（程式碼來自《嵌入式linux應用程式開發標準教程》）

概覽：

第一部份：程序簡介

第二部份：程序控制  ：命令  函式

第三部份：程序例項：  多程序  守護程序

第四部份：附加材料

linux 程序控制函式大全    

第一部份：程序簡介

程序是Linux系統的基本排程和管理資源的單位，它是通過程序控制塊來描述的。程序控制塊包含了程序的描述資訊、控制資訊以及資源資訊，它是程序的一個靜態描述。在Linux中，程序控制塊中的每一項都是一個task_struct結構。 
在Linux中最主要的程序標識有程序號（PID，Process Idenity Number）和它的父程序號（PPID，parent process ID）。其中PID惟一地標識一個程序。PID和PPID都是非零的正整數。
在Linux中獲得當前程序的PID和PPID的系統呼叫函式為getpid()和getppid()，通常程式獲得當前程序的PID和PPID之後，可以將其寫入日誌檔案以做備份。 
另外，程序標識還有使用者和使用者組標識、程序時間、資源利用情況等 

程序是Linux系統的基本排程和管理資源的單位，它是通過程序控制塊來描述的。程序控制塊包含了程序的描述資訊、控制資訊以及資源資訊，它是程序的一個靜態描述。在Linux中，程序控制塊中的每一項都是一個task_struct結構。 
在Linux中最主要的程序標識有程序號（PID，Process Idenity Number）和它的父程序號（PPID，parent process ID）。其中PID惟一地標識一個程序。PID和PPID都是非零的正整數。
在Linux中獲得當前程序的PID和PPID的系統呼叫函式為getpid()和getppid()，通常程式獲得當前程序的PID和PPID之後，可以將其寫入日誌檔案以做備份。 
另外，程序標識還有使用者和使用者組標識、程序時間、資源利用情況等 

程序三種狀態  就緒 執行 等待

第二部份：程序控制

常用命令

• at命令：在指定時刻執行指定的命令序列

格式：

at [-V] [-q x] [-f file] [-m] time

atq [-V] [-q x]

atrm [-V] [-q x] job…

batch [-V] [-f file] [-m]

• bg命令：使一個被掛起的程序在後臺執行

格式：bg 該命令無引數。

先使用組合鍵"Ctrl＋Z"。然後使用bg命令。如果想直接把這個命令放在後臺執行，可以在命令後使用"&"符號：

＃du -a / | sort -rn > /tmp/du.sorted &

• fg命令：使一個被掛起的程序在前臺執行

格式：fg －[job-spec]

• jobs命令：顯示後臺任務的執行情況

格式：jobs [選項] [jobspec…]

• kill命令：終止一個程序

格式：kill [-s signal |-p] [-a]pid

• crontab命令：用於安裝、刪除或者列出用於驅動cron後臺程序的任務表。然後，該配置由cron守護程序在設定的時間執行

格式：crontab [-u user] 檔案

• ps命令：檢視系統中程序的狀態

格式：ps [選項]，如ps aux

• pstree命令：列出當前的程序，以及它們的樹狀結構

格式：pstree [選項] [pid|user]

• top命令：顯示系統當前的程序狀況

格式：top [選項]

說明：top命令和ps命令的基本作用是相同的，都顯示系統當前的程序狀況。但是top是一個動態顯示過程，即可以通過使用者按鍵來不斷重新整理當前狀態。

• nice命令：改變程式執行的優先權等級

格式：nice [-n <優先等級>][--help][--version][命令]

說明：應用程式優先權值的範圍從-20～19，數字越小，優先權就越高。一般情況下，普通應用程式的優先權值（CPU使用權值）都是0，如果讓常用程式擁有較高的優先權等級，自然啟動和執行速度都會快些。需要注意的是普通使用者只能在0～19之間調整應用程式的優先權值，只有超級使用者有權調整更高的優先權值（從-20～19）。

• renice命令：允許使用者修改一個正在執行的程序的優先權

格式：renice priority [ [ -p ] pids ] [ [ -g ] pgrps ] [ [ -u ] users ]

說明：renice命令可重新調整正在執行的程式的優先權等級。預設是以程式識別碼指定程式，調整其優先權，也可以指定程式群組或使用者名稱稱調整優先權等級，並修改所有隸屬於該程式群組或使用者的程式的優先權。等級範圍從-20～19，只有超級使用者可以改變其他使用者程式的優先權和設定負數等級。普通使用者只能對自己所有的程序使用renice命令。

• sleep命令：使程序暫停執行一段時間

格式：sleep number [選項]

• nohup命令：使用者退出系統之後繼續工作

格式：nohup命令

說明：一般退出Linux系統時，會把所有的程式全部結束掉，包括那些後臺程式。但有時候，例如，使用者正在下載一個很大的檔案，但是你因下班或有事需要先退出系統，希望退出系統時程式還能繼續執行。這時，我們就可以使用nohup命令使程序在使用者退出後仍繼續執行。同時這些程序都在後臺執行（命令放到後臺執行，nohup必須與&操作同時使用），結果則會寫到使用者自己的目錄下的nohup.out檔案裡。

