进程控制1
进程控制
1，什么是进程
进程是可并发执行的程序，是一个在数据集合上的运行进程
当一个程序开始执行后，在开始执行到执行结束的这段时间里，它内存中的部分被称为进程
通俗讲：程序就是在硬盘上的可执行文件
进程就是在执行中的程序
2，什么是并发
即多个进程同时运行，多个任务同时执行
3，虚拟内存
Linux虚拟内存管理技术：
物理内存：实际在处理器中的内存模块 几百M
将硬盘中的一部分存储单元来当做内存使用 4个G （受操作系统的寻址范围影响）
0x000000——0xffffff
操作系统：用户空间和内核空间
内核空间：高地址 1g
用户空间：低地址 3g
虚拟内存管理技术的好处：
1，有效防止内核空间被破坏
2，防止被恶意窥探（作为对硬盘的映射，）
3，不会因为拿走硬盘被发现数据
虚拟地址的组成：物理地址+偏移量（rel）
4，拓展内存空间
4，进程的分类
1，守护进程
2，批处理进程
3，交互进程
5，进程的属性
进程的ID（PID进程号）：是唯一的属性，用来区分进程
父进程的ID（PPID）
启动进程的用户ID：UID
进程的状态：运行R，休眠S，僵尸进程Z，死掉的进程X，暂停状态T
进程优先级
进程占用资源的大小（内存，CPU）
6，进程控制模板PCB：数据结构
进程号：ps命令查看Linux系统中的进程 （ps -命令）
- l：长格式输出
- u：接用户名和启动时间的顺序来显示进程
- f：用树状格式来显示进程
- a：显示所有用户的所有进程
- x：显示无控制终端进程
%CPU是占用CPU的大小
%MEM是占用内存的多少
STAT是进程的状态
TIME：进程消耗时间
杀死命令：kill
kill +进程号（PID）
kill +进程名 -9：强制终止
pkill ：pkill +程序名
xkill：在桌面上杀死图像化界面
renice：改变进程的优先级，通过改变进程ID（PID）来改变谦让度，进而达到改变进程的优先级
renice 谦让度 PID
7，进程的状态转换
（1）就绪：当进程已分配到除CPU以外所有必要资源，只要获得处理器就可以立即执行
（2）执行：已经获取处理器，其程序正在处理器上执行
（3）阻塞：正在执行的进程，由于等待某个事件的发生而无法执行时，便放弃处理机会而处于阻塞状态
并发的本质：时间片轮询
8，Linux进程调度
1，FCFS也叫FIFO，先来先处理；缺点：对于短的任务可能变得非常缓慢
2，时间片轮巡算法：周期性的切换总体时长比FIFO短；缺点：过多的短任务会使大量时间耗费在切换任务上
3，STCF：
短任务优先算法
抢占式和非抢占式 缺点：长任务很难拿到CPU资源
4，银行家算法
9，创建一个进程
fork（）函数
有两个返回值 0：子进程 -1：失败 >0：父进程
头文件：
#include “unistd.h”
函数原型：
pid_t fork(void);
有两个返回值：
#include"stdio.h"
#include"sys/types.h"
#include"unistd.h"
#include"stdlib.h"
int main()
{
pid_t pid =fork();
if(-1 ==pid)
{
perror("fork error!");
exit(1);
}
if (0 == pid)
{
printf("this is child\n");
}
else
{
printf("this is father\n");
}
}
getpid：获取当前进程号
getppid：获取当前父进程号
获取进程号和父进程号
#include"stdio.h"
#include"sys/types.h"
#include"unistd.h"
#include"stdlib.h"
int main()
{
pid_t pid =fork();
if(-1 ==pid)
{
perror("fork error!");
exit(1);
}
if (0 == pid)
{
printf("this is child: pid:%d ppid:%d\n",getpid(),getppid());
}
else
{
printf("this is father: pid:%d ppid:%d\n",getpid(),getppid());
}
}
fork函数运行之后，子进程会复制父进程的堆栈数据空间
父进程与子进程跑在不同的内存空间中：父进程与子进程有自己的独立的内存空间
#include"stdio.h"
#include"sys/types.h"
#include"unistd.h"
#include"stdlib.h"
int main()
{
int a=5;
pid_t pid =fork();
if(-1 ==pid)
{
perror("fork error!");
exit(1);
}
if (0 == pid)
{
a=a*5;
printf("this is child: pid:%d ppid:%d a =%d\n",getpid(),getppid(),a);
}
else
{
a =a-1;
printf("this is father: pid:%d ppid:%d a =%d\n",getpid(),getppid(),a);
}
}
早期：fork函数运行之后，子进程会复制父进程的堆栈数据空间
