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标题: Linux——进程（1） [打印本页]

作者: 小秦哥 时间: 2024-8-13 02:17
标题: Linux——进程（1）
一、编程角度

        标准IO --库函数 --FILE * (fopen)
        文件IO --系统调用 --fd (open)
1、多任务编程

        1.多进程
        2.多线程
        进程

进行中的步伐)--正在运行的步伐 (动态的) ---内存步伐的一次执行过程！
        步伐 -- a.out (可执行步伐) ---静态的
步伐源代码
        步伐加载到内存运行起来成为了进程。（步伐 ---> ./a.out ----> 进程）
        栈
        堆
        静态区
        字符串常量区
        代码段
main()
{
   while(1)
   {
   }
} //单道步伐
操作系统 //多道步伐
步伐1->|
步伐2->|--- [CPU]-->
步伐3->|
进程1->| 4G空间
进程2->|--- [CPU]-->
进程3->|
//CPU --- 单核的CPU
//宏观并行微观串行
//并发 --- 同一时间同时发生
二、进程概念

描述记录步伐运行过程中的动态信息！
一个步伐可以对应到多个进程
[栈 ]
[堆 ]
[静态区(全局区)] //data --已初始化的全局变量或静态变量
          //bss --未初始化的全局变量或静态变量
[字符串常量区 ]
[代码区 ] //text (正文) --代码段
./a.out -----> 进程 (开辟的)
并发: 某一时间，同时发生
正在执行的步伐 ---进程 (动态)
步伐 ----加载到内存去运行--- 进程
进程是步伐运行的实体。

        步伐中有: 步伐 = 数据+代码
        linux: 步伐
bss --- 未初始化的数据 |
data --- 初始化了的数据 | 静态区 | ---数据
text --- 正文段(代码段)
        进程: (占用 cpu ，内存相关的资源，IO资源(屏幕，键盘))。进程是步伐执行和资源管理的最小单位。
32位的平台
4G空间 (4G的虚拟地点空间(逻辑上的))
用户空间 [0-3G] //用户 3G
---------------------
内核空间 [3G-4G] //操作系统 1G
linux 怎么管理进程？
PCB (process control block)//账本信息登记表
步伐角度:
task_struct {
PID, //进程标识符
   PPID, //父进程ID号 parent
   当前工作路径 //chdir
   umask //0002
   进程打开的文件列表 //文件IO中有提到
   信号相关设置 //处理异步io， ---段错误
   用户id，组id
   进程资源的上限
}

三、进程的一生

创建进程、执行任务
(1).跟父进程雷同的任务         fork
(2).有本身的任务要做比如: shell执行下令 fork + exec
进程竣事
exit()
(1).孤儿进程 --- 没有父亲
(2).僵尸进程 --- 有父亲，但是本身先挂了

1.进程的寄义

   进程是一个步伐执行的过程，会去分配内存资源，cpu的调度
   pcb 是一个布局体，Process Control Block
   struct task_struct
   {
       PID,进程标识符
       PPID,parent id (父亲)

       当前工作路径 chdir
       umask 0002
       进程打开的文件列表文件IO中有提到
       信号相关设置处理异步io，
       用户id，组id

       进程资源的上限
       ulimit -a，显示资源上限。
   }

   //一个步伐运行之后(进程) 默认打开了三个文件
   stdin
   stdout
   stderr

2.进程和步伐的区别

   步伐:静态
       存储在硬盘中代码，数据的聚集
   进程:动态
       步伐执行的过程,包括进程的创建、调度、灭亡
       .c ----> a.out-----> process(pid)

   1）步伐是永存，进程是临时的
   2）进程有步伐状态的变革，步伐没有
   3）进程可以并发，步伐无并发
   4）进程与进程会存在竞争盘算机的资源
   5）一个步伐可以运行多次，变成多个进程

   一个进程可以运行一个或多个步伐内存的分布
   0-3G,是进程的空间，
   3G-4G是内核的空间,虚拟地点
   虚拟地点 * 物理内存和虚拟内存的地点映射表 1page=4k

进程分类：
1、交互式进程 shell进程
2、批处理进程 shell脚本 .bat
3、保卫进程 (配景进程) //前台进程

3.进程的作用

进程的一生:   (linux内里进程的状态7种)
   D uninterruptible sleep (usually IO)
R running or runnable (on run queue) ---就绪队列中
S interruptible sleep (waiting for an event to complete)
T stopped(暂停态),
   either by a job control signal or because it is being traced.
*W paging (not valid since the 2.6.xx kernel)
*X dead (should never be seen)
Z defunct ("zombie") process, terminated but not reaped(收尸) by its parent.

4.进程的状态

            3个状态，就绪→执行态→阻塞（等待，睡眠）根本操作系统linux中的状态，运行态，睡眠态，僵尸，暂停态。

5.进程的调度

   内核重要功能之一就是完成进程调度
   宏观并行
   微观串行
6.查询进程相关下令

   1.ps aux | grep 进程名 (查看进程相关信息)
       1.就绪态、运行态   R
       2.睡眠态、等待态
           可唤醒等待态   S
           不可唤醒等待态   D
       3.停止态   T
       4.僵尸态   Z
       5.竣局势
   2.top
            根据CPU占用率查看进程相关信息
   3.kill和killall发送一个信号
        kill PID发送信号+PID对应的进程，默认接收者关闭
            kill -9 进程PID号
            kill -l //查看信号列表
            killall -9 进程名
           发送信号进程名对应的所有进程
killall a.out //通过进程名发信号
           kill 信号编号进程ID
   4.pstree -sp [pid号] //查看某个进程的父子关系
四、相关函数

1.fork()

   pid_t fork()；
   叉子
   一次调用，会返回两次。
   子进程先运行和是父进程先辈程，次序不确定。
   变量不共享。

   子进程复制父进程的0到3g空间和父进程内核中的PCB，但id号不同。

   功能：通过该函数可以从当进步程中克隆一个同名新进程。
             克隆的进程称为子进程，原有的进程称为父进程。
子进程是父进程的完全拷贝。
子进程的执行过程是从fork函数之后执行。
子进程与父进程具有雷同的代码逻辑。
   返回值：int 类型的数字。
在父进程中：乐成返回值是子进程的pid号 >0
                       失败返回-1；
   在子进程中：乐成返回值 0
                       失败无

2.getpid（）

   pid_t getpid(void);
   功能:
       得到调用该函数进程的pid
   参数:
       缺省
   返回值:
       进程的pid
3.getppid（）

   pid_t getppid(void);
   功能:
       得到调用该函数进程的父进程pid号
   参数:
       缺省
   返回值:
       返回父进程id号

五、进程的执行

1.举例 fork (//子承父业)
         复制父进程和父进程做同样任务。
2.子进程创建好之后 fork+exec 函数组 //独立创业
        子进程有本身独立任务要做。
说明:
        如果打开文件的操作在fork之前，则子进程会继续父进程已打开的文件的相关信息(文件表项)
此时，父子进程共享 (文件表项)，实现对同一个文件的操作。
        如果fork之后，各自打开，则父子进程，各自拥有各自的文件描述符及对应的文件表项，各自独立操作该文件。
此时，可能存在文件内容被覆盖。
[进程表项]
{
   pid
文件描述符 -----------> [文件表项](文件的状态，文件的偏移量) ------> hello.c
}
[进程表项]
{
   pid
文件描述符 -----------> [文件表项](文件的状态，文件的偏移量) ------> hello.c
}

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