【Linux】进程学习(一):基本认识

目录

  • 1.基本概念
  • 2.初步理解
  • 3.描述进程-PCB
    • 3.1task_struct-PCB的一种
    • 3.2task_ struct内容分类
  • 4.组织进程
  • 5.查看进程
    • 5.1通过ps指令查看
    • 5.2通过系统目录查看
  • 6.通过系统调用获取进程的PID和PPID
  • 7.通过系统调用创建进程-fork初识

1.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。

2.初步理解

以前我们的任何启动并允许程序的行为,都是由操作系统帮助我们将程序转换成为进程,来完成特定的任务。(在Linux中,./运行一个程序。在windows中,鼠标双击运行一个程序。他们都将一个程序转换成了进程)

如图,我们将磁盘中的程序加载到了内存当中,形成了代码和数据。
在这里插入图片描述

但这并不算一个进程,操作系统为了管理这些加载到内存当中的代码和数据,需要先描述再组织,在内核当中为这些代码和数据创建一个个的数据结构对象。(操作系统书中叫PCB,Linux操作系统下是task_struct

在这里插入图片描述
例如:

  • 我们想要释放进程A,操作系统就在所有PCB中寻找关于进程A的,然后free释放掉对应的代码和数据以及PCB。
  • 我们想要运行进程中优先级最高的,操作系统就遍历所有的PCB找到对应的进程,将其加入CPU中运行。
  • 我们想要再运行一个程序,操作系统将磁盘中的程序加载到内存中转化为代码和数据。并且又为其创建一个PCB,将进程的属性加入PCB中,并链入原先的PCB链表当中。

因此:

  • 对进程的管理转化为对PCB链表进行增删查改。
  • 进程 = 加载到内存中的代码和数据 + 内核关于进程的相关数据结构

3.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

3.1task_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。

3.2task_ 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

4.组织进程

可以在内核源代码里找到它。所有运行在系统里的进程都以task_struct双链表的形式存在内核里。

5.查看进程

5.1通过ps指令查看

  • 单独使用ps命令,会显示所有进程信息。

ps -axj

在这里插入图片描述

通过对grep指令的搭配,可以查找想要查看的进程信息

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

在这里插入图片描述

  • 因为grep也是进程,因此加入grep -v grep可以过滤掉grep进程信息。

5.2通过系统目录查看

进程的信息可以通过 /proc 系统文件夹查看

在这里插入图片描述

其中有很多文件夹都是以数字命名,这些数字其实就是对应进程的PID,对应文件夹当中记录着对应进程的各种信息。
在这里插入图片描述

当我们创建一个进程后,就会在/proc目录下创建对应的文件夹保存进程的信息。一旦我们关闭掉这个进程,/proc目录下相应的进程文件夹就会被删除。

6.通过系统调用获取进程的PID和PPID

通过使用系统调用函数getpid和getppid即可分别获取进程的PID和PPID。

在这里插入图片描述
使用下列代码测试。

在这里插入图片描述
运行结果,通过getpid获取的pid值与ps命令查询的值是相同的。
在这里插入图片描述
其次,通过不断启动终止进程,我们发现每次启动进程的pid都会改变,但是ppid并不会改变,这个ppid又是什么呢?

在这里插入图片描述
21615是我们的bash(命令行解释器)。
在这里插入图片描述
我们可以得到一些结论:

  • bash命令行解释器,本质上它也是一个进程!
  • 命令行解释器启动的所有程序,最终都会变成进程,而该进程对应的父进程都是bash

7.通过系统调用创建进程-fork初识

//创建子进程
//有两个返回值,创建成功给父进程返回子进程PID,给子进程返回0
//创建失败返回-1#include<unistd.h>int fork(void)

fork 函数能在当前进程下主动创建 子进程 ,用于代码程序中。

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>int main()
{printf("AAAAAAAAAAAA\n");int ret = fork();printf("BBBBBBBBBBBB,PID: %d \n",getpid());sleep(1);return 0;
}

运行结果:

在这里插入图片描述
BBBBBBBB被打印了两次,可见fork系统调用之后程序就变成了两个执行流,即一个父进程一个子进程。

但通常我们可以根据fork的不同返回值,搭配if完成分流,使父子进程执行不同的代码。

#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)
{//childprintf("I am child : %d!, ret: %d\n", getpid(), ret);
}else
{//fatherprintf("I am father : %d!, ret: %d\n", getpid(), ret);
}sleep(1);return 0;
}

运行结果:
其中,fork之后的两个执行流,谁先执行由调度器决定

在这里插入图片描述

fork函数工作原理:

  • fork 创建子进程时,会新建一个属于子进程的PCB 然后把父进程 PCB 的大部分数据拷贝进子进程的PCB中,即子进程和父进程的PCB中的数据绝大部分是相同的。两个进程的PCB指向同一份代码和数据即两者共享一份代码和数据

我们知道进程是具有独立性的,父子进程同样具有独立性。

但父子进程两者共享同一份代码和数据,他们的独立性从何谈起?

