进程
* 进程 程序的一次动态执行过程
进程生命周期:
- 创建:创建虚拟地址空间、地址空间分段,创建task_struct结构(PCB进程控制块)
- 调度:内核管理task_struct结构组成的链表,根据优先级和进程属性分配时间片
- 执行:进程获得时间片到cpu中执行
- 消亡:进程结束,回收虚拟地址空间,由父进程回收task_struct结构。
虚拟地址空间分段:
- stack:栈区,存放局部变量、函数传参、返回地址
- 不要进行太深的递归防止栈溢出。
- heap:堆区,用来给malloc使用的空间
- 使用完成记得free防止内存泄露
- .bss:未初始化的全局变量/静态变量static(作用域)
- .data:已初始化的全局/静态变量
- .text:代码、常量
* task_struct:pid进程号 ppid父进程号 用到的资源 内存映射表 打开的文件
程序和进程有什么区别 ?
- 程序是静态的,是一个文件
- 进程是动态的一个执行过程,包括创建、调度、执行、消亡整个生命周期。
* ps 查看当前终端的进程 任意的命令也是一个进程
- ps -ef 查看更多进程信息,可以查看到父进程ID,tty为?表示与终端无关。
- ps -aux可以查看进程状态
- ps -axj可以查看到会话组
- top可以动态查看进程状态包括优先级 空格刷新 q退出
* pstree 树形查看进程关系,init是所有进程的根,进程号为1
* 进程组:为了统一管理一些进程分的组
* 会话组:比进程组更大的单位,可以包含多个进程组
进程分类:
交互进程:前台进程(既可以输入、也可以输出)、后台(只能输出)
-
后台进程产生:./a.out &
- ctrl+z 暂停,bg 放到后台
- fg 可以唤到前台
批处理进程
守护进程
-
进程状态:
S:睡眠/等待态
T:停止态(暂停)
R:运行态
Z:僵尸态,父进程没有回收子进程资源
+表示前台 s会话组长 l多线程 <优先级比较高 N表示优先级比较低
* kill 给进程发送信号 -l可以查看所有的信号 -9强制结束一个进程
* 运行前指定优先级 nice ./a.out 10
* 运行时改变优先级 renice 5 pid
* 父进程退出,子进程会成为孤儿进程,孤儿进程由init接管
* fork();创建一个子进程,在父进程中返回子进程的pid,在子进程中返回0。
* fork之前的内容拿到结果(继承),之后的内容原样复制。
* fork之前打开的文件,复制时会延续之前的结构,会使用同一个文件指针,父子进程操作文件会互相造成影响。
* getpid获得自己的pid
* getppid获得父进程的pid
execl :
- execl(可执行文件,执行方式,其他参数,以NULL结尾);
- 替换当前地址空间内容,执行新的可执行文件。
- ...可变长度传参,以NULL结尾。
_exit :
- _exit(int status);
- 不清理缓冲区,立即退出当前进程。status返回给父进程,父进程通过wait一族函数回收。
* exit() ; 退出进程时清理缓冲区。
* wait() ; 阻塞等待子进程改变状态,子进程改变状态之后wait变成非阻塞。
waitpid(pid,status,options);
- pid: <-1:等待组ID为-pid的子进程
- -1:等待任意子进程
- 0:等待当前进程组的子进程
- >0:等待指定的子进程
- options:
- 0:阻塞等待
- WNOHANG非阻塞,并且没有子进程退出,直接返回0
练习 :
通过fork创建一个子进程,父进程复制1.txt的前一半,子进程复制1.txt的后一半,然后写入到2.txt。
/************************************************************************
> File Name: homework.c
> Author: Lin
> Mail: linbb@farsight.cn
> Created Time: 2016年12月01日 星期四 09时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;
}