进程的学习

news2024/9/19 23:41:06

进程基本概念:

1.进程:

程序：存放在外存中的一段数据组成的文件
进程：是一个程序动态执行的过程,包括进程的创建、进程的调度、进程的消亡

2.进程相关命令:

1.top
动态查看当前系统中的所有进程信息（根据CPU占用率排序）

PID:唯一识别进程的ID号（>0）
优先级:Linux系统中数据低，优先级高（-20 - 19）， Windows系统中数值高,优先级高
进程状态:
R 运行态/就绪态
S 睡眠态/可唤醒等待态
D 不可唤醒等待态
T 暂停态
Z 僵尸态
X 结束态

q退出

2.nice
以指定优先级来运行进程 eg：nice -n 优先级要执行的集成任务

renice
重新设定一个正在运行的进程的优先级 eg：renice -n 优先级进程PID

3.kill
杀死指定的进程任务 eg：kill -9 进程PID

killall
杀死进程名对应的所有进程任务 eg：killall -9 进程名

4.ps -ef
查看当前时刻所有进程的信息

PPID:父进程的ID号

ps -ef | grep a.out

5.pstree
查看进程树关系

6.ps -aux
查看当前时刻的进程信息

7../a.out &
将a.out任务放在后台执行

8.jobs
查看一个终端下后台执行的所有任务

9.fg 编号
将后台任务放到前台执行

3.进程的创建

32bits

一个进程在运行时,操作系统会为该进程分配 0 - 4G 虚拟内存空间,分为文本段、数据段、系统数据段

文本段:
也称为文本区,存放代码和指令

数据段:
也称为数据区,可以细分为:
1.字符串常量区
2.未初始化全局变量/静态变量
3.已初始化全局变量/静态变量

系统数据段:
包含堆区和栈区

4.进程中虚拟地址和物理地址的关系

1. 0 - 4G虚拟内存空间只有一个
2. 实际物理地址中每个进程空间独立
3. 通过MMU内存映射单元,单一个进程执行时,将物理地址中的数据加载到虚拟地址中运行
进程

5.常见的调度算法:

1.先来先执行,后来后执行
2.高优先级调度算法
3.时间片轮转调度算法（常用的）
4.多级队列反馈调度算法
5.负载均衡调度算法

时间片:
1.CPU在一个任务中的运行时间称为一个时间片

时间片轮转调度：
1.宏观并行，微观穿行 -- 宏观上是一起执行文件，微观上是执行文件1，进行中断，并保护现场，
去执行2，中断，保护现场，去执行3....后回到文件1，恢复现场，接着执行....
2.每条程序的执行时间有限度，称为时间片，达到时间片的限度后跳转执行，若在限度之内执行完后跳转。跳转的文件根据文件的优先级来进行轮转。
3.保护现场是由PCB进程控制块存储，每一个文件进程度的存储都由PCB进程控制块保存，链表方式连接。

进程的状态：
R 运行态，就绪态
S 睡眠态/可唤醒等待态 eg：等待用户输入
D 不可唤醒等待态 eg：U盘的插拔
T 暂停态
Z 僵尸态（程序结束了，但是空间还没有被回收）
X 结束态

6.进程相关的函数接口：

1.进程的创建
fork
pid_t fork(void);
功能:
创建一个子进程,新创建的进程称为原来进程的子进程,原来的进程称为新进程的父进程
参数:
void 缺省
返回值:
成功子进程返回0
父进程返回子进程的PID
失败返回-1

父进程调用fork创建子进程,子进程拷贝父进程的文本段、数据段、系统数据段
注意：不可以连用fork，会造成子进程拷贝两个fork，相当于四个进程。

getpid
pid_t getpid(void);
功能:
获得调用进程的PID号

getppid
pid_t getppid(void);
功能:
获得调用进程的PPID
创建一个父进程的2个子进程,子进程中打印自己的PID和父进程的PID，父进程中打印自己的PID和两个子进程的PID：

int main(void)
{
	pid_t pid;
	pid_t pid1;

	pid = fork();

	if(pid == -1)
	{
		perror("fail to fork");
		return -1;
	}

	if(pid == 0)
	{
		printf("z1 pid:%d ,fu pid:%d\n",getpid(),getppid());
	}else if(pid > 0)
	{
		pid1 = fork();

		if(pid1 == -1)
		{
			perror("fail to fork1");
			return -1;
		}

		if(pid1 == 0)
		{
			printf("z2 pid:%d ,fu pid:%d\n",getpid(),getppid());

		}else if(pid1 > 0)
		{
			printf("fu pid :%d ,z1pid:%d  , z2pid:%d\n",getpid(),pid,pid1);

		}

	}

	while(1)
	{


	}
return 0;

}

注意：要加\n出缓存区，不然就会一直输出的内容就会一直在缓存区

2.进程的结束

exit
void exit(int status);
功能:
让进程结束
参数:
status:进程结束的状态
返回值：
缺省

exit在主函数中使用和return效果一致
exit会刷新缓存区

_exit
void _exit(int status);
功能:
让进程直接结束
参数:
status:进程结束的状态
返回值:
缺省