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程序是包含一系列信息的文件#xff0c;描述了如何在运行时创建一个进程#xff1b;
进程是正在运行的程序的实例#xff0c;可以用一个程序来创建多个进程#xff1b;
用户内存空间包含程序代码以及代码所使用的变量#xff0c;内核数据结构用于维护进程状态…进程概述
程序是包含一系列信息的文件描述了如何在运行时创建一个进程
进程是正在运行的程序的实例可以用一个程序来创建多个进程
用户内存空间包含程序代码以及代码所使用的变量内核数据结构用于维护进程状态信息 进程控制块PCB维护进程相关的信息task_struct结构体
PCB内部成员进程id、进程的状态、进程切换时需要保存和恢复的一些CPU寄存器、虚拟地址空间信息、控制终端信息等
进程可以使用的资源上线可以调用: ulimit -a 进行查询 进程状态转换
三态模型就绪、运行、阻塞
五态模型新建、就绪、运行、阻塞、终止
阻塞态不能直接变为运行态需要先变为就绪态
新建态进程刚被创建还没有分配资源尚未进入就绪队列
终止态进程完成任务到达正常结束点或出现错误而异常终止或被新操作系统以及有终止权的进程所终止 查看进程ps aux/ajx不能动态显示
a - 显示终端所有进程
u - 显示进程详细信息
x - 显示没有控制终端的进程
j - 列出与作业控制相关的信息 实时显示进程动态top (-d 指定时间间隔)
按键排序
M - 内存降序
P - CPU占有率降序
U - 根据用户名筛选
K - 杀死进程
T - 根据运行时长排序 杀死进程kill PID
kill -9 PID(强制杀死进程)
killall name 根据进程名杀死进程 进程号相关函数
进程号的范围 0~32767
getpid(void)、getppid(void)、getpgid(pid_t pid) 进程创建
/*#include sys/types.h#include unistd.hpid_t fork(void);返回值返回两次一次在父进程中一次在子进程中父进程中返回子进程的ID子进程中返回0如何区分父进程和子进程 - 通过fork返回值; 父进程中返回-1表示创建子进程失败并设置errno失败的原因1. 进程数上限2. 系统内存不足
*/
#include iostream
#include sys/types.h
#include unistd.h
using namespace std;
int main(){// 创建子进程pid_t pid fork();// 判断父子进程if(pid0){coutpidendl;cout父进程 - 进程号getpid()endl;}else if(pid 0){cout子进程 - 进程号getpid()endl;}for(int i 0 ; i3 ; i){couti: i getpid()endl;sleep(1);}return 0;
} 父子进程虚拟地址空间的情况
子进程用户区数据和父进程一样内核区也会拷贝但pid不同
fork()是通过写时拷贝实现的资源的复制在需要写入时才进行在此之前以只读方式进行共享 父子进程的关系及GDB多线程调试
父子进程间的关系
区别 1. fork()返回值不同 2. pcb中的一些数据 eg. 当前进程pid ppid、信号集
共同点 子进程刚被创建没执行任何写操作 - 用户区数据 - 文件描述符表
父子进程对变量是不是共享的 - 读时共享写时拷贝 GDB多进程调试
GDB默认只能跟踪一个进程 默认跟踪父进程
- 显示跟踪进程show follow-fork-mode
- 设置调试父进程和子进程set follow-fork-mode [parent(默认|child]
- 显示调试模式show detach-on-fork
- 设置调试模式set detach-on-fork [on|off]
默认为on表示调式当前进程时其他进程继续运行off表示调式当前进程其它进程被GDB挂起停在fork处
- 查看调试的进程info inferiors
- 切换调试进程inferior 进程编号 后 c即可
- 使进程脱离GDB调试detach inferior id exec函数族一系列函数
作用根据指定文件名找到可执行文件用其取代调用进程的内容在调用进程内部执行一个可执行文件但它不会生成新的进程
exec函数族的函数执行成功不返回调用失败会返回-1 从调用点接着往下执行 execl函数
/*#include unistd.hint execl(const char *path, const char *arg, ...);参数path - 需要指定的可执行文件路径/名称a.out /home/nowcoder/a.out推荐arg - 可执行文件所需的参数列表1st - 一般没有作用一般写执行程序名称参数列表必须以NULL结束哨兵返回值出错返回-1 并设置errno
*/
#include unistd.h
#include iostream
using namespace std;int main(){// 创建一个子进程 在子进程执行exec函数族中的函数pid_t pid fork();if(pid0){cout我是你爹 getpid()endl;sleep(1);}else if(pid 0){execl(hello , hello , NULL);cout我是你儿子 getpid()endl;}for(int i 0 ; i3 ; i){couti getpid()endl;}return 0;
} execlp 从环境变量查可执行文件
/*#include unistd.hint execlp(const char *file, const char *arg,);-- 会到环境变量中查可执行文件 找不到执行失败参数file - 需要指定的可执行文件的文件名a.out /home/nowcoder/a.out推荐arg - 可执行文件所需的参数列表1st - 一般没有作用一般写执行程序名称参数列表必须以NULL结束哨兵返回值出错返回-1 并设置errno
*/
#include unistd.h
#include iostream
using namespace std;int main(){// 创建一个子进程 在子进程执行exec函数族中的函数pid_t pid fork();if(pid0){cout我是你爹 getpid()endl;sleep(1);}else if(pid 0){execlp(ps , ps , aux , NULL);cout我是你儿子 getpid()endl;}for(int i 0 ; i3 ; i){couti getpid()endl;}return 0;
