IO进程线程 （进程）
目录
一、进程
1、概念
1）进程和程序的区别：
2）Linux的调度机制：
3）进程是资源分配的最小单元
2、进程的五态图
3、物理内存\虚拟内存
4、进程的标识符（PID）
5、特殊的进程ID
6、进程的指令
1）查看系统中的每一个进程（ps -ef）
2）查看CPU、内存使用率及状态（ps -aux）
3）打印进程树（pa -ajx）
4）动态查看进程状态（top）
编辑
5）连用指令grep 查看指定进程的PID
1. ps -ef | grep 进程名
2. ps -aux | grep 进程名
3. ps -ajx | grep 进程名
4. top | grep 进程名
6）查看指定进程的PID（pidof）
7）杀死进程（kill）
7、进程的状态
8、进程函数
1）fork（创建子进程）
1. 子进程
2.连续创建子进程
3. 父子进程的执行顺序
2）getpid | getppid（获取进程号）
3）exit | _exit（结束进程）
4）wait | waitpid（接收回收子进程资源）
5）vfork（创建子进程）
9、特殊进程
1）僵尸进程
1.僵尸进程指 子进程退出了，但是父进程没有回收子进程资源
2. 僵尸进程无法通过 kill 杀死，因为他已经是死掉的进程了
3. 僵尸进程是有害的，必须回收，因为僵尸进程会占用PCB和CPU资源
4. 回收僵尸进程
2）孤儿进程
3）守护进程（幽灵进程）
4）创建守护进程
作业：
1. 创建一个进程扇
2. 创建一个进程链
3.解析以下程序
4. 实现文件的拷贝，父进程拷贝前一部分，子进程拷贝后一部分
一、进程
进程是指 软件（程序）执行的过程
单核处理：多进程同时处理，实际上是在多个软件（程序）之间快速的来回切换
多核处理：部分多个软件（程序）同时执行
1、概念
进程：进程是程序执行的过程、是资源和调度的独立单元
常用于多个死循环的程序同时执行
1）进程和程序的区别：
程序：程序是静态的，存储在硬盘上的
进程：进程是动态的、存储在内存上，包括创建、调度、消亡的过程
2）Linux的调度机制：
CPU以ms级别的速度在多个进程间来回切换
3）进程是资源分配的最小单元
2、进程的五态图
创建态：申请资源，例如PCB资源，填充控制和使用信息，把进程插入到就绪队列中，等待CPU资源
就绪态：已经获取到所有除CPU以外的所有资源，等待获取CPU资源
运行态：已经获取到CPU资源
阻塞态：遇到阻塞函数（如输入函数）当阻塞解除后，进就绪态
终止态：等待操作系统做善后处理，清楚PCB数据，释放PCB资源3、物理内存\虚拟内存
4、进程的标识符（PID）
Windows的PID可以通过可以通过任务管理器查看
Linux的PID则需要通过指令 /proc 查看
PID： 进程号，是进程的标识，进程号和标识符一样，是不可重复的，唯一的
PPID：父进程号，是打开当前进程的父进程的PID
PGID：进程组号
SID： 会话号每打开一个终端就是打开一个会话；
一个会话包含一个前台进程组，以及多个后台进程组；
一个进程组包含多个进程。
5、特殊的进程ID
0 : indel 进程 引导进程 创建 1号 和 2号 进程
1 : init 进程 初始化数据 收养孤儿进程（没有父进程或失去父进程的进程）
2 : kthread 进程 实现进程之间的调度6、进程的指令
1）查看系统中的每一个进程（ps -ef）
2）查看CPU、内存使用率及状态（ps -aux）
3）打印进程树（pa -ajx）
4）动态查看进程状态（top）
5）连用指令grep 查看指定进程的PID
用管道符 | ，可以将grep 和上述的四个指令连用，实现指定查找。
1. ps -ef | grep 进程名
例：查找进程 a.out 的进程
2. ps -aux | grep 进程名
例：查找进程 a.out 的CPU使用率
3. ps -ajx | grep 进程名
例：查找有关进程 a.out 的进程树
4. top | grep 进程名
例：动态查看 a.out 的进程状态（每3s更新状态） 
6）查看指定进程的PID（pidof）
格式：pidof 进程名例：pidof a.out7）杀死进程（kill）
kill 可以发送62种信号，其中 1~31 是稳定信号、34~64 是不稳定信号
可以使用指令 kill -l 查看62个信号。
其中常用的信号：
