嵌入式学习（18）---Linux文件编程中的进程
一、进程的概念
进程:(用来描述 程序动态执行的过程，方便操作系统管理的)
进行中的程序
程序的一次执行过程 (内存 + CPU)
程序的实例
程序 ----加载到内存----> 进程
应用场景:
实现并发
同一时刻 同时发生
并行
一并前行
进程 的组成:
进程怎么来的?
程序 ---- 加载到内存 ----> 进程
程序的组成:
程序 = 代码 + 数据
程序 = 代码区 + [栈|堆|全局区|字符串常量区]
进程 = 代码|data|bss|堆|栈 + pcb //pcb (process control block) 进程控制块
pcb的组成：
struct task_struct {
PID, //进程标识符
PPID, //父进程ID号 parent
当前工作路径 //chdir
umask //0002
进程打开的文件列表 //文件IO中有提到
信号相关设置 //处理异步io， ---段错误
用户id，组id
进程资源的上限
}
进程的调度算法
1.公平 效率
2.时间片轮转
3.先来先服务
进程的状态:
PROCESS STATE CODES
Here are the different values that the s, stat and state output specifiers
(header "STAT" or "S") will display to describe the state of a process:
D uninterruptible sleep (usually IO) //不可中断的睡眠态
R running or runnable (on run queue) // 运行态
S interruptible sleep (waiting for an event to complete)//可中断的睡眠态
T stopped by job control signal // 暂停态
t stopped by debugger during the tracing
W paging (not valid since the 2.6.xx kernel)
X dead (should never be seen)
Z defunct ("zombie") process, terminated but not reaped by its parent
For BSD formats and when the stat keyword is used, additional characters may be displayed:
< high-priority (not nice to other users)
N low-priority (nice to other users)
L has pages locked into memory (for real-time and custom IO)
s is a session leader
l is multi-threaded (using CLONE_THREAD, like NPTL pthreads do)
+ is in the foreground process group
R --- 运行态
D --- 不可中断 睡眠态
S --- 可中断 睡眠态
T --- 暂停态
Z --- 僵尸态
二、进程管理的命令及运用
1、进程管理的命令
top //类似Windows的下任务管理器
ps -eLf | head -1 //可以观察到 PID PPID等
eg：
F S UID PID PPID C PRI NI ADDR SZ WCHAN STIME TTY TIME CMD
ps -eLf | grep a.out //查看a.out 信息 //可以观察到 PID PPID
ps -aux | grep a.out //可以查看进程 的状态
pstree //进程树
pstree -sp pid号 //查看指定的进程的关系
kill //给进程发信号
kill + 信号 + 程序的pid号
eg:
kill -9 5266
kill -l //查看可以发送的信号
2、进程的运用
linux下编程 使用进程:
1.创建
2.进行运行
3.进程结束
1.创建
fork()
pid_t fork(void);
功能:
创建子进程 (通过复制调用进程)
参数:
void
返回值：
成功
在父进程中 返回子进程的pid号
在子进程中 返回0
失败
-1 && errno 被设置
pid号:
pid 本质上就是一个数值
正整数 1
叉子
一次调用，会返回两次。
子进程先运行和是父进程先进程，顺序不确定。
变量不共享。
子进程复制父进程的0到3g空间和父进程内核中的PCB，但id号不同。
此时，父子进程各自拥有独立的4g内存空间 (32位的系统)
功能：
通过该函数可以从当前进程中克隆一个同名新进程。
克隆的进程称为子进程，原有的进程称为父进程。
子进程是父进程的完全拷贝。
复制之后，
子进程和父进程各自拥有自己的用户空间(进程空间)
子进程和父进程的执行过程是从fork函数之后执行。
子进程与父进程具有相同的代码逻辑。
返回值：int 类型的数字。
在父进程中：成功 返回值是子进程的pid号 >0
失败 返回-1；
在子进程中：成功 返回值 0
失败 无
注意:
1.创建好之后，父子进程的运行顺序是不确定 ---全部取决于操作系统的调度
2.他们的数据相互独立，父进程或子进程对数据的修改，不会相互影响，只会对各自造成影响
fork 之后，父子进程的文件共享:
1.fork之前打开文件
子进程会继承父进程中已打开的文件描述符及相关打开信息
父子进程影响的是同一个文件偏移量
2.fork之后打开文件
父子进程各自拥有自己的文件描述符及相关打开信息
父子进程各自有自己的文件偏移量
如果操作是同一个文件，可能造成数据覆盖
操作:
将父进程杀死 //使用kill停止父进程
init进程(1) //UNIX环境高级编程(init -- systemd)
init(1)───gnome-terminal-(2554)───bash(3336)───a.out(5934)───a.out(5935)
杀死父进程： init(1)───a.out(5935)
子进程还在 ，父进程不在 ---- 孤儿进程
---- 此时由init进程 收养
结束子进程,父进程还在，但是父进程并没有对子进程"收尸"，会占用硬盘空间
特殊:
孤儿进程
子进程 还在，父进程不在
僵尸进程
子进程 结束，父进程还在，且父进程并未"收尸"
僵尸态进程有危害
eg：创建n个子进程
