計劃王三天計劃，進程全家桶，看這一篇就夠了 | 原力計劃

作者 | 看，未來
責編 | 王曉曼
出品 | CSDN博客

初見進程，先查一下戶口

1、進程環境

進程控制塊PCB：就是進程在操作系統中的“戶口”，具體實現是 task_struct數據結構：1.狀態信息，例如這個進程處于可執行狀態，休眠，掛起等。2.性質，由于unix有很多變種，進程有自己獨特的性質。3.資源，資源的鏈接比如內存，還有資源的限制和權限等。4.組織，例如按照家族關系建立起來的樹（父進程，子進程等）。

2、進程狀態

運行狀態R（TASK_RUNNING）可中斷睡眠狀態S（TASK_INTERRUPTIBLE）不可中斷睡眠狀態D（TASK_UNINTERRUPTIBLE）暫停狀態T（TASK_STOPPED或TASK_TRACED）僵死狀態Z（EXIT_ZOMBIE）退出狀態X(EXIT_DEAD)
以上兩部分，了解即可

3、進程原語

（1）fork

#include?<unistd.h>pid_t?fork(void);

功能：子進程復制父進程中的0~3G空間和PCB,但ID號不同。

計劃王三天計劃，Fork調用一次返回兩次

父進程中返回子進程ID (就是大于0的意思)

子進程返回0

讀時共享寫時復制，可保高效

與之相關函數：

#include<sys/types.h>
#include<unistd.h>pid_t?getpid(void);?//獲取進程ID
pid_t?getppid(void);?//獲取父進程ID

#include?<unistd.h>
#include?<sys/types.h>uid_t?getuid(void);//返回實際用戶ID
uid_t?geteuid(void);//返回有效用戶ID

進程的產生方式：

全天計劃系統。進程的產生有多種方式，但是追本溯源是相通的。

(1)復制父進程的系統環境（放心，只要是你開的進程，肯定有父進程）
(2)在內核中建立進程結構
(3)將結構插入到進程列表，便于維護
(4)分配資源給該進程
(5)復制父進程的內存映射消息
(6)管理文件描述符和鏈接點
(7)通知父進程

下面是一張進程列表的圖，命令：Pstree。

可以看到Init是所有進程的父進程，其他進程都是有Init進程直接或間接Fork出來的。

（2）Exec族

為什么需要Exec函數？

• Fork子進程是為了執行新程序（Fork創建了子進程后，子進程和父進程同時被OS調度執行，因此子進程可以單獨的執行一個程序，這個程序宏觀上將會和父進程程序同時進行）。

• 51計劃網全天計劃免費穩定版技巧？可以直接在子進程的IF中寫入新程序打代碼。但這樣不夠靈活，因為我們只能把子進程程序的源代碼貼過來執行（必須知道源代碼，而且源代碼太長了也不好控制）使用Exec族函數運行新的可執行程序。Exec族函數可以直接把一個編譯好的可執行程序直接加載運行。

• 有了Exec族函數后，典型打父子進程程序是這樣的：子進程需要運行的程序被單獨編寫、單獨編譯鏈接成一個可執行程序(Hello)。主進程為父進程，Fork創建了子進程后在子進程中Exec來執行Hello，達到父子進程分別做不同程序同時（宏觀上）運行的效果。

代碼貼這兒，看這里講解Exec族：

#include<unistd.h>int?execve(const?char?*path,char?*const?argv[],char?*const?envp[]);//這個是真正的系統調用
//以下的函數最后都是調用這個函數int?execl(const?char?*path,char?*const?argv,···);
int?execlp(const?char?*file,char?*const?argv,···);
int?execle(const?char?*path,char?*const?argv,····?,char?*const?envp[]);
int?execv(const?char?*path,char?*const?argv[]);
int?execvp(const?char?*file,char?*const?argv,);

#include?<stdio.h>
#include?<stdlib.h>
#include?<unistd.h>
#include?<errno.h>int?main(void)
{pid_t?pid;if((pid?=?fork())?<?0){perror("fork");exit(1);}else?if(pid?==?0){/*?child?*/execl("/bin/ls",?"ls",?"-l",?"-a",NULL);}else{printf("parent,?child?id?=?%d.\n",pid);}return?0;
}