  • 从代码层面:代码是只读的,父子进程只能读取代码,只不过可能读取的部分不同,相互不影响
  • 从数据层面:当其中一个执行流尝试修改数据时,OS 会给当前进程触发写时拷贝 机制

如何理解fork函数有两个返回值?

当return时,函数的主体功能已经完成,此时子进程已经被创建,所以两个进程都停留在fork函数中,等待返回。因此fork函数会返回两次,一次是在父进程中返回,另一次是在子进程中返回,这两次的返回值是不一样的。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/675695.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

QGIS介绍

一.基本概念 QGIS的官方网站为&#xff1a;https://www.qgis.org Github地址&#xff1a;https://github.com/qgis/QGIS QGIS采用开源证书GNU GPLv2 (GNU General Public License version 2&#xff09;发布&#xff0c;主要采用C语言开发&#xff0c;用户界面依赖Qt平台。 二…

PlantUML绘制UML图教程

UML&#xff08;Unified Modeling Language&#xff09;是一种通用的建模语言&#xff0c;广泛用于软件开发中对系统进行可视化建模。PlantUML是一款强大的工具&#xff0c;通过简单的文本描述&#xff0c;能够生成UML图&#xff0c;包括类图、时序图、用例图等。PlantUML是一款…

【Linux】线程

线程 我们常常会在linux中或者在操作系统这门课中听到进程和线程的名称&#xff0c;我们之前认识了进程的概念&#xff0c;现在我们来了解一下线程的概念 线程概念&#xff1a; 什么是线程 在一个程序里的一个执行路线就叫做线程&#xff08;thread&#xff09;。更准确的定…

k8s 部署java应用 基于ingress+jar包

k8 集群ingress的访问模式 先部署一个namespace 命名空间 vim namespace.yaml kind: Namespace apiVersion: v1 metadata:name: ingress-testlabels:env: ingress-test 在部署deployment deployment是pod层一层封装。可以实现多节点部署 资源分配 回滚部署等方式。 部署的…

牛客网SQL进阶127: 月总刷题数和日均刷题数

官网链接&#xff1a; 月总刷题数和日均刷题数_牛客题霸_牛客网现有一张题目练习记录表practice_record&#xff0c;示例内容如下&#xff1a;。题目来自【牛客题霸】https://www.nowcoder.com/practice/f6b4770f453d4163acc419e3d19e6746?tpId240 0 问题描述 基于练习记录表…

基于SSM的图书馆预约占座系统(有报告)。Javaee项目。ssm项目。

演示视频&#xff1a; 基于SSM的图书馆预约占座系统&#xff08;有报告&#xff09;。Javaee项目。ssm项目。 项目介绍&#xff1a; 采用M&#xff08;model&#xff09;V&#xff08;view&#xff09;C&#xff08;controller&#xff09;三层体系结构&#xff0c;通过Spring…

java基础(2) 面向对象编程-java核心类

面向对象 面向对象对应的就是面向过程&#xff0c; 面向过程就是一步一步去操作&#xff0c;你需要知道每一步的步骤。 面向对象的编程以对象为核心&#xff0c;通过定义类描述实体及其行为&#xff0c;并且支持继承、封装和多态等特性 面向对象基础 面向对象编程&#xff0…

HARRYPOTTER: FAWKES

攻击机 192.168.223.128 目标机192.168.223.143 主机发现 nmap -sP 192.168.223.0/24 端口扫描 nmap -sV -p- -A 192.168.223.143 开启了21 22 80 2222 9898 五个端口&#xff0c;其中21端口可以匿名FTP登录&#xff0c;好像有点说法,百度搜索一下发现可以用anonymous登录…

L1-088 静静的推荐

一、题目 二、解题思路 如果有的学生天梯赛成绩虽然与前一个人相同&#xff0c;但其参加过 PAT 考试&#xff0c;且成绩达到了该企业的面试分数线&#xff0c;则也可以接受——同一批次这样的人可以有多个&#xff01;&#xff01;&#xff01;如果 pta 分数不低于 175 &#…

