Linux--随笔(一) -- 进程概念 ( 重要 )

冯诺依曼体系结构

结构决定算法
输入设备 -- 存储器( 内存 ) -- 输出设备
中央处理器 , ( 运算器 , 控制器 )
在数据层面上CPU只能和内存打交道 , 外设不能直接和CPU沟通 , ( 所有设备只能直接和内存打交道 )

操作系统

操作系统是一个搞管理的软件 ( 提供更好的执行环境 )
操作系统是一个完整的系统 , 要使用其功能必须以接口的形式使用将操作系统的接口调用称为系统调用
计算机管理硬件 1.描述起来 ,用struct结构体 2.组织起来,用链表或者其他更高效的数据结构

系统调用和库函数

使用shell外壳 ,lib,部分指令对系统调用进行适度封装,从而形成了库,有利于上层用户或开发者进行二次开发

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进程基本概念 (先描述后组织)

描述进程--PCB ( PCB里包含了进程的所有信息 )

Linux操作系统下PCB为 : task_struct
(重要) 如何查看 PID 查看系统进程状态ps aux、ps axj , ps aux | grep 进程名、ps axj | grep 进程名加上过滤进程信息查看 ps aux | grap test | grap -v grap

task_struct

PID ( 标识符 ) :描述本进程的唯一标识符通过调用getpid()得到PID;
状态 : R状态--R状态仅表示该进程允许被放在CPU上运行,不一定被运行,等待运行 CPU将所有的R状态从PCB中拿出来,按照优先级存放在调度队列中 S状态--睡眠状态 : 意味着进程在等待事件完成 ( 比如 Sleep() 函数 )
优先级
程序计数器( PC指针 寄存器 ) : 存放即将被执行的下一条指令的地址
上下文数据 : 将正在执行进程这中的数据保存在PCB中 ( 便于恢复 )
进程切换必须要保存 / 恢复硬件上下文数据
时间片 : 是一个进程,占有CPU资源的一个基本单位,当一个进程在一段时间内没有结束,会将该进程强行剥离出来
并发 : 在一个时间段内,多个内容同时推进

组织进程--( 所有运行在系统里的进程都已task_struct链表的形式存在内核中 ) ( 刚好的去管理 )

查看进程

进程信息可以通过 /proc 系统文件进行查看,如果要查看某个文件的进程信息, ls /proc/(文件名)
同样也可以使用top和ps用户技工具获取 ( ps aux | (管道) grep (过滤) test (文件名) | grep -v grep ) top ( 动态查看进程信息 )

系统调用

getpid获取当前进程号，getppid获取当前进程父进程进程号
进程id ( PID ) 每执行依次就会改变
父进程id ( PPID ) 不会改变
一个父进程可以有多个子进程 ,一个子进程只有一个父进程

创建进程 -- fork 头文件 #include <sys/type.h>

fork有两个返回值 ( 为父进程返回子进程PID , 给子进程返回0 , 若失败子进程返回-1 )

在调用fork之前有一个执行流, fork之后父子进程共享,系统多一个进程,在return之前有两个执行流

fork创建子进程,父进程代码共享,但是数据是私有的, 进程运行时是有独立性的 ( 代码(只读),数据,结构体(PCB) 进程间独立 ) , 所有父子进程创建后,父子进程代码共享, PCB和数据是独立的

fork一般情况下要使用if进行分流 ,
分流之后父子进程执行各自的代码块

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
int main()
{
         int ret=fork();
         if(ret<0){
                 perror("fork");
                 return 1;
         }
         else if(ret==0) {
                 printf("I am child : %d!, ret : %d\n",getpid(),ret);
         }
         else{
                 printf("I am father : %d, ret : %d\n",getpid(),ret);
         }
         sleep(1);
         return 0;
 }