[ linux-系统 ] 进程概念与基本操作
1.进程的概念
1. 什么是进程？
进程是一个运行中的程序。当可执行文件被加载到内存中时，该程序就成为了一个进程。
2. 多进程管理
操作系统中可能同时存在大量的进程吗？当然可以
操作系统需要管理这些进程，以确保系统资源（如CPU时间、内存等）合理分配。管理进程的本质是对进程数据的管理。
我们需要 先描述再组织。
所以，当一个程序加载到内存时，操作系统做的不仅仅只是把代码和数据加入到内存，
还要管理进程，创建对应的数据结构。
Linux 操作系统的内核是 C 语言写的，描述时就用到struct
2.描述进程--PCB
在操作系统中，用于描述进程的结构体称为进程控制块PCB(process control block)。在Linux中，这种结构体称为 task_struct。
task_struct 的结构
struct task_struct {volatile long state;void *stack;atomic_t usage;unsigned int flags; unsigned int ptrace;unsigned long ptrace_message;siginfo_t *last_siginfo; int lock_depth; // ... 其他属性
};
task_struct包含进程的所有属性数据，如进程状态、优先级、程序计数器、内存指针、上下文数据、I/O状态信息和记账信息等。
操作系统对进程的管理，最终变成了对链表的增删查改。
什么是进程？目前为止我们可以总结成：进程 = 可执行程序 + 该进程对应的内核数据结构
操作系统不相信任何人的，不会直接暴露自己的任何数据结构，代码逻辑，其他数据相关的细节。
想做系统是通过 系统调用 的方式，对外提供接口服务的。
下面我们将来学习一些系统接口
3. 进程查看与管理
1.使用指令查看进程
先创建一个死循环进行测试
在另一个终端输入以下指令，可以看到进行中的程序./myproc
按ctrl + c结束程序，再输入指令发现进程也结束了，看不到./myproc
通过指令如 ps 和 top 可以查看系统中的进程信息。例如，使用 ps aux 可以显示系统中所有的进程
若需查看特定进程，可以使用 grep 过滤：
2.通过系统调用获取进程标示符
系统调用getpid()，返回当前进程ID
杀掉一个进程还可以用kill命令 kill -9 + 进程ID
/proc 查看进程信息
在 Linux 系统中，/proc 是一个非常重要的伪文件系统(内存级别)，不是磁盘文件，也被叫做 “进程文件系统”。它的作用是提供内核数据结构的接口，让用户可以通过文件的形式访问系统进程和内核的信息，而不需要直接与内核进行交互
如下图，我们运行myproc.c，在proc目录里就创建了一个文件夹，名字就是./myproc的进程ID
文件夹里记录这myproc的所有进程信息
在 Linux 系统中，当这个程序已经运行起来的时候，删掉可执行程序，依然可以继续运行，因为已经被加载到内存中
exe:通过这个链接，能够确定进程当前运行的是哪个程序。(指出进程对应的可执行程序的磁盘文件)
cwd: 当前工作目录(指出进程当前的工作路径)
理解CWD(理解当前路径)
CWD（Current Working Directory）是一个指向进程当前工作目录的符号链接。通过该链接可以确定进程当前正在操作的目录路径。
看以下代码，我们在学习C语言时，文件创建fopen后面如果不带路径，就在默认路径下创建
所谓的当前路径是什么呢？其实是当前进程所在的路径(CWD)
进程会自己维护，进程会知道自己的工作路径在哪里
可以通过chdir改变当前工作路径
3.ppid
在linux系统中，启动之后，新创建任何进程的时候，都是由自己的父进程创建的！
系统调用getppid获取父进程，发现ppid不变，我们的程序myproc是由-bash创建的
bash是Linux系统中最常用的命令行解释器（shell）所以我们在命令行中创建的进程都是bash做的(命令行中，执行程序/命令，本质是bash的进程，创建子进程，由子进程执行我们的代码)
4.使用系统调用，创建进程
fork创建子进程
运行以下代码，发现fork()之后，printf打印了两次
说明有两个执行流，父进程和子进程
执行以下代码，看fork函数的返回值：
- 返回值决定当前执行环境：
- 子进程：返回
0 - 父进程：返回子进程的 PID（正整数）
- 失败：返回
-1（如内存不足或进程数达到上限）
- 子进程：返回
上面代码if和else if 为什么会同时成立？
原因：fork()的 机制
fork() -> 两个进程 -> 父子关系 -> 一般而言，代码父子共享，但是数据各自私有一份
我们的程序myproc.c第一次从磁盘加载到内存，操作系统为它创建PCB ， 当代码执行到fork()时，
为什么代码共享？因为子进程并没有二次加载
新创建进程，操作系统也要为它创建PCB，父进程和子进程的区别在于父进程从磁盘中加载代码和数据，新创建的子进程并没有从磁盘中加载代码和数据，而进程=内核数据结构+代码和数据，子进程只有内核数据结构，子进程从父进程中加载代码和数据，子进程和父进程共享一份代码
验证数据各自私有
先看以下代码对于同一份全局变量，父进程只读不做修改，子进程做修改，观察结果
父进程的gval=0,子进程的gval不断变化
说明：进程具有很强的独立性，多个进程之间，运行时，互不影响，即便是父子进程
返回的本质，就是向指定变量进行写入返回值数据
打印的本质，就是读取