• pgrep命令:查詢當前執行的程序，並列出匹配給定條件的程序的pid，所有的條件都必須匹配才會被列出

格式：pgrep [選項][程式名]

• chkconfig命令: 檢查，設定系統的各種服務

格式：chkconfig [--add][--del][--list][系統服務]

獲取程序id

Linux程序的管理 <一>獲取程序資訊函式

程序又稱任務，是一個動態的使用系統資源、處於活動狀態的應用程式。
程序的管理由程序控制塊PCB、程序排程、中斷管理、任務佇列等組成，它是linux檔案系統、儲存管理、裝置管理和驅動程式的基礎。
程序控制塊PCB中包含了程序的所有資訊，主要包括程序PID、程序所佔有的記憶體區域、檔案描述符和程序環境等資訊。
他用task_struct的資料結構表示,存在於include/linux/sch.h

程序狀態及轉換
#define TASK_RUNNING 0 //執行狀態
#define TASK_INTERRUPTIBLE 1 //等待狀態（可被中斷）
#define TASK_UNINTERRUPTIBLE 2  //等待狀態（不可被中斷）
#define TASK_STOPPED 4  //停止狀態
#define TASK_ZOMBIE 8  //睡眠狀態
#define TASK_DEAD 16  //僵死狀態

程序的基本操作，六大類：
1.獲取程序資訊函式：主要通過讀取程序控制塊PCB中的資訊。
(1)getpid()
功能：用來獲取目前程序的程序標識。
定義函式：pid_t getpid(void)
返回值：返回當前程序的程序識別號。
標頭檔案：#include <unistd.h>

(2)getppid()
功能：用來獲取目前程序的父程序標識。
定義函式：pid_t getppid(void)
返回值：返回當前程序的父程序識別號。
標頭檔案：#include <unistd.h>

(3)getpgid()
功能：用來獲得引數pid指令程序所屬於的組識別號，若引數為0，則返回當前程序的組識別碼。
定義函式：pid_t getpgid(pid_t pid)
返回值：執行成功則返回正確的組識別碼，若有錯則返-1，錯誤原因存在於errno中。
標頭檔案：#include <unistd.h>

(4)getpgrp()
功能：用來獲得目前程序所屬於的組識別號，等價於getpgid(0)。
定義函式：pid_t getpgrp(void)
返回值：執行成功則返回正確的組識別碼。
標頭檔案：#include <unistd.h>

(5)getpriotity(void)
功能：用來獲得程序，程序組和使用者的程序執行優先權。
定義函式：int getpriority(int which,int who)
引數含義：
which:
PRIO_PROCESS   who為程序的識別碼
PRIO_PGRP     who為程序的組識別碼
PRIO_USER     who為使用者識別碼
返回值：執行成功則返回當前程序的優先順序(-20--20),值越小優先順序越高。若出錯則返-1，原因在errno中。
標頭檔案：#include <sys/resource.h>

簡單例項：

[[email protected] systemCall]$ cat -n get_process_information.c
     1  #include <stdio.h>
     2  #include <unistd.h>
     3  #include <sys/resource.h>
     4
     5  int main(/*int argc,char **argv*/)
     6  {
     7          printf("This process's pid is:%d",getpid());
     8          printf("/nThis process's farther pid is:%d",getppid());
     9          printf("/nThis process's group pid is:%d",getpgid(getpid()));
    10          printf("/nThis process's group pid is:%d",getpgrp());
    11          printf("/nThis process's priority is:%d/n",getpriority(PRIO_PROCESS,getpid()));
    12          return 0;
    13  }
[[email protected] systemCall]$ ./get_process_information
This process's pid is:6172
This process's farther pid is:5681
This process's group pid is:6172
This process's group pid is:6172
This process's priority is:0
[[email protected] systemCall]$  

程序控制函式

程序函式-獲取程序ID

pid_t getpid(void)

功能:獲取本程序ID 

pid_t getppid(void)

功能:獲取父程序ID



程序函式-建立子程序

pid_t fork(void)

功能:建立子程序

fork會被呼叫一次,卻返回兩次,有三種不同的返回值:
1.在父程序中,fork返回子程序建立的PID.
2.在子程序中,fork返回0.
3.如果出現錯誤,fork返回一個負值.
注:子程序會複製程式碼自行執行,子程序中的變數不影響父程序,子程序執行的次序不確定.

pid_t vfork(void)

功能:建立子程序
vfork會被呼叫一次,卻返回兩次,有三種不同的返回值:
1.在父程序中,vfork返回子程序建立的PID.
2.在子程序中,vfork返回0.
3.如果出現錯誤,vfork返回一個負值.
注:子程序與父程序共享資料段,子程序中的變數與父程序保持一致,子程序比父程序優先執行.



