Linux——进程

目录

一、基本概念

二、描述进程-PCB

（一）task_struct-PCB的一种

（二）task_ struct内容分类

三、查看进程

（一）利用ps命令 

（二） 通过 /proc 系统文件夹查看

（三）proc是动态目录结构，存放所有存在的进程，目录的名称，就是以这个进程的id命名

四、通过系统调用获取进程标示符（getpid和getppid）

（一）下载getpid手册

（二）使用getpid

（三）使用getppid

五、通过系统调用创建进程-fork

（一）认识fork

（二）fork有两个返回值

（三）用 if 进行分流

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一、基本概念

• 课本概念：程序的一个执行实例，正在执行的程序等
• 内核观点：担当分配系统资源（CPU时间，内存）的实体
• 进程 = 可执行程序 + 内核数据结构（PCB）

二、描述进程-PCB

• 进程信息被放在一个叫做进程控制块的数据结构中，可以理解为进程属性的集合
• 课本上称之为PCB（process control block），Linux操作系统下的PCB是: task_struct

（一）task_struct-PCB的一种

• 在Linux中描述进程的结构体叫做task_struct
• task_struct是Linux内核的一种数据结构，它会被装载到RAM(内存)里并且包含着进程的信息

struct task_struct
{
/* these are hardcoded - don't touch */
	long state;			/* -1 unrunnable, 0 runnable, >0 stopped */
	long counter;
	long priority;
	long signal;
	struct sigaction sigaction[32];
	long blocked;			/* bitmap of masked signals */
/* various fields */
	int exit_code;
	unsigned long start_code, end_code, end_data, brk, start_stack;
	long pid, father, pgrp, session, leader;
	unsigned short uid, euid, suid;
	unsigned short gid, egid, sgid;
	long alarm;
	long utime, stime, cutime, cstime, start_time;
	unsigned short used_math;
/* file system info */
	int tty;			/* -1 if no tty, so it must be signed */
	unsigned short umask;
	struct m_inode *pwd;
	struct m_inode *root;
	struct m_inode *executable;
	unsigned long close_on_exec;
	struct file *filp[NR_OPEN];
/* ldt for this task 0 - zero 1 - cs 2 - ds&ss */
	struct desc_struct ldt[3];
/* tss for this task */
	struct tss_struct tss;
};

// tty 等待队列数据结构。
struct tty_queue
{
  unsigned long data;		// 等待队列缓冲区中当前数据指针字符数[??]）。
// 对于串口终端，则存放串行端口地址。
  unsigned long head;		// 缓冲区中数据头指针。
  unsigned long tail;		// 缓冲区中数据尾指针。
  struct task_struct *proc_list;	// 等待进程列表。
  char buf[TTY_BUF_SIZE];	// 队列的缓冲区。
};

（二）task_ struct内容分类

• 标示符: 描述本进程的唯一标示符，用来区别其他进程。
• 状态: 任务状态，退出代码，退出信号等。
• 优先级: 相对于其他进程的优先级。
• 程序计数器: 程序中即将被执行的下一条指令的地址。
• 内存指针: 包括程序代码和进程相关数据的指针，还有和其他进程共享的内存块的指针
• 上下文数据: 进程执行时处理器的寄存器中的数据[休学例子，要加图CPU，寄存器]。
• I／O状态信息: 包括显示的I/O请求,分配给进程的I／O设备和被进程使用的文件列表。
• 记账信息: 可能包括处理器时间总和，使用的时钟数总和，时间限制，记账号等。
• 其他信息

三、查看进程

（一）利用ps命令 

ps ajx//列出所有用户的所有进程的详细信息

ps ajx | head -1 && ps ajx | grep mybin
//ps ajx | head -1 获取当前运行的所有进程的列标题
//ps ajx | grep mybin 在所有进程中寻找包含关键词 "mybin" 的进程

（二） 通过 /proc 系统文件夹查看

ls /proc/  ---用于列出系统中所有正在运行的进程的相关信息

（三）proc是动态目录结构，存放所有存在的进程，目录的名称，就是以这个进程的id命名

ls /proc/7976 -dl//显示进程ID为7976的进程的目录信息，而不显示目录中的内容

四、通过系统调用获取进程标示符（getpid和getppid）

• 进程id（PID）
• 父进程id（PPID）

（一）下载getpid手册

sudo yum install -y man-pages

（二）使用getpid

#include
#include
#include
int main()
{
    int i = 0;
    while (i <= 100)
    {
         pid_t id = getpid();
         printf("My process id is:%d\n", id);
         sleep(1);
    }
     return 0;
}

 使用kill

kill -9 32212//强制终止PID为32212的进程(-9表示强制)

（三）使用getppid

#include
#include
#include
int main()
{
    int i=0;
    while(i<=100)
    {      
        printf("I am a process, myid: %d, parent id: %d\n",getpid(),getppid());                     
        sleep(1);                                    
     }                                    
    return 0;      
} 

五、通过系统调用创建进程-fork

（一）认识fork

while :;do ps ajx | head -1 && ps ajx | grep mybin;sleep 1;echo "#————————————————————————————————————————————————————#";done

• 在fork函数被调用之前的代码被父进程执行
• 父子进程代码共享（fork之后，父子进程回执行一样的代码），但是数据各自开辟空间，私有一份（采用写时拷贝）
• 以父进程为模板，为子进程创建PCB

（二）fork有两个返回值

• fork成功的时候，会有两个不同的返回值，给子进程返回0，给父进程返回子进程的pid
• fork失败的时候，则在父进程中返回 -1

（三）用 if 进行分流