手把手教你开发Python桌面应用-PyQt6图书管理系统-图书添加模块UI设计实现

锋哥原创的PyQt6图书管理系统视频教程&#xff1a; PyQt6图书管理系统视频教程 Python桌面开发 Python入门级项目实战 (无废话版) 火爆连载更新中~_哔哩哔哩_bilibiliPyQt6图书管理系统视频教程 Python桌面开发 Python入门级项目实战 (无废话版) 火爆连载更新中~共计24条视频&…

如何写一个其他人可以使用的GitHub Action

前言 在GitHub中&#xff0c;你肯定会使用GitHub Actions自动部署一个项目到GitHub Page上&#xff0c;在这个过程中总要使用workflows工作流&#xff0c;并在其中使用action&#xff0c;在这个使用的过程中&#xff0c;总会好奇怎么去写一个action呢&#xff0c;所以&#xff…

Linux线程 分离和同步与互斥 条件变量

Linux线程 分离和同步与互斥 条件变量 1. 分离线程2. 线程互斥与互斥量3. 线程同步与竞态条件4. pthread库与条件变量5. 生产者-消费者 1. 分离线程 什么是线程分离&#xff1f; 线程分离是指线程在结束时&#xff0c;操作系统会自动回收其资源&#xff0c;而无需其他线程显式地…

Java:内部类、枚举、泛型以及常用API --黑马笔记

内部类 内部类是类中的五大成分之一&#xff08;成员变量、方法、构造器、内部类、代码块&#xff09;&#xff0c;如果一个类定义在另一个类的内部&#xff0c;这个类就是内部类。 当一个类的内部&#xff0c;包含一个完整的事物&#xff0c;且这个事物没有必要单独设计时&a…

[职场] 进入大数据领域需要掌握哪些软件 #其他#职场发展#职场发展

进入大数据领域需要掌握哪些软件 学习大数据首先我们要学习Java语言和Linux操作系统&#xff0c;这两个是学习大数据的基础&#xff0c;学习的顺序不分前后。 Java 大家都知道Java的方向有JavaSE、JavaEE、JavaME&#xff0c;学习大数据要学习那个方向呢? 只需要学习Java的…

2024 年 6 款值得推荐的 iOS 系统恢复软件

iPhone 以其时尚的设计、用户友好的界面和强大的性能而闻名。然而&#xff0c;没有任何技术能够避免错误和故障&#xff0c;iPhone 也不例外。作为 iPhone 用户&#xff0c;您可能遇到过各种可能导致设备故障的问题。虽然 Apple 提供了多种解决方案来解决这些问题&#xff0c;但…

算法练习-二叉搜索树中的搜索(思路+流程图+代码)

难度参考 难度&#xff1a;中等 分类&#xff1a;二叉树 难度与分类由我所参与的培训课程提供&#xff0c;但需要注意的是&#xff0c;难度与分类仅供参考。且所在课程未提供测试平台&#xff0c;故实现代码主要为自行测试的那种&#xff0c;以下内容均为个人笔记&#xff0c;旨…

Linux系统安装(CentOS Vmware)

学习环境安装 VMware安装 VMware下载&安装 访问官网&#xff1a;https://www.vmware.com 在此处可以选择语言 点击China&#xff08;简体中文&#xff09; 点击产品&#xff0c;点击Workstation Pro 下滑&#xff0c;点击下载试用版 下滑找到Workstation 17 Pro for Wi…

Linux开发:PAM1 介绍

PAM(Pluggable Authentication Modules )是Linux提供的一种通用的认证方式,他可以根据需要动态的加载认证模块,从而减少认证开发的工作量以及提供认证的灵活度。 1.PAM的框架 PAM的框架由一下几个部分构成 1)应用程序,即需要使用认证服务的程序,这些应用程序是使用抽象…

【大厂AI课学习笔记】1.5 AI技术领域(6)目标检测

目标检测是CV中的重要场景。 在图像中定位感兴趣的目标&#xff0c;准确判断每个目标的类别&#xff0c;并给出每个目标的边界框。 上图是目标检测的典型应用案例。 目标检测的难点是小目标的高精度检测。 目前主要的应用领域是机器人导航、自动驾驶、智能视频监督、工业检测…

fast table行的自动扩大

首先选择行 选择表格或其任何元素&#xff0c;并将光标置于所需行的左侧。光标的形式将变为一个黑色小箭头&#xff1a; 单击鼠标左键&#xff0c;以选择行&#xff1b; 右击鼠标&#xff0c;显示该行的右键菜单 最好的行分断 第 [ToInt32([Page])-4] 页