嵌入式学习day25 Linux

进程基本概念:
1.进程:
    程序：存放在外存中的一段数据组成的文件
    进程：是一个程序动态执行的过程,包括进程的创建、进程的调度、进程的消亡

2.进程相关命令:
    1.top 
      动态查看当前系统中的所有进程信息（根据CPU占用率排序）

        PID:唯一识别进程的ID号（>0）
        优先级:Linux系统中数据高,优先级高（-20 - 19）  Windows系统中数值高,优先级高
        进程状态: 
            R   运行态/就绪态
            S   睡眠态/可唤醒等待态
            D   不可唤醒等待态
            T   暂停态
            Z   僵尸态
            X   结束态

        q退出 

    2.nice
      以指定优先级来运行进程

      示例:
        nice -n 优先级 要执行的集成任务

      renice 
      重新设定一个正在运行的进程的优先级
      
      示例:
        renice -n 优先级 进程PID 

    3.kill
      杀死指定的进程任务

      示例:
        kill -9 进程PID 

      killall 
      杀死进程名对应的所有进程任务

      示例:
        killall -9 进程名 

    4.ps -ef 
      查看当前时刻所有进程的信息

      PPID:父进程的ID号 

      ps -ef | grep a.out 

    5.pstree
      查看进程树关系

    6.ps -aux 
      查看当前时刻的进程信息

    7../a.out &
      将a.out任务放在后台执行
    
    8.jobs
      查看一个终端下后台执行的所有任务
    
    9.fg 编号
      将后台任务放到前台执行

3.进程的创建
    32bits

    一个进程在运行时,操作系统会为该进程分配 0 - 4G 虚拟内存空间,分为文本段、数据段、系统数据段

    文本段:
      也称为文本区,存放代码和指令
    
    数据段:
      也称为数据区,可以细分为:
            1.字符串常量区
            2.未初始化全局变量/静态变量
            3.已初始化全局变量/静态变量 
    
    系统数据段:
      包含堆区和栈区

   进程的虚拟内存空间：

4.进程中虚拟地址和物理地址的关系
    1. 0 - 4G虚拟内存空间只有一个，由进程轮流使用
    2. 实际物理地址中每个进程空间独立
    3. 通过MMU内存映射单元,单一个进程执行时,将物理地址中的数据加载到虚拟地址中运行

进程的物理内存地址

5.进程的调度:
    1.常见的调度算法:
      1.先来先执行,后来后执行
      2.高优先级调度算法
      3.时间片轮转调度算法
      4.多级队列反馈调度算法
      5.负载均衡调度算法

      时间片:
        1.CPU在一个任务中的运行时间称为一个时间片

    2.宏观并行,微观串行。  宏观上三个进程同时执行，微观上进程一  ->  进程二  ->  进程三

进程一执行一段时间，保护现场后再执行进程二，..........最后进程一恢复现场继续执行。

3.进程的状态:
        R     运行态、就绪态 
        S     睡眠态/可唤醒等待态 
        D     不可唤醒等待态 
        T     暂停态
        Z     僵尸态
        X     结束态

6.进程相关函数接口:

    1.进程的创建 
      fork 
      pid_t fork(void);
      功能:
        创建一个子进程,新创建的进程称为原来进程的子进程,原来的进程称为新进程的父进程
      参数:
        void 缺省
      返回值:
        成功子进程返回0 
        父进程返回子进程的PID 
        失败返回-1 

       父进程调用fork创建子进程,子进程拷贝父进程的文本段、数据段、系统数据段  

      getpid
      pid_t getpid(void);
      功能:
        获得调用进程的PID号（当前进程的ID号）
      
      getppid
      pid_t getppid(void);
      功能:
        获得调用进程的PPID（父进程的ID号）

 2.exit
    void exit(int status);
    功能:
      让进程结束
    参数:
      status:进程结束的状态
    返回值：
      缺省

    exit在主函数中使用和return效果一致
    exit会刷新缓存区

    _exit
    void _exit(int status);
    功能:
      让进程直接结束
    参数:
      status:进程结束的状态
    返回值:
      缺省

7.进程的消亡
  1.僵尸进程：
    进程代码执行结束,空间没有被回收,称为僵尸进程
  2.如何避免产生僵尸进程?
    1.让父进程先结束
    2.让父进程回收子进程空间

  3.孤儿进程:
      进程的父进程先结束,此时该进程称为孤儿进程,被系统进程收养,进程再结束时,会被系统进程回收进程空间

8.wait 
  pid_t wait(int *wstatus);
  功能:
    回收子进程空间，直到子进程结束，父进程才结束
  参数：
    wstatus:存放子进程结束状态空间的首地址
  返回值:
    成功返回回收到的子进程PID
    失败返回-1 

  1.wait函数具有阻塞功能
  2.wait函数具有同步功能

  WIFEXITED(wstatus)
  进程是否正常退出 

  WEXITSTATUS(wstatus)
  进程结束状态值

  WIFSIGNALED(wstatus)
  进程是否被信号杀死

  WTERMSIG(wstatus)
  获得杀死进程的信号编号