信息安全系统设计基础第十二周学习总结

process.tar代码

exec1

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

int main()
{
char	*arglist[3];

arglist[0] = "ls";
arglist[1] = "-l";
arglist[2] = 0 ;//NULL
printf("* * * About to exec ls -l\n");
execvp( "ls" , arglist );
printf("* * * ls is done. bye");

return 0;
}

execvp函数：从PATH 环境变量所指的目录中查找符合参数file 的文件名，找到后便执行该文件，然后将第二个参数argv传给该欲执行的文件。

如果执行成功则函数不会返回，执行失败则直接返回-1，失败原因存于errno中。

运行示例：



exevp函数调用成功没有返回，所以没有打印出“* * * ls is done. bye”这句话。

exec2

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

int main()
{
char	*arglist[3];

arglist[0] = "ls";
arglist[1] = "-l";
arglist[2] = 0 ;
printf("* * * About to exec ls -l\n");
execvp( arglist[0] , arglist );
printf("* * * ls is done. bye\n");
}

它与exec1的区别就在于exevp函数的第一个参数，exec1传的是ls，exec2直接用的arglist[0]，由定义可得二者等价，运行结果相同。

运行示例：

exec3

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

int main()
{
char	*arglist[3];
char    *myenv[3];
myenv[0] = "PATH=:/bin:";
myenv[1] = NULL;

arglist[0] = "ls";
arglist[1] = "-l";
arglist[2] = 0 ;
printf("* * * About to exec ls -l\n");
//	execv( "/bin/ls" , arglist );
//	execvp( "ls" , arglist );
//  execvpe("ls" , arglist, myenv);

execlp("ls", "ls", "-l", NULL);
printf("* * * ls is done. bye\n");
}

execlp函数：从PATH 环境变量所指的目录中查找符合参数file的文件名，找到后便执行该文件，然后将第二个以后的参数当做该文件的argv[0]、argv[1]……，最后一个参数必须用空指针(NULL)作结束。如果用常数0来表示一个空指针，则必须将它强制转换为一个字符指针，否则将它解释为整形参数，如果一个整形数的长度与char * 的长度不同，那么exec函数的实际参数就将出错。如果函数调用成功,进程自己的执行代码就会变成加载程序的代码,execlp()后边的代码也就不会执行了.

返回值：
如果执行成功则函数不会返回，执行失败则直接返回-1，失败原因存于errno 中。

也就是说，这个代码指定了环境变量，然后依然执行了ls -l指令，成功后没有返回，所以最后一句话不会输出。运行结果同exec1.

运行示例：

forkdemo1

#include <stdio.h>
#include    <sys/types.h>
#include    <unistd.h>
int main()
{
int	ret_from_fork, mypid;
mypid = getpid();
printf("Before: my pid is %d\n", mypid);
ret_from_fork = fork();
sleep(1);
printf("After: my pid is %d, fork() said %d\n",
getpid(), ret_from_fork);

return 0;
}

先打印进程pid，然后调用fork函数生成子进程，休眠一秒后再次打印进程id，这时父进程打印子进程pid，子进程返回0.

运行示例：

forkdemo2

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

int main()
{
printf("before:my pid is %d\n", getpid() );
fork();
fork();
printf("aftre:my pid is %d\n", getpid() );

return 0;
}

该代码调用两次fork，一共产生四个子进程，打印出四个aftre输出。

运行示例：

forkdemo3

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

int main()
{
int	fork_rv;

printf("Before: my pid is %d\n", getpid());

fork_rv = fork();		/* create new process	*/

if ( fork_rv == -1 )		/* check for error	*/
perror("fork");
else if ( fork_rv == 0 ){
printf("I am the child.  my pid=%d\n", getpid());

exit(0);
}
else{
printf("I am the parent. my child is %d\n", fork_rv);
exit(0);
}

return 0;
}

fork产生子进程，父进程返回子进程pid，不为0，所以输出父进程的那句话，子进程返回0，所以会输出子进程那句话。

运行示例：

forkdemo4

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

int main()
{
int	fork_rv;

printf("Before: my pid is %d\n", getpid());

fork_rv = fork();		/* create new process	*/

if ( fork_rv == -1 )		/* check for error	*/
perror("fork");

else if ( fork_rv == 0 ){
printf("I am the child.  my pid=%d\n", getpid());
printf("parent pid= %d, my pid=%d\n", getppid(), getpid());
exit(0);
}

else{
printf("I am the parent. my child is %d\n", fork_rv);
sleep(10);
exit(0);
}

return 0;
}

先打印进程pid，然后fork创建子进程，父进程返回子进程pid，所以输出parent一句，休眠十秒；子进程返回0，所以输出child与之后一句。

运行示例：

forkgdb

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

int  gi=0;
int main()
{
int li=0;
static int si=0;
int i=0;

pid_t pid = fork();
if(pid == -1){
exit(-1);
}
else if(pid == 0){
for(i=0; i<5; i++){
printf("child li:%d\n", li++);
sleep(1);
printf("child gi:%d\n", gi++);
printf("child si:%d\n", si++);
}
exit(0);

}
else{
for(i=0; i<5; i++){
printf("parent li:%d\n", li++);
printf("parent gi:%d\n", gi++);
sleep(1);
printf("parent si:%d\n", si++);
}
exit(0);

}
return 0;
}

父进程打印是先打印两句，然后休眠一秒，然后打印一句，子进程先打印一句，然后休眠一秒，然后打印两句。并且这两个线程是并发的，所以可以看到在一个线程休眠的那一秒，另一个线程在执行，并且线程之间相互独立互不干扰。