优化：读时不管，写时复制
父进程子进程所用参数地址相同：
//输出所用参数的地址
#include"stdio.h"
#include"sys/types.h"
#include"unistd.h"
#include"stdlib.h"
int main()
{
int a=5;
int b=100;
pid_t pid =fork();
if(-1 ==pid)
{
perror("fork error!");
exit(1);
}
if (0 == pid)
{
a=a*2;
printf("this is child: a=%d a addr:%x b=%d b addr:%x \n",a,&a,b,&b);
}
else
{
a =a-1;
printf("this is father: a=%d a addr:%x b=%d b addr:%x \n",a,&a,b,&b);
}
}
fork函数创建的父子进程关系是竞争关系，不能判断是谁先动
//判断谁快一点
#include"stdio.h"
#include"sys/types.h"
#include"unistd.h"
#include"stdlib.h"
int main()
{
int i=0;
pid_t pid=fork();
if(-1 == pid)
{
perror("fprk error");
exit(1);
}
if (0 == pid)
{
for(i=0;i<5;i++)
{
printf("child\n");
sleep(2);
}
}
else
{
for(i=0;i<5;i++)
{
printf("father\n");
sleep(2);
}
}
}
得到的结果就是不能判断谁更快一点。
vfork（）函数
创建一个进程
1，保证子进程先动
//子进程先动
#include"stdio.h"
#include"sys/types.h"
#include"unistd.h"
#include"stdlib.h"
int main()
{
int i=0;
pid_t pid=vfork();
if(-1 == pid)
{
perror("fprk error");
exit(1);
}
if (0 == pid)
{
for(i=0;i<5;i++)
{
printf("child\n");
sleep(2);
}
}
else
{
for(i=0;i<5;i++)
{
printf("father\n");
sleep(2);
}
}
}
2，当子进程调用exit()函数后，父进程往下执行
3，不会继承父进程的页面
eg1:
1,创建两条进程，一条输出A，一条输出B，交替输出ABABABABAB
#include"stdio.h"
#include"sys/types.h"
#include"unistd.h"
#include"stdlib.h"
int main()
{
int i=0;
pid_t pid=vfork();
if(-1 == pid)
{
perror("fprk error");
exit(1);
}
for(i=0;i<5;i++)
{
if (0 == pid)
{
printf("A\n");
pid =1;
}
else
{
printf("B\n");
pid =0;
}
}
exit(0);
}
eg2
三条进程，ABC交替输出
#include"stdio.h"
#include"sys/types.h"
#include"unistd.h"
#include"stdlib.h"
int main()
{
int i=0;
for(i=0;i<5;i++)
{
pid_t pid =vfork();
if(-1 == pid)
{
perror("fprk error");
exit(1);
}
if(0 == pid)
{
printf("A\n");
exit(1);
}
else
{
int pit =vfork();
if(-1 ==pit)
{
perror("fork error!");
exit(1);
}
if(0 == pit)
{
printf("B\n");
exit(1);
}
else
{
printf("C\n");
}
}
}
}
eg3
三条进程，ABC交替打印
（我这里认为是输入到文件的意思）
#include"stdio.h"
#include"sys/types.h"
#include"unistd.h"
#include"stdlib.h"
int main()
{
int i=0;
FILE *fp;
fp =fopen("./text.txt","w+");
for(i=0;i<5;i++)
{
pid_t pid =vfork();
if(-1 == pid)
{
perror("fprk error");
exit(1);
}
if(0 == pid)
{
fputs("A",fp);
exit(1);
}
else
{
int pit =vfork();
if(-1 ==pit)
{
perror("fork error!");
exit(1);
}
if(0 == pit)
{
fputs("B",fp);
exit(1);
}
else
{
fputs("C",fp);
}
}
}
fclose(fp);
}
