前言

进程是分配系统资源的基本单位
linux的进程与Windows的一样使用的是虚拟内存，而Linux虚拟地址到物理地址的转换是通过MMU(分页内存管理单元)实现的。用户空间映射到物理内存是独立的。

那么系统是如何管理进程的呢？
进程控制块(PCB)是系统为了管理进程设置的一个专门的数据结构。系统用它来记录进程的外部特征，描述进程的运动变化过程。同时，系统可以利用PCB来控制和管理进程，所以说，PCB（进程控制块）是系统感知进程存在的唯一标志。
说白话就是每个进程都有一个PCB结构体来管理进程

使用grep查找PCB结构体

sudo grep -rn "struct task_struct {" /usr/

光标停留在{上，按% ，可以到结构体的结尾。400多行,由于此结构体太大我就不贴出来了。只选取一些关键的成员看看

• 进程id。系统中每个进程有唯一的id，在C语言中用pid_t类型表示，其实就是一个非负整数。* 进程的状态，有就绪、运行、挂起、停止等状态。
• 进程切换时需要保存和恢复的一些CPU寄存器。* 描述虚拟地址空间的信息。* 描述控制终端的信息。
• 当前工作目录（Current Working Directory）。
• umask掩码。
• 文件描述符表，包含很多指向file结构体的指针。
• 和信号相关的信息。
• 用户id和组id* 会话（Session）和进程组。
• 进程可以使用的资源上限（Resource Limit）

进程相关API

创建一个新的子进程
pid_t fork(void);

返回值:

• 失败-1
• 成功，两次返回
  父进程返回子进程的id
  子进程返回0

获得当前进程pid
pid_t getpid(void);

获得当前进程父进程的id
pid_t getppid(void);

父子进程

init进程是所有进程的祖先

查看进程
ps

• psaux
• psajx --可以追述进程之间的血缘关系

杀死进程命令
kill

• kill-l 查看信号相关的信息
• 给进程发送一个信号
• SIGKILL9号信号
• kill-SIGKILL pid --杀死进程

exec族函数

exec族函数换核不换壳，将其代码考到原先进程的代码块中，并没有开启新的进程

执行其他程序，需要加路径
int execl(const char *path, const char arg, ... / (char *) NULL */);

执行程序的时候，使用PATH环境变量，执行的程序可以不用加路径
int execlp(const char *file, const char arg, .../ (char *) NULL */);

• file 要执行的程序
• arg 参数列表(参数列表最后需要一个NULL作为结尾，哨兵)

• 返回值 只有失败才返回

  
  image.png

孤儿进程与僵尸进程

孤儿进程：父亲死了，子进程被init进程领养。
僵尸进程：子进程死了，父进程没有回收子进程的资源（PCB）

如何回收僵尸进程：杀死父亲，init领养，负责回收。

子进程回收

回收子进程，知道子进程的死亡原因
pid_t wait(int *status);

作用：

• 阻塞等待
• 回收子进程资源
• 查看死亡原因

参数:

• status 传出参数

返回值:

• 成功返回终止的子进程ID
• 失败返回-1

子进程的死亡原因:

• 正常死亡WIFEXITED(如果WIFEXITED为真，使用WEXITSTATUS得到退出状态)
• 非正常死亡WIFSIGNALED(如果WIFSIGNALED为真，使用WTERMSIG得到信号)

回收子进程，可不阻塞
pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);

参数:

• pid
  <-1 -组id
  -1 回收任意
  0 回收和调用进程组id相同组内的子进程
  >0 回收指定的pid
• options
  0 与wait相同，也会阻塞
  WNOHANG 如果当前没有子进程退出的，会立刻返回

返回值:

• 如果设置了WNOHANG，那么如果没有子进程退出，返回0
  如果有子进程退出，返回退出的pid
• 失败返回-1（没有子进程）