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基本概念

PCB 

task_struct

task_struct内容分类

组织进程

查看进程

查看正在运行的进程信息

获取pid和ppid

创建子进程

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基本概念

        一个已经加载到内存中的程序，叫做进程，正在运行的程序，叫做进程，进程是担当分配系统资源（CPU时间、内存）的实体。

        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，因此操作系统必须将进程管理起来，如何管理进程呢？先描述，再组织

        任何一个进程，在加载到内存的时候，形成真正的进程时，要先创建描述进程（属性）的结构体对象--PCB（进程控制块）。

需要注意的是，PCB不等于进程，PCB只是操作系统用来描述进程的所有属性值。

进程 = 内核PCB数据结构对象+代码和数据

PCB 

进程信息被放在一个叫做进程控制块的数据结构中，可以理解为进程属性的集合。Linux操作系统下的PCB是：task_struct。

task_struct

• task_struct是PCB的一种，Linux中描述进程的结构体叫做task_struct；
• task_struct作为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

task_struct内容分类

• 标识符：描述本进程的唯一标识符，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：可能包括处理器的时间总和，使用的时钟数总和，记帐号等
• 其他信息

组织进程

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

查看正在运行的进程信息

查看进程信息除了上述通过/proc方法，还可以通过ps命令查看正在运行的进程信息

ps的本质就是遍历这个task_struct链表，格式化输出进程信息 。

获取pid和ppid

当进程想获取自己的PID，必须通过系统调用接口 getpid()，返回值是pid_t（也就是一个无符号整数）。

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

//获取自己的pid

pid_t getpid(void);

//获取父进程的pid

pid_t getppid(void);

创建子进程

 #include <unistd.h>

pid_t fork(void);

• 如果创建成功了，给父进程返回子进程的pid，给子进程返回0；
• 如果创建失败了，给父进程返回-1。

可以通过如下代码进行理解：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>

int main()
{
    pid_t id=fork();
    if(id==0)
    {
        //子进程
    }
    else if(id>0)
    {
        //父进程
    }
    else{
        //error
    }
    return 0;
}

fork之后通常需要使用if进行分流

1、为什么fork要给子进程返回0，给父进程返回子进程pid？

返回不同的返回值，是为了区分，让不同的执行流，执行不同的代码块。一般而言，fork之后的代码父子进程共享。

给子进程返回0，是为了区分子进程跟父进程。

给父进程返回子进程是为了区分不同的子进程，方便后续的对子进程控制。

2、一个函数是如何做到返回两次的？如何理解的？

fork也是一个函数，先创建子进程，在该函数内部return前，子进程已经被创建好了，因此子进程返回一次，父进程也返回一次。

3、id接收fork的返回值，怎么会有不同的内容？

父子进程代码共享，数据各自开辟空间，私有一份（写时拷贝）