20-进程_pstree_kill_fork_execl_waitpid_练习

进程

* 进程 程序的一次动态执行过程

进程生命周期:

• 创建：创建虚拟地址空间、地址空间分段，创建task_struct结构(PCB进程控制块)
• 调度：内核管理task_struct结构组成的链表，根据优先级和进程属性分配时间片
• 执行：进程获得时间片到cpu中执行
• 消亡：进程结束，回收虚拟地址空间，由父进程回收task_struct结构。

虚拟地址空间分段：

• stack：栈区，存放局部变量、函数传参、返回地址
• 不要进行太深的递归防止栈溢出。
• heap：堆区，用来给malloc使用的空间
• 使用完成记得free防止内存泄露
• .bss：未初始化的全局变量/静态变量static(作用域)
• .data：已初始化的全局/静态变量
• .text：代码、常量

* task_struct：pid进程号 ppid父进程号 用到的资源 内存映射表 打开的文件

程序和进程有什么区别 ？

• 程序是静态的，是一个文件
• 进程是动态的一个执行过程，包括创建、调度、执行、消亡整个生命周期。

* ps 查看当前终端的进程 任意的命令也是一个进程

• ps -ef 查看更多进程信息，可以查看到父进程ID，tty为？表示与终端无关。
• ps -aux可以查看进程状态
• ps -axj可以查看到会话组
• top可以动态查看进程状态包括优先级 空格刷新 q退出

* pstree 树形查看进程关系，init是所有进程的根，进程号为1

* 进程组：为了统一管理一些进程分的组

* 会话组：比进程组更大的单位，可以包含多个进程组

进程分类：

• 交互进程：前台进程(既可以输入、也可以输出)、后台(只能输出)

• 后台进程产生：./a.out &

  • ctrl+z 暂停，bg 放到后台
  • fg 可以唤到前台

• 批处理进程

• 守护进程

• 进程状态：

  S：睡眠/等待态

  T：停止态（暂停）

  R：运行态

  Z：僵尸态，父进程没有回收子进程资源

• +表示前台 s会话组长 l多线程 <优先级比较高 N表示优先级比较低

* kill 给进程发送信号 -l可以查看所有的信号 -9强制结束一个进程

* 运行前指定优先级 nice ./a.out 10

* 运行时改变优先级 renice 5 pid

* 父进程退出，子进程会成为孤儿进程，孤儿进程由init接管

* fork();创建一个子进程，在父进程中返回子进程的pid，在子进程中返回0。

* fork之前的内容拿到结果(继承)，之后的内容原样复制。

* fork之前打开的文件，复制时会延续之前的结构，会使用同一个文件指针，父子进程操作文件会互相造成影响。

* getpid获得自己的pid

* getppid获得父进程的pid

execl ：

• execl(可执行文件，执行方式，其他参数，以NULL结尾);
• 替换当前地址空间内容，执行新的可执行文件。
• ...可变长度传参，以NULL结尾。

_exit :

• _exit(int status);
• 不清理缓冲区，立即退出当前进程。status返回给父进程，父进程通过wait一族函数回收。

* exit() ; 退出进程时清理缓冲区。

* wait() ; 阻塞等待子进程改变状态，子进程改变状态之后wait变成非阻塞。

waitpid(pid,status,options);

• pid: <-1:等待组ID为-pid的子进程
• -1：等待任意子进程
• 0：等待当前进程组的子进程
• >0:等待指定的子进程
• options:
  • 0:阻塞等待
  • WNOHANG非阻塞，并且没有子进程退出，直接返回0

练习 :

通过fork创建一个子进程，父进程复制1.txt的前一半，子进程复制1.txt的后一半，然后写入到2.txt。

/************************************************************************
   > File Name:    homework.c
   > Author:       Lin
   > Mail:         [email protected]
   > Created Time: 2016年12月01日 星期四 09时11分48秒
*******************************************************************/

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#define SIZE 64
int main(int argc, const char *argv[])
{
    pid_t p;
    char buf[SIZE];
    int fp1,fp2;
    long len,sum = 0,n;
    fp1 = open("1.txt",O_RDONLY|O_EXCL);
    if(-1 == fp1)
    {
        perror("open1");
        return -1;
    }
    fp2 = open("2.txt",O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0666);
    if(-1 == fp2)
    {
        perror("open2");
        return -1;
    }
    len = lseek(fp1,0,SEEK_END);
    if(-1 == len)
    {
        perror("lseek 1");
        return -1;
    }
    len /= 2;
    p = fork();
    if(-1 == p)
    {
        perror("fork");
        return -1;
    }
    if(p == 0)
    {
        if(-1 == lseek(fp1,len,SEEK_SET))
        {
            perror("lseek 2");
            return -1;
        }
        if(-1 == lseek(fp2,len,SEEK_SET))
        {
            perror("lseek 3");
            return -1;
        }

        while(1)
        {
            n = read(fp1,buf,SIZE);
        //  printf("child:n = %ld\n",n);
            if(-1 == n)
            {
                perror("read");
                return -1;
            }
            if(0 == n)
                break;
            write(fp2,buf,n);
        }
    }else
    {
        if(-1 == close(fp1))
        {
            perror("close 1");
            return -1;
        }

        if(-1 == close(fp2))
        {
            perror("close 2");
            return -1;
        }
        fp1 = open("1.txt",O_RDONLY|O_EXCL);
        if(-1 == fp1)
        {
            perror("open1");
            return -1;
        }
        fp2 = open("2.txt",O_WRONLY);
        if(-1 == fp2)
        {
            perror("open2");
            return -1;
        }
        if(-1 == lseek(fp1,0,SEEK_SET))
        {
            perror("lseek 4");
            return -1;
        }
        if(-1 == lseek(fp2,0,SEEK_SET))
        {
            perror("lseek 5");
            return -1;
        }
        while(1)
        {
            n = read(fp1,buf,SIZE);
            sum += n;
        //  printf("father:n = %ld,sum = %ld,len = %ld\n",n,sum,len);
            if(-1 == n)
            {
                perror("read");
                return -1;
            }
            if(sum > len)
            {
                write(fp2,buf,n - (sum - len));
                break;
            }
            write(fp2,buf,n);
        }

    }
    if(-1 == close(fp1))
    {
        perror("close 1");
        return -1;
    }

    if(-1 == close(fp2))
    {
        perror("close 2");
        return -1;
    }
    return 0;
}