系统编程-文件操作4

exec(鸠占鹊巢)

  • 查找文件:fins /usr

execl

#include <unistd.h> //read() write()
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>//errno 
/*open()*/
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>

/* dir open */
#include <sys/types.h>
#include <dirent.h>
int main()
{
    int ret=-1;
    //使用新进程镜像替换当前进程镜像
    //但是当前进程的ID被新进程使用
    //-->鸠占鹊巢
    //想看user/include下面的内容（路径+要执行的命令+命令的方式）
    //第一个参数:可执行文件的路径，之后的参数,可执行文件执行的方式
    //ret=execl("/bin/ls","ls","/usr/include","-l",NULL);
    //ret=execl("./exec1","exec1",NULL);
    //ret=execl("/usr/bin/gedit","gedit","dirCopy.c",NULL);
    //ret=execlp("gedit","gedit","dirCopy.c",NULL);//可以打开dirCopy.c文件
    /*ret=execlp("exec1","exec1",NULL);//运行不起来，不会循环打印hello world，因为不加路径，则会去系统找相应的命令,但是找不到,可以不指定需要执行文件的命令，启动该执行文件时，到系统默认路径下找该执行文件，若找到了则执行，否则出错返回
    
    if(-1==ret)
    {
        perror("execlp");
        return -1;
    }*/
        /*char *const argv[]={"ls","/usr/include","-l",NULL};
    ret=execv("/bin/ls",argv);*///运用数组将后面的放进数组里。
    char *const argv[]={"gedit","dirCopy.c",NULL};
    ret=execvp("gedit",argv);
    return 0;
}
  • 模拟一个终端,可以同时打开两个文件
#include <unistd.h> //read() write()
#include <string.h>
#include <stdio.h>
int main(int argc,char *argv[])
{
    pid_t pid=-1;
    pid=fork();
    if(pid>0)//父进程
    {
        while(1)
        {
            printf("this is parent\n");
            sleep(1);
        }
    }
    else if(0==pid)
    {
        //./a.out /bin/ls /usr/include -l
        int ret=-1;
        ret=execv(argv[1],argv+1);//argv+2:表示从第2个往后，直到碰到NULL
        if(-1==ret)
        {
            perror("execv");
            return -1;
        }
    }
    /*else if(-1==pid)
    {
        perror()
    }*/
    return 0;
}
//以下为运行结果
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模拟一个终端


#include <unistd.h> //read() write()
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
char *getInput(char *argv[])
{
    int ret=-1;
    int i=0;
    char *pData=NULL;
    pData=(char *)malloc(64);
    while(EOF!=scanf("%s",pData))
    {
        printf("%s\n",pData);
        argv[i]=pData;
        i++;
        pData=(char *)malloc(64);
    }
    free(pData);
    argv[i]=NULL;
    return NULL;
}
void showArgv(char *argv[])
{
    int i=0;
    while(argv[i]!=NULL)
    {
        printf("%s\n",argv[i]);
        i++;
    }
}
int main(int argc,char *argvm[])
{
    char *argv[32]={NULL};
    while(1)
    {
        printf("MyTermal@sq$:");
        getInput(argv);

        pid_t pid=-1;
        pid=fork();
        if(0==pid)
        {
            int ret=-1;
            ret=execvp(argv[0],argv);
            if(ret==-1)
            {
                perror("execvp");
                return -1;
            }
        }
    }
    return 0;
}
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  • 上一个程序没有处理僵尸进程,所以不完善

atexit(在程序正常结束的时候,调用)

  • 用户层,对相关的进行清理
  • 到内核层,也对相关的进行清理

//错误号被设置:出错可以看到错误信息,否则看不到

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
void fun1()
{
    printf("fun1...\n");
}
void fun2()
{
    printf("fun2...\n");
}
void fun3()
{
    printf("fun3...\n");
}
//进程正常结束时首先在用户层做一些善后工作
//然后进入内核层做一些善后工作
int main(void)
{
    //atexit注册的函数会在进程正常结束后被执行
    //执行的顺序和注册的顺序相反
    atexit(fun1);
    atexit(fun2);
    atexit(fun3);
    

    printf("hello world\n");
    return 0;
}
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  • 加了exit(-1),就自杀了
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
void fun1()
{
    printf("fun1...\n");
}
void fun2()
{
    printf("fun2...\n");
}
void fun3()
{
    printf("fun3...\n");
}
//进程正常结束时首先在用户层做一些善后工作
//然后进入内核层做一些善后工作
int main(void)
{
    //atexit注册的函数会在进程正常结束后被执行
    //执行的顺序和注册的顺序相反
    atexit(fun1);
    atexit(fun2);
    atexit(fun3);
    
    exit(-1);//自杀
    printf("hello world\n");
    return 0;
}

//不会执行hello world
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abort(非正常结束)

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
void fun1()
{
    printf("fun1...\n");
}
void fun2()
{
    printf("fun2...\n");
}
void fun3()
{
    printf("fun3...\n");
}
//进程正常结束时首先在用户层做一些善后工作
//然后进入内核层做一些善后工作
int main(void)
{
    //atexit注册的函数会在进程正常结束后被执行
    //执行的顺序和注册的顺序相反
    atexit(fun1);
    atexit(fun2);
    atexit(fun3);
    abort();//已放弃(核心已转储)
//  exit(-1);//自杀
    printf("hello world\n");
    return 0;
}
//用了abort,就段错误
  • 可以退出整个程序的
  1. return 0;exit():会首先在用户层做一些善后工作,然后进入内核层组一些善后工作
  1. _exit():直接进入内核层作一些善后工作
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
void fun1()
{
    printf("fun1...\n");
}
void fun2()
{
    printf("fun2...\n");
}
void fun3()
{
    printf("fun3...\n");
}
//进程正常结束时首先在用户层做一些善后工作
//然后进入内核层做一些善后工作
int main(void)
{
    //atexit注册的函数会在进程正常结束后被执行
    //执行的顺序和注册的顺序相反
    atexit(fun1);
    atexit(fun2);
    atexit(fun3);
    _exit(-1);//也能退出程序(进程结束)
//  abort();//已放弃(核心已转储)
//  exit(-1);//自杀
    printf("hello world\n");
    return 0;
}

