【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 行） ?內(nèi)存中睡眠 （進(jìn)程正在睡眠并且處于內(nèi)存中，沒(méi)有被交換到 SWAP設(shè)備） ?就緒且換出 （進(jìn)程處于就緒狀態(tài)，但是必須把它換入內(nèi)存，內(nèi)核才能再次調(diào)度它進(jìn)行運(yùn)行） ?睡眠且換出 （進(jìn)程正在睡眠，且被換出內(nèi)存） 46 Linux進(jìn)程狀態(tài) ?被搶先 （進(jìn)程從內(nèi)核狀態(tài)返回用戶狀態(tài)時(shí)，內(nèi)核搶先于它，做了上下文切換，調(diào)度了另一個(gè)進(jìn)程，原先這個(gè)進(jìn)程就處于被搶先狀態(tài)） ?創(chuàng)建狀態(tài) （進(jìn)程剛被創(chuàng)建，該進(jìn)程存在，但既不是就緒狀態(tài)，也不是睡眠狀態(tài)，這個(gè)狀態(tài)是除了進(jìn)程 0以外的所有進(jìn)程的最初狀態(tài)） ?僵死狀態(tài) （進(jìn)程調(diào)用 exit結(jié)束，進(jìn)程不再存在，但在進(jìn)程表項(xiàng)中仍有記錄，該記錄可由父進(jìn)程收集）。 47 進(jìn)程控制 ?進(jìn)程控制中主要涉及到進(jìn)程的創(chuàng)建、睡眠和退出等 ?在 Linux中主要提供了 fork、 exec、 clone的進(jìn)程創(chuàng)建方法 ? sleep的進(jìn)程睡眠 ? exit的進(jìn)程退出調(diào)用 ?另外 Linux還提供了父進(jìn)程等待子進(jìn)程結(jié)束的系統(tǒng)調(diào)用 wait。 48 時(shí)間片 (time slice) ?內(nèi)核使用進(jìn)程來(lái)控制對(duì) CPU和其他系統(tǒng)資源的訪問(wèn)，并且使用進(jìn)程來(lái)決定在 CPU上運(yùn)行哪個(gè)程序，運(yùn)行多久以及采用什么特性運(yùn)行它。 ?內(nèi)核的調(diào)度器負(fù)責(zé)在所有的進(jìn)程間分配 CPU執(zhí)行時(shí)間，稱(chēng)為 時(shí)間片 (time slice)，它輪流在每個(gè)進(jìn)程分得的時(shí)間片用完后從進(jìn)程那里搶回控制權(quán)。 49 標(biāo)識(shí)號(hào) (pid) ? OS會(huì)為每個(gè)進(jìn)程分配一個(gè)唯一的整型 ID，做為進(jìn)程的 標(biāo)識(shí)號(hào) (pid)。 ?進(jìn)程除了自身的 ID外，還有 父進(jìn)程 ID(ppid) ?所有進(jìn)程的祖先進(jìn)程是同一個(gè)進(jìn)程，它叫做 init進(jìn)程 ， ID為 1 ? init進(jìn)程是內(nèi)核自舉后的一個(gè)啟動(dòng)的進(jìn)程。 init進(jìn)程負(fù)責(zé)引導(dǎo)系統(tǒng)、啟動(dòng)守護(hù)（后臺(tái)）進(jìn)程并且運(yùn)行必要的程序。 50 pstree命令查看進(jìn)程 51 ps命令查看進(jìn)程狀態(tài) 52 進(jìn)程號(hào)的獲取 getpid() ?進(jìn)程號(hào)的 pid可以分別通過(guò)函數(shù)getpid()獲得 ?父進(jìn)程號(hào) ppid可以分別 getppid()獲得 ?在程序中運(yùn)用這些函數(shù)，一定要加上相應(yīng)的頭文件，要加哪些頭文件，可以通過(guò) man命令 查詢(xún)。 53 54 小技巧 ?在程序中運(yùn)用這些函數(shù)，一定要加上相應(yīng)的頭文件，要加哪些頭文件，可以通過(guò) man命令 查詢(xún)。 55 Linux MAN命令 ? Linux下最通用的領(lǐng)域及其名稱(chēng)及說(shuō)明如下： ? 領(lǐng)域 名稱(chēng) 說(shuō)明 ? 1 用戶命令， 可由任何人啟動(dòng)的。 ? 2 系統(tǒng)調(diào)用， 即由內(nèi)核提供的函數(shù)。 ? 3 例程， 即庫(kù)函數(shù)。 ? 4 設(shè)備， 即 /dev目錄下的特殊文件。 ? 5 文件格式描述， 例如/etc/passwd。 ? 6 游戲 ? 7 雜項(xiàng)， 例如宏命令包、慣例等。 ? 8 系統(tǒng)管理員工具， 只能由 root啟動(dòng)。 ? 9 其他（ Linux特定的）， 用來(lái)存放內(nèi)核例行程序的文檔。 56 57 小技巧 2 ?在 vim的命令模式中，把光標(biāo)移到某個(gè)函數(shù)中，然后 按 K（ k大寫(xiě)）即可自動(dòng)查找到對(duì)應(yīng)的函數(shù)原型和需要的頭文件。例如 58 59 60 ?創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程的系統(tǒng)調(diào)用很簡(jiǎn)單 .我們只要調(diào)用fork函數(shù)就可以了 . include pid_t fork()。 ?當(dāng)一個(gè)進(jìn)程調(diào)用了 fork以后 ,系統(tǒng)會(huì)創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程 .這個(gè)子進(jìn)程和父進(jìn)程不同的地方： 僅僅子進(jìn)程ID和父進(jìn)程 ID不同 ,其它的都是完全一樣，即子進(jìn)程克隆 (clone)了父進(jìn)程 . 