【Linux】图文详解进程概念相关知识（描述、创建、组织、查看、状态）

亦凉 2022-11-26 01:48 20阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  1.基本概念
 *  2.描述进程-PCB
 *  3.创建进程-初识fork函数
 *  4.组织进程
 *  5.查看进程
 *  6.进程状态

# 1.基本概念 #

从书本上来说：进程是程序执行的一个实例。  
从内核观点来说：担当分配系统资源（CPU时间，内存）的实体。

# 2.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，这种集合称之为PCB（process control block），Linux操作系统下的PCB是: task\_struct。

**其内容包含如下**：  
1.进程标识符（PID）：别名进程号，描述本进程的唯一标识符，用来区别其他进程。  
2.内存指针: 包括程序代码和进程相关数据的指针，指向程序的地址空间。还有和其他进程共享的内存块的指针 。  
3.状态: 任务状态，退出代码，退出信号等。  
4.优先级: 相对于其他进程的优先级。  
5.程序计数器: 程序中即将被执行的下一条指令的地址。  
6.上下文数据：保存上次执行时寄存器当中的值。  
7.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。  
8.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.创建进程-初识fork函数 #

运行：man fork，查看fork函数相关信息。其函数功能为创建一个新的进程（子进程）。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poYW9fbGVpbGVp_size_16_color_FFFFFF_t_70]

fork函数返回值：  
小于0，表示返回失败。  
等于0，表示返回到子进程当中。  
大于0，表示返回到父进程当中。  
**代码实现**：

#include <stdio.h>
    #include <unistd.h>
    
     int main()
    {
        
        pid_t pid=fork();
        if(pid<0)
        {
        
            perror("fork");
            return 0;
        }
        else if(pid==0)
        {
        
             //child
             //pid_t getpid(void):谁调用获取谁的进程PID
             //pid_t getppid(void):谁调用获取谁的父进程PPID
             printf("i am child,pid=[%d],ppid=[%d]\n",getpid(),getppid());
        }
        else
        {
        
            //father
            printf("i am father,pid=[%d],ppid=[%d]\n",getpid(),getppid());                                       
        }
         return 0;
    }

父进程调用fork函数，创建子进程，子进程的PCB拷用父进程，通过返回值的不同，可以让父子进程执行不同的代码。  
通过ps -ef可以查看进程的PID以及其父进程的PID(PPID)。  
![在这里插入图片描述][20200810114106762.png]

# 4.组织进程 #

系统内核使用双向链表来组织进程的task\_struct信息  
![在这里插入图片描述][20200810120323399.png]

# 5.查看进程 #

进程的信息可以通过 /proc 系统文件夹查看，例如：查看PID为1的进程信息。  
![在这里插入图片描述][20200810114636255.png]

# 6.进程状态 #

为了弄明白正在运行的进程是什么意思，我们需要知道进程的不同状态。一个进程可以有几个状态（在 Linux内核里，进程有时候也叫做任务）。  
R(running)：运行状态 ,并不意味着进程一定在运行中，它表明进程要么是在运行中要么在运行队列里。  
S(sleeping)：可中断睡眠状态，意味着进程在等待事件完成。  
D(disk sleep)：磁盘睡眠状态，不可被打断，在这个状态的 进程通常会等待IO的结束。  
T(stopped)：暂停状态,可以通过发送 SIGSTOP 信号给进程来停止（T）进程。这个被暂停的进程可 以通过发送 SIGCONT 信号让进程继续运行。  
t：跟踪状态,gdb调试时是这个状态。  
X：死亡状态,这个状态只是一个返回状态，不会在任务列表里看到这个状态。  
Z：僵尸状态

查看进程状态信息：ps aux | grep \[进程名称\]

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[20200810114106762.png]: /images/20221124/0b317443fa6d45c19580d22d2a329ed7.png
[20200810120323399.png]: /images/20221124/2e5dd68f2b424445b530d9d197df7108.png
[20200810114636255.png]: /images/20221124/536e936c4fd54c6d9f87fda46d36f583.png