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linux学习之八---Linux进程基础知识

2024-07-26 11:43:46   221人阅读

一、linux进程

linux是一个多用户多任务的操作系统。

多用户是指多个用户可以在同一时间使用计算机；

多任务是指linux可以同时执行几个任务。

进程简单来说就是运行中的程序，Linux系统的一个重要特点是可以同时启动多个进程。根据操作系统的定义：进程是操作系统资源管理的最小单位。

1.Linux进程的概念

进程是一个动态的实体，是程序一次执行过程，并且进程是操作系统资源分配的基本单位。

进程与程序的区别：进程是动态的，程序是静态的；进程是运行中的程序，而程序还是保存在硬盘上的可执行代码。

进程与线程的区别：为了让计算机在同一时间内能执行更多任务，在进程内部又划分了许多线程。线程是在进程内部，比进程更小并且能独立运行的基本单元。进程在执行过程拥有独立的内存单元，但是线程基本上不拥有系统资源，它与同属一个进程的其他线程共享进程拥有的全部资源。

2.Linux进程的标志

Linux操作系统中，每个进程都是通过唯一的进程ID标识的。进程ID是一个非负数，每个进程除了进程ID外还有一些其他标识信息，它们都可以通过相应的函数获得。函数声明在unistd.h头文件中。

getpid():获得进程ID

getppid():获得进程父进程的ID

getuid():获得进程实际用户ID

geteuid():获得进程有效用户ID

getgid():获得进程实际组ID

getegid():获得进程有效组ID

3.Linux进程的结构

Linux中的一个进程由3个部分组成：代码段、数据段、堆栈段。
代码段：存放程序的可执行代码。
数据段：存放程序的全局变量、常量、静态变量。
堆栈段中的堆区：存放动态分配的内存变量。

堆栈段中的栈区：用于函数调用，它存放着函数的参数、函数内部定义的局部变量。

4.Linux进程的状态

运行状态：进程正在运行或iozai运行队列中等待运行。

可中断等待状态：进程正在等待某个事件完成。等待过程中可以被信号或定时器唤醒。

不可中断等待状态：进程正在等待某个事件完成。等待过程中不可以被信号或定时器唤醒，必须等待直到等待的事件发生。

僵死状态：进程已终止，但进程描述符依然存在，直到父进程调用wait()函数后释放。

停止状态：进程因收到SIGSTOP、SIGSTP、SIGTIN、SIGTOU信号后停止运行或者该进程正在被跟踪（调试程序时，进程处于被跟踪状态）。

5.Linux进程的控制

Linux进程控制包括创建进程、执行新程序、退出进程以及改变进程优先级等。

fork：用于创建一个新进程。

exit：用于终止进程。

exec：用于执行一个应用程序。

wait:将父进程挂起，等待子进程终止。

getpid：获取当前进程的进程ID。

nice:改变进程的优先级。

二、创建进程

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<unistd.h>

int main()
{
    pid_t pid;
   
    printf("Process Creation Study\n");
    pid=fork();
    switch(pid)
    {
       case 0:
         printf("Child process is tunning,CurPid is %d,ParentPid is %d\n",
                            pid,getppid());
         break;
       case -1:
         printf("Process creation failed\n");
         break;
       default:
         printf("Parent process is running,ChildPid is %d,ParentPid is %d\n",
                             pid,getpid());
        break;
    }
    exit(0); 
    return 0;
}
一般情况下，函数最多有一个返回值，但fork函数非常特殊，它有两个返回值，即调用一次返回两次。成功调用fork函数后，当前进程实际上已经分裂成两个进程，一个是原来的父进程，另一个是刚刚创建的子进程。父进程在调用fork函数的地方分开，fork函数有两个返回值，一个是父进程调用fork函数后的返回值，该返回值是刚刚创建子进程的ID；另一个是子进程中fork函数的返回值，该返回值是0。
fork返回两次的前提是进程创建成功，如果进程创建失败，则只返回-1。


由图可见，以上两次运行结果都算父进程先运行。一般来说，fork之后是父进程先执行还是子进程先执行是不确定的，这取决于内核所使用的调度算法。

父进程调用fork函数后的返回值是刚刚创建子进程的ID（3465），通过getpid函数得到父进程ID（3464）。

子进程调用fork函数后的返回值是0，子进程通过getppid函数得到父进程ID（3464）。

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