//用了_exit(-1):不会进行运行直接退出

作业

  1. 完善文件拷贝(假如将一个目录拷贝到了文件里,进行分析)
  2. 进程的状态以及状态间的转化
  3. 独立完成模仿终端代码

进程与通信

  • IPC:代表进程间

进程间的通信方式

  1. 管道通信:命名管道和无名管道
  • env | grep unix :grep是匹配规则,只要数据符合规则,则全部都提取出来
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pipe(管道通信)

  • 父进程发送消息,子进程接收消息
  • 如果要换成子进程发消息,父进程接收
#include<unistd.h> //pipe() fork()
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
    int pipefd[2]={-1};//管道两端，一端读，一端写
    int ret=-1;
    //创建一个管道（不属于父进程）
    ret=pipe(pipefd);
    if(-1==ret)
    {
        perror("pipe");//创建失败
        return -1;
    }
    //创建一个子进程
    pid_t pid=-1;
    pid=fork();
    if(pid>0)//父进程
    {
        close(pipefd[0]);//一个说
        while(1)
        {
            write(pipefd[1],"Hello child",11);
            sleep(1);
        }
    }
    else if(pid==0)//子进程
    {   
        close(pipefd[1]);//一个听,不能同时说,同时听
        char caBuf[32]={'\0'};
        while(1)
        {
            memset(caBuf,'\0',sizeof(caBuf));//清空读掉的空间
            read(pipefd[0],caBuf,11);
            printf("%s\n",caBuf);
            sleep(1);
        }
    }
    else if(pid==-1)//创建进程失败
    {
        perror("fork");
        return -1;
    }
    return 0;
}
  • 父进程与子进程之间进行相互通信
#include<unistd.h> //pipe() fork()
#include<stdio.h>
#include<string.h>
//通过pipe（）函数创建的管道属于无名管道，只能在父子进程间使用，或者子进程间使用，创建该管道的进程一旦结束，则该无名管道将会被销毁
int main()
{
    int pipefd[2]={-1};//管道两端，一端读，一端写
    int ret=-1;
    //创建一个管道（不属于父进程）,管道两边的描述符存储到pipefd数组中
    //pipefd[0]表示数据流出端，可以从此端读取数据
    //pipefd[1]表示数据进入端，可以往此端写入数据
    ret=pipe(pipefd);
    if(-1==ret)
    {
        perror("pipe");//创建失败
        return -1;
    }
    //创建一个子进程
    pid_t pid=-1;
    //管道的创建的是在内核中，不独立属于进程
    //所以，fork产生子进程是并不会再次创建一个管道
    //只是对管道文件描述符进行了一次拷贝
    pid=fork();
    if(pid>0)//父进程
    {
        int iSign=0;
        char caBuf[64]={'\0'};
        while(1)
        {
            memset(caBuf,'\0',sizeof(caBuf));
            if(0==iSign)
            {
                printf("parent-input data:");
                scanf("%s",caBuf);
                write(pipefd[1],caBuf,strlen(caBuf));
                iSign=1;
            }
            else if(1==iSign)
            {
                read(pipefd[0],caBuf,sizeof(caBuf));
                printf("child says:%s\n",caBuf);
                iSign=0;
            }
            sleep(1);
        }
    }
    else if(pid==0)//子进程
    {   
        int iSign=1;
        char caBuf[64]={'\0'};
        while(1)
        {
            memset(caBuf,'\0',sizeof(caBuf));
            if(0==iSign)
            {
                read(pipefd[0],caBuf,sizeof(caBuf));
                printf("parent says:%s\n", caBuf);
                iSign=1;
            }
            else if(1==iSign)
            {
                printf("child-input data:");
                scanf("%s",caBuf);
                write(pipefd[1],caBuf,strlen(caBuf));
                iSign=0;
            }
            sleep(1);
        }
    }
    else if(pid==-1)//创建进程失败
    {
        perror("fork");
        return -1;
    }   return 0;
}
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进程在运行中不断改变其运行状态，而运行的进程有三个基本状态。

  1. 就绪状态:当进程已分配到除CPU以外所有必要的资源，只要获得处理器便可立即执行。
  2. 执行状态：当进程已获得处理器，其程序正在处理器上执行。
  3. 阻塞状态：正在执行的进程，由于等待某个事件发生而无法执行时，便放弃处理机而处于阻塞状态，而引起进程阻塞的事件可能有很多种，如等待I/O完成，申请缓冲区不能满足、等待信号等。
    而一个进程在运行期间，会不断地从一个状态转换到另一个状态。于是便有了进程的三种基本状态间的相互转换，如下示意图：
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  1. 就绪->执行：处于就绪状态的进程，当进程调度程序为之分配了处理器后，该进程便由就绪状态转变为执行状态。
  2. 执行->就绪：处于执行状态的进程在其执行进程中，因分配给它的一个时间片已用完而不得不让处理器，于是进程从执行状态转换成就绪状态。
  3. 执行->阻塞：正在执行的进程因等待某种事件发生而无法继续执行时，便从执行状态变成阻塞状态。
  4. 阻塞->就绪：处于阻塞状态的进程，若其等待的事件已经发生，于是进程由阻塞状态转变为就绪状态。
    顶
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