【Linux】进程的管理

妖狐艹你老母 2021-12-09 19:17 337阅读 0赞

#### 进程的概念 ####

课本概念：程序的一个执行实例，正在执行的程序等。  
内核角度：担当分配系统资源（CPU时间，内存）的实体。

1.  属性：上下文 优先级 状态
2.  状态：R（运行） S/D（睡眠） T（停止） Z（僵尸）

#### 进程的管理 ####

先描述进程 — PCB  
再组织进程 — 双向链表形式存储在内核中

#### 查看进程 ####

> ls / proc /

*  父进程id（PPID）：通过 pid\_t getppid(void) 可获取  
    一般给程序分配后就不会再发生变化，除非重启电脑
 *  子进程id（PID）：通过pid\_t getpid(void) 可获取  
    程序每次运行都会变化，是由bush创建的子进程

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

![在这里插入图片描述][20190714175516130.png]

#### 创建进程 ####

> fork（）函数  
> 需要if进行分流才能准确的输出两个返回值  
> 返回值：1）给父进程返回子进程的pid。（方便管理子进程）  
> 2）给子进程返回0。（只有一个父进程故无需访问）

父子进程间，代码共享，数据私有（写时拷贝）  
在fork()前父进程都独立执行，fork()后分别执行，但父子进程的运行顺序只与调度器有关，我们无法控制。

*  在fork()后  
    内核会分配新的内存块和内核数据结构给子进程；  
    将父进程部分数据结构内容拷贝zhi子进程；  
    添加子进程到系统进程列表（PCB列表）中；  
    fork()返回，开始调度器调度
 *  写时拷贝  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5XzY2OTk_size_16_color_FFFFFF_t_70]
 *  fork() 调用失败  
    fork函数调用失败时会返回-1，fork失败一般有两个原因：  
    1）系统中有太多的进程  
    2）实际用户的进程数超过了限制

#### 查看进程状态 ####

> ps aux | ps axj

Z-僵尸进程：子进程不按规则退出，使得父进程无法回收资源（PCB）。  
僵尸进程总是会等待父进程读取其退出状态，否则会出现内存泄漏。  
孤儿进程：父进程先退出，子进程便变成“孤儿”，会被操作系统领养。

#### 进程优先级 ####

CPU 资源资源分配的先后顺序 = PRI + NI  
查看优先级： ps -l

> UID：执行者身份  
> PID：子进程 id  
> PPID：父进程 id  
> PRI：被执行者优先级，值越小越容易被执行  
> NI(nice值）：优先级的修正值，决定优先级

更改优先级：renice ( 进程pid )

#### 进程终止 ####

用echo $? 可查看最近的进程的退出码  
退出场景

> 代码运行完毕，结果正确  
> 代码运行完毕，结果不正确  
> 代码异常终止

退出方法  
1）正常退出

> main()返回值=当前进程的退出码。return 0 表示退出无误  
> exit(int status):当前进程刷新缓冲区并退出且退出码为status  
> \_exit(a):直接终止进程，不刷新缓冲区  
> ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5XzY2OTk_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

2）异常退出

> ctrl + c 信号终止

#### 进程等待 ####

waitpid(-1, \*status ,0)=wait(\*status)  
等待的必要性：获取子进程退出信息，防止内存泄漏  
等待方法  
1）pid\_t wait(int \*status)；

> 返回值：成功返回被等待进程的pid，失败返回-1  
> 参数：获得子进程的退出状态，不关心则设置成NULL

2）pid\_t waitpid(pid\_t pid,int \*status,int option);

> 返回值：成功返回子进程的id 或者0，调用失败返回-1  
> 参数：pid =-1,等待任一子进程，与wait()等效；pid>0等待一个与pid相等的进程  
> status：WIFEXITED 查看是否正常退出；WEXITSTATUS 提取子进程退出码  
> option：WNOHANG 阻塞式等待

#### 进程程序替换 ####

当前进程调用exec函数，将替换程序加载到内存中，直接在物理内存中进行替换  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5XzY2OTk_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

*  替换函数：exec函数无返回值，用exit(1)结尾  
    exec 函数

> int execl(const char\* path,const char\* arg,…);  
> int execlp(const char*file,const char arg,…);  
> int execle(const charpath,const char*arg,…,char\* const envp\[\]);  
> int execv(const char*path,const char* const argv\[\]);  
> int execvp(const char*file,char* const argv\[\]);  
> int execve(const char*path,char* const argv\[\],char\* constenvp\[\]);  
> 最常用的就是封装的execve！！

只有出错时返回值为-1，成功时无返回值  
l(list)：参数采用列表  
v(vector)：参数采用数组  
p(path) ：自动搜索环境变量PATH  
e(envp)：自己维护环境变量

*  替换函数间关系  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5XzY2OTk_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

[20190714175516130.png]: /images/20211209/c81f5bb14a6a4598b74a97b10ecec6a8.png
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