2）SIGINT ----- 进程在终端运行时，使用的ctrl c 停止
9）SIGKILL ---- 结束进程 (立刻结束，不会被阻塞，不会被忽略)
15）SIGTERM --- 结束进程 (使进程善后结束，会被阻塞，会被忽略，但是更安全)
18）SIGCONT --- 继续运行进程
19）SIGSTOP ---- 挂起进程格式：kill -信号编号 进程号(PID) 对单个进程执行killall -信号编号 进程名 对进程名的所有进程执行例：kill -9 123456(进程号(PID)) ---- 关闭 123465 单个进程killall -9 a.out --------------- 关闭 a.out 的所有进程
此外还有关kill的指令：
kill -l 信号编号 ----- 变更信号编号的 信号名称 例：kill -l 11 变更 11 的信号名称
kill -l ----------------------------- 查看可用的信号
kill 进程号(PID) 进程号 进程号 ··· ---- 结束多个进程7、进程的状态
指令 ps -aux 可以查看进程当前的状态
进程的状态主要有以下几种 可以通过 man ps 查看：
D ------- 不可中断的休眠态
R ------- 正在运行
S ------- 可中断的休眠态
T ------- 停止态，挂起态
t ------- bug调试状态，当gdb调试bug
X ------- 死亡态
Z ------- 僵尸(进程结束，但是资源没有被回收)当进程 为 BSD 格式 或 使用 "stat" 关键字时，可以会额外显示以下字符< ------- 高优先级(对其他用户不友好)
N ------- 低优先级(相对的对其他用户友好)
L ------- 将页面所在内存中
s ------- 会话领导
l ------- 多线程
+ ------- 处于前台进程组，运行在前端8、进程函数
1）fork（创建子进程）
格式： #include <sys/types.h>#include <unistd.h>pid_t fork(void);
功能：拷贝父进程的资源，创建新进程，返回的进程号是子进程的进程号
返回值：成功: 返回给 父进程 子进程的 PID，返回给 子进程 0失败: 返回-1，跟新errno1. 子进程
进程是运行在映射的虚拟空间内的，父子进程共用同一个虚拟空间的内核
创建子进程时，会拷贝父进程的所有用户空间（栈、堆、静态）
2.连续创建子进程
总进程数是 2^n 个，子孙进程数是 (2^n) -1
3. 父子进程的执行顺序
父子进程的执行顺序是不确定的，CPU根据事件轮询机制访问
可以通过sleep间接控制执行顺序（不建议：太过影响程序的运行速度）
4. 写实拷贝
创建子进程时会拷贝父进程资源，只进行访问，父子进程会映射到同一片共用物理内存共用。
如果父子进程中的任意一个的数据发生修改，那么父子进程会分别映射到不同的物理内存。
2）getpid | getppid（获取进程号）
格式：#include <sys/types.h>#include <unistd.h>pid_t getpid(void); //获取进程id并返回pid_t getppid(void); //获取父进程id并返回3）exit | _exit（结束进程）
格式：#include <stdlib.h>void exit(int status);
功能：库函数，退出进程的，刷新缓冲区
参数：int status：退出状态值，把该值返回给父进程默认 EXIT_SUCCESS->0表示正常退出，非0 EXIT_FAILURE=1表示异常1.正常退出子进程exit(EXIT_SUCCESS); exit(0);
2.异常退出exit(EXIT_FAILURE); exit(1); exit(-1);
==========================
格式： #include <unistd.h>void _exit(int status);
功能：系统函数，退出进程的，不可以刷新缓冲区
参数： int status：退出状态值，把该值返回给父进程默认 EXIT_SUCCESS->0表示正常退出，非0 EXIT_FAILURE=1表示异常
--------------------------------
注意：exit _exit的退出状态值返回给父进程4）wait | waitpid（接收回收子进程资源）
