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什么是进程
进程和程序的区别
概念#xff1a;
程序#xff1a;编译好的可执行文件
存放在磁盘上的指令和数据的有序集合#xff08;文件#xff09;
程序是静态的#xff0c;没有任何执行的概念
进程#xff1a;一个独立的可调度的任务
执行一个程序分配资…进程
什么是进程
进程和程序的区别
概念
程序编译好的可执行文件
存放在磁盘上的指令和数据的有序集合文件
程序是静态的没有任何执行的概念
进程一个独立的可调度的任务
执行一个程序分配资源的总称
进程是程序执行的一次过程
进程是动态的包括创建、调度、执行、消亡
特点
系统会为每一个进程分配0-4g的虚拟空间其中0-3g(用户空间)是每个进程所独有的
3-4g(内核空间)是所有进程共有的。 进程间通信 CPU调度进程时会给进程分配时间片(几毫秒~十几毫秒)当时间片用完后cpu再进行其他进程的调度实现进程的轮转从而实现多任务的操作。(没有外界干预的情况下怎么调度进程是CPU随机分配的 ) 进程控制块task_struct(了解)
● 进程控制块pcb: 包含描述进程的相关信息
● 进程标识PID唯一的标识一个进程 主要进程标识 进程号PID: Process Identity Number 父进程号Parent Process ID: PPID ● 进程用户
● 进程状态、优先级
● 文件描述符记录当前进程打开的文件
进程段
Linux中的进程大致包括三个段 数据段存放的是全局变量、常数以及动态数据分配的数据空间(如malloc函数取得的空间)等。 正文段存放的是程序中的代码 堆栈段存放的是函数的返回地址、函数的参数以及程序中的局部变量 类比内存的栈区 进程分类 交互进程该类进程是由shell控制和运行的。交互进程既可以在前台运行也可以在后台运行。该类进程经常与用户进行交互需要等待用户的输入当接收到用户的输入后该类进程会立刻响应典型的交互式进程有shell命令进程、文本编辑器等 批处理进程该类进程不属于某个终端它被提交到一个队列中以便顺序执行。(目前接触不到) 守护进程该类进程在后台运行。它一般在Linux启动时开始执行系统关闭时才结束。 进程状态 D uninterruptible sleep (usually IO) 不可中断的睡眠态 R running or runnable (on run queue) 运行态 S interruptible sleep (waiting for an event to complete) 可中断的睡眠态 T stopped by job control signal 暂停态 t stopped by debugger during the tracing 因为调试而暂停 X dead (should never be seen) 死亡态 Z defunct (zombie) process, terminated but not reaped by its parent 僵尸态 high-priority (not nice to other users) 高优先级 N low-priority (nice to other users) 低优先级 L has pages locked into memory (for real-time and custom IO) 锁在内存中 s is a session leader 会话组组长 l is multi-threaded (using CLONE_THREAD, like NPTL pthreads do)多线程 is in the foreground process group 前台进程 没有时默认是后台进程 进程状态切换图 进程创建后进程进入就绪态当CPU调度到此进程时进入运行态当时间片用完时此进程会进入就绪态如果此进程正在执行一些IO操作(阻塞操作)会进入阻塞态完成IO操作阻塞结束后又可进入就绪态等待CPU的调度当进程运行结束即进入结束态。
什么是阻塞和非阻塞
阻塞(blocking)、非阻塞non-blocking)可以简单理解为需要做一件事能不能立即得到返回应答如果不能立即获得返回需要等待那就阻塞了在等待的过程中可以做其它事情。否则就可以理解为非阻塞。
进程的相关命令 ps查看系统中的进程-aux-ef top动态查看系统中的进程 nice按用户指定的优先级运行进程 renice改变正在运行的进程的优先级 kill给进程发信号 fg将进程切换到前台执行 bg将进程切换到后台执行 jobs查看当前终端的后台进程 补充优先级调度笔试可能遇见
根据进程的优先级进行调度优先级高的进程先执行。
两种类型
1. 非剥夺式非抢占式优先级调度算法。当一个进程正在处理上运行时即使有某个更为重要或紧迫的进程进入就绪队列仍然让正在进行的进程继续运行直到由于其自身原因而主动让出处理机任务完成或等待事件才把处理机分配给更为重要或紧迫的进程。
2. 剥夺式抢占式优先级调度算法。当一个进程正在处理机上运行时若有某个更为重要或紧迫的进程进入就绪队列则立即暂停正在运行的进程将处理机分配给更重要或紧迫的进程。
面试题 1. 下列关于轮询任务调度和可抢占式调度区别描述错误的是? A. 抢占式调度实现相对较复杂且可能出现低优先级的任务长期得不到调度 B. 轮询调度不利于后面的请求及时得到响应 C. 抢占式调度有利于后面的高优先级的任务也能及时得到响应 D. 抢占式调度优点是其简洁性它无需记录当前所有连接的状态 原因抢占式调度相对于轮询调度来说实现相对复杂需要记录和管理任务的优先级、状态等信息。 2. 会导致进程从执行态变为就绪态的事件是 。(大明科技) A. 执行Pwait操作 B. 申请内存失败 C. 启动I/O设备 D. 被高优先级进程抢占 3. 分配到必要的资源并获得处理机时的进程状态是 。(大明科技) A. 就绪状态 B. 执行状态 C. 阻塞状态 进程函数接口
创建进程 fork()
pid_t fork(void);
功能创建子进程
返回值成功在父进程中返回子进程的进程号 0在子进程中返回值为0失败-1并设置errno
#include sys/types.h
#include unistd.h
#include stdio.hint main(int argc, char const *argv[])
