進(jìn)程

* 進(jìn)程 程序的一次動態(tài)執(zhí)行過程

進(jìn)程生命周期:

• 創(chuàng)建：創(chuàng)建虛擬地址空間茴恰、地址空間分段吐限，創(chuàng)建task_struct結(jié)構(gòu)(PCB進(jìn)程控制塊)
• 調(diào)度：內(nèi)核管理task_struct結(jié)構(gòu)組成的鏈表，根據(jù)優(yōu)先級和進(jìn)程屬性分配時間片
• 執(zhí)行：進(jìn)程獲得時間片到cpu中執(zhí)行
• 消亡：進(jìn)程結(jié)束，回收虛擬地址空間，由父進(jìn)程回收task_struct結(jié)構(gòu)杂伟。

虛擬地址空間分段：

• stack：棧區(qū)，存放局部變量仍翰、函數(shù)傳參赫粥、返回地址
• 不要進(jìn)行太深的遞歸防止棧溢出。
• heap：堆區(qū)予借，用來給malloc使用的空間
• 使用完成記得free防止內(nèi)存泄露
• .bss：未初始化的全局變量/靜態(tài)變量static(作用域)
• .data：已初始化的全局/靜態(tài)變量
• .text：代碼越平、常量

* task_struct：pid進(jìn)程號 ppid父進(jìn)程號 用到的資源 內(nèi)存映射表 打開的文件

程序和進(jìn)程有什么區(qū)別 ？

• 程序是靜態(tài)的灵迫，是一個文件
• 進(jìn)程是動態(tài)的一個執(zhí)行過程秦叛，包括創(chuàng)建、調(diào)度瀑粥、執(zhí)行挣跋、消亡整個生命周期。

* ps 查看當(dāng)前終端的進(jìn)程 任意的命令也是一個進(jìn)程

• ps -ef 查看更多進(jìn)程信息狞换，可以查看到父進(jìn)程ID浆劲，tty為？表示與終端無關(guān)哀澈。
• ps -aux可以查看進(jìn)程狀態(tài)
• ps -axj可以查看到會話組
• top可以動態(tài)查看進(jìn)程狀態(tài)包括優(yōu)先級 空格刷新 q退出

* pstree 樹形查看進(jìn)程關(guān)系，init是所有進(jìn)程的根度气，進(jìn)程號為1

* 進(jìn)程組：為了統(tǒng)一管理一些進(jìn)程分的組

* 會話組：比進(jìn)程組更大的單位割按，可以包含多個進(jìn)程組

進(jìn)程分類：

• 交互進(jìn)程：前臺進(jìn)程(既可以輸入、也可以輸出)磷籍、后臺(只能輸出)

• 后臺進(jìn)程產(chǎn)生：./a.out &

  • ctrl+z 暫停适荣，bg 放到后臺
  • fg 可以喚到前臺

• 批處理進(jìn)程

• 守護進(jìn)程

• 進(jìn)程狀態(tài)：

  S：睡眠/等待態(tài)

  T：停止態(tài)（暫停）

  R：運行態(tài)

  Z：僵尸態(tài)，父進(jìn)程沒有回收子進(jìn)程資源

• +表示前臺 s會話組長 l多線程 <優(yōu)先級比較高 N表示優(yōu)先級比較低

* kill 給進(jìn)程發(fā)送信號 -l可以查看所有的信號 -9強制結(jié)束一個進(jìn)程

* 運行前指定優(yōu)先級 nice ./a.out 10

* 運行時改變優(yōu)先級 renice 5 pid

* 父進(jìn)程退出院领，子進(jìn)程會成為孤兒進(jìn)程弛矛，孤兒進(jìn)程由init接管

* fork();創(chuàng)建一個子進(jìn)程，在父進(jìn)程中返回子進(jìn)程的pid比然，在子進(jìn)程中返回0丈氓。

* fork之前的內(nèi)容拿到結(jié)果(繼承)，之后的內(nèi)容原樣復(fù)制。

* fork之前打開的文件万俗，復(fù)制時會延續(xù)之前的結(jié)構(gòu)湾笛，會使用同一個文件指針，父子進(jìn)程操作文件會互相造成影響闰歪。

