Linux 基础

Linux 基础

  • 进程
      • 1 进程查看命令 ps、pstree、job
      • 2 进程的状态
      • 3 进程间的关系
        • 3.1 父进程与子进程,frok()、vfrok()
        • 3.2 进程组
        • 3.3 会话
      • 4 进程间通信 IPC
        • 4.1 管道 pipe
        • 4.2 信号

进程

  • 进程终止(程序结束)的方式
正常终止:
1main()函数中通过 return 语句返回来终止进程;
2、应用程序中调用库函数 exit()终止进程 
3、应用程序中系统调用_exit()_Exit()终止进程异常终止:
1、应用程序中调用 abort()函数终止进程;
2、进程接收到一个信号,譬如 SIGKILL 信号。

1 进程查看命令 ps、pstree、job

ps ps -aux:列出所有进程和状态
ps -ajx:列出所有进程和状态
ps -ef:列出所有进程
ps -l:列出和当前用户有关的进程和状态
ps -u:用户名:查看某一用户的进程状态
ps -j:列出PID \ SPID 
jobs   查看当前后台的进程状态jobs -l:除了列出进程号外,同时列出PID
jobs -r:列出仅仅在后台运行的进程
jobs -S:列出仅仅在后台暂停的进程
pstree 进程树

2 进程的状态

Linux 系统下进程通常存在 6 种不同的状态(ps -aux命令可查)

1、R 运行态 和 就绪态 运行态 该进程当前正在被 CPU 调度运行 就绪态 该进程得到 CPU 调度就会变成 运行态
2、S 可中断睡眠状态(浅度睡眠)进程在等待某个事件、资源有效(I\O事件、信号唤醒、中断唤醒)而被系统挂起
3、D 不可中断睡眠状态(深度睡眠)进程在等待某个事件、资源有效而被系统挂起,不能被信号、中断唤醒
4、T 停止态。表示进程暂停运行,一般可通过信号将进程暂停
5、Z 僵尸态该进程已经结束、但其父进程还未给它“收尸”
6、X 死亡态 
首字母跟着的其他字母含义s  表示当前进程是一个会话首领进程
I  表示当前进程是一个多线程进程
N  表示低优先级
<  表示高优先级
+  表示当前进程处于前台进程组

3 进程间的关系

进程间存在着多种不同的关系:无关系(相互独立)、父子进程关系、进程组、会话

3.1 父进程与子进程,frok()、vfrok()

PID:进程的ID (每一个新进程都有一个唯一的PID)
PPID:父进程的ID
所有进程的父进程: init

getpid()    返回其子进程pid
getppid()   返回其父进程pid
  • 创建子进程 frok()
  • 创建子进程 vfrok()
是为了弥补frok() 的缺点,所以引入 vfrok()fork 创建子进程之后,子进程会拷贝父进程的数据段、代码段、堆栈等
将其拷贝到自己的进程空间中;当子进程调用exec 函数加载一个新的程序时,
新的程序又会替换掉这些拷贝过来的代码段、数据段、堆栈等,
导致之前的拷贝工作白忙活一场,所以也导致在这种情况下,
fork 函数的效率比较低!
  • frok()、vfrok()的区别
区别1fork 会为子进程创建一个新的地址空间 (也就是进程空间),
子进程几乎完全拷贝了父进程,包括数据段、代码段、堆、栈等;vfork 函数,子进程在终止或者成功调用exec 函数之前
子进程与父进程共享地址空间,共享所有内存,包括数据段堆栈等区别2:
fork调用之后,父、子进程的执行次序不确定;父进程概率比子进程概率大vfork函数会保证子进程先运行,父进程此时处于阻塞、挂起状态,
子进程终止或成功调用exec函数之后,父进程才会被调度运行。

3.2 进程组

PGID:进程组的ID

返回进程组ID
getpgrp()
getpgid(pid号)  

3.3 会话

SID:会话ID

返回会话ID 
getpsid(pid号)  

4 进程间通信 IPC

进程间通信 interprocess communication,简称 IPC,指两个进程之间的通信

进程间通信的本质 : 由 OS 参与,提供一份所有进程都可以访问的公共资源

公共资源包括: 内存块、队列、文件等,所以就出现了多种不同的进程间通信的方法

4.1 管道 pipe

  • 匿名管道
  • 命名管道

4.2 信号

信号是事件发生时对进程的通知机制,信号的目的是用来通信的,当发生某种情况下,通过信号将情况“告知”相应的进程,从而达到同步、通信的目的

1、硬件发生异常,即硬件检测到错误条件并通知内核,随即再由内核发送相应的信号给相关进程 2、终端下输入了能够产生信号的特殊字符
CTRL + C 产生中断信号(SIGINT)
CTRL + Z 产生暂停信号(SIGCONT) 3kill()系统调用可将任意信号发送给另一个进程或进程组 4、发生了软件事件,即当检测到某种软件条件已经发生,
进程所设置的定时器已经超时、进程执行的 CPU 时间超限、进程的某个子进程退出等等情况)

信号的处理方式

1、忽略信号。当信号到达进程后,有两种信号却决不能被忽略,它们是 SIGKILL  和 SIGSTOP2、捕获信号。当信号到达进程后,执行预先绑定好的信号处理函数。
为了做到这一点,要通知内核在某种信号发生时,执行用户自定义的处理函数3、执行系统默认操作。进程不对该信号事件作出处理,而是交由系统进行处理
每一种信号都会有其对应的系统默认的处理方式, 对大多数信号来说,系统默认的处理方式就是终止该进程

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