C语言-进程

1、进程是什么？

一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动（程序执行的过程），

是系统进行资源分配和调度运行的基本单位。是动态的，随着程序的使用被创建，随着

程序的结束而消亡。

什么是程序：一组可以被计算机直接识别的有序指令的集合。是静态的

通俗讲：C语言编译后生成的可执行文件就是一个程序。

注意：每一个程序运行时，操作系统分配给进程的是虚拟内存，意味着每一个进程所使

用的空间都是虚拟内存，虚拟内存会被单元管理模块(MMU)映射到物理内存上，如何

映射是操作系统关心的事情，程序开发者不用关心。

2、常见的命令

top

根据CPU占用率查看所有进程任务

PID：唯一识别进程ID号（PID>0）

PPID:父进程的ID

q退出top命令

ps -ef

命令用于显示系统中所有的进程，并提供详细的进程信息

ps -ef | grep <process_name>：查找某个特定的进程。例如，要查找

所有包含 apache 的进程，可以使用 ps -ef | grep apache

ps -aux

ps aux 是另一个常用的命令，用于查看系统中所有的进程。

它与 ps -ef 命令的功能相似，都会显示系统中的所有进程，但输出格式稍有不同。

可以查看进程状态

pstree

用于以树状结构显示进程的父子关系。从而可以直观地看到各个进程之间的父子关系。

kill

用于终止进程。它通过发送信号来控制进程的行为，最常用的信号是

SIGTERM (15)，它要求进程优雅地终止，但有时也使用 SIGKILL (9) 来强制终止进程。

kill -9 进程的PID

kill -9 进程名

3、进程的创建

在32为操作系统中，会为进程开辟0-4G的虚拟空间

64位可以创建比较庞大的

分为

文本段：存放代码和指令

数据段：

存储全局变量，静态变量，字符串常量

在编译时候分配空间，程序运行时，将可执行文件数据段加载到内存数据段

程序结束回收数据段空间

未经初始化的指为0

系统数据段：

栈区：操作系统管理的区域，存放局部变量，执行到变量时候分配空间，超过变量

作用域时回收变量空间，未经初始化为随机值

堆区：程序员管理的区域

内核：操作系统的核心区域，用户无法访问，负责内存管理，CPU管理，硬件

设备管理，进程管理，文件系统管理

4、多个进程的存储

1、进程空间是独立的

2、单核：一个CPU在同一时刻只能进行一个任务

3、宏观执行，微观单行

4、物理地址空间是独立的，虚拟地址空间共用一份，所以多个进程并不是虚拟地址空间相加

5、进程的调度

1、宏观并行，微观串行

2、进程的状态

                R 就绪态：正在运行的任务（没有占用CPU）
                R 运行态：正在运行的任务（占用CPU）
                S 可唤醒等待态：进程挂起等在某个资源到达后继续向下执行
                D 不可唤醒等待态：进程任务挂起直到等到某个信号继续向下执行
                T 暂停态：进程任务挂起，直到CPU发送指令才能继续向下执行
                Z 僵尸态：代码已经执行完毕，空间仍然存在
                X 结束态：代码执行完毕，空间被回收

3、CPU调度任务规则（进程调度算法）

1、一个任务执行完毕后如何选择下一个

2、常见的进程调度算法

先来先执行，后来后执行

高优先级调度算法

时间片轮转调度算法

时间片：CPU在某个进程任务中执行的一段时间

多级队列反馈

负载均衡调度算法

4、进程相关接口

1、fork

man 2 fork
pid_t fork(void);
功能：
创建一个子进程
参数：
缺省
返回值：
成功在父进程中返回创建的子进程的PID
在子进程中返回0
失败返回-

2、exit

man 3 exit
void exit(int status);
功能:
刷新缓存区，并让进程结束
参数：
status:进程结束的状态
返回值：
缺省
man 2 _exit
void _exit(int status);
功能：
进程直接结束
参数：
status:进程结束的状态
返回值：
缺省

6、进程的消亡

1、什么是僵尸进程

进程执行结束，空间没有被回收，就会成为僵尸进程

2、如何避免产生僵尸进程

让父进程先结束，子进程会成为孤儿进程，被init进程收养，子进程结束时，

init进程回收子进程空间
子进程结束，父进程回收子进程空间（wait或者waitpid回收子进程空间）