进程的基本概念、查看、创建

1. 进程的概念

概念：加载到内存的程序/正在运行的程序称为内存。
我们在玩电脑的时候是可以启动多个程序的，比如边听歌边写博客，根据上篇文章我们知道肯定要将多个.exe文件加载到内存中，作为操作系统肯定是要管理这多个加载到内存的程序。如何管理呢？六个大字，先描述再组织。

2. 进程的描述

进程的信息被放在一个叫进程控制块（process control block）PCB,可以理解成一个进程属性的集合。
linux描述一个进程的结构体叫task_struct（PCB的一种）。该结构体有非常多的字段，我们挑几个常见的字段。

struct task_struct
{标识符：唯一标识符，用于区别其他进程状态：任务状态、退出代码、退出信号优先级：相对于其他进程的优先级程序计算器：程序中即将被执行的指令的地址上下文数据：进程执行时处理器的寄存器中的数据I/O状态：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....
}

3. 进程的组织

将多个进程描述成多个PCB结构体，再将各个PCB链接起来，所以对进程的管理就转化成对PCB结构体的管理。
在这里插入图片描述

所以一个进程等于：可执行程序（.exe）+内核数据结构（PCB）

4. 查看一个进程

使用ps指令来查看一个指令，下面是一个程序的代码，用于测试

int main()
{while(1){printf("I am a process!!!\n");sleep(1);}return 0;
}

ps ajx | head -1 && ps ajx | grep myprocess | grep -v grep

在这里插入图片描述

PID就是上面说的标识符，可以使用系统函数getpid（）获得，PPID则是父进程的标识符，可以使用getppid（）。

int main()
{while(1){printf("I am a process!!! pid:%d ppid:%d\n",getpid(),getppid()");sleep(1);}return 0;
}

在这里插入图片描述

除了用ps指令查看一个进程，linux还将进程的信息存放在了一个叫proc的文件夹中。

在这里插入图片描述
我们来单独查看一个进程（PID为4630）是什么样的

在这里插入图片描述

5. 创建一个进程

运行一个程序就相当于创建一个进程，那么能用代码的形式创建一个进程吗？fork（）函数就可以解决这个问题。
我们先来看一段代码：

  1 #include <stdio.h>2 #include <sys/types.h>3 #include <unistd.h>4 5 int main()6 {7     printf("before fork：pid: %d ppid: %d\n",getpid(),getppid());8     fork();9     printf("after  fork：pid: %d ppid: %d\n",getpid(),getppid());                                                                                                   10     return 0;11 }

在这里插入图片描述
可以看到fork之后有两个进程了，且它们是父子关系，fork（）之后的代码共享。我们在来看看这个函数的原型。

再来看一段代码

 1 #include <stdio.h>2 #include <sys/types.h>3 #include <unistd.h>4 5 int main()6 {7     printf("before fork：pid: %d ppid: %d\n",getpid(),getppid());8     pid_t id = fork();9     printf("after  fork：pid: %d ppid: %d\n returnid: %d",getpid(),getppid(),id);                                                                                   10                                                                                                                                              11     sleep(2);                                                                                                                                12     return 0;                                                                                                                                13 }

在这里插入图片描述
从结果可以看出，如果是父进程fork的返回值是子进程的pid,而子进程的fork返回值是0，我们可以通过这个特性很好的分流执行代码。

  1 #include <stdio.h>2 #include <sys/types.h>3 #include <unistd.h>4 5 int main()6 {7     printf("before fork：pid: %d ppid: %d\n",getpid(),getppid());8     pid_t id = fork();9     if(id < 0)10         return -1;11     if(id == 0)12     {13         while(1)14         {15          printf("after  fork, 我是子进程：pid: %d ppid: %d returnid: %d\n",getpid(),getppid(),id);16              sleep(2);17         }18     }19     else20     {21         while(1)22         {23          printf("after  fork，我是父进程：pid: %d ppid: %d returnid: %d\n",getpid(),getppid(),id);24          sleep(2);                                                                                                                                                  25         }26     }27 28     sleep(2);29     return 0;30 }