程序函式-exec函式
注:exec函式啟動一個新的程式,會替換原有的程序,因此程序的PID保持不變.

int execl(const char * path , const char * arg1 , ...)

變數	作用
path	被執行程式名(含完整路徑)
arg1 - argn	被執行程式所需的命令列引數,含程式名.以空指標(NULL)結束.

int execlp(const char * path , const char * arg1 , ...)

變數	作用
path	被執行的程式名(不含路徑,將從PATH環境變數中查詢該程式)
arg1 - argn	被執行程式所需的命令列引數,含程式名.以空指標(NULL)結束.

int execv(const char * path , char * const argv[])

變數	作用
path	被執行程式名(含完整路徑)
argv[ ]	被執行程式所需要的命令列引數陣列.

int system(const char* string)

功能：呼叫fork產生子程序,由子程序呼叫"/bin/sh -c string"來執行引數string所代表的命令與引數.



程序函式-程序等待

pid_t wait(int * status)

功能：阻塞該程序,直到其某個子程序退出.

int pause(void)

功能：pause只有在執行了一個訊號處理程式並從其返回時,pause才返回. 守護程序 五步走+出錯處理 1，建立子程序，父程序退出 2，setsid（） 3，切換目錄 4，umask 5，釋放檔案資源 出錯處理syslog   openlog closelog

第三部份：程序程式設計例項

多程序例項

/* multi_proc.c */

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>

int main(void)
{
	pid_t child1, child2, child;
	
	/*ŽŽœšÁœžö×Óœø³Ì*/
	child1 = fork();
		
	/*×Óœø³Ì1µÄ³öŽíŽŠÀí*/
	if (child1 == -1)
	{
		printf("Child1 fork error\n");
		exit(1);
	}
	else if (child1 == 0) /*ÔÚ×Óœø³Ì1Öе÷ÓÃexeclpº¯Êý*/
	{
		printf("In child1: execute 'ls -l'\n");
		
		if (execlp("ls", "ls", "-l", NULL) < 0)
		{
			printf("Child1 execlp error\n");
		}
  	}
  	else /*ÔÚžžœø³ÌÖеȎý×Óœø³Ì2µÄÍ˳ö*/
  	{
  		child2 = fork();
  		if (child2 == -1) /*×Óœø³Ì2µÄ³öŽíŽŠÀí*/
  		{
  			printf("Child2 fork error\n");
  			exit(1);
  		}
  		else if( child2 == 0 ) /*ÔÚ×Óœø³Ì2ÖÐʹÆäÔÝÍ£5s*/
  		{
  			printf("In child2: sleep for 5 seconds and then exit\n");
  			sleep(5);
  			exit(0);
  		}
  		
  		printf("In father process:\n");
  		
  		child = waitpid(child1, NULL, 0);
  		if (child == child1)
  		{
  			printf("Get child1 exit code\n");
  		}
  		else
  		{
  			printf("Error occured!\n");
  		}
  		
  		do
  		{
  			child = waitpid(child2, NULL, WNOHANG );
  			
  			if (child == 0)
  			{
  				printf("The child2 process has not exited!\n");
  				sleep(1);
  			}
  		} while (child == 0);
  		
  		if (child == child2)
  		{
  			printf("Get child2 exit code\n");
  		}
  		else
  		{
  			printf("Error occured!\n");
  		}
  	}
  	
  	exit(0);
}

守護程序例項

/* daemon_proc.c */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
#include <syslog.h>

int main(void)
{
	pid_t child1,child2;
	int i;
	
	/*建立子程序1*/
	child1 = fork();
		
	if (child1 ==  1)
	{
		perror("child1 fork");
		exit(1);
	}
	else if (child1 > 0)
	{
		exit(0);
	}
	
	/*開啟日誌服務*/
	openlog("daemon_proc_info", LOG_PID, LOG_DAEMON);
	
	/*以下幾步是編寫守護程序的常規步驟*/
	setsid();
	chdir("/");
	umask(0);
	for(i = 0; i < getdtablesize(); i++)
	{
		close(i);
	}
	
	/*建立子程序2*/
	child2 = fork();
	if (child2 ==  1)
	{
		perror("child2 fork");
		exit(1);
	}
	else if (child2 == 0)
	{
		/*在日誌中寫入字串*/
		syslog(LOG_INFO, " child2 will sleep for 10s ");
		sleep(10);
		syslog(LOG_INFO, " child2 is going to exit! ");
		exit(0);
	}
	else
	{
		waitpid(child2, NULL, 0);
		syslog(LOG_INFO, " child1 noticed that child2 has exited ");
		
		/*關閉日誌服務*/
  		closelog();
  		while(1)
  		{
  			sleep(10);
  		}	
  	}
}