Linux进程概念（一）

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Linux进程概念

前文我们了解了，进程的基本概念，在课本上被描述为，正在执行的程序，在linux内核上，认为进程是担当分配系统资源（CPU时间，内存）的实体。

进程=内核描述数据结构（PCB）+代码和数据

在Linux中，PCB为task_struct,它会被装载到RAM(内存)里并且包含着进程的信息。

本文我们主要是了解进程的部分概念。

查看进程

查看进程的方式有很多种，前文我们介绍了在/proc 系统文件中查看，在该文件目录下，进程就是一个又有一个数字目录。

ps的使用

语法：ps ajx 可以查看当前所有进程

ps ajx | grep 程序/文件名 来查看程序/文件的进程信息

解释：

ps ajx | grep proc 可以在所有进程信息中，查找到proc的进程信息

ps ajx | head -1 表示将进程的属性的描述信息显示

ps ajx | head -1 && ps ajx | grep proc 显示进程proc的相关信息，并带上进程属性的描述

ps ajx | head -1 && ps ajx | grep proc | grep -v grep 不显示grep的进程信息

&&可以用分号代替，使得两条指令能一起执行，将执行的结果一并展示出来。

杀死进程

语法：kill -9 PID

向执行的PID进程发送9号信号，正在运行的PID进程显示killed，被杀死

进程标识符

PID：进程ID

PPID：父进程ID

获取标识符的方式：getpid（）、getppid（）

注意：getpid()和getppid()都是系统调用函数，来通过该函数来访问操作系统，得到自己的进程信息，重新运行程序子进程的PID会发生变化，但是父进程ID不会发生变化。

bash是所有程序的父进程，将其他程序作为其的子进程，子只有一个父，但是父可有多个子

手动创建进程的方式

我们知道两种创建进程的方式，第一种就是./proc执行程序，以此来创建进程，第二种，使用fork函数来创建进程。

创建进程的方式，有以下两种

• ./运行程序 指令级别
• fork函数 代码级别

fork函数创建进程

fork函数用来创建子进程。

两种结果

• 成功创建子进程，子进程返回0，父进程返回的是子进程的PID
• 创建失败，父进程返回-1

#include
#include
#include
int main()
{
    
    printf("这是一个进程，PID为：%d,PPID为：%d\n",getpid(),getppid());
    sleep(1);
    //fork（）创建子进程
    pid_t id =fork();
    
    if(id == 0)
    {
        //表示子进程
        while(1)
        {
            printf("子进程，PID为：%d,PPID为：%d\n",getpid(),getppid());
            sleep(1);
        }
    }
    else if(id > 0)
    {
        //父进程，PID是一个非负数
        while(1)
        {
            printf("父进程, PID为：%d,PPId为：%d\n",getpid(),getppid());
            sleep(1);
        }
    }
    else{
        //创建子进程失败
        printf("创建子进程失败\n");
    }
    return 0;
}

问题：

1. 为什么fork要给子进程返回0，给父进程返回子进程的PID？
2. 一个函数是如何做到返回两次的？如何理解？
3. 一个变量怎么会有不同的内容？如何理解？
4. fork函数到底在干什么？干了什么？
5. 进程调用的顺序
6. bash是如何创建的，以及与fork的关系

为什么fork要给子进程返回0，给父进程返回子进程的PID？

总结：返回不同的返回值，是为了区分父子进程，使得执行不同的代码块

一个函数是如何做到返回两次的？如何理解？

两个返回值的实现依赖于，在创建子进程之后，父子进程共享代码

一个变量怎么会有不同的内容？如何理解？

在任何平台，进程在运行的时候，都是具有独立性的，子进程是和父进程开始指向同一数据的，但是如果子进程修改某一数据，就会发生写时拷贝，指向开辟的空间。

fork函数到底在干什么？干了什么？

fork函数就是创建子进程，然后根据进程的不同返回不同的数据。

进程调用的顺序

调度器：是一种执行选取进程的算法，决定选取哪一个进程放在CPU上执行。

父子进程创建完毕之后，谁先运行是由调度器来决定的，所以不知道谁先被执行

bash是如何创建的，以及与fork的关系

进程状态

运行态

运行态，顾名思义，该进程现在是可以被执行的，已经准备好被调用了。

注意：一个进程是否是运行态，看这个进程是否被放在运行队列(runqueue中)，一个CPU只有一个运行队列（runqueue）

阻塞态和挂起

阻塞态，就是等待I/O完成的进程，需要I/O的进程去找对应的外设，连接外设的struct task_struct* head，形成链表，然后在等待输入数据的过程，这就是阻塞

挂起，就是由于操作系统空间不足时，我们将阻塞态的进程的空闲的代码和数据，换出（从内存放在硬盘中），这就叫做挂起。一般的挂起指的是阻塞挂起，运行挂起一般不出现。

换出是暂时调离内存，放在硬盘中，换入是被操作系统调入内存中，重新等待被执行。