程優(yōu)先級的值（降低優(yōu)先級）2.2 Linux進(jìn)程控制函數(shù)創(chuàng)建進(jìn)程vfork() 產(chǎn)生當(dāng)前進(jìn)程的 拷貝2.2 Linux進(jìn)程控制函數(shù)修改進(jìn)程v函數(shù)族exec() ：啟動另外的進(jìn)程取代當(dāng)前的進(jìn)程#include int execl(const char *path, const char *arg, .);int execlp(const char *file, const char *arg, .);int execle(

8、const char *path, const char *arg, const char *envp);int execv(const char *path, const char *argv);int execve(const char *path, const char *argv, const char *envp;int execvp(const char *file, const char *argv);2.2 Linux進(jìn)程控制函數(shù)進(jìn)程屬性操作v設(shè)置進(jìn)程屬性nice()：改變進(jìn)程執(zhí)行的優(yōu)先級setpgid()：將指定進(jìn)程的組進(jìn)程設(shè)為指定的組識別碼setpgrp()：將目前進(jìn)程的組

9、進(jìn)程識別碼設(shè)為目前進(jìn)程的進(jìn)程識別碼，等價(jià)于setpgid(0,0)setpriority()：設(shè)置進(jìn)程、進(jìn)程組和用戶的執(zhí)行優(yōu)先權(quán)v獲取進(jìn)程屬性getpid()：獲取目前進(jìn)程的進(jìn)程標(biāo)識getpgid()：獲得參數(shù)pid指定進(jìn)程所屬的組識別碼getpgrp()：獲得目前進(jìn)程所屬的組識別號，等價(jià)于getpgid(0)getpriotity()：獲得進(jìn)程、進(jìn)程組和用戶的執(zhí)行優(yōu)先權(quán)2.2 Linux控制函數(shù)進(jìn)程退出v正常退出：在main()函數(shù)中執(zhí)行return、調(diào)用exit()函數(shù)或_exit()函數(shù)v異常退出：調(diào)用abort()函數(shù)、進(jìn)程收到信號而終止v區(qū)別exit是一個函數(shù)，有參數(shù)，把控制權(quán)交給系

10、統(tǒng)return是函數(shù)執(zhí)行完后的返回，將控制權(quán)交給調(diào)用函數(shù)exit是正常終止進(jìn)程，abort是異常終止exit中參數(shù)為0代表進(jìn)程正常終止，為其他值表示程序執(zhí)行過程中有錯誤發(fā)生exit()在頭文件stdlib.h中聲明，先執(zhí)行清除操作，再將控制權(quán)返回給內(nèi)核_exit()在頭文件unistd.h中聲明，執(zhí)行后立即返回給內(nèi)核2.3 Linux守護(hù)進(jìn)程v獨(dú)立啟動（stand_alone）守護(hù)進(jìn)程常駐內(nèi)存，一直占用系統(tǒng)資源外界有要求時響應(yīng)速度較快放在/etc/init.d/目錄下v超級守護(hù)進(jìn)程系統(tǒng)啟動時由超級守護(hù)進(jìn)程xinet負(fù)責(zé)管理，當(dāng)相應(yīng)請求到來時通過xinet的轉(zhuǎn)接喚醒被xinet管理的進(jìn)程最初只有

11、xinet占有系統(tǒng)資源，其他的內(nèi)部服務(wù)不占有系統(tǒng)資源，只有數(shù)據(jù)包到來時才被喚醒放在/etc/xinit.d/目錄下2.3 Linux守護(hù)進(jìn)程守護(hù)進(jìn)程的編寫(1) 創(chuàng)建子進(jìn)程，退出父進(jìn)程脫離控制終端：子進(jìn)程變成1號進(jìn)程(init)的子進(jìn)程(2) 在子進(jìn)程中創(chuàng)建新會話擺脫其他進(jìn)程的控制（函數(shù)setsid）(3)改變當(dāng)前目錄為根目錄脫離父進(jìn)程文件系統(tǒng)控制（函數(shù)chdir）(4)重設(shè)文件權(quán)限掩碼設(shè)置為0，增強(qiáng)守護(hù)進(jìn)程的靈活性（函數(shù)umask ）(5)關(guān)閉文件描述符關(guān)閉文件描述符為0、1和2的三個文件(輸入、輸出和報(bào)錯文件)實(shí)驗(yàn)五 進(jìn)程(線程)控制v預(yù)備知識Linux進(jìn)程及其屬性Linux進(jìn)程派生關(guān)系Linux線程v實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)Linux進(jìn)程管理命令Linux進(jìn)程控制函數(shù)Linux守護(hù)進(jìn)程v實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?nèi)容3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膙加深對進(jìn)程概念的理解，明確進(jìn)程與程序的區(qū)別v掌握Linux進(jìn)程創(chuàng)建及撤銷的方法，進(jìn)一步認(rèn)識并發(fā)執(zhí)行的實(shí)質(zhì)v掌握Linux系統(tǒng)下守護(hù)進(jìn)程的創(chuàng)建方法3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容v獲取進(jìn)程信息編寫程序，獲取系統(tǒng)當(dāng)前執(zhí)行進(jìn)程的信息，包括進(jìn)程名稱與ID、