61 ?當(dāng)然創(chuàng)建 兩個(gè)一模一樣的進(jìn)程是沒(méi)有意義的 .為了區(qū)分父進(jìn)程和子進(jìn)程 ,我們必須跟蹤 fork的返回 值 . 當(dāng) fork調(diào)用失敗的時(shí)候 (內(nèi)存不足或者是用戶的最大進(jìn)程數(shù)已到 )fork返回 1,否則 fork的返回值有重要的作用 . ?對(duì)于父進(jìn)程 fork返回子進(jìn)程的 ID,而對(duì)于 fork子進(jìn)程返回 0. ?我們就是根據(jù)這個(gè)返回值來(lái)區(qū)分父子進(jìn)程的 . 62 小知識(shí) ?系統(tǒng)通過(guò)進(jìn)程標(biāo)識(shí)符來(lái)區(qū)分不同的進(jìn)程，進(jìn)程標(biāo)識(shí)符是一個(gè)非負(fù)正數(shù)，他在任何時(shí)刻都是唯一的，當(dāng)某個(gè)進(jìn)程結(jié)束時(shí)，他的進(jìn)程標(biāo)識(shí)符可以分配給另外一個(gè)新進(jìn)程。 ?系統(tǒng)將標(biāo)識(shí)符 0分配給 ——調(diào)度進(jìn)程 ?標(biāo)識(shí)符 1分配給 ——初始化進(jìn)程。 63 ?父進(jìn)程為什么要?jiǎng)?chuàng)建子進(jìn)程 ? ?前面我們已經(jīng)說(shuō)過(guò)了 Linux是一個(gè)多用戶操作系統(tǒng) ,在同一時(shí)間會(huì)有許多的用戶在爭(zhēng)奪系統(tǒng)的資源 .有時(shí)進(jìn)程為了早一點(diǎn)完成任務(wù)就創(chuàng)建子進(jìn)程來(lái)爭(zhēng)奪資源 . ?一旦子進(jìn)程被創(chuàng)建 ,父子進(jìn)程一起從 fork處繼續(xù)執(zhí)行 ,相互競(jìng)爭(zhēng)系統(tǒng)的資源 . ?有時(shí)候我們希望子進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行 ,而父進(jìn)程阻塞直 到子進(jìn)程完成任務(wù) .這個(gè)時(shí)候我們可以 調(diào)用 wait或者 waitpid系統(tǒng)調(diào)用 . 64 fork Function pid_t fork(void)。 ? The only way a new process is created by the Linux kernel is when an existing process call the fork function. This function is called once but returns twice. The return value in the parent is the process ID of the new child while the return value in the child is 0. (why?) ? Both the child and parent continue executing with the instruction that follows the call to fork. The child gets a copy of the parent’s data space, heap, and stack (except little information) (Copyonwrite). ? In general, we never know if the child starts executing before the parent or vice versa.（盡管 Linux內(nèi)核會(huì)有意選擇子進(jìn)程首先執(zhí)行） 65 fork函數(shù)返回值示意圖 66 小知識(shí) ? pid_t類(lèi)型即為進(jìn)程 ID的類(lèi)型。 ?事實(shí)上，在 i386架構(gòu)上（就是我們一般 PC計(jì)算機(jī)的架構(gòu)）， pid_t類(lèi)型是和 int類(lèi)型完全兼容的 ?我們可以用處理整形數(shù)的方法去處理 pid_t類(lèi)型的數(shù)據(jù)，比如，用 %d把它打印出來(lái)。 67 思考一下：輸入結(jié)果會(huì)是怎么樣的？ 68 for()函數(shù) ?對(duì)于沒(méi)有接觸過(guò) Unix/Linux操作系統(tǒng)的人來(lái)說(shuō)， fork是最難理解的概念之一， ?它 執(zhí)行一次卻返回兩個(gè)值 ，完全“不可思議”。 69 解釋 1 ?在語(yǔ)句 pid=fork()之前，只有一個(gè)進(jìn)程在執(zhí)行這段代碼，但在這條語(yǔ)句之后，就 變成 兩個(gè) 進(jìn)程在執(zhí)行了，這兩個(gè)進(jìn)程的代碼部分完全相同 ?將要執(zhí)行的下一條語(yǔ)句都是 if(pid==0)…… 。 ?兩個(gè)進(jìn)程中，原先就存在的那個(gè)被稱(chēng)作“父進(jìn)程”，新出現(xiàn)的那個(gè)被稱(chēng)作“子進(jìn)程”。 ?父子進(jìn)程的區(qū)別除了進(jìn)程標(biāo)志符（ process ID）不同外，變量 pid的值也不相同， pid存放的是 fork的返回值。 ?fork調(diào)用的一個(gè)奇妙之處就是它僅僅被調(diào)用一次，卻能夠返回兩次，它可能有三種不同的返回值： ?在父進(jìn)程中， fork返回新創(chuàng)建子進(jìn)程的進(jìn)程 ID； ?在子進(jìn)程中， f