进程IO之 进程

一、进程相关概念

1.什么是进程

程序：静态的，编译好的可执行文件，存放在磁盘中的指令和数据的集合

进程：动态的，是程序的一次执行过程，是独立的可调度的任务

2.进程的特点

（1）对32位系统，系统会为每个进程分配0~4G的虚拟空间，其中，0~3G（用户空间）是每个进程独有的，3~4G（内核空间）是所有进程共有

      进程间通信：通过内核空间

(2)  CPU调度进程时会给进程分配时间片(几毫秒~十几毫秒)，当时间片用完后，cpu再进行其他进程的调度，实现进程的轮转，从而实现多任务的操作。(没有外界干预的情况下怎么调度进程是CPU随机分配的 )

（3）进程控制块task_struct(了解)

● 进程控制块pcb:包含描述进程的相关信息

● 进程标识PID：唯一的标识一个进程

                主要进程标识：

                进程号（PID: Process Identity Number）

                父进程号：（Parent Process ID: PPID）

● 进程用户

● 进程状态、优先级

● 文件描述符（记录当前进程打开的文件）

3.进程段

Linux中的进程大致包含三个段：

数据段：存放的是全局变量、常数以及动态数据分配的数据空间(如malloc函数取得的空间)等。

正文段：存放的是程序中的代码

堆栈段：存放的是函数的返回地址、函数的参数以及程序中的局部变量 （类比内存的栈区）

4.进程分类

 交互进程：该类进程是由shell控制和运行的。交互进程既可以在前台运行，也可以在后台运行。 该类进程经常与用户进行交互，需要等待用户的输入，当接收到用户的输入后，该类 进程会立刻响应，典型的交互式进程有：shell命令进程、文本编辑器等

批处理进程：该类进程不属于某个终端，它被提交到一个队列中以便顺序执行。

守护进程：该类进程在后台运行。它一般在Linux启动时开始执行，系统关闭时才结束。

               （使用top命令查看进程信息时，tty字段为?的进程）

 5.进程状态

                      

6. 进程状态切换

           

 7.进程相关命令

补充优先级调度

根据进程的优先级进行调度，优先级高的进程先执行。

两种类型：

1.  非剥夺式（非抢占式）优先级调度算法。当一个进程正在处理上运行时，即使有某个更为重要或紧迫的进程进入就绪队列，仍然让正在进行的进程继续运行，直到由于其自身原因而主动让出处理机（任务完成或等待事件），才把处理机分配给更为重要或紧迫的进程。

2.  剥夺式（抢占式）优先级调度算法。当一个进程正在处理机上运行时，若有某个更为重要或紧迫的进程进入就绪队列，则立即暂停正在运行的进程，将处理机分配给更重要或紧迫的进程。

二、进程函数接口

1.创建进程 fork()

 #include <sys/types.h>#include <unistd.h>/*
功能：创建子进程
返回值：   成功：父进程-->返回子进程进程号子进程-->返回0失败：父进程-->返回-1，并设置errno子进程并未创建*/
pid_t fork(void);

特点：

1）子进程几乎拷贝了父进程的全部内容。包括代码、数据、系统数据段中的pc值、栈中的数据、父进程中打开的文件等；但它们的PID、PPID是不同的。

2）父子进程有独立的地址空间，互不影响；当在相应的进程中改变全局变量、静态变量，都互不影响。

3）若父进程先结束，子进程成为孤儿进程，被init进程收养，子进程变成后台进程。

4）若子进程先结束，父进程如果没有及时回收资源，子进程变成僵尸进程（要避免僵尸进程产生）