Linux系统学习---进程学习篇

我不是女神ヾ 2023-02-23 15:26 25阅读 0赞

### Linux系统学习---学习进程笔记心得 ###

*  一.进程和程序解析
 *  二.getpid（）解析
 *  三.创建进程fork和vfork解析
 *  四.wait和waitpid解析
 *  五.孤儿进程
 *  总结：

# 一.进程和程序解析 #

**（1）概念：**

1.  程序是静态的概念，如gcc xxx.c –o pro，在磁盘中生成pro文件，这叫做**程序**
2.  **进程是指程序的一次运行活动**（通俗点就是程序跑起来了，系统中就多了一个进程）

**（2）查看系统中的进程：**

*  可使用ps指令查看，同时可使用grep来查找程序中你想找的某个进程

**（3）进程管理器**

*  可以通过使用ps -aux / top来调用显示系统全部进程（类似于windows下的任务管理器），同时也可在后面加grep查找你想找的某个进程

**（4）进程标识符**

*  每一个进程都有一个非负整数表示的唯一ID，称作pid（类似身份证）

1.  Pid=0 ：称为交换进程（作用—进程调度）
2.  Pid=1 ：为init进程 （作用—系统初始化）

**（5）.父进程与子进程概念**

*  进程A创建了进程B，那么A叫做父进程，B叫做子进程

**（6） C程序的存储空间分配**![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoaW5lc2Vrb2Jl_size_16_color_FFFFFF_t_70]

# 二.getpid（）解析 #

**头文件：**

*  \#include <sys/types.h>  
    \#include <unistd.h>

**函数原型：**

*  pid\_t getpid(void);

**代码演示：**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoaW5lc2Vrb2Jl_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

# 三.创建进程fork和vfork解析 #

**（1） fork解析**

*  头文件： \#include <unistd.h>

**函数原型：**

*  pid\_t fork(void);

**实质：**

*  会对父进程存储空间进行拷贝一份，在拷贝那份上运行，父进程和子进程会同时运行，两者运行快慢取决于系统进程调度。

**代码演示：**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoaW5lc2Vrb2Jl_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]![在这里插入图片描述][20200707225749342.png]

*  第一行是由父进程执行
 *  第二行由子进程同时执行得出子进程ID号码

**（2） 父进程、子进程区分解析**

fork函数调用成功后，返回两次

*  返回值为0时，此时代表当前进程为子进程
 *  返回值大于0时，代表当前进程为父进程
 *  调用失败的情况下，返回值为-1

**代码演示：**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoaW5lc2Vrb2Jl_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
![在这里插入图片描述][20200707230027428.png]  
**（3） vfork解析**

**头文件：**

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

**2.函数原型：**

pid_t vfork(void);

**3.与fork函数对比区别：**

1.  vfork 直接使用父进程的存储空间，不用在另起拷贝一份
2.  vfork 执行首先保证子进程先运行，直到子进程调用\*\*exit（）\*\*函数退出后，才执行父进程

**使用fork和vfork函数代码对比：**

**（1）使用fork函数：**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoaW5lc2Vrb2Jl_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
**编译结果：**  
![在这里插入图片描述][20200707230527785.png]**父子进程同时进行**

**（2）使用vfork：**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoaW5lc2Vrb2Jl_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
**编译结果：**  
![在这里插入图片描述][20200707230630171.png]没有执行exit函数，则子进程一直执行

**（4） 进程的退出**

使用exit（结束码）、_exit(结束码)、_Exit(结束码)退出，都会带上一个结束码

**（5）僵尸进程：**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoaW5lc2Vrb2Jl_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
![在这里插入图片描述][20200707230847688.png]  
**调用ps -aux 查看：**

![在这里插入图片描述][20200707230923581.png]

**此时父进程没有使用wait（）来接收子进程返回的结束码导致子进程变成僵死进程（僵尸进程）Z+**

**（6）使用wait（）接收子进程结束码**

**概念：**

*  父进程等待子进程退出，收集子进程的退出状态，如果子进程退出状态不被收集，子进程则会变成僵尸进程
 *  可采用宏：==WEXITSTATUS == 来收集exit（结束码）退出的结束码，这样子进程才不会变成僵尸进程

# 四.wait和waitpid解析 #

**头文件：**

#include <sys/types.h>
    #include <sys/wait.h>

**函数原型：**

pid_t wait(int *status);
    pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);
    
    1.Option： 常用宏WNOHANG不会阻塞父进程
    2.使用wait（）函数会在exit（）结束之前阻塞父进程，知道子进程结束才会执行wait（）以后的代码
    3.wait（）下子进程不会成为僵尸进程，而waitpid（）下不会阻塞父进程但是子进程会变成僵尸进程

**代码演示：**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoaW5lc2Vrb2Jl_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]

# 五.孤儿进程 #

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoaW5lc2Vrb2Jl_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]

# 总结： #

1.  **要理解fork、vfork创建进程的区别，以及进程的概念、含义、作用**
2.  **进程是之上级传指令下来给父进程，父进程将指令传给小弟子进程去完成任务，而父进程继续留下来接受新的指令，这样重复叫新的子进程去完成。**

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoaW5lc2Vrb2Jl_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20230209/2ba65ee50af9427a922cb41c299744ac.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoaW5lc2Vrb2Jl_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20230209/f2af0222d62a45edb61fba4aa01c34c7.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoaW5lc2Vrb2Jl_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200707225741834.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoaW5lc2Vrb2Jl,size_16,color_FFFFFF,t_70
[20200707225749342.png]: /images/20230209/63d4a6b7ff1e4c88ac29b1a26a348543.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoaW5lc2Vrb2Jl_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20230209/5faa82aa9eec4b2c96bc088f0c55423a.png
[20200707230027428.png]: /images/20230209/606dffa870fb4229a1fed5ef4fd1e0b5.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoaW5lc2Vrb2Jl_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20230209/b90bd2b4dece48ab8699604c012c2196.png
[20200707230527785.png]: /images/20230209/04a8afa7de89451f876cacf50e3d0d20.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoaW5lc2Vrb2Jl_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: /images/20230209/a4ca4ea9018340b183bb4a93707a7277.png
[20200707230630171.png]: /images/20230209/bf0561c5e992453b8b56ff705fb5d400.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoaW5lc2Vrb2Jl_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: /images/20230209/853c9fd204344b7199b7fde6e9f58fc7.png
[20200707230847688.png]: /images/20230209/f5e364bd279e4073a4dfe5153bfea5b5.png
[20200707230923581.png]: /images/20230209/577d54bf2d4d4c08b8e8dc2e1f39bac7.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoaW5lc2Vrb2Jl_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]: /images/20230209/263115a6ff564c24835b174af0f1e121.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoaW5lc2Vrb2Jl_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]: /images/20230209/abdfa07b84b847f5be870228b5c03622.png