进程基础

进程基础

a.从程序到进程

1.内核将程序读入内存,为程序镜像分配内存空间。

2.内核为该进程分配进程标识符PID。

3.内核为该进程保存PID及相关的进程状态信息。

b.程序格式ELF

Executable and Linkable Format文件格式,一种用于二进制文件、可执行文件、目标代码、共享库和核心转储格式文件。

查看程序(ELF):readelf -S 文件名

查看进程空间大小:size 文件名

c.虚拟存储器/虚拟地址空间

进程的概念:

进程与程序的区别

1.进程是动态的,而程序是静态的

2.进程有生命周期,二程序是指令集合

3.一个进程只能对应一个程序,而一个程序可以改对应多个进程

进程的状态可以分为三类:

1.就绪(Ready)

2.运行(Running)

3.阻塞(Blocked)

进程脚本:

###如何查看进程

Windows:

tasklist:tasklist/FI *PID eq进程PID*

Linux:

1.ps:USER(用户)PID(进程ID)%CPU(进程占用的CPU百分比)%MEM(占用内存的百分比)VSZ(进程虚拟大小)RSS(常驻内存[内存中的页的数量])TTY(终端ID)STAT(启动进程的时间)TIME(进程消耗CPU的时间)COMMAND(命令的名称和参数)

查看某些进程

ps -p 进程PID

ps -C 命令行

查看进程

ps -aux BSD风格 a:终端上所有用户的进程;u:以用户为中心显示详情信息;x:无终端进程

ps -ef System风格 e:所有进程;f:树状显示

ps进程状态显示:D(不可中断Uninterruptible[usually IO]) R(正在运行,或在队列中的进程) S(处于休眠状态) T(停止或被追踪) Z(僵尸进程) X(死掉的进程) <(高优先级) n(低优先级) s(包含子进程) +(位于后台的进程组)

2.pstree:以树状图的方式展现进程之间的派生关系(安装:yum install psmisc)

3.top:实时显示系统中各个进程的资源占用(类似Windows的任务管理器)

###如何创建进程

Windows:

程序名

Linux:

程序名

###如何杀死进程

Windows:

taskkill /F /PID 进程标识

taskkill /F /IM 程序名

Linux:

kill 进程标识PID

进程文件

/proc/

进程操作

###进程标识pid

类比:身份证号(计算机是数学学霸,经常使用数字起名,例如:IP地址)

获取PID

pid_t getpid() 获取当前进程ID

pid_t getppid()   获取当前进程父进程ID

###如何创建进程

区别:

fork()复制父进程

system()阻塞父进程

exec()替换原进程

pid_t fork()

返回值

-1:失败

0:子进程逻辑控制流

其他(子进程PID):父进程逻辑控制流

特点

调用一次,返回两次

相同但是独立的地址空间

并发执行

并发concurrency

两个或多个进程在同时存在

单核

进程指令同时或交错执行

并行parallellism

共享文件

本质:复制+分叉

exec函数

分类:v[第二个参数是数组] l[第二个参数之后是变参] p[第一个参数是文件名] e[最后一个参数是环境变量]

字符串数组参数

execv()

execvp()

execve()

可变参数[printf()是典型的可变参]

execle()

execlp()

execl()

返回值

-1:失败

不返回:成功

特点

一次调用,失败返回

改朝换代,取而代之

PID不变

地址空间内容变化

本质

覆盖程序

int system(Shell字符串)

返回值

-1:失败

127:无法启动shell来运行

其他:命令退出码

特点

一次调用,一次返回

本质

shell执行命令/程序

###如何结束进程

进程的结束与生命结束相似。

return和exit()属于寿终正寝,并且了结后事。

_exit()也属于自杀,但是没有料理后事。

abort()属于意外死亡(车祸、病死),也没有料理后事。

信号终止就是他杀。

main()函数return 0与exit(0)区别:

main()函数return 0 是语言级别的退出,退出后自动调用exit(0)

exit(0)是函数级别的退出。

exit(0)与abort()区别

exit(0)释放所有的静态的全局的对象,缓存,关掉所有的I/O通道,然后终止程序。

abort()直接终止程序,不释放资源。

exit(0)与_exit()区别

exit()函数在调用_exit()系统调用之前要检查文件的打开情况,把文件缓冲区中的内容写回文件,清理I/O缓冲。

exit(0)是标准C函数。

_exit()不做清理I/O缓冲处理。_exit()是Linux系统调用。

main函数退出

return返回

只能在main函数内

调用exit()函数

一般用在main函数以外的函数

调用_exit()函数

一般用来结束子进程

调用abort()函数

一般用来异常退出

信号终止

终止其他进程

###如何停止进程

休眠 int sleep(unsigned int secs)

secs:指定休眠的秒数[-1:永久休眠]

返回值:未休眠的秒数

特性:如果没有信号中断,休眠指定秒数返回0,否则马上返回休眠的秒数

暂停 int pause()

返回值:总是-1

特性

等待信号

Ctrl+C SIGINT 中断

Ctrl+Z SIGTSTP 终端的停止信号

如果程序没有处理信号,直接中断,执行默认信号处理,程序后续代码不再执行。

如果程序存在信号处理,执行信号处理后,执行后续代码。

等待

pid_t wait(int* status) 等价pid_t waitpid(-1,status,0)

pid_t waitpid(pid_t pid,int* status,int options)

pid 等待的进程

<-1:等待进程组为pid的所有进程

-1:等待任何子进程

0:等待同组的进程

>0:进程为pid的子进程

status 子进程结束状态

正常结束

WIFEXITED(status)

非0:正常结束子进程

0:非正常结束子进程

WEXITSTATUS(status)

取得子进程exit()返回的结束代码

一般会先用WIFEXITED来判断是否正常结束才能使用此宏

异常结束

WIFSIGNALED(status)

非0:异常结束子进程

0:非异常结束子进程

WTERMSIG(status)

取得子进程因信号而中止的信号代码

一般会先用WIFSIGNALED来判断后才使用此宏

暂停

WIFSTOPPED(status)

非0:暂停结束子进程

0:非暂停结束子进程

WSTOPSIG(status)

取得引发子进程暂停的信号代码

一般会先用WIFSTOPPED来判断后才使用此宏

option 选项

WNOHANG:若子进程没有结束,返回0,不予以等待,若子进程结束,返回该子进程的ID

WUNTRACED:若子进程进入暂停状态,则马上返回,但子进程的结束状态不予理会。

返回值

其他:等待PID

-1:失败

其他

孤儿进程

父进程先于子进程退出

init进程作为新的父进程

无害

僵尸进程

子进程退出,父进程没有获得子进程的状态信息[调用wait或waitpid]

避免出现僵尸进程

进程实例:简易shell

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