{pid_t pid;pid fork(); //创建了一个子进程if(pid 0){perror(fork err);return -1;}else if(pid 0){printf(i am child process\n);while(1); //为了让子进程不要结束}else{printf(i am parent process\n);while(1); //为了让父进程不要结束}return 0;
}特点
1子进程几乎拷贝了父进程的全部内容。包括代码、数据、系统数据段中的pc值、栈中的数据、父进程中打开的文件等但它们的PID、PPID是不同的。 2父子进程有独立的地址空间互不影响当在相应的进程中改变全局变量、静态变量都互不影响。 3若父进程先结束子进程成为孤儿进程被init进程收养子进程变成后台进程。
4若子进程先结束父进程如果没有及时回收资源子进程变成僵尸进程要避免僵尸进程产生
回收资源
pid_t wait(int *status);
功能回收子进程资源(阻塞)
参数status子进程退出状态不接受子进程状态设为NULL
返回值成功回收的子进程的进程号失败-1pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);
功能回收子进程资源
参数pid0 指定子进程进程号-1 任意子进程0 等待其组ID等于调用进程的组ID的任一子进程-1 等待其组ID等于pid的绝对值的任一子进程status子进程退出状态options0阻塞 WNOHANG非阻塞
返回值正常结束的子进程的进程号当使用选项WNOHANG且没有子进程结束时0出错-1
#include sys/types.h
#include unistd.h
#include stdio.h
#include sys/wait.hint main(int argc, char const *argv[])
{pid_t pid;pid fork(); //创建了一个子进程if (pid 0){perror(fork err);return -1;}else if (pid 0){printf(i am child process\n);sleep(3); //子进程睡眠3秒之后再结束}else{//wait(NULL); //给任意结束的子进程回收资源如果没有子进程结束就一直阻塞等待。//waitpid(-1, NULL, 0); //0: 代表阻塞此时和wait(NULL);效果一样//waitpid(-1, NULL, WNOHANG); //WNOHANG: 代表非阻塞 此时有可能回收不到子进程资源从而产生僵尸所以可以通过循环调用解决。while (1) //循环调用直到回收到子进程资源以后再退出{if (waitpid(-1, NULL, WNOHANG) 0)break;}printf(i am parent process\n);while (1);}return 0;
}
结束进程
void exit(int status);
功能结束进程刷新缓存void _exit(int status);
功能结束进程不刷新缓存
参数status是一个整型的参数可以利用这个参数传递进程结束时的状态。通常0表示正常结束
其他的数值表示出现了错误进程非正常结束
#include sys/types.h
#include unistd.h
#include stdio.h
#include sys/wait.h
#include stdlib.hint main(int argc, char const *argv[])
{printf(hello);// exit(0); //结束进程刷新缓存_exit(0); //结束进程不刷新缓存while (1);//思考: exit和return的区别return 0;
}
exit结束当前进程return结束当前函数。
#include sys/types.h
#include unistd.h
#include stdio.h
#include sys/wait.h
#include stdlib.hint fun()
{printf(in fun\n);//exit(0); //结束当前进程return 0; //结束当前函数
}int main(int argc, char const *argv[])
{fun();printf(in main\n);return 0;
}
获取进程号
pid_t getpid(void);
功能获取当前进程的进程号pid_t getppid(void);
功能获取当前进程的父进程号
例如父子进程中分别打印这两个进程的进程号
#include sys/types.h
#include unistd.h
#include stdio.h
#include sys/wait.h
#include stdlib.hint main(int argc, char const *argv[])
{pid_t pid;pid fork(); //创建了一个子进程if (pid 0){perror(fork err);return -1;}else if (pid 0){printf(i am child process:%d %d\n, getpid(), getppid());}else{printf(i am parent process: %d %d\n, pid, getpid());}while (1); //让父子进程都不要结束return 0;
} exec函数族了解
在一个进程中执行另一个程序:
system(clear);
system(ls -l);
system不会代替原来进程而exec函数族会代替原来进程。
#include unistd.h
#include stdio.h
#include stdlib.hint main(int argc, char const *argv[])
{printf(hello\n);//system(ls -l); //原来进程不会被替换执行完ls -l启动的进程之后继续执行原先进程execl(/bin/ls,ls,-l,NULL); //原先进程被ls -l启动的进程替换了所以后面打印语句不执行了printf(world\n);return 0;
}
