进程(进程的相关函数)

目录

1.进程相关

  1.1 程序和进程

  1.2 进程的标识

  1.3 进程类型

  1.4 进程相关指令

  1.5 进程的状态

  1.6 进程的启动方式

2.进程的相关函数(fork,exec函数族 ,exit/_exit,wait/_waitpid)

  2.1 fork

  2.2 getpid/getppid 获取进程号  

  2.3 exec函数族

  2.4 exit/_exit 终止进程

  2.5 wait/_waitpid


1.进程相关

  1.1 程序和进程

       程序:是保存在磁盘上实现了某个功能的代码模块,包含代码逻辑和数据,没有运行的概念,是静态的。

        进程:是程序的依次动态执行过程,进程是程序执行和资源管理的最小单元,是动态的,包含代码逻辑,数据,系统资源,(是对操作系统说的)

  1.2 进程的标识

           进程号pid:唯一标识一个进程的符号  ps -aux(进程号与父进程号来自任务结构体task_struct)

           父进程号ppid:标识当前进程父进程的符号

            将一个程序放到操作系统中,这个程序就变成了一种进程,操作系统为该进程分配一个task_struct来标识它,同时给它分配4G的虚拟内存空间

            进程=task_struct+4G(虚拟内存)

             linux系统中的task_struct是PCB的一种,是一个描述进程的结构体

              task_struct包含的内容有:标识符,状态,优先级,程序计数器,内存指针...

进程(进程的相关函数)_第1张图片

  1.3 进程类型

           linux中进程类型:

                交互进程:给指令有回应的进程(有来有往)  ps ,ls...

                批处理进程:是一个进程的集合,维护着一个进程队列,负责按顺序启动队列中的进程。----------  shutdown -h time

                守护进程:周期性的执行某项任务或等待某个事件发生的进程,不依赖shell终端,生长周期较长。(从开机开始到关机结束)

  1.4 进程相关指令

                  ps -aux :查看系统中运行的进程

                  ps -axj :查看系统中运行的进程

                  top :动态查看进程

                  pstree :查看进程树

                  kill :关闭一个进程 kill -9 进程号(9表示一种信号,SIGKILL)【用户给内核发送信号,停止该进程运行】

                  nice :以指定的优先级运行进程   nice -20     --->./a.out<-20~19>

                  renice :改变正在运行的程序的优先级

  1.5 进程的状态

       一般来说,Linux系统中的进程有三种状态:运行态 等待态 停止态(kill -STOP pid)
        进程的以上三种状态可以切换
        Linux中进程的七种状态:
         1、 R运行状态(runing):并不意味着进程一定在运行中,也可以在运行队列中
         2 、S睡眠状态(sleeping):进程在等待时间完成(浅度睡眠,可以被唤醒)
         3 、D 磁盘睡眠状态(disk sleep):不可中断睡眠(深度睡眠,不可以被唤醒,通常在磁盘写入时发生)
         4、 T 停止状态(stopped):可以通过发送stop信号给进程来停止进程,可以发送SIGCONT信号让进程继续运行。
         5 、X 死亡状态(dead):该状态为返回状态,在任务列表中看不到
         6 、Z 僵尸状态(zombie):子进程退出,父进程还在运行,但是父进程没有读到子进程的退出状态值,子进程进入僵尸状态。
         7、 t追踪停止状态(trancing stop)

  1.6 进程的启动方式

      两种:手动启动 : ls -l    ./a.out

                 调度启动 :/etc/init.d/rcS --->自动启动某些应用程序

                                  at :在一个指定的事件执行一个任务   at 12:00  ,  shutdown  -S  -T30

2.进程的相关函数(fork,exec函数族 ,exit/_exit,wait/_waitpid)

  2.1 fork

        作用:创建一个子进程(创建方式:子进程复制了父进程的所有内容,它和父进程只有进程号不同)

#include
#include

//功能:创建一个子进程
//无参数
//返回值:创建失败返回-1,
       //创建成功返回0或pid(0->子进程,(子进程的进程号)pid->父进程)
      //(成功返回两次,在父进程中返回子进程PID,在子进程中返回0 ; 出错返回-1)
pid_t fork(void)          //pid_t  可以看成int

    孤儿进程:父进程先于子进程退出,子进程由init进程收养,此时的子进程就是孤儿进程,pstree查看。孤儿进程可单独存在,没有危害

    僵尸进程:子进程先于父进程退出,父进程未处理子进程的退出状态,导致该子进程成为一个僵尸进程,僵尸进程占用一个task_struct,但是没有相应的地址空间,它会统一参与操作系统的调度,会消耗系统资源,对系统有危害,我们应当避免僵尸进程的产生。ps -aux查看

  2.2 getpid/getppid 获取进程号  

#include
#include

//功能:获取当前调用进程的进程号
pid_t getpid(void); 

//功能:获取当前调用进程的父进程的进程号
pid_t getppid(void);

  2.3 exec函数族(替换进程)

                在一个进程中启动另外一个进程,另外这个进程使用当前进程的所有资源

                有6个函数,作用相同,传参方式不同。传参方式由 l  v p e组合而成

   exec函数族提供了一种在进程中启动另一个程序执行的方法。它可以根据指定的文件名或目录名找到可执行文件,并用它来取代原调用进程的数据段、代码段和堆栈段。在执行完之后,原调用进程的内容除了进程号外,其他全部都被替换了。
l(list) : 表示参数采用列表;
v(vector) : 参数用数组;
p(path) : 有p自动搜索环境变量PATH;
e(env) : 表示自己维护环境变量;

进程(进程的相关函数)_第2张图片

  1. path:可执行文件的路径名字 

  2. arg:可执行程序所带的参数,第一个参数为可执行文件名字,没有带路径且arg必须以NULL结束 

  3. file:如果参数file中包含/,则就将其视为路径名,否则就按 PATH环境变量,在它所指定的各目录中搜寻可执行文件。

  2.4 exit/_exit 终止进程

#include

//功能:结束进程
void exit(int status)


#include

//功能:立即结束进程
void _exit(int status)

  2.5 wait/_waitpid

        wait函数是阻塞函数(死等函数)

        waitpid加(WHONG)是非阻塞函数,如果没结果,返回0,成功返回进程号

进程(进程的相关函数)_第3张图片

 进程(进程的相关函数)_第4张图片

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