格式：#include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>
pid_t wait(int *wstatus);
功能：阻塞函数，在父进程中接收子进程的退出状态值，回收子进程资源
参数：int *wstatus：该指针指向的内存中存储子进程的退出状态值不接收写NULL，不接受子进程的退出状态值
返回值：成功返回接受子进程的进程id失败返-1,跟新errno
==============================
1.可以使用一下的宏函数转换后的退出状态值WEXITSTATUS(wstatus)
#define __WEXITSTATUS(status) (((status) & 0xff00) >> 8)
2.手动转换退出状态值status >>8 &0xff& 0xff 的作用 取出 -----> 需要的 <-----这8位
exit(0)---->00000000 00000000 00000000 00000000 -----> 0000 00001------>256--->1 0000 0000 2------>512-->10 0000 00003------>768-->11 0000 0000
=================================
格式：
pid_t waitpid(pid_t pid, int *wstatus, int options);
功能：接收子进程的退出状态值，回收子进程资源，可以设置非阻塞
参数：pid_t pid：< -1 例如-1234，先取绝对值 1234进程组id,获取当前进程组下的任意子进程-1 回收当前进程下的任意子进程0 回收当前进程组下的任意子进程> 0 例如1234，回收指定进程id为1234的进程int *wstatus：该指针中存储子进程的退出状态值写NULL，不接收子进程的退出状态值int options：0：表示阻塞WNOHANG：设置为非阻塞，如果没有子进程退出，则立刻返回
返回值：如果获取到子进程资源，则返回子进程的PID号如果第三个参数中指定WNOHANG，并且没有接收到子进程的资源，此时返回0失败返回-1，跟新errno
--------------------------------
wait(&wstatus）等价于waitpid(-1, &wstatus, 0);wait函数默认阻塞函数，子进程不退出，则父进程永久阻塞，父进程不可以做自己的事
waitpid可以设置为非阻塞形式，子进程没有退出，直接向下继续运行，有课回收不到子进程
信号接收5）vfork（创建子进程）
格式：#include <sys/types.h>#include <unistd.h>pid_t vfork(void);
功能：创建子进程的，子进程和父进程共用用户空间，先执行子进程后执行父进程返回值：
返回值：成功在父进程中返回子进程PID，子进程中返回0失败返回-1，跟新errno 9、特殊进程
1）僵尸进程
1.僵尸进程指 子进程退出了，但是父进程没有回收子进程资源
2. 僵尸进程无法通过 kill 杀死，因为他已经是死掉的进程了
3. 僵尸进程是有害的，必须回收，因为僵尸进程会占用PCB和CPU资源
4. 回收僵尸进程
使用wait回收进程：由于wait是阻塞函数，会影响父进程
使用waitpid设置非阻塞模式：会导致可能接收不到资源
因此：
可以信号和 wait | waitpid 配合使用，防止僵尸进程的出现
或者杀死僵尸进程的父进程，进程1会收养孤儿进程，进而回收是孤儿进程的僵尸进程
2）孤儿进程
1. 孤儿进程：父进程结束，子进程没有结束，子进程默认会被1号进程收养
2. 孤儿进程是活的进程，是无害的，可以使用 kill 杀死
3.独立于终端，不可以使用 crlt c 结束进程，要使用 kill 杀死进程
4. 孤儿进程一般用于系统的后台进程
3）守护进程（幽灵进程）
1. 守护进程：例如操作系统的后台进程，随着操作系统的启动（结束）而启动（结束）；
2. 运行在后台，不会因为终端（前端）的结束而结束
3. 不会在当前终端打印信息
4. 周期性的执行在死循环中
4）创建守护进程
作业：
1. 创建一个进程扇
2. 创建一个进程链
3.解析以下程序
打印顺序：
process_2
process_1
procsee