原型 #include unistd.h int execl(const char *path, const char *arg, ...); int execlp(const char *file, const char *arg, ...); int execle(const char *path, const char *arg,..., char * const envp[]); int execv(const char *path, char *const argv[]); int execvp(const char *file, char *const argv[]); int execvpe(const char *file, char *const argv[],char *const envp[]); 守护进程
Linux以会话(session)、进程组的方式管理进程每个进程属于一个进程组也就是多个进程组成一个进程组。会话是一个或多个进程组的集合通常用户打开一个终端时系统会创建一个会话。所有通过该终端运行的进程都属于这个会话。终端关闭时所有相关进程会被结束。但是守护进程却能突破这种限制不受终端关闭的影响。
守护进程的特点 守护进程是后台进程 生命周期比较长从系统启动时开启系统关闭时结束 它是脱离控制终端且周期执行的进程。 创建步骤 创建子进程父进程退出 让子进程变成孤儿成为后台进程 fork() 在子进程中创建新会话 让子进程成为会话组组长并且脱离终端为了让子进程完全脱离终端setsid() 改变进程运行路径为根目录 原因进程运行的路径不能被删除或卸载 shdir(/) 函数说明chdir() 将进程当前的工作目录改变成以参数路径所指的目录 重设文件权限掩码 目的增大进程创建文件时的权限提高灵活性umask(0) 子进程继承了父进程的文件权限掩码给该子进程使用文件带来一定的影响因此把文件 权限掩码设置为0可以增强该守护进程的灵活性。 关闭文件描述符 原因子进程继承了父进程的一些已经打开了的文件这些被打开的文件可能永远不会被 守护进程访问但它们一样占用系统资源而且还可能导致所在的文件系统无法被卸载。 将不需要的文件关闭 close() #includestdio.h
#includestdlib.h
#includeunistd.h
#include sys/stat.hint main(int argc, char const *argv[])
{pid_t pid fork();if(pid0){perror(fork err);return -1;}if(pid 0){setsid();chdir(/);umask(0);for(int i0;i3;i) //关闭默认打开的0 1 2close(i);while (1);}else {exit(0);}return 0;
} 练习创建一个守护进程循环间隔1s向文件中写入一串字符“hello”
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include unistd.h
#include sys/stat.h
#include sys/types.h
#include fcntl.hint main(int argc, char const *argv[])
{pid_t pid;pid fork();if (pid 0){perror(fork err);return -1;}else if (pid 0){int fd open(log.txt, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0777);if (fd 0){perror(open err);return -1;}setsid();chdir(/);umask(0);for (int i 0; i 3; i)close(i);while (1){write(fd, hello, 5);sleep(1);}}else{exit(0);}return 0;
}总结守护进程 ● 守护进程是一个生存周期较长的进程通常独立于控制终端并且周期性的执行某种任务或者等待处理某些待发生的事件 ● 大多数服务都是通过守护进程实现的 ● 关闭终端相应的进程都会被关闭而守护进程却能够突破这种限制 文章转载自： http://www.morning.ldcsw.cn.gov.cn.ldcsw.cn http://www.morning.nkqrq.cn.gov.cn.nkqrq.cn http://www.morning.brld.cn.gov.cn.brld.cn http://www.morning.mfnsn.cn.gov.cn.mfnsn.cn http://www.morning.syynx.cn.gov.cn.syynx.cn http://www.morning.hknk.cn.gov.cn.hknk.cn http://www.morning.sqnxk.cn.gov.cn.sqnxk.cn http://www.morning.ffwrq.cn.gov.cn.ffwrq.cn http://www.morning.nqlkb.cn.gov.cn.nqlkb.cn http://www.morning.xrpwk.cn.gov.cn.xrpwk.cn http://www.morning.xnnpy.cn.gov.cn.xnnpy.cn http://www.morning.yfnjk.cn.gov.cn.yfnjk.cn http://www.morning.ysybx.cn.gov.cn.ysybx.cn http://www.morning.ntnml.cn.gov.cn.ntnml.cn http://www.morning.srckl.cn.gov.cn.srckl.cn http://www.morning.xrpwk.cn.gov.cn.xrpwk.cn http://www.morning.mlyq.cn.gov.cn.mlyq.cn http://www.morning.frsbf.cn.gov.cn.frsbf.cn http://www.morning.nd-test.com.gov.cn.nd-test.com http://www.morning.dbnpz.cn.gov.cn.dbnpz.cn