《unix高级环境编程》进程控制——进程ID

忘是亡心i 2022-08-13 15:53 259阅读 0赞

### 进程ID ###

在unix系统中，每个进程都有一个非负整型表示的唯一进程ID。当一个进程终止时，进程ID可以重新被其他进程使用，为了防止误判，unix系统实现延迟重用算法，即新建的进程ID不同于最近终止进程所使用的ID。

进程ID为0的是调度进程，也称为交换进程，是内核的一部分，不执行磁盘上的程序，因此也称为系统进程。进程ID为1的是init进程，负责在自举内核后启动一个unix系统，init通常读与系统有关的初始文件，并将系统引导到一个状态，该进程不是终止，它是一个普通的用户进程。下面函数是对进程ID的操作。

### 获取进程ID ###

/* 进程ID */
    
    /*
     * 函数功能：获取进程ID；
     * 返回值：所调用进程的ID；
     * 函数原型：
     */
      #include <unistd.h>
    
      pid_t getpid(void);
    
      /*
       * 函数功能：获取父进程ID；
       * 返回值：所调用进程的父进程ID；
       * 函数原型：
       */
      pid_t getppid(void);
    
      /*
       * 函数功能：进程实际用户ID；
       * 返回值：所调用进程的实际用户ID；
       * 函数原型：
       */
      uid_t getuid(void);
    
      /*
       * 函数功能：进程有效用户ID；
       * 返回值：所调用进程的有效用户ID；
       * 函数原型：
       */
      uid_t geteuid(void);
    
      /*
       * 函数功能：进程实际组ID；
       * 返回值：所调用进程的实际组ID；
       * 函数原型：
       */
      gid_t getgid(void);
    
      /*
       * 函数功能：进程有效组ID；
       * 返回值：所调用进程的有效组ID；
       * 函数原型：
       */
      gid_t getegid(void);

测试程序：

#include <unistd.h>
    #include "apue.h"
    
    int main(void)
    {
        printf("pid: %d.\n",getpid());
        printf("ppid: %d.\n",getppid());
        printf("uid: %d.\n",getuid());
        printf("euid: %d.\n",geteuid());
        printf("gid: %d.\n",getgid());
        printf("egid: %d.\n",getegid());
    
        exit(0);
    }

输出结果：

pid: 9136.
    ppid: 3765.
    uid: 1000.
    euid: 1000.
    gid: 1000.
    egid: 1000.

### 更改进程ID ###

为了能够满足一些进程的访问权限，我们会对进程ID进行更改，主要是更改进程的用户ID和组ID。更改ID的规则如下：实际用户ID是指进程执行者；有效用户ID是指进程执行时对文件的访问权限；保存的设置用户ID是有效用户ID的副本，在执行exec调用时后能重新恢复原来的有效用户ID。注：以下的规则也适用于组ID。

1.  若进程具有超级用户特权，则setuid函数将实际用户ID、有效用户ID，以及保存的设置用户ID设置为uid。
2.  若进程没有超级用户权限，但是uid等于实际用户ID或保存的设置用户ID，则setuid函数将有效用户ID设置为uid。不改变实际用户和保存的设置用户ID。
3.  若以上都不满足，则将errno设置为EPERM，并返回-1。

关于内核维护的三个用户ID，应注意以下几点：

1.  只有超级用户才可以修改实际用户ID。
2.  仅当对程序文件设置了设置用户ID位时，exec函数才会设置有效用户ID。
3.  保存的设置用户ID是由exec函数复制有效用户ID而得来的。

改变三个用户ID的不同方法如下图所示：

![Center][]

以下是更改进程ID的函数

/* 更改进程ID */
    
    /*
     * 函数功能：设置用户或组ID（包括有效、实际和保存的设置用户的ID）；
     * 返回值：若成功则返回0，若出错则返回-1；
     * 函数原型：
     */
    #include <unistd.h>
    
    int setuid(uid_t uid);
    int setgid(gid_t gid);
    
    /*
     * 函数功能：交换实际用户（组）ID和有效用户（组）ID；
     * 返回值：若成功则返回0，若出错则返回-1；
     */
    #include <unistd.h>
    
    int setreuid(uid_t ruid, uid_t euid);
    int setregid(gid_t rgid, gid_t egid);
    /* 说明：
     * 若其中任一参数值为-1，则表示ID不变；
     */
    
    /*
     * 函数功能：更改有效用户或有效组ID；
     * 返回值：若成功则返回0，若出错则返回-1；
     * 函数原型：
     */
    #include <unistd.h>
    
    int seteuid(uid_t uid);
    int setegid(gid_t gid);

参考资料：

《unix高级环境编程》

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