Linux进程基础知识程序就是一个文件，只占用磁盘的空间，是静态概念。进程不会占用磁盘空间，系统会给进程分配cpu和内

一、程序、进程和线程的基本概念

程序

程序就是一个文件，只占用磁盘的空间，是静态概念。

进程

进程不会占用磁盘空间，系统会给进程分配cpu和内存。
每个进程对应一个虚拟地址空间
进程是并发执行的程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位，是动态概念。

线程

线程是轻量级的进程，在Linux环境下线程的本质仍是进程。
线程是操作系统调度执行的最小单位。
多个子线程和主线程共用同一个虚拟地址空间
线程和进程一样都会争抢cpu资源

并行和并发

并行：多个人在同一个时间点干同一件事。
并发：同一个时间段处理若干个工作。

通俗点讲:并行是，我和你在同一个时间点都在跑步。并发是我在游泳的时候你可以看比赛。

二、 CPU时间片和进程控制块(PCB)

cpu时间片

时间片即cpu分配给各个进程运行的时间，每个进程被分配一个时间段，称作时间片，使各个进程从表面上看是同时进行的。
每个时间片都是有限的，如果时间片结束时进程还在运行，进程将会被中断挂起等待下一个时间片，cpu则会被分配给另一个进程，如果在时间片结束前阻塞或结束，则cpu立即分配给另一个进程，这个行为称作时间片轮转。

进程控制块（PCB）

Linux内核的进程控制块是task_struct结构体。结构体中包含如下信息：

进程id。系统中每个进程有唯一的id，在C语言中用pid_t类型表示，即非负整数。
进程的状态。有就绪、运行、挂起、停止等状态。
进程切换时需要保存和恢复的一些CPU寄存器。
描述虚拟地址空间的信息。
描述控制终端的信息。
当前工作目录。
umask掩码。
文件描述符表，包含很多指向filed结构体的指针。
和信号相关的信息。
用户id和组id。
会话和进程组
进程可以使用的资源上限。

三、进程的创建

创建进程

1   //函数及头文件
2    #include <sys/types.h>
3    #include <unistd.h>
4    pid_t fork(void);
5
6   返回值类型是pid_t
7       成功则返回两个值
8           >0:父进程ID
9           ==0:子进程ID

结束进程

1   // exit -> c库函数
2   #include <stdlib.h>
3   void exit(int status);
4
5   // _exit() -> linux系统函数
6   #include <unistd.h>
7  void _exit(int status);
8
9  state是返回值，返回给父进程

命令

查看进程

1   ps aux/ajx
2       a: 显示当前终端下的所有的程序, 包括所有的用户
3       u: 显示用户信息
4       x: 打印和tty终端先关的信息
5       j: 显示更多的用户信息

杀死进程

//查看信号（前面是数值，后面是宏值）
1   kill -l(注意是字母，不是数字)
2       1) SIGHUP       2) SIGINT       3) SIGQUIT      4) SIGILL  
3       5) SIGTRAP      6) SIGABRT      7) SIGBUS       8) SIGFPE
4       9) SIGKILL      10) SIGUSR1     11) SIGSEGV     12) SIGUSR2 
5       13) SIGPIPE     14) SIGALRM     15) SIGTERM     16) SIGSTKFLT
6       17) SIGCHLD     18) SIGCONT     19) SIGSTOP     20) SIGTSTP
7       21) SIGTTIN     22) SIGTTOU     23) SIGURG      24) SIGXCPU 
8       25) SIGXFSZ     26) SIGVTALRM   27) SIGPROF     28) SIGWINCH    
9       29) SIGIO       30) SIGPWR      31) SIGSYS      34) SIGRTMIN
10      35) SIGRTMIN+1  36) SIGRTMIN+2  37) SIGRTMIN+3  38) SIGRTMIN+4
11      39) SIGRTMIN+5  40) SIGRTMIN+6  41) SIGRTMIN+7  42) SIGRTMIN+8 
12      43) SIGRTMIN+9  44) SIGRTMIN+10 45) SIGRTMIN+11 46) SIGRTMIN+12
13      47) SIGRTMIN+13 48) SIGRTMIN+14 49) SIGRTMIN+15 50) SIGRTMAX-14
14      51) SIGRTMAX-13 52) SIGRTMAX-12 53) SIGRTMAX-11 54) SIGRTMAX-10
15      55) SIGRTMAX-9  56) SIGRTMAX-8  57) SIGRTMAX-7  58) SIGRTMAX-6
16      59) SIGRTMAX-5  60) SIGRTMAX-4  61) SIGRTMAX-3  62) SIGRTMAX-2
17      63) SIGRTMAX-1  64) SIGRTMAX

