process

什么是进程

进程是被加载到内存中、正在运行的程序；多个进程可能对于同一个程序、一个正在运行的OS中会有多个进程

进程是程序的一次执行过程，是操作系统分配资源的基本单位

作业等同于进程

进程的布局：

每个进程都有一个不同的栈（函数调用，局部变量）

heap：动态分配内存

data section：存静态变量

text：程序代码

进程的状态

一个处理器上只有一个进程可以running，四核的机器可以有四个进程在running

操作系统会用PCB来表示进程，每个进程有且仅有一个PCB，PCB是进程的唯一表征

PCB在内存里

进程的创建

一个进程可以创建新的进程，创建新的进程是系统调用

传统的Unix系统用进程init作为所有用户进程的根进程，最近的Linux版本中，init被systemd替换了。systemd功能类似于init，但提供了更多服务

当子进程被创建时会需要一定的资源来完成任务。它可以从操作系统那里直接获取，也可以从父进程集继承(共享)一些资源

Unix系统中使用系统调用fork()来创建一个新进程，新进程时父进程的一份拷贝，它们只有pid和ppid不同以及子进程的当前内存使用记录为0，除此以外全部相同，fork()对父进程返回子进程的pid，对子进程返回0

fork()相当于创建副本

让子进程去干另外一件事就用excute系统调用

fork() ：开一个进程，对于父进程的fork返回的是子进程的pid，子进程返回的fork是0

子进程用的还是父进程的代码，子进程对全局变量的修改不影响父进程

系统调用getpid()和getppid()可以分别获取进程的pid和ppid

进程的终止

系统调用exit()会使得进程终止，C语言main函数隐式返回exit()。除此之外进程也会由于一些信号、异常等终止

wait使得当前进程进入waiting状态，并在任一子进程终止或被信号停止、回复时进入ready状态，同时返回该事件的子进程的pid

当一个进程终止时，它进入terminated状态，它的资源被操作系统回收，但是操作系统仍然会保存一些信息等待父进程通过调用wait()来获取一些信息(pid)。当子进程已经终止，但父进程在忙并没有调用wait()时，我们称这样的子进程为僵尸进程，因为前述信息仍然在占据进程表中的一项，如果表满了就不能创建新的进程

当子进程没有结束但是父进程在没有调用wait()的情况下终止了，父进程就结束了，子进程就会成为孤儿进程，Linux的做法是让init进程收养它们，即init进程成为其父进程并定期调用wait进行释放

创建守护进程（在后台长期运行）的方法就是fork两次，kill child，让grandchild进行执行这一grandchild就会称为孤儿进程被init收养

进程间通信

举例：两个电脑之间的QQ通信

主要方式：共享内存和消息传递

• 

进程间通信的方式：

• 信号量：操作系统的一种变量，是由操作系统来控制的不同进程可以访问的一个变量；可以通过sem_open()系统调用来建立和维护进程间的信号量；这样的信号量属于OS资源、它会在相关进程结束后由OS释放（传递的信息很少，只是一个变量而已）

• 共享内存：每一个进程都会有一个虚拟页表，每个虚拟页表会映射到物理的页上；有两个虚拟内存，映射到同一个物理地址指针上（冲突，可能会同时写同一个地址空间）

• 共享文件（很慢）

• 管道：半双工

• 消息队列：比较高级的手段，维护一堆链表，写东西就是往链表头写，操作系统去读

• Socket，TCP/UDP

Linux内的操作

ps：显示静态进程

ps aux

a————列出系统当前所有进程
u————使用以用户格式为主的方式输出
x————该用户在终端下的所有进程

STAT——当前进程所处的状态（不同字符代表不同的状态：S表示可中断的休眠进程；s表示父进程；＜表示优先级高的进程；R代表正在运行的进程；l代表多线性进程；N代表优先级低；Z代表僵尸进程;D代表不可中断的休眠进程；+代表的是前台进程）

top：显示动态进程

每三秒刷新一次

pgrep：查询进程PID

kill：杀死某个进程

killall：杀死含有关键字的所有进程

pkill：杀死指定用户/终端下的所有进程

参考链接：
https://www.yuque.com/xianyuxuan/coding/operating_systems
https://www.bilibili.com/video/BV1JW4y1j775/?spm_id_from=333.1007.top_right_bar_window_history.content.click