# Linux网络编程

# 进程控制

# 进程的建立与运行

# 进程的概念

cat file.txt

命令解释程序shell建立了一个进程来执行cat命令。

ls | wc -ll

该命令会使shell建立两个进程，并发运行命令ls和wc。把ls的输出通过管道送至字计数命令wc。

进程和程序的区别：

进程是动态的，程序是静态的。
多个进程可以并发执行一个程序。
- 例如：多个用户可以同时运行编辑程序，但是对于每一个用户，此程序的执行都是一个单独的进程。

一个进程可以启动另一个进程，进程树的顶端是一个执行名为init的程序的控制进程，该进程是所有进程的祖先。

进程控制方面的系统调用：

fork()
- 通过复制调用进程来建立新的进程，它是最基本的进程建立操作。
exec
- 包括一系列的系统调用，每个系统调用都完成相同的功能，区别在于参数构造。
- 用一个新的程序覆盖原内存空间，实现进程的转变。
wait()
- 提供了初级的进程同步措施，能使一个进程等待另一个进程，直到其结束为止。
exit()
- 终止一个进程的运行。

# 进程的建立

新建立的进程称为子进程，原进程称为父进程。父进程和子进程并发执行，都从fork()后的语句开始执行。

fork()返回一个pid值，用于区分父子进程。父进程中pid被设置为正整数，子进程中pid为0。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

main() {
  pid_t pid;
  printf("Now only one process\n");
  printf("Calling fork...\n");
  pid = fork();
  if (!pid)
    printf("I'm the child\n");
  else if (pid > 0)
    printf("I'm the parent, child has pid %d\n", pid);
  else
    printf("Fork fial!\n");
}

# 进程的运行

如果exec调用成功，调用进程将被覆盖，然后从新程序的入口开始执行。

exec并没有建立一个与调用进程并发的新进程，而是用新的进程取代了原来的进程。

exec系列调用在Linux系统库中unitstd.h中的函数声明：

int execl(const char *path, const char *arg, ...)
int execlp(const char *file, const char *arg, ...)
int execle(const char *path, const char *arg, ..., char *const envp[])
int execv(const char *path, char *const argv[])
int execvp(const char *file, char *const argv)

execl()第一个参数给出了被执行的程序所在的文件名，文件本身必须是一个真正的可执行程序，不能✅一个shell命令组成的文件。系统只要检查文件的开头两个字节，就可以知道该文件是否为程序文件（程序文件的开头两个字节是系统规定的专用值）：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

main() {
  printf("Executing ls\n");
  execl("/bin/ls", "ls", "-l", NULL);
  
  perror("execl failed to run ls");
  exit(1);
}

上述例子中，如果execl()调用成功，将会运行ls程序替代当前的调用程序，就不会执行到perror()。

execv()的第一个参数指向执行的程序文件，第二个参数是一个参数列表数组：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

main() {
  char* av[] = { "ls", "-l", NULL };
  execv("/bin/ls", av);
  perror("execv failed");
  exit(1);
}

execlp()和execvp()分别类似于execl()和execv()，区别在于第一个参数为简单的文件名，而不是一个路径名，它们通过检索shell环境变量PATH指出的目录，来得到文件名的路径前缀，例如：

$PATH=/bin;/usr/bin;/sbin
$export PATH

首先会在目录/bin查找，然后在/usr/bin查找，最后在/sbin查找。另外，execlp()和execvp还可以运行shell程序，而不只是普通程序。