//杀死进程
（1）kill -SIGKILL 进程ID（PID）
（2）kill -9       进程ID（PID）

父子进程的异同点

相同点

子进程刚被创建出来，未进行任何操作时，父子进程之间共享文件描述符表。
子进程刚被创建出来，未进行任何操作时，父子进程之间共享用户区数据。

不同点

fork()函数的返回值不同。
进程ID不同。
信号集不同。

四、进程的回收

僵尸进程

子进程结束，但父进程还在运行，并且没有回收子进程的PCB（进程控制块）。这时子进程不占用内存，只有一个PCB，没有用户区数据，不会被系统调度，因此不能称作一个存活的进程。

孤儿进程

父进程结束，但子进程还在运行。此时子进程会被初始进程领养并释放。

进程回收函数

1   #include <sys/types.h>
2   #include <sys/wait.h>
3   pid_t wait(int *wstatus);
5       返回值：
6            >0:     则是被回收进程的ID
7            ==-1:   函数调用失败
        参数：
            是传入参数，记录进程退出状态
8   pid_t waitpid(pid_t pid, int *wstatus, int options);
5       返回值：
6            >0:     则是被回收进程的ID
7            ==-1:   函数调用失败
        参数：
            pid：      要回收的进程的进程ID
                    <-1：    回收进程组ID为pid绝对值的进程组。 
                    =-1：    回收所有子进程。
                    ==0:     回收当前进程的所有子进程，包括在别的进程组内的
                    >0:      则是被回收进程的ID
            *wstatus：是传入参数，记录进程退出状态
            options：
                    WNOHANG：       设置为非阻塞
                    WUNTRACED：
                    WCONTINUED：

五、 exec函数族

介绍

       exec函数族的作用是根据指定的文件名找到可执行文件，并用它来取代调用进程的内容，换句话说，就是在调用进程内部执行一个可执行文件。
       函数族的函数执行成功后不会返回，只有调用失败了，它们会返回-1，从原程序的调用点接着往下执行。
       如果调用成功调用进程的实体，包括代码段，数据段和堆栈等都已经被新的内容取代，只有进程ID等一些表面上的信息仍保持原样。

1   #include <unistd.h>
1   extern char **environ;
2   int execl( const char *path, const char *arg, ...);
3       参数：
5           path：  可执行文件的路径
6           arg：   传给可执行文件的参数
7           ...：   代表这个函数是个可变参数，参数数量不定，例如printf
8           
9   int execlp( const char *file, const char *arg, ...);
10     参数：
11          file：  可执行程序的名字，但必须在环境变量path中
12           arg：   传给可执行文件的参数
13           
14  int execle( const char *path, const char *arg , ..., char * const envp[]);
15  int execv( const char *path, char *const argv[]);
16  int execvp( const char *file, char *const argv[]);

Linux进程基础知识

一、 程序、进程和线程的基本概念

程序

进程

线程

并行和并发

二、 CPU时间片和进程控制块(PCB)

三、 进程的创建

四、 进程的回收

五、 exec函数族

一、程序、进程和线程的基本概念

三、进程的创建

四、进程的回收