Linux进程概念（二）
文章目录
- 进程
- 基本概念 课本概念
- 描述进程-PCB
- task_struct-PCB的一种
- task_ struct内容分类
- 组织进程
- 查看进程
- 通过系统调用获取进程标示符
- 通过系统调用创建进程-fork初识
进程
基本概念 课本概念
一个已经加载到内存中的程序，叫做进程（任务）。
程序的一个执行实例，正在执行的程序等
进程=内核PCB数据结构对象（描述你这个进程的所有的属性值）+你自己的代码和数据
文件本来是在磁盘中的，但是运行起来之后，是cpu在跑，所以一定会加载到内存中。
一个操作系统，不仅仅只能运行一个进程，可以同时运行多个进程。
所以，操作系统必须得将进程管理起来！先描述，再组织。
人是通过属性认识一个事物或者一个对象的，当属性够多时，这一堆属性的集合就是目标对象。
描述进程-PCB
在任何一个进程加载到内存的时候，形成真正的进程，操作系统要先创建进程（进程属性）的结构体对象
– PCB（进程属性的集合），process ctrl block – 进程控制块
Linux操作系统下的PCB是: task_struct。
根据进程的PCB类型，为该进程创建对应的PCB对象
操作系统只对你的PCB做管理，不对你的代码和数据做管理。
task_struct-PCB的一种
在Linux中描述进程的结构体叫做task_struct。
task_struct是Linux内核的一种数据结构，它会被装载到RAM(内存)里并且包含着进程的信息。
PCB -> task_struct 结构体，里面包含进程得所有属性。
Linux内核中，最基本的组织进程task_struct的方式，采用双向链表组织的。(但不仅仅是双向链表)
task_ struct内容分类
标示符: 描述本进程的唯一标示符，用来区别其他进程。
状态: 任务状态，退出代码，退出信号等。
优先级: 相对于其他进程的优先级。
程序计数器: 程序中即将被执行的下一条指令的地址。
内存指针: 包括程序代码和进程相关数据的指针，还有和其他进程共享的内存块的指针
上下文数据: 进程执行时处理器的寄存器中的数据。
I／O状态信息: 包括显示的I/O请求,分配给进程的I／O设备和被进程使用的文件列表。
记账信息: 可能包括处理器时间总和，使用的时钟数总和，时间限制，记账号等。
组织进程
可以在内核源代码里找到它。
所有运行在系统里的进程都以task_struct链表的形式存在内核里。
查看进程
进程的信息可以通过 /proc 系统文件夹查看
大多数进程信息同样可以使用top和ps这些用户级工具来获取
grep通过管道筛选关键字process，grep也是一个进程，
筛选进程的时候，grep筛选process时也带了process关键字，所以也被筛选进去了。
如果不想要grep，加上-v , 反向匹配
正在运行的进程。
暂停之后，就没有这个进程了
重启进程之后，进程的PID就不一样了。（PID会重新分配）
cwd : current work dir ,当前进程的工作目录。
在运行这个代码时，PCB就将这个路径的属性记录下来了。
如果要创建一个文件，那就是在当前目录下创建。
因为进程PCB记录的是在当前路径。
exe 就是在执行这个目录的这个文件。
默认在log.txt前面加上了 cwd/log.txt
暂停进程除了用ctrl+c外，还可以用kill
通过系统调用获取进程标示符
进程id（PID）
getpid的值与进程的pid值一样，可以用getpid获得当前进程的pid。
当进程取消后，就查不到进程了。
再次启动进程，pid就会变化。
父进程id（PPID）
重启进程后，pid改变了，但是ppid没有变
bash 命令行解释器，核心：帮助获取用户的输入，帮助用户进行命令行解释。
当我们每次重新登陆XShell时，Linux都会帮我们重新创建一个bash进程。
指令对应的进程就是bash进程的子进程。命令行出问题只会影响子进程。
通过系统调用创建进程-fork初识
运行 man fork 认识fork
fork之前只有一个执行流，fork之后就有两个执行流了。
fork有两个返回值
如果成功了，父进程返回子进程的pid，0返回给子进程；
如果失败了，-1返回给父进程，没有子进程被创建。
id==0 id>0同时满足，还有两个死循环在同时跑。
父进程就是它自己，新创建的子进程就是它的分支。
./运行程序 – 指令级别
fork() – 代码层面
1.为什么fork要给子进程返回0，给父进程返回子进程的pid？
返回不同的返回值，是为了区分不同的执行流，让不同的执行流执行不同的代码块。
一般而言，fork之后的代码父子共享。
（父子进程代码共享，数据各自开辟空间，私有一份（采用写时拷贝））
父进程返回子进程的pid就是为了用来标定子进程pid的唯一性。（在多个子进程的情况下，明确控制哪个子进程）
2.一个函数是如何做到返回两次的？如何理解？
return 之前子进程创建完了，也允许被CPU调度了，return语句代码父子共享，所以父和子分别执行return语句。
3.一个变量怎么会有不同的内容？如何理解？
任何平台，进程在运行的时候，是具有独立性的！
（例如，开启了QQ和微信进程，但是QQ进程崩溃，不会影响微信进程）
数据可能被修改，不能让父进程和子进程共享同一份数据！
代码共享，是因为代码不会被修改，双方只对代码进行读取，所以不会对运行产生影响。
子进程可以拷贝一份父进程的数据，修改就可以只修改自己的数据，
但是拷贝出来的数据，子进程可能绝大部分不会访问和修改，使用率低，浪费资源。
子进程刚创建出来，父子进程代码和数据都是被共享的，
但是子进程尝试要改父进程的数据时，操作系统重新开辟一块空间，
子进程在新开辟的空间去写入和修改。
写入或者修改多少，就开辟多少空间。（数据层面的写时拷贝）
父子进程代码共享，数据各自开辟空间，私有一份（采用写时拷贝）
4.fork函数究竟是在干什么？干了什么？
创建子进程：系统中多了一个进程。
填充PCB的内容。父和子指向同一代码块。
fork之后，父子进程代码共享 – 代码是不可以被修改的。
我们为什么要创建子进程呢？
为了让父和子执行不同的事情！需要想办法让父和子执行不同的代码块！
让fork具有不同的返回值。
fork 之后通常要用 if 进行分流
如果父子进程被创建好，fork()往后，谁先运行呢？
这个用户是干预不了的，谁先运行由调度器决定，所以是不确定的。
调度器：挑选一个进程放到CPU上运行，对于数据结构的查找的一套算法。（公平调度）
通过创建子进程完成的，bash如何创建？fork();
– 让子进程执行解释新命令 ， bash继续接受用户的输入，打印提示符，继续命令行解释。
