进程控制(三)

2016-02-04

解释器文件

解释器文件其实航形式是
#!pathname[optional-argument]
eg: #! /bin/sh
pathname通常是个绝对路径名。对这种文件的识别是由内核作为exec系统调用处理的一部分完成的。内核使用调用exec函数的进程实际执行的文件并不是丐姐时其文件,而是在解释器文件的第一行中的pathname指定的文件。很多协同对第一行长度有限制(32个字符)
在解释器pathname后面可以跟随可选参数,他们常用语为支持-f选项的程序指定选择项。例如awk程序 awk -f myfile解释器中可以写作#!/bin/awk -f
解释器文件的作用:

  • 某些程序时某种脚本语言写的,这一事实可以隐藏起来
  • 解释器脚本在效率方面也提供了好处。用一个shell脚本代替解释器脚本需要更多的开销。
  • 解释器脚本使我们可以使用除/bin/sh以外的其他shell来编写shell脚本。

system函数

在程序中执行一个命令字符串很方便。加入要将时间和日期放到一个文件中。我们可以调用time得到当前日历时间,接着调用localtime将日历时间变换为年月日形式然后调用strftime对上面的结果进行格式化处理,最后写到文件中。但是下面的system函数则更容易做到这一点。
system("date > file"), system函数不属于系统界面而是shell界面
int system(const char *cmdstring)
如果cmdstring是一个空指针,则仅当命令处理程序可用是,system返回非0,这一特征可以决定在一个给定的操作系统上是否支持system函数。
因为system在其中实现中调用了fork、exec和waitpid因此有三种返回值

  • 如果fork失败或者waitpid返回除EINTR之外的出错,则system返回-1而且errno中设置了错误类型。
  • 如果exe失败(表示不能执行shell)则其返回值如同shell执行了exit一样
  • 否则所有三个函数都成功,并且system的返回值时shell的终止状态,其格式已在waitpid中说明。

调用system而不是直接调用fork exec优点是system进行了所需的各种出错处理以及各种信号处理。
如果一个进程正以特殊的许可权限(设置用户id或设置组id)运行,它又想生成另一个进程执行另个一程序,则它应当直接使用fork和exec而且在fork之后exec之前要该回到普通许可权限。设置用户id或者设置组id绝不该调用system函数

进程会计

很多unix系统提供了一个选项以进行进程会计事务处理。当取了这种选择项之后,每当进程结束时内核就写一个会计记录。典型地会计记录是32字节长的二进制数据,包括命令名 所使用的CPU时间总量 用户id和组id 启动时间等。
超级用户执行一个带路径名参数的accton命令启动会计处理。该路径通常是/var/adm/pacct (早期系统为/usr/adm/acc)执行不带任何参数的accton命令则停止会计处理
会计记录结构定义在</sys/acc.h>中

typedef u_short comp_t;
struct acct {
    char ac_flag'
    char ac_stat;
    uid_t ac_uid;
    gid_t ac_gid;
    dev_t ac_tty;
    time_t ac_btime;
    comp_t ac_utime;
    comp_t ac_stime;
    comp_t ac_etime;
    comp_t ac_mem;
    comp_t ac_io;
    comp_t ac_rw;
    char ac_comm[8];
}

其中ac_flag 记录了进程执行期间的某些事件
AFORK 进程是由fork产生的,但从未调用exec
ASU 进程使用超级用户权限
ACOMPAT 进程使用兼容方式
ACORE 进程转储core
AXSIG 进程由信号消灭

会计记录所学的各个数据都是由内核保存在进程表中,并在一个进程被创建时设置初值。进程终止时写一个会计记录。这就意味着在会计文件中记录的顺序对应于进程终止的顺序,而不是他们启动的顺序。为了确定启动顺序,需要读全部会计文件,并按启动日历时间排序。这不是一种很完善的方法,因为日历时间的单位是秒,在一个给定的秒钟可能启动了多个进程。而墙上始终时间的单位是时钟嘀嗒(每秒滴答数在50~100之间)但是我们并不知道进程终止时间,所知道的指示启动时间和终止顺序。这就意味着,计时墙上时间比启动时间要精确的多,但是仍不能按照会计文件中的数据重构各个进程的精确启动顺序。
会计记录对应于进程而不是程序。在fork之后内核为子进程初始化一个记录,而不是在一个新程序被执行时。虽然exec并不创建一个新的会计记录,但相应记录中的命令改变了,AFORK标识被清除,这意味着,如果一个进程顺序执行了三个程序(a exec b ,b exec c, c最后exit)但只写一个会计记录。在该记录中的命令名对应于程序c但cpu时间是程序a b c之和

如果进程正常终止,则从会计文件中不能得到进程的退出状态。

printf 中 小数点.后""表示输出位数,具体的数据来自参数表
printf格式字符串中,与宽度控制和精度控制有关的常量都可以换成变量,方法就是使用一个"
"代替那个常量,然后在后面提供变量给""。 eg : printf("%-.*s", 5, 3,s) 其中-表示左对齐,3表示输出字符宽度,5表示整个输出宽度

用户标识

任一进程都可得到其实际和有效用户id及组id。但是有时希望找到运行改程序的登录用户的登录名。我们可以用getpwuid(getuid()),但是如果一个用户有多个登录名,这些登录名又对应着同一个用户id,那么又将如何能?系统常常保存用户的登录名,用getlogin函数可以存储此登录名。
char *getlogin(void)
如果调用此函数的进程没有连接到用户登录时所用的终端,则本函数就会失败。通常称这些进程为精灵进程。
得到了登录名,就可用getpwname在口令文件中查找相应记录以确定其登录shell

进程时间

之前我们讨论过墙上的时钟时间,用户cpu时间,系统cpu时间

时钟时间:就是一个进程从开始运行到结束运行后,你的时钟走过了多少时间,这其中包含了进程在阻塞和等待状态的时间。
用户CPU时间:就是用户的进程获得了CPU资源以后,在用户态执行的时间。
系统CPU时间:用户进程获得了CPU资源以后,在内核态的执行时间。
进程的三种状态为阻塞、就绪、运行。
时钟时间 = 阻塞时间 + 就绪时间 + 运行时间
用户CPU时间 = 运行状态下的用户空间时间
系统CPU时间 = 运行状态下系统空间的时间。
用户CPU时间+系统CPU时间=运行时间。

任一进程都可调用times函数以获得他自己及终止子进程上述值
clock_t times(struct tms *buf)
此函数填写由buf指向的tms结构
struct tms {
clock_t tms_utime;
clock_t tms_stime;
clock_t tms_cutime;
clock_t tms_cstime;
}
注意此结构没有包含墙上始终时间,作为代替,times函数返回墙上始终时间作为函数值。此值是相对于过去的某一时刻度量的,所以不能用其绝对值,而必须使用其相对值。

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