Linux：进程概念（二.查看进程、父进程与子进程、进程状态详解）
上次讲了一下:Linux：冯诺依曼体系结构、操作系统、初识进程
文章目录
1.查看进程
1.1准备工作
先写好代码：
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int main()
{
while(1)
{
printf("I'm a process\n");
sleep(2)
}//写一个死循环，没两秒打印一次
return 0;
}
makefile文件也写好：
mycode:code.c
gcc -o $@ $^ -std=c99
.PHONY:clean
clean
rm -f mycode
1.2 指令：ps—显示当前系统中运行的进程信息
ps 是一个常用的 Unix/Linux 命令，用于显示当前系统中运行的进程信息。它的名称来源于 “process status”（进程状态）的缩写。通过 ps 命令，您可以查看正在运行的进程的各种信息，例如进程 ID、CPU 使用情况、内存占用、进程状态等。
常用的 ps 命令选项和参数：
常见的 ps 命令用法包括：
ps：显示当前用户的正在运行的进程。ps -ajx：ps -ajx是一个常用的 Unix/Linux 命令，用于显示当前系统中所有进程的详细信息，并以完整的格式输出ps -ajx | grep process_name：查找特定进程名的进程。
终止后：
1.3查看进程属性
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
int main()
{
pid_t id =getpid();
while(1)
{
printf("I'm a process,pid:%d\n",id);
sleep(2);
}//写一个死循环，没两秒打印一次
return 0;
}
1.4通过 /proc 系统文件夹看进程
在Linux系统中，/proc文件系统提供了关于运行中进程的详细信息。你可以通过查看/proc文件系统中的特定目录和文件来获取有关进程的信息。下面是一些你可以在/proc文件系统中找到的有关进程的信息：
-
/proc/[PID]：这是一个以进程ID（PID）命名的目录，其中包含有关特定进程的详细信息。你可以使用命令
ls /proc/[PID]来查看。 -
/proc/[PID]/status：此文件包含有关进程的各种状态信息，例如进程ID、父进程ID、进程状态、内存使用情况等。你可以使用命令
cat /proc/[PID]/status查看。 -
/proc/[PID]/cmdline：此文件包含启动进程时使用的完整命令行参数。你可以使用命令
cat /proc/[PID]/cmdline查看。 -
/proc/[PID]/exe：这是一个符号链接，指向正在运行的进程的可执行文件。你可以使用命令
ls -l /proc/[PID]/exe查看。 -
/proc/[PID]/fd：这是一个目录，包含有关进程打开的所有文件描述符的信息。你可以使用命令
ls /proc/[PID]/fd查看。
2.父进程与子进程
2.1介绍
2.2getpid() \getppid()
父进程和子进程之间的关系是一个重要的概念，它们之间的关系可以通过系统调用来获取。在Unix/Linux系统中，可以使用 getpid() 系统调用来获取当前进程的PID，使用 getppid() 系统调用来获取当前进程的父进程的PID。
以下是这两个系统调用的简要说明：
-
getpid()：该系统调用返回调用进程的PID，即当前进程的PID。 -
getppid()：该系统调用返回调用进程的父进程的PID，即当前进程的父进程的PID。
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main() {
pid_t pid = getpid(); // 获取当前进程的PID
pid_t ppid = getppid(); // 获取当前进程的父进程的PID
printf("PID: %d\n", pid);
printf("PPID: %d\n", ppid);
return 0;
}
2.3 fork()函数—通过系统调用创建进程
fork 是一个系统调用（也是库函数），用于创建一个新的进程。它会复制调用进程（父进程）的内存和上下文，包括代码段、数据段、堆栈等，然后将这个副本分配给新创建的进程（子进程）。fork 系统调用的原型通常定义在 <unistd.h> 头文件中。
#include <unistd.h>
pid_t fork(void);
在 fork 调用后，父子进程都会继续执行 fork 调用之后的指令，但是它们会在不同的地址空间中运行，即它们各自拥有独立的内存空间。这意味着，父进程和子进程之间的数据是相互独立的，任何一个进程对内存的修改都不会影响到另一个进程。
父子进程代码共享的原理是采用写时拷贝（copy-on-write）。在 fork 调用后，操作系统并不会立即复制父进程的内存给子进程，而是让父子进程共享同一段内存空间。只有当其中一个进程试图修改共享的内存时，操作系统才会复制该内存页，确保修改不会影响到其他进程。这样做可以节省内存，并提高效率。
fork()函数疑问
-
怎么理解
fork（）是系统调用也是库函数
fork 函数在调用后会返回两次，这是因为它是一个复制当前进程的系统调用。下面是对这两个返回值的解释：
-
给父进程返回子进程的 PID：在父进程中，
fork返回新创建子进程的进程 ID（PID），这个 PID 是子进程的标识符，父进程通过这个 PID 可以识别并操作子进程。 -
给子进程返回 0：在子进程中，
fork也会返回一个值，但是返回的是 0。这是因为在 Unix-like 系统中，子进程是通过复制父进程的地址空间而创建的，因此子进程从父进程继承了大部分的内存布局和数据。为了区分父进程和子进程，fork在子进程中返回 0，表示这是子进程执行的代码路径。 -
fork函数为什么会返回两次：
fork函数在调用后会创建一个新的子进程（在return之前就已经创建好子进程了），新的子进程拥有父进程的副本。因此，fork在执行时会返回两次：一次在父进程中（返回子进程的 PID），另一次在子进程中（返回 0）。这样做是为了让父进程和子进程可以根据返回值来执行不同的代码路径。
使用fork（）函数
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
int main()
{
printf("before fork:I'm a process, pid:%d, ppid:%d\n",getpid(),getppid());
sleep(1);
pid_t id=fork();
if(id<0) return 1;//说明创建失败
else if(id==0)
{
//只有子进程能进这里，我们就可以让子进程做自己的事
printf("after fork:I'm a child process, pid:%d, ppid:%d\n",getpid(),getppid());
sleep(2);
}
else
{
//只有父进程能进这里
printf("after fork:I'm a father process, pid:%d, ppid:%d\n",getpid(),getppid());
}
return 0;
}
3.进程状态
3.1进程排队
3.2教材上进程状态的表述——运行、阻塞、挂起
在操作系统中，进程的状态可以分为多种，常见的包括运行、阻塞和挂起。每种状态都对应着一个状态队列，用于存储处于相应状态的进程
运行
阻塞
#include<stdio.h>
int main()
{
int a=0;
scnaf("%d",&a);
printf("%d",a);
return 0;
}
挂起
3.3Linux中状态初步认识
static const char* const task_state_array[] =
{
"R (running)", /* 0 */
"S (sleeping)", /* 1 */
"D (disk sleep)", /* 2 */
"T (stopped)", /* 4 */
"t (tracing stop)", /* 8 */
"X (dead)", /* 16 */
"Z (zombie)", /* 32 */
};
好啦这次就到这里啦！！！也是才结束51假期，希望51数学建模能拿个不错的奖项吧
感谢大家支持