（3）Wait/Waitpid

這里幾個概念：

• 僵尸進程：子進程退出，父進程沒有及時回收，子進程成為僵尸進程

• 在線計劃全天免費計劃、孤兒進程：父進程退出，而子進程沒有退出，子進程成為孤兒進程

• Init進程：1號進程，負責收留孤兒進程，成為他們的父進程
  

有5種方式終止進程：
（1）main返回
（2）調用exit
（3）調用_exit
（4）調用abort（給自己發送異常終止信號）
（5）由一個信號終止

#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>pid_t?wait(int?*status);
//這里的status為一個整形指針，是該子進程的返回狀態。若該指針不為空，則可以通過該指針獲取子進程退出時的狀態。pid_t?waitpid(pid_t?pid,int?*status,int?options);
//?pid是進程號
/*<-1?回收指定進程組內的任意子進程-1?回收任意子進程0?回收和當前waitpid調用一個組的所有子進程>0?回收指定ID的子進程
*/
//options：
/*
WNOHANG:強制回收，不阻塞。
WUNTRANCED:一般用上面那個
*/

來個聯系方式吧，進程間通信

常用的通信方式有：管道、消息隊列、共享內存、文件空間映射。

1、管道：兩個進程間通信，最古老的通信方式了。

2、消息隊列：在內核中建立一個鏈表，發送方按照一定標識將數據發送到內核中，內核將其放入鏈表。

（）接收方發送請求后，內核按照標識取出消息。

精準計劃三天包回血、（）消息隊列是一種完全異步的通信方式。

3、共享內存：共享內存是將內存中的一段地址，在多個進程間共享。多個進程通過掛載在自己名下的地址直接對共享內存進行操作。

4、文件空間映射：Mmap函數用來將文件或設備空間映射到內存中，可以通過對映射后的內存空間操作來獲得與操作文件一致的效果。

進程間同步

進程間同步的方法主要有system信號量和進程間鎖。

家庭關系如何？（進程間關系）

1、進程組

領頭羊全天計劃，一個或多個進程組成的集合，進程組的組ID是一個正整數。

//獲取當前進程組組IDpid_t?getpgid(pid_t?pid);
pid_t?getpgrp(void);

幾個概念：

• 組長進程：進程ID號等于組ID。

• 組長進程可以創建一個進程組，創建該進程組中的進程。

• 只要進程中有一個進程存在，進程組就存在，與組長進程是否終止無關。
  

• 進程組生存期：進程組創建到最后一個進程離開（終止或轉移到另一個進程組）

//一個進程可以為自己或子進程設置進程組IDint?setpgid(pid_t?pid,pid_t?pgid);//非root進程只能改變自己創建的子進程，或有權限操作的進程

2、會話

pid_t?setsid(void);

• 調用進程不能是進程組組長，該進程變成新會話的首進程。
  

• 該進程成為一個新進程組的組長進程。

• 需要有Root權限（Ubunt不需要）

• 新會話丟棄原有控制終端，該會話沒有控制終端。

• 建立新會話時，先用Fork，然后父進程終止，子進程調用。

pid_t?getsid(pid_t?pid);

用于查看當前進程的會話ID。

注意點：組長進程不能成為新會話首進程，新會話首進程必定成為組長進程。

來串偽代碼：

#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>int?main()
{pid_t?pid;pid?=?fork();if(pid?==?0){//打印：getpid();//進程IDgetpgid(0);//組IDgetsid(0);//會話IDsleep(10);setsid();//子進程設為會話組長//子進程非組長進程，故其成為新會話首進程，且成為組長進程。//該進程ID即為會話進程ID//再打印一遍getpid();//進程IDgetpgid(0);//組IDgetsid(0);//會話ID}
}

程序、進程與線程的區分

這個問題老師問過我，當時我沒答上來。

1、進程是動態的，程序是靜態的。

2、一個進程只能對應一個程序，而一個程序可以對應多個進程。

從操作系統方面來看，進程代表的是操作系統分配的內存、CPU時間片等資源的基本單位，是為正在運行的程序準備的運行環境。

版權聲明：本文為CSDN博主「看，未來」的原創文章，遵循CC 4.0 BY-SA版權協議，轉載請附上原文出處鏈接及本聲明。

原文鏈接：

https://blog.csdn.net/qq_43762191/article/details/106024446

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