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一，进程介绍
二，进程使用
进程查看
通过系统调用获取进程标识符
通过系统调用创建进程 fork
一，进程介绍
进程是正在执行的程序或命令，每个进程都是一个运行的实体或程序的执行实例，有自己的地址空间，并占用一定系统资源；从内核视角来看，是担当分配系统资源（CPU时间、内存）的实体；
- 即在操作系统中，所有可执行的程序或命令都会产生进程（如简单的命令ls、touch等，执行完即结束，如httpd启动后就一直驻留在系统中的常驻内存进程）；
- 程序在执行时，执行者的权限和属性均会载入内存，操作系统会对进程分配一个ID，称为进程ID（即PID）；
- 进程可以产生新的进程，称此进程为父进程，新进程为子进程，如bash中执行的ls、touch等命令（bash父进程、ls/touch子进程）；即子进程是依赖父进程产生的，若无父进程，子进程也就不存在；
进程控制块 PCB
操作系统负责管理所有进程，包括进程的创建和消亡、进程状态的转换，及分配和回收进程所需的资源等；为了描述控制进程的运行，系统中存放进程的管理和控制信息的数据结构称为进程控制块（PCB Process Control Block）；
- PBC是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录性数据结构；
- PBC是进程管理和控制的最重要的数据结构，每一个进程均有一个PCB，在创建进程时，建立PCB，伴随进程运行的全过程，直到进程撤消而撤消；
操作系统创建进程时，会额外申请一块内存（即进程控制块），用于存储、管理和控制进程的信息；由操作系统负责管理和维护，进程和进程控制块数量是对应的；Linux系统的PCB/task_struct；
- task_struct（PCB的一种），描述进程的结构体；
- task_struct 是Linux内核的一种数据结构，会被载入到内存并包含进程信息；
- 运行在系统里的进程，都是以task_struct链表形式存在于内核内；对进程的管理，即是对此链表的增删查改；
task_struct 内容
- 标识符，描述进程的唯一标识符，区别其他进程；
- 状态，任务状态、退出代码、退出信息等；
- 优先级，相当于其他进程的优先级；
- 程序计数器，即将被执行下一指令的地址；
- 内存指针，包括程序代码和进程相关数据的指针，及与其他进程共享的内存块指针；
- 上下文数据，进程执行时寄存器中的数据；
- I/O状态信息，包括显式的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，使用时钟数总和，时间限制，记账号等；
- 其他信息；
注：管理的本质是先描述在组织；进程 = 程序 + PCB；
查看内核路径：..\linux-6.4.3\include\linux\sched.h
二，进程使用
进程查看、系统调用获取标识符及创建子进程；
进程查看
- 进程信息存于 /proc 文件夹，可通过此文件夹查看；
[wz@192 ~]$ ll /proc
total 0
dr-xr-xr-x. 9 root root 0 7月 9 06:35 1
dr-xr-xr-x. 9 root root 0 7月 9 06:35 10
dr-xr-xr-x. 9 root root 0 7月 9 06:35 11
dr-xr-xr-x. 9 root root 0 7月 9 06:35 1180
dr-xr-xr-x. 9 root root 0 7月 9 06:35 1182
dr-xr-xr-x. 9 root root 0 7月 9 06:35 1183
dr-xr-xr-x. 9 root root 0 7月 9 06:35 1187
dr-xr-xr-x. 9 root root 0 7月 9 06:35 1193
dr-xr-xr-x. 9 root root 0 7月 9 06:35 12
...[wz@192 Desktop]$ ll /proc/59017
total 0
dr-xr-xr-x. 2 wz wz 0 7月 12 09:17 attr
-rw-r--r--. 1 wz wz 0 7月 12 09:17 autogroup
-r--------. 1 wz wz 0 7月 12 09:17 auxv
-r--r--r--. 1 wz wz 0 7月 12 09:17 cgroup
--w-------. 1 wz wz 0 7月 12 09:17 clear_refs
-r--r--r--. 1 wz wz 0 7月 12 06:32 cmdline
-rw-r--r--. 1 wz wz 0 7月 12 09:17 comm
-rw-r--r--. 1 wz wz 0 7月 12 09:17 coredump_filter
-r--r--r--. 1 wz wz 0 7月 12 09:17 cpuset
lrwxrwxrwx. 1 wz wz 0 7月 12 09:17 cwd -> /home/wz/Desktop
-r--------. 1 wz wz 0 7月 12 09:17 environ
lrwxrwxrwx. 1 wz wz 0 7月 12 06:32 exe -> /usr/bin/bash
- 可通过命令top、ps，来查看大多数进程信息；
[wz@192 Desktop]$ ps axj | head -1 && ps axj | grep bashPPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND1 781 765 765 ? -1 S 0 0:17 /bin/bash /usr/sbin/ksmtuned2107 2244 2244 2244 ? -1 Ss 1000 0:02 /usr/bin/ssh-agent /bin/sh -c exec -l /bin/bash -c "env GNOME_SHELL_SESSION_MODE=classic gnome-session --session gnome-classic"59010 59017 59017 59017 pts/0 61546 Ss 1000 0:00 bash59017 61547 61546 59017 pts/0 61546 S+ 1000 0:00 grep --color=auto bash通过系统调用获取进程标识符
- 进程id为PID；
- 父进程id为PPID；
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int main()
{printf("pid: %d\n", getpid());printf("ppid: %d\n", getppid());return 0;
}
通过系统调用创建进程 fork
fork() 通过复制正在调用的进程，来创建新进程；新进程将作为子进程，是父进程的完全副本；
- fork有两个返回值，0代表子进程，大于0代表父进程；
- 子进程返回0；
- 父进程返回子进程的ID；
- 子进程有自己唯一进程ID（PID）；
- 父子进程代码共享（只读），数据各自私有一份 ，采用写实拷贝；各自独立，互不干扰；
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int main()
{int ret = fork();printf("hello proc : %d!, ret: %d\n", getpid(), ret);sleep(1);return 0;
}- fork通常使用if进行分流；
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int main()
{int ret = fork();if(ret < 0){perror("fork");return 1;}else if(ret == 0){ printf("I am child : %d!, ret: %d\n", getpid(), ret); //child}else{ printf("I am father : %d!, ret: %d\n", getpid(), ret); //father}sleep(1);return 0;
}