运行示例：

psh1

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

#define	MAXARGS		20
#define	ARGLEN		100

int execute( char *arglist[] )
{
execvp(arglist[0], arglist);
perror("execvp failed");
exit(1);
}

char * makestring( char *buf )
{
char	*cp;

buf[strlen(buf)-1] = '\0';
cp = malloc( strlen(buf)+1 );
if ( cp == NULL ){
fprintf(stderr,"no memory\n");
exit(1);
}
strcpy(cp, buf);
return cp;
}

int main()
{
char	*arglist[MAXARGS+1];
int		numargs;
char	argbuf[ARGLEN];

numargs = 0;
while ( numargs < MAXARGS )
{
printf("Arg[%d]? ", numargs);
if ( fgets(argbuf, ARGLEN, stdin) && *argbuf != '\n' )
arglist[numargs++] = makestring(argbuf);
else
{
if ( numargs > 0 ){
arglist[numargs]=NULL;
execute( arglist );
numargs = 0;
}
}
}
return 0;
}

这个代码就相当于你输入要执行的指令，回车表示输入结束，然后输入的每个参数对应到函数中，再调用对应的指令。

运行示例：

psh2

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

#define	MAXARGS		20
#define	ARGLEN		100

char *makestring( char *buf )
{
char	*cp;

buf[strlen(buf)-1] = '\0';
cp = malloc( strlen(buf)+1 );
if ( cp == NULL ){
fprintf(stderr,"no memory\n");
exit(1);
}
strcpy(cp, buf);
return cp;
}

void execute( char *arglist[] )
{
int	pid,exitstatus;

pid = fork();
switch( pid ){
case -1:
perror("fork failed");
exit(1);
case 0:
execvp(arglist[0], arglist);
perror("execvp failed");
exit(1);
default:
while( wait(&exitstatus) != pid )
;
printf("child exited with status %d,%d\n",
exitstatus>>8, exitstatus&0377);
}
}

int main()
{
char	*arglist[MAXARGS+1];
int		numargs;
char	argbuf[ARGLEN];

numargs = 0;
while ( numargs < MAXARGS )
{
printf("Arg[%d]? ", numargs);
if ( fgets(argbuf, ARGLEN, stdin) && *argbuf != '\n' )
arglist[numargs++] = makestring(argbuf);
else
{
if ( numargs > 0 ){
arglist[numargs]=NULL;
execute( arglist );
numargs = 0;
}
}
}
return 0;
}

与psh1对比，多了循环判断，不退出的话就会一直要你输入指令，并且对于子程序存在的状态条件

运行示例：

testbuf1：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
printf("hello");
fflush(stdout);
while(1);
}

该代码用于输出hello，回车不退出。

运行示例：

testbuf2

#include <stdio.h>
int main()
{
printf("hello\n");
while(1);
}

效果同上。结论：fflush(stdout)和换行符\n效果相同。

运行示例：

testbuf3

#include <stdio.h>

int main()
{
fprintf(stdout, "1234", 5);
fprintf(stderr, "abcd", 4);
}

将内容格式化输出到标准错误、输出流中。（没运行出来…）

testpid

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

#include <sys/types.h>

int main()
{
printf("my pid: %d \n", getpid());
printf("my parent's pid: %d \n", getppid());
return 0;
}

输出当前进程pid和当前进程的父进程的pid。

运行示例：

testpp

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
char **pp;
pp[0] = malloc(20);

return 0;
}

运行示例：

testsystem

#include <stdlib.h>

int main ( int argc, char *argv[] )
{

system(argv[1]);
system(argv[2]);
return EXIT_SUCCESS;
}				/* ----------  end of function main  ---------- */

system函数：执行shell命令,也就是向dos发送一条指令。这里是后面可以跟两个参数，然后向dos发送这两个命令，分别执行。

运行示例：输入ls和dir两个指令后分别执行。

waitdemo1

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

#define	DELAY	4

void child_code(int delay)
{
printf("child %d here. will sleep for %d seconds\n", getpid(), delay);
sleep(delay);
printf("child done. about to exit\n");
exit(17);
}

void parent_code(int childpid)
{
int wait_rv=0;		/* return value from wait() */
wait_rv = wait(NULL);
printf("done waiting for %d. Wait returned: %d\n",
childpid, wait_rv);
}
int main()
{
int  newpid;
printf("before: mypid is %d\n", getpid());
if ( (newpid = fork()) == -1 )
perror("fork");
else if ( newpid == 0 )
child_code(DELAY);
else
parent_code(newpid);

return 0;
}

如果有子进程，则终止子进程，成功返回子进程pid。

运行示例：

waitdemo2

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

#define	DELAY	10

void child_code(int delay)
{
printf("child %d here. will sleep for %d seconds\n", getpid(), delay);
sleep(delay);
printf("child done. about to exit\n");
exit(27);
}

void parent_code(int childpid)
{
int wait_rv;
int child_status;
int high_8, low_7, bit_7;

wait_rv = wait(&child_status);
printf("done waiting for %d. Wait returned: %d\n", childpid, wait_rv);

high_8 = child_status >> 8;     /* 1111 1111 0000 0000 */
low_7  = child_status & 0x7F;   /* 0000 0000 0111 1111 */
bit_7  = child_status & 0x80;   /* 0000 0000 1000 0000 */
printf("status: exit=%d, sig=%d, core=%d\n", high_8, low_7, bit_7);
}

int main()
{
int  newpid;

printf("before: mypid is %d\n", getpid());

if ( (newpid = fork()) == -1 )
perror("fork");
else if ( newpid == 0 )
child_code(DELAY);
else
parent_code(newpid);
}

这个比起1来就是多了一个子进程的状态区分，把状态拆分成三块，exit，sig和core。

运行示例：



参考资料：1.《深入理解计算机系统》第八章

　　　　　2.课程交流群中代码压缩文件process.tar

　　　　　3.20125202博客