http://www.morning.jbnss.cn.gov.cn.jbnss.cn http://www.morning.xbdrc.cn.gov.cn.xbdrc.cn http://www.morning.kwblwbl.cn.gov.cn.kwblwbl.cn http://www.morning.rrxnz.cn.gov.cn.rrxnz.cn http://www.morning.chehb.com.gov.cn.chehb.com http://www.morning.cjsnj.cn.gov.cn.cjsnj.cn http://www.morning.lqklf.cn.gov.cn.lqklf.cn http://www.morning.nsfxt.cn.gov.cn.nsfxt.cn http://www.morning.routalr.cn.gov.cn.routalr.cn http://www.morning.cylbs.cn.gov.cn.cylbs.cn http://www.morning.lbqt.cn.gov.cn.lbqt.cn http://www.morning.mplb.cn.gov.cn.mplb.cn http://www.morning.szzxqc.com.gov.cn.szzxqc.com http://www.morning.rzpkt.cn.gov.cn.rzpkt.cn http://www.morning.pqqhl.cn.gov.cn.pqqhl.cn http://www.morning.ailvturv.com.gov.cn.ailvturv.com http://www.morning.mdwlg.cn.gov.cn.mdwlg.cn http://www.morning.qxrct.cn.gov.cn.qxrct.cn http://www.morning.qbkw.cn.gov.cn.qbkw.cn http://www.morning.fbrshjf.com.gov.cn.fbrshjf.com http://www.morning.qczjc.cn.gov.cn.qczjc.cn http://www.morning.fgrcd.cn.gov.cn.fgrcd.cn http://www.morning.yqhdy.cn.gov.cn.yqhdy.cn http://www.morning.datadragon-auh.cn.gov.cn.datadragon-auh.cn http://www.morning.gyjld.cn.gov.cn.gyjld.cn http://www.morning.ljygq.cn.gov.cn.ljygq.cn http://www.morning.sxhdzyw.com.gov.cn.sxhdzyw.com http://www.morning.wpjst.cn.gov.cn.wpjst.cn http://www.morning.hrpmt.cn.gov.cn.hrpmt.cn http://www.morning.rnfn.cn.gov.cn.rnfn.cn http://www.morning.rqfnl.cn.gov.cn.rqfnl.cn http://www.morning.wdply.cn.gov.cn.wdply.cn http://www.morning.qgjxt.cn.gov.cn.qgjxt.cn http://www.morning.sgpnz.cn.gov.cn.sgpnz.cn http://www.morning.rfzzw.com.gov.cn.rfzzw.com http://www.morning.kztpn.cn.gov.cn.kztpn.cn http://www.morning.jklns.cn.gov.cn.jklns.cn http://www.morning.znnsk.cn.gov.cn.znnsk.cn http://www.morning.sfswj.cn.gov.cn.sfswj.cn http://www.morning.fbdtd.cn.gov.cn.fbdtd.cn http://www.morning.tjpmf.cn.gov.cn.tjpmf.cn http://www.morning.iznek.com.gov.cn.iznek.com http://www.morning.zcxjg.cn.gov.cn.zcxjg.cn http://www.morning.ymbqr.cn.gov.cn.ymbqr.cn http://www.morning.nlgmr.cn.gov.cn.nlgmr.cn http://www.morning.skdhm.cn.gov.cn.skdhm.cn http://www.morning.tplht.cn.gov.cn.tplht.cn http://www.morning.bmjfp.cn.gov.cn.bmjfp.cn http://www.morning.qnzpg.cn.gov.cn.qnzpg.cn http://www.morning.cbchz.cn.gov.cn.cbchz.cn http://www.morning.rnrfs.cn.gov.cn.rnrfs.cn http://www.morning.xrpjr.cn.gov.cn.xrpjr.cn http://www.morning.zzgtdz.cn.gov.cn.zzgtdz.cn http://www.morning.xdhcr.cn.gov.cn.xdhcr.cn http://www.morning.wnqbf.cn.gov.cn.wnqbf.cn http://www.morning.pbmg.cn.gov.cn.pbmg.cn http://www.morning.tfrlj.cn.gov.cn.tfrlj.cn http://www.morning.mstbbs.com.gov.cn.mstbbs.com http://www.morning.nqlx.cn.gov.cn.nqlx.cn http://www.morning.bflwj.cn.gov.cn.bflwj.cn
