进程控制

Linux进程

Linux是一个多进程多任务的操作系统。多用户是指多个用户可以在同一时间使用计算机；多任务是指Linux可以同时执行几个任务，Linux系统的一个重要特点就是可以同时启动多个进程。根据操作系统的定义：进程简单地讲就是操作系统资源管理的最小单位。

1. 进程的概念
   进程是操作系统资源分配的基本单位。要了解进程就需要将其与程序的概念区分开，下面详细介绍：
   **程序：二进制文件，在磁盘上，不占用系统资源（cpu,内存等支持操作系统运行的资源）
   **进程：抽象概念，占用系统资源，是系统资源分配的最小单位
   进程将程序从磁盘上加载到系统资源后cpu才开始执行
   总之：程序在磁盘上，但不占用系统资源；进程占用系统资源，但不在磁盘上；进程是动态的，程序是静态的；进程是运行中的程序，程序是一些保存在磁盘上的可执行代码。
   举例： 类比于剧本来看，一个剧本可以被导演成多种版本，那么一个程序也可以被加载为多个进程。

2. 进程标识
   Linux操作系统中，每一个进程都是通过唯一的进程ID标识的。进程ID是一个非负数，每一个进程除了ID外还有其他的标识信息，他们可以通过相关的函数来获得。这些函数的在unistd.h头文件中。
   获取进程各标识符的函数：
   pid_t getpid(id) 获得进程ID
   pid_t getppid(id) 获得进程父进程的ID
   pid_t getuid() 获得进程的实际用户ID
   pid_t geteuid() 获得进程的有效用户ID
   pid_t getgid() 获得进程的实际组ID
   pid_t getegid(id) 获得进程的有效组ID
   **实际用户ID（uid）: 标识运行该进程的用户。
   **有效用户ID（euid）: 标识以什么身份来运行进程。比如：某个普通用户A，运行了一个程序，而这个程序是以root的身份来运行的，这程序运行时就具有root权限。则实际用户ID就是A用户的ID，而有效用户ID是root用户ID。
   **实际组ID（gid）: 实际用户所属的组的ID。
   **有效组ID（egid）: 有效用户所属的组的ID。

3. Linux进程的结构
   Linux进程中一个进程由3个部分组成：代码段、数据段和堆栈段。
   如下图所示：
   
   代码段存放的是程序的可执行代码。数据段存放程序的全局变量、常量、静态变量。堆栈段中的堆用于存放动态分配的内存变量；堆栈段中的堆用于存放动态分配的内存变量；栈用于函数调用，它存放函数的参数、函数内部定义的局部变量。

4. Linux进程状态
   运行状态：进程正在运行或在运行队列中等待运行的状态
   可中断等待状态： 进程正在等待某个事件完成，等待过程中可以被信号或者定时器唤醒
   不可中断等待状态： 进程也在等待某个事件完成，在等待过程中不可被中断
   僵死状态： 进程已经终止，但进程描述符依然存在，直到父进程调用wait()函数后释放。通俗来说就是子进程结束了但是父进程还没结束，父进程无法回收子进程的空间及信息。
   孤儿进程： 父进程已经结束，子进程再继续。此时的子进程被init(1)进程托管。

5. 进程的并发
   宏观并行 微观串行 （单处理机）
   优点：
   对于用户：可以同时做多个事情
   对于电脑： 可以提高cpu的使用率

6. 进程控制
   fork（）函数 可以创建一个子进程
   它的返回值为pid_t型 可以看做无符号整型 没有参数传入
   调用fork（）函数后创建的子进程会先将父进程的代码拷贝一份，然后从fork()函数的下一句代码开始执行，fork()函数将0返回给子进程，大于0的数返回给父进程，而-1表示失败。

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下面补充一些琐碎的知识点：
1. Shell命令的本质是在特定目录下的可执行文件。
2. Linux的终端也叫命令解析器
3. Shell命令的执行流程：
a. 输入命令名
b. 根据命令名在/usr/bin、/sbin、/bin、/usr/sbin这四个目录里查找同名的可执行文件
c. 开始执行可执行文件
这个流程是未指定路径的情况，如果指定了路径上述过程的第二步将会在指定目录下查找。
4. ps aux 显示所有进程
ps ajx 显示进程组id
5. Linux的返回值一般情况下有两种功能：
1.判断是否失败
2.返回一个需要的值
6. sleep()函数
sleep（0）： 作用之一是 该进程让出cpu; 其二才是 等待、
7. wait()函数
主要处理孤儿进程（缺点是只会回收第一个死亡的孤儿进程）
返回值是pid_t wait(int *status)
作用：
a.. 阻塞等待子进程退出
b.. 回收残留资源
c.. 获取子进程退出状态