- 进程
- 正在运行的程序，其运行过程中需要消耗内存和CPU
- 程序和进程的区别
- 程序：
- 静态的数据集合，存储在硬盘空间
- 程序运行起来可以产生进程（一个程序可以产生多个进程）
- 进程：
- 是一个程序动态执行的过程，需要消耗内存和CPU
- 一个进程中可以执行多个程序
- 进程具备动态生命周期，从产生到调度再到消亡
- 进程的产生
- 进程产生时，操作系统会为其分配0-4G的虚拟内存空间
- 虚拟内存空间的3-4G为内核空间
- 栈区 （保存局部变量、保存函数的形参和返回值、保存函数的调用关系（保护现场恢复现场））
- 堆区 （由开发人员手动分配、使用完要手动释放）
- 数据区：
- 数据段 （已初始化的全局变量、已初始化的静态变量）
- bss段 （未初始化的全局变量、未初始化的静态变量（static）--->bss段初始时按位清0）、
- 字符串常量区 （保存字符串常量）
- 文本区 （存放指令代码、存放常量）
- 父进程：产生子进程的进程称为父进程
- 子进程：父进程产生出来的新进程即为该父进程的子进程
- 进程的调度
- CPU ：数据处理速度快
- CPU调度算法
- 时间片轮转 ：每个进程分配固定时间片，时间到就切换到下一个
- 先来先服务 ：按照进程到达就绪队列的顺序分配CPU
- 最短作业优先 ：选择预计执行时间最短的进程优先执行
- 优先级调度 ：每个进程分配一个优先级，优先级高的先执行
- 进程的状态
- 操作系统进程的三态图
- 就绪态（ready）
- 进程已获得除CPU外的所有必要资源
- 等待被调度程序选中获得CPU执行权
- 系统中可能有多个进程处于就绪状态，形成就绪队列
- 运行态（running）
- 进程获得CPU，正在执行
- 单CPU系统中，任一时刻只有一个进程处于运行状态
- 多核系统中，可能有多个进程同时处于运行状态
- 阻塞态（blocked/waiting）
- 进程因等待某种事件（如I/O完成、信号量等）而暂停执行
- 即使CPU空闲，该进程也无法运行
- 可能有多个阻塞队列，按等待事件类型分类
- 状态转换
- 就绪--->运行
- 触发条件：被进程调度程序选中
- 动作：分配CPU，开始执行
- 运行--->就绪
- 运行--->阻塞
- 触发条件：
- 请求I/O操作
- 等待资源/事件（如等待信号量）
- 执行了阻塞式系统调用
- 动作：主动放弃CPU，进入相应等待队列
- 阻塞--->就绪
- 触发条件：等待的事件发生（如I/O完成）
- 动作：从等待队列移出，插入就绪队列
- Linux进程状态
- 进程的消亡
- 进程相关的命令
- PID ：进程的ID号
- PPID ：父进程的ID号
- 进程查看命令
- ps（Process Status)
- ps -aux | grep /a.out
- | 管道：前面命令的输出作为后面命令的输入
- grep ：字符串查找，在输入中查找和后面字符串相关的数据
- top（动态进程监控）
- 进程树查看
- 进程相关编程
- 进程创建
- fork ：pid_fork(void)
- 功能：创建当前进程的子进程，子进程拷贝父进程的代码段、数据段、堆栈段，拷贝父进程PCB（进程控制块）中的部分内容：PID不拷贝
- 注意：
- 子进程完完整整拷贝父进程0-3G虚拟内存空间
- 父子进程栈区、数据区、文本区、堆区完全独立，数据不共享
- 要想共享数据，需要使用进程间通信方式实现
- 返回值：
- 父进程中返回子进程PID
- 子进程中返回0
- 出错返回-1
- 进程调度（操作系统完成）
- 进程终止
- 正常终止方式：
- return
- void exit(int status); void _exit(int status)
- exit(0)：正常退出
- exit(非0)：由于进程产生了某种问题，需要主动退出程序
- 回收资源空间
- wait（）、waitpid（）
- 僵尸进程：进程退出后，但其资源空间未被父进程回收
- 如何避免僵尸进程产生：
- 子进程退出后，父进程及时为其回收资源空间
- 杀死父进程，让该进程成为一个孤儿进程，结束时被操作系统中的系统进程回收（init进程会自动回收）
- 孤儿进程：父进程先消亡，其对应的子进程成为一个孤儿进程，会被系统进程所收养（守护类的进程）
