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前言

一、进程基础

1.进程概念

2.进程特征

3.进程状态(如图清晰可见)

4,进程的标识

实例代码如下:

5.进程的种类

实例shell脚本程序如下:

二、进程API

1.创建子进程

实例代码如下:

2.exec函数族

函数族讲解图如下所示:

实例代码如下所示:

3.结束进程

实例代码如下所示:

4.给进程收尸(释放进程占用的资源)

wait实例代码如下:

waitpid实例代码如下:

总结


前言

进程和线程的广泛意义是什么?

进程是计算机中运行的程序的实例。它具有独立的内存空间和资源,是操作系统分配和管理资源的基本单位。每个进程都拥有独立的地址空间、全局变量和文件打开等资源,进程之间相互独立。进程之间通常通过进程间通信(IPC)机制进行数据交互。

线程是进程中的一个执行单元。一个进程可以包含多个线程,这些线程共享进程的地址空间和资源,可以同时执行不同的代码路径。线程之间可以通过共享内存进行数据交换,因为它们可以访问相同的全局变量和堆内存。


一、进程基础

1.进程概念

进程是一个独立的可调度的任务
(1)进程是一个抽象实体。当系统在执行某个程序时,分配和释放的各种资源
(2)进程是一个程序的一次执行的过程
进程和程序的区别
程序是静态的,它是一些保存在磁盘上的指令的有序集合,没有任何执行的概念
进程是一个动态的概念,它是程序执行的过程,包括创建、调度和消亡
进程是程序执行和资源管理的最小单位

2.进程特征

动态性 —-程序一次运行过程
并发性 —-可以同时运行多个进程
独立性 —-每个进程在各自独立的虚拟内存中运行
异步性 —-多个运行的进程之间相互没有关系

3.进程状态(如图清晰可见)

4,进程的标识

(1)主要的进程标识
进程号(Process Identity Number,PID)
父进程号(Parent Process ID,PPID)

(2)PID唯一地标识一个进程。可以通过以下两个函数获得:
pid_t getpid(void) //获取进程ID
pit_t getppid(void)//获取父进程ID

实例代码如下:

int main(void){printf("pid = %d\n",getpid());printf("ppid = %d\n",getppid());return 0;}

在终端运行的结果以及ps命令作用结果如下:

5.进程的种类

(1)交互进程:
该类进程是由shell控制和运行的。交互进程既可以在前台运行,也可以在后台运行。

(2)批处理进程:
该类进程不属于某个终端,它被提交到一个队列中以便顺序执行。

实例shell脚本程序如下:

终端输入命令如下:

touch test.sh
chmod a+x test.sh
test.sh内容如下:
ls
touch 1.txt 2.txt 3.txt
ls /
cat fork1.c

运行shell脚本文件如下:

peter@ubuntu:~/2308/proc/day01_code$ ./test.sh
1.txt 3.txtexit.cfork2.cmain.cmyproc.c test.sh wait.cwaitpid.c
2.txt exec.c fork1.c getpid.c Makefile test.cwait waitpid
bincdrom etcinitrd.img liblost+found mnt proc runsnap swapfile tftpbootu sr vmlinuz
boot devhome initrd.img.old lib64 mediaopt root sbin srvsystmpvarvmlinuz.old
#include
#include
#include

int main(void)
{
fork();
printf(“hello world\n”);
return 0;
}

(3)守护进程:
该类进程在后台运行。它一般在Linux启动时开始执行,系统关闭时才结束

二、进程API

1.创建子进程

pid_t fork(void);

fork调用过程:
1,映射新的进程虚拟空间,该进程称为子进程。
2,将父进程的各个数据段中的数据拷贝到子进程中
3,父子进程共享代码段
4,fork()调用过程返回两个值:
第一个值:给父进程返回子进程的ID号
第二个值:给子进程返回0
调用失败返回:-1
5,父子进程,从fork()调用的下一条语句同时运行

实例代码如下:

void fun(void){int i;for(i = 0 ; i< 7; i++){printf("我是子进程,我要好好学习\n");sleep(1);}}int main(void){int i;pid_t pid;if((pid = fork()) < 0){perror("fork");exit(1);}else if(!pid)fun();elsefor(i = 0 ; i< 7; i++){printf("我是父进程,我要努力赚钱\n");sleep(1);}return 0;}