} 进程退出、孤儿进程、僵尸进程
进程退出exit标准C库、_exitlinux系统函数 /*#include stdlib.hvoid exit(int status);#include unistd.hvoid _exit(int status);status - 进程退出时的状态信息 父进程回收子进程资源时可以获取
*/
#include iostream
#include stdlib.h
#include unistd.h
using namespace std;
int main(){couthelloendl;coutworld;// exit(0); // hello world_exit(0); // helloreturn 0;
} 孤儿进程父进程运行结束子进程还在运行 - 孤儿进程 - 内核会把孤儿进程的父进程设置为init init进程会循环wait()退出的子进程
#include iostream
#include sys/types.h
#include unistd.h
using namespace std;
int main(){// 创建子进程pid_t pid fork();// 判断父子进程if(pid0){coutpidendl;cout父进程 - 进程号getpid()endl;}else if(pid 0){sleep(1);cout子进程 - 进程号getpid()endl;cout子进程 - 父进程getppid()endl;}for(int i 0 ; i3 ; i){couti: i getpid()endl;}return 0;
}父进程死亡后切换到前台出现上述现象 僵尸进程进程终止可以释放用户区的数据内核区的PCB没办法自己释放需要父进程进行释放。如果父进程尚未回收子进程残留资源存放于内核变成僵尸进程
不能被kill -9 杀死
#include iostream
#include sys/types.h
#include unistd.h
using namespace std;
int main(){// 创建子进程pid_t pid fork();// 判断父子进程if(pid0){coutpidendl;while(1){cout父进程 - 进程号getpid()endl;sleep(1);}}else if(pid 0){cout子进程 - 进程号getpid()endl;cout子进程 - 父进程getppid()endl;}for(int i 0 ; i3 ; i){couti: i getpid()endl;}return 0;
} 处理方法
1. 父进程调wait()/waitpid()
2. 杀死父进程让Init接管子进程进行释放处理 wait/waitpid 函数
wait()函数会阻塞waitpid()可以设置不阻塞并且waitpid()可以指定等待哪个子进程结束
一次wait/waitpid只能清理一个子进程清理多个子进程应该使用循环
wait()
调用wait的进程会被挂起直到其一个子进程退出或遇到不可忽略的信号
如果其没有子进程或者子进程都结束了会立刻返回-1 /*#include sys/types.h#include sys/wait.hpid_t wait(int *wstatus);等待任一子进程结束 然后回收子进程资源;参数wstatus - 进程退出时的状态信息传出参数返回值成功 - 被回收的子进程id失败 - -11. 所有的子进程都结束2. 调用函数失败
*/
#include iostream
#include sys/types.h
#include sys/wait.h
#include unistd.husing namespace std;int main(){// 创建5个子进程pid_t pid;for(int i 0 ; i5 ; i){pid fork();if(pid 0){break;}}if(pid0){while(1){cout我是你爹: getpid()endl;int ret wait(NULL);// NULL 不获取状态if(ret -1){break;}cout捕获到了子进程retendl;sleep(2);}}else if(pid 0){while(1){cout我是你儿子: getpid()endl;sleep(2);}}return 0;
}
waitpid()
/*#include sys/types.h#include sys/wait.hpid_t waitpid(pid_t pid, int *wstatus, int options);功能回收指定进程号子进程 设置阻塞/非阻塞参数pid-1 - 回收某个进程组的子进程 组id abs(pid)-1 - 回收所有子进程 相当于wait()0 - 回收当前进程组的所有子进程0 - 回收指定子进程ID进程watatus - 同waitoptions0 - 阻塞WNOHANG - 非阻塞返回值0 - 子进程ID0 - optionsWNOHANG 表示还有子进程-1 - 错误/没有子进程waitpid(-1 , __ , 0) wait(__);
*/#include iostream
#include sys/types.h
#include sys/wait.h
#include unistd.h
#include stdlib.husing namespace std;int main(){// 创建5个子进程pid_t pid;for(int i 0 ; i5 ; i){pid fork();if(pid 0){break;}}if(pid0){while(1){cout我是你爹: getpid()endl;sleep(2);int st;// int ret waitpid(-1 , st , 0);int ret waitpid(-1 , st , WNOHANG);if(ret -1){break;}if(ret 0){cout他妈的怎么还有子进程endl;continue;}else{if(WIFEXITED(st)){cout退出的状态码WEXITSTATUS(st)endl;}if(WIFSIGNALED(st)){cout被哪个信号干掉WTERMSIG(st)endl;}cout捕获到了子进程retendl;}}}else if(pid 0){while(1){cout我是你儿子: getpid()endl;sleep(2);}}return 0;
}
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