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day27- 系统编程之进程

news 来源：原创 2025/5/24 11:08:49

一、补充

1.1 sprintf函数

sprintf函数打印到字符串中（要注意字符串的长度要足够容纳打印的内容，否则会出现内存溢出），而printf函数打印输出到屏幕上。sprintf函数在我们完成其他数据类型转换成字符串类型的操作中应用广泛
int sprintf( char *buffer, const char *format [, argument,…] );
除了前两个参数固定外，可选参数可以是任意个。buffer是字符数组名；format是格式化字符串（像：”%3d%6.2f%#x%o”）

可以控制精度

                char str[20];
                double f=14.309948;
                sprintf(str,”%6.2f”,f);

可以将多个数值数据连接起来
        char str[20];
        int a=20984,b=48090;
        sprintf(str,”%3d%6d”,a,b);
        str[]=”20984 48090”

可以将多个字符串连接成字符串
char str[20];
char s1[5]={‘A’,’B’,’C’};
char s2[5]={‘T’,’Y’,’x’};
sprintf(str,”%.3s%.3s”,s1,s2);

二、基础概念

2.1 进程

进程是一个程序执行的过程，会去分配内存资源，cpu的调度

作用：让操作系统并发执行，希望在短的时间内，多个任务同时进行

pcb：

    vim -t
   task_struct

一个结构体，process control block            print circuit board

线程号

PID,进程标识符
   当前工作路径 chdir //了解
   umask 0002 //了解
   进程打开的文件列表文件IO中有提到
   信号相关设置处理异步io，
   用户id，组id
   进程资源的上限
   ulimit -a，显示资源上限。

2.2 进程与程序的区别

程序:静态
       存储在硬盘中代码，数据的集合
进程:动态
       程序执行的过程,包括进程的创建、调度、消亡
       .c ----> a.out-----> process(pid)
   1）程序是永存，进程是暂时的
   2）进程有程序状态的变化，程序没有
   3）进程可以并发，程序无并发
   4）进程与进程会存在竞争计算机的资源
   5）一个程序可以运行多次，变成多个进程
       一个进程可以运行一个或多个程序
内存的分布：

        0-3G,是进程的空间，3G-4G是内核的空间,虚拟地址
虚拟地址 * 物理内存和虚拟内存的地址映射表 1page=4k

MAP共享库

        Stack栈

heap堆

data数据

code代码段

进程分类：
       1、交互式进程
       2、批处理进程 shell脚本
       3、守护进程

进程的状态：
3个状态，就绪→执行态→阻塞（等待，睡眠）基本操作系统

2.3 进程的调度

man -k //模糊搜索

实时操作系统：规定时间内完成

分时操作系统：尽量在规定时间内完成（如Linux、Windows等）

后台任务

先来先服务

时间片轮转

宏观并行
微观串行

三、进程命令

1.ps aux 查看进程相关信息

|less 屏满等待

|grep 51283 51283为进程的PID，寻找该PID

pstree -p 查看进程树，显示PID

2.top 根据CPU占用率查看进程相关信息

3.kill和killall发送一个信号
kill -2 PID 15
发送信号+PID对应的进程，默认接收者关闭

-2 委婉提醒关闭

-9强制关闭

   killall -9 进程名
   发送信号进程名对应的所有进程
   killall a.out

四、相关函数

4.1 fork函数

pid_t fork()； 叉子
         一次调用，会返回两次。

            子进程先运行还是父进程先进程，顺序不确定
   变量不共享：
            子进程复制父进程的0到3g空间和父进程内核中的PCB，但id号不同。
   功能：

通过该函数可以从当前进程中克隆一个同名新进程。
            克隆的进程称为子进程，原有的进程称为父进程。
            子进程是父进程的完全拷贝。
            子进程的执行过程是从fork函数之后执行。

子进程的id号肯定比父进程的id号大

   子进程与父进程具有相同的代码逻辑。

   返回值：int 类型的数字。
           在父进程中：成功返回值是子进程的pid号 >0
                       失败返回-1；
           在子进程中：成功返回值 0
                       失败无

4.2 getpid函数

pid_t getpid(void);
功能:获得调用该函数进程的pid
参数:缺省
返回值: 进程的pid

4.3 getppid函数

pid_t getppid(void);
功能:获得调用该函数进程的父进程pid号
参数: 缺省
返回值: 返回父进程id号

五、中断

父子进程的关系：
        子进程是父进程的副本。子进程获得父进程数据段，堆，栈，正文段共享。

写时复制：提高运行效率；
        在fork之后，一般情况那个会先运行，是不确定的。如果非要确定那个要先运行，需要IPC机制。

   区别：
   1）fork的返回值
   2）pid不同

进程退出的8种情况：

主动退出：

1）main 中return
   2）exit()， c库函数，会执行io库的清理工作，关闭所有的流，以及所有打开的文件。已经清理函数（atexit）。
   3）_exit,_Exit 会关闭所有的已经打开的文件，不执行清理函数。
   4)   主线程退出
   5）主线程调用pthread_exit

异常终止：
   6）abort()//禁止应用层调用
   7）signal kill pid
   8)最后一个线程被pthread_cancle

线程属于进程的一部分，进程工作时，最少有一个线程