第8.1章 Linux编程-进程操作与同步函数

Linux操作系统精讲大连理工大学软件学院

邱铁综合楼413，Tel_mail: qiutie@参考教材：《Linux应用与开发典型实例精讲》 清华大学出版社.2010.5第8章进程操作

学习本章要达到的目标：1．了解Linux进程工作的原理。2．掌握Linux进程操作函数的使用。3．熟悉Linux信号量的相关知识。4．掌握Linux信号量操作的函数，理解并掌握P、V操作。8.1Linux进程工作原理Linux是一个多任务的操作系统，在Linux中采用进程作为任务调度的单位

进程与程序的区别进程是一段运行的有生命力的程序，它是一个动态的概念；程序是存储在磁盘或其他存储介质中的静态代码，是一种静态的概念

Linux进程有五种状态，Linux通过维护者五个状态来调度进程的运行。这五个状态分别为：运行、可中断、不可中断、僵死、停止

Linux的进程在宏观上是并行的，Linux可以同时运行多个进程在微观上，各个进程是串行的，在同一时刻只能有一个进程处于“正在运行”的状态Linux通过进程号PID来标识不同的进程的，Linux中每一个进程都有一个唯一的进程号8.2进程操作函数创建子进程，生成的子进程是父进程的完全复制

#include<unistd.h>pid_tfork(void);pid_tvfork(void);执行命令

#include<unistd.h>intexecv(constchar*path,char*constargv[]);intexecl(constchar*path,constchar*arg,...);在新的环境变量下执行命令

#include<unistd.h>intexecve(constchar*filename,char*constargv[],char*constenvp[]);根据环境变量执行命令。#include<unistd.h>intexecvp(constchar*filename,char*constargv[]);intexeclp(constchar*filename,constchar*arg,...);取得当前进程的进程号

#include<unistd.h>pid_tgetpid(void);取得当前进程父进程的进程号

#include<unistd.h>pid_tgetppid(void);获取指定进程（getpgid）或当前进程（getpgrp）的组识别码

#include<unistd.h>pid_tgetpgid(pid_tpid);pid_tgetpgrp(void);

取得指定进程、进程组或用户的优先级

#include<sys/time.h>#include<sys/resource.h>intgetpriority(intwhich,intwho);设置指定进程的组识别码#include<unistd.h>intsetpgid(pid_tpid,pid_tpgid);设置指定进程、进程组、用户的优先级

#include<sys/time.h>#include<sys/resource.h>pid_tsetpriority(intwhich,intwho,intprio);暂停当前进程的执行，等待子进程的中端或结束

#include<sys/types.h>#include<sys/wait.h>pid_twait(int*status);暂停当前进程的执行，等待子进程的中端或结束

#include<sys/types.h>#include<sys/wait.h>pid_twaitpid(pid_tpid,int*status,intoptions);结束当前进程

#include<unistd.h>void_exit(intstatus);设定当进程结束时需要运行的函数

#include<unistd.h>intatexit(void(*function)(void));设定当进程正常结束时需要运行的函数#include<unistd.h>inton_exit(void(*function)(int,void*),void*arg);8.3信号量操作系统需要解决进程之间资源合理分配的问题Linux采用信号量（Semaphore）来解决这一问题，一个信号量表示可用资源的数量对信号量有两种操作

P(S)：信号量的值S=S-1，如果S

0，则正常运行，如果S<0，则进程暂停运行进入等待队列。

V(S)：信号量的值S=S+1，如果S>0，则正常运行，如果S

0，则从等待队列中选择一个进程使其继续运行，进程V操作的进程仍继续运行。8.4信号量操作的函数创建并打开一个信号量集，或打开一个以创建的信号量集

#include<sys/sem.h>intsemget(key_tkey,intnsems,intsemflg);

对指定的信号量进行指定的操作

#include<sys/sem.h>intsemop(intsemid,structsembuf*sops,unsignednsops);

structsembuf{ ushortsem_num; shortsem_op; shortsem_flg;};对指定的信号量进行控制操作

#include<sys/sem.h>intsemctl(intsemid,intsemnum,intcmd,...);

cmd的常用可取值（非完全）如下：IPC_STAT 读取信号量的状态信息，返回到arg的buf元素中。IPC_RMID 删除指定的信号量（集）。GETPID 返回最后一个执行semop函数的进程的进程号。GETVAL 返回信号量的值。SETVAL 设置信号量的值，取自arg的val元素。8.5应用实例训练五位哲学家围坐在一张圆形桌子上，桌子上有一盘饺子。每一位哲学家要么思考，要么等待