关于进程的一些基础知识-白红宇

进程的概念

程序

> 存放在磁盘上的指令和数据的有序集合（文件）；  > 静态的；复制代码

进程

> 执行一个程序所分配的资源的总称；  > 进程是程序的一次执行过程；  > 动态的，包括创建、调度、执行和消亡；复制代码

进程的内容

代码、 用户数据段、 系统数据段

系统数据段包括了进程控制块、CPU寄存器的值、堆栈；

进程控制块(pcb)
```
> 进程标识PID；  >  进程用户的信息；  > 进程状态、优先级；  > 文件描述符表（记录了系统中打开的所有的文件的信息）；复制代码
```
CPU寄存器

program counter （存放的是下一条指令的地址）；

栈

保存了所有的局部变量；

进程的类型

交互进程

在shell下启动。可以在前台运行，也可以是在后台运行；

批处理进程

和在终端无关，被提交到一个作业队列中，被作业管理工具顺序执行（开发时较少使用）；

守护进程

和终端无关，一直在后台运行（生命期很长）；

进程状态

运行态

程序正在运行，或者准备运行；

等待态

程序在等待一个事件的发生或者某种系统资源（可中断和不可中断）；

停止态

进程被终止，收到信号后可继续运行；

死亡态

已终止的进程，但pcb没有被释放；

一些相关命令

ps -ef显示当前时刻系统中所有进程的信息；ps -ef|grep <>筛选显示

ps aux|grep <> 比-ef多显示进程的当前状态；

top 查看进程的动态信息；

/proc 进入该目录下查看进程的详细信息；

nice -n <NI> ./<001> 按用户指定的优先级运行进程（默认的 nice 值是 0 ，区间为 -20 到 19），nice值越小，优先级越高；

renice -n <NI> <PID> 改变正在运行进程的优先级；

jobs 查看一个后台进程；

fg <PID> 把一个后台进程放到前台；

bg <PID> 让处于停止态的后台进程运行起来；

创建子进程

fork函数

头文件：

#include <unistd.h>

函数原型：

pid_t fork(void);

返回值：

创建新的进程，失败时返回-1；

fork()被调用一次会返回两次，成功时父进程返回子进程的进程号，子进程返回 0 ；

通过 fork 的返回值区分父进程和子进程；

示例：

#include 
    
     #include 
     
      #include 
      
       #include 
       
        int main(int argc,const char *argv[]){    pid_t pid;    if ((pid = fork()) < 0) {        perror("fork");        return -1;    }    else if (pid == 0) {        printf("child process: my pid is %d\n",getpid());    }    else{        printf("parent process: my pid is %d\n",getpid());    }    return 0;}复制代码

父子进程

子进程继承了父进程的内容；

父子进程有独立的地址空间，互不影响；

若父进程先结束，子进程成为孤儿进程，会被init进程收养，同时变为后台进程；

若子进程先结束，父进程没有及时回收，子进程则变为僵尸进程（pcb未被释放）；

父子进程的运行顺序不确定，取决于内核的调度；

结束进程

exit / _exit函数

头文件：

#include <stdlib.h> #include <unistd.h>

函数原型：

void exit(int status);

void _exit(int status);

返回值;

结束当前进程并将status返回；

exit 结束进程时会刷新流的缓冲区；

示例：

#include 
      
                     /*exit()的头文件*/#include 
       
                     /*_exit()的头文件*/#include 
        
         int main(int argc,const char *argv[]){    printf("success");        /*换成_exit(0)则屏幕无输出*/    exit(0);    printf("success too");    return 0;}复制代码

exec函数族

进程的当前内容被替换，实现父子进程执行不同的程序；

execl / execlp 函数

头文件： #include <unistd.h>

函数原型：

int execl(const char *path, const char *arg, ...);

int execlp(const char *file, const char *arc, ...);

path ,执行程序的名称和路径（绝对路径或相对路径）;

arg... 传递给执行程序的参数列表；

file 执行的程序的名称，在PATH（shell的环境变量）中查找；

返回值：

成功执行指定的程序，失败则返回EOF；

示例：（执行ls命令，显示/etc目录下所有的文件详细信息）
```
if(execl("/bin/ls","ls","-a","-l","/etc"，NULL) < 0) {   perror("exec error");}复制代码
```
```
if(execlp("ls","-a","-l","/etc",NULL) < 0) {    perror("execlp error");}复制代码
```

execv / execvp 函数

头文件：

#include <unistd.h>

函数原型：

int execv(const char *path, char *const argv[]);

int sescvp(const char *file, char *const argv[]);

相较于execl()和execlp()，参数列表封装成字符指针数组；

返回值：

成功执行指定的程序，失败则返回EOF；

示例：（功能同上）
```
/*定义一个字符指针数组*/char *const buf[] = {
     "ls","-a","-l","/etc",NULL};if(execv("/bin/ls",buf) < 0) {    perror("execv");}复制代码
```

system 函数

属于比较简单的方法，不手动创建子进程；

头文件：

#incude <stdlib.h>

函数原型：

int system(const char *command);

在当前进程中会自己创建子进程；

返回值：

成功时返回命令 command 的返回值，失败时返回EOF;

当前进程等待 command 执行结束之后才继续执行；

进程回收

wait 函数

waitpid 函数

进程的概念

进程的内容

进程的类型

进程状态

一些相关命令

创建子进程

父子进程

结束进程

exec函数族

进程回收