2.exec函数族

//加载另一个程序在进程的空间中执行
#include
extern char **environ;

int execl(const char *path, const char *arg, … /* (char *) NULL */);
int execlp(const char *file, const char *arg,…/* (char *) NULL */);
int execle(const char *path, const char *arg,../*, (char *) NULL,char * const envp[] */);
int execv(const char *path, char *const argv[]);
int execvp(const char *file, char *const argv[]);
int execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[]);

函数族讲解图如下所示:

实例代码如下所示:

int main(void){int i;pid_t pid;if((pid = fork()) < 0){perror("fork");exit(1);}else if(!pid){ //子进程:执行另一个程序,如:ls#if 0//execl("/bin/ls","ls","-l",NULL);//execlp("ls","ls","-l",NULL);char * arg[] = {"ls","-l",NULL};//execv("/bin/ls",arg);execvp("ls",arg);#else//execl("/home/peter/2308/proc/day01_code/myproc","./myproc",NULL);char * env[] = {"name = peter","passwd = 123",NULL};//execle("/home/peter/2308/proc/day01_code/myproc","./myproc",NULL,env);char * arg[] = {"./myproc",NULL};execve("/home/peter/2308/proc/day01_code/myproc",arg,env);#endif}else{ //父进程循环打印for(i = 0 ; ; i++){printf("我是父进程,我要努力赚钱\n");sleep(1);}}return 0;}

3.结束进程

实例代码如下所示:

#include void exit(int status); //在结束进程之前,会先刷新缓冲,释放缓冲区,关闭打开的文件,然后再结束进程。 #include  void _exit(int status); //直接结束进程,不会刷新缓冲,释放缓冲区,关闭打开的文件 //参数 ---status:0-表示正常结束,非0-表示异常结束例如:int main(void){printf("hello world");//exit(1); _exit(1);while(1);return 0; //在main函数中,执行return语句,return会调用exit()}

4.给进程收尸(释放进程占用的资源)

(1)wait
#include
#include
//作用:给任意一个子进程收尸
如果子进程没有结束,则父进程会阻塞,直到子进程结束为止。
如果父进程没有子进程,则wait函数立即返回。
pid_t wait(int *wstatus);
//参数 —– 保存子进程结束状态的变量地址
//返回值 —-成功:收尸的子进程的ID,失败:-1

wait实例代码如下:

#include #include #include #include #include int main(void){int i;pid_t pid1,pid2;int status;if((pid1 = fork()) < 0){perror("fork");exit(1);}else if(!pid1){for(i = 0 ; i< 7; i++){printf("子进程1--pid = %d\n",getpid());sleep(1);}exit(0);}if((pid2 = fork()) < 0){perror("fork");exit(1);}else if(!pid2){for(i = 0 ; i< 3; i++){printf("子进程2--pid = %d\n",getpid());sleep(1);}exit(120);}if(wait(&status) < 0){perror("wait");exit(1);}printf("给子进程收完尸\n");printf("status = %d\n",WEXITSTATUS(status));return 0;}

(2)waitpid
//作用:给指定的进程收尸
pid_t waitpid(pid_t pid, int *wstatus, int options);
//参数1 —pid:
pid > 0给进程号为pid的子进程收尸
pid = -1 与wait()相同,给任意子进程收尸
pid = 0给与当前进程在同一个进程组的中任意子进程收尸
pid < -1 给进程组ID为|pid|的进程组中任意子进程收尸
//参数2 —-保存子进程结束状态的变量地址
//参数3 —- 选项,一般为0

waitpid实例代码如下:

#include #include #include #include #include int main(void){int i;pid_t pid1,pid2;int status;if((pid1 = fork()) < 0){perror("fork");exit(1);}else if(!pid1){for(i = 0 ; i< 7; i++){printf("子进程1--pid = %d\n",getpid());sleep(1);}exit(234);}if((pid2 = fork()) < 0){perror("fork");exit(1);}else if(!pid2){for(i = 0 ; i< 3; i++){printf("子进程2--pid = %d\n",getpid());sleep(1);}exit(120);}if(waitpid(pid1,&status,0) < 0){perror("wait");exit(1);}printf("给子进程收完尸\n");printf("status = %d\n",WEXITSTATUS(status));return 0;}


总结

本篇文章针对进程线程进行超详细讲解,希望能够帮到大家!

以后还会给大家展现更多关于嵌入式和C语言的其他重要的基础知识,感谢大家支持懒大王!

希望这篇博客能给各位朋友们带来帮助,最后懒大王请来过的朋友们留下你们宝贵的三连以及关注,感谢你们!