* getpid獲得自己的pid

* getppid獲得父進(jìn)程的pid

execl ：

• execl(可執(zhí)行文件嚎研，執(zhí)行方式，其他參數(shù)库倘，以NULL結(jié)尾);
• 替換當(dāng)前地址空間內(nèi)容临扮，執(zhí)行新的可執(zhí)行文件。
• ...可變長度傳參教翩，以NULL結(jié)尾杆勇。

_exit :

• _exit(int status);
• 不清理緩沖區(qū)，立即退出當(dāng)前進(jìn)程迂曲。status返回給父進(jìn)程靶橱，父進(jìn)程通過wait一族函數(shù)回收。

* exit() ; 退出進(jìn)程時清理緩沖區(qū)路捧。

* wait() ; 阻塞等待子進(jìn)程改變狀態(tài)关霸，子進(jìn)程改變狀態(tài)之后wait變成非阻塞。

waitpid(pid,status,options);

• pid: <-1:等待組ID為-pid的子進(jìn)程
• -1：等待任意子進(jìn)程
• 0：等待當(dāng)前進(jìn)程組的子進(jìn)程
• >0:等待指定的子進(jìn)程
• options:
  • 0:阻塞等待
  • WNOHANG非阻塞杰扫，并且沒有子進(jìn)程退出队寇，直接返回0

練習(xí) :

通過fork創(chuàng)建一個子進(jìn)程，父進(jìn)程復(fù)制1.txt的前一半章姓，子進(jìn)程復(fù)制1.txt的后一半佳遣，然后寫入到2.txt。

/************************************************************************
   > File Name:    homework.c
   > Author:       Lin
   > Mail:         linbb@farsight.cn
   > Created Time: 2016年12月01日 星期四 09時11分48秒
*******************************************************************/

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#define SIZE 64
int main(int argc, const char *argv[])
{
    pid_t p;
    char buf[SIZE];
    int fp1,fp2;
    long len,sum = 0,n;
    fp1 = open("1.txt",O_RDONLY|O_EXCL);
    if(-1 == fp1)
    {
        perror("open1");
        return -1;
    }
    fp2 = open("2.txt",O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0666);
    if(-1 == fp2)
    {
        perror("open2");
        return -1;
    }
    len = lseek(fp1,0,SEEK_END);
    if(-1 == len)
    {
        perror("lseek 1");
        return -1;
    }
    len /= 2;
    p = fork();
    if(-1 == p)
    {
        perror("fork");
        return -1;
    }
    if(p == 0)
    {
        if(-1 == lseek(fp1,len,SEEK_SET))
        {
            perror("lseek 2");
            return -1;
        }
        if(-1 == lseek(fp2,len,SEEK_SET))
        {
            perror("lseek 3");
            return -1;
        }

        while(1)
        {
            n = read(fp1,buf,SIZE);
        //  printf("child:n = %ld\n",n);
            if(-1 == n)
            {
                perror("read");
                return -1;
            }
            if(0 == n)
                break;
            write(fp2,buf,n);
        }
    }else
    {
        if(-1 == close(fp1))
        {
            perror("close 1");
            return -1;
        }

        if(-1 == close(fp2))
        {
            perror("close 2");
            return -1;
        }
        fp1 = open("1.txt",O_RDONLY|O_EXCL);
        if(-1 == fp1)
        {
            perror("open1");
            return -1;
        }
        fp2 = open("2.txt",O_WRONLY);
        if(-1 == fp2)
        {
            perror("open2");
            return -1;
        }
        if(-1 == lseek(fp1,0,SEEK_SET))
        {
            perror("lseek 4");
            return -1;
        }
        if(-1 == lseek(fp2,0,SEEK_SET))
        {
            perror("lseek 5");
            return -1;
        }
        while(1)
        {
            n = read(fp1,buf,SIZE);
            sum += n;
        //  printf("father:n = %ld,sum = %ld,len = %ld\n",n,sum,len);
            if(-1 == n)
            {
                perror("read");
                return -1;
            }
            if(sum > len)
            {
                write(fp2,buf,n - (sum - len));
                break;
            }
            write(fp2,buf,n);
        }

    }
    if(-1 == close(fp1))
    {
        perror("close 1");
        return -1;
    }

    if(-1 == close(fp2))
    {
        perror("close 2");
        return -1;
    }
    return 0;
}