ckxy——并发处理——1进程与线程

Posted 2021-05-17 想文艺一点的程序员

目录

• 进程及守护进程
• • D2
  • • 1、查看进程信息
    • 2、修改进程的优先级
    • 3、前后台进程的切换
  • D3
  • • 1、父子进程
    • • 思考：子进程从何处开始运行？
      • 思考：子进程会继承父进程的什么资源？
      • 思考：fork 进程之后，父子进程谁执行？
    • 2、进程退出
  • D4 如何在当前进程中 执行另外一个程序
  • • 1、exec 函数族
    • 2、system 函数
  • D5 如何回收子进程
  • • 1、wait()
    • 2、waitpid()
  • D6 守护进程、会话
  • • 1、守护进程
    • 2、守护进程的特点
    • 3、会话、进程组

进程及守护进程

D2

1、查看进程信息

• ps ：查看系统进程快照

ps -ef | more   (管道：命令1的输出、作为命令2的输入)
// ps -ef 打印所有的进程信息
// more 将信息一页一页的进行显示

UID：用户名称

PID ：当前进程名称

PPID ：父进程名称

C ：cpu 的占用率

STIME ：start time 开始时间

TTY ：该进程关联的控制台

TIME ：该进程运行的实践

CMD ：对应的二进制程序

ps -ef | grep test
ps -aux | grep test // 可以多显示进程的状态

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-A7pcLzBh-1620741448128)(C:\\桌面\\个人笔记\\嵌入式三级考试\\笔记图片\\image-20210413093045297.png)]

通过 man 2 ps 命令： 即可查看这几个标识是什么意思。

R + : 代表该进程市运行态

S +：代表该进程是 等待态。 getchar() ；阻塞之后其实就是进入了等待态。

• top：查看进程动态信息 （每隔 3 秒钟刷新一次进程信息）

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-hu6nPbPi-1620741448136)(C:\\桌面\\个人笔记\\嵌入式三级考试\\笔记图片\\image-20210413093600880.png)]

我们可以看到哪个进程最占用资源：我们进行程序优化的过程中，最占资源的进程就是优化的对象。

• /proc 查看进程详细信息

/proc 目录下面会存放我们所有的进程文件，文件以进程号命名。

2、修改进程的优先级

1、NI （nice） ：优先级范围为 -19 ~ 20

2、默认优先级为 0

3、最高优先级为 -19.

4、普通用户：只能指定值为 正值。 root 可以指定 -19 ~ 20 任意值。

nice -n 2 .test （使用 top 命令可以进行查看）

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-P7tRzIgM-1620741448141)(C:\\桌面\\个人笔记\\嵌入式三级考试\\笔记图片\\image-20210413094222831.png)]

• renice ：改变正在运行进程的优先级

renice -n 2 29070

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-GQ0y7r5w-1620741448144)(C:\\桌面\\个人笔记\\嵌入式三级考试\\笔记图片\\image-20210413094551209.png)]

3、前后台进程的切换

一般后台进程称为：作业

• jobs、fg 、ctrl + z 、bg

./test & (将该进程后台运行)

jobs （显示当前后台运行的进程）

fg （将后台进程放到前台运行）

ctrl + z（将当前台进程放到后台运行，并且暂时挂起）

bg （将后台挂起的进程运行起来）

D3

1、父子进程

• 子进程会继承父进程的内容

• 父子进程有独有的地址空间，互不影响

• 若父进程先结束，子进程就成为 孤儿进程，被 init 进程收养。 （所有的孤儿进程的父进程都是 进程1 init 进程）

因为 Linux 规定一个进程，只能被父进程回收。

• 若子进程先结束，但是父进程没有及时回收，子进程就会变成僵尸进程。

僵尸态：当进程结束的时候，进程 PCB 没有被释放

PCB ：存放进程的返回值，以及结束方式。

如果父进程没有及时利用子进程的 PCB 将其回收的话，这个子进程就无法回收，变成了僵尸进程。

思考：子进程从何处开始运行？

父进程：从 main 函数开始运行

子进程：从 fork 函数之后的语句开始运行。

思考：子进程会继承父进程的什么资源？

（1）PC 值：当父进程执行 fork 函数时候， PC 里面存放 fork 函数之后的第一条语句地址。

所以子进程会利用当前 PC 值，来执行下一条语句。

（2）父进程打开的文件描述符

（3）PCB 控制块等等。

注意：子进程只是将父进程的资源进行复制。复制了一份新的出来，他们各自有各自的地址空间。

思考：fork 进程之后，父子进程谁执行？

不确定：取决于操作系统的调度。

如果在 fork 之后，父进程的 时间片 ，还没有用完，那么就会继续执行父进程。

2、进程退出

exit(0); // 会刷新 （流） 缓冲区
_exit(0); // 不会刷新， 所以可能会丢失数据

怎么理解刷新缓冲区？

1、将缓冲区的数据，写入到文件

2、将缓冲区的数据，输出到屏幕（其实也是写入到文件）

什么时候会刷新（流）缓冲区?

1、 \\n ：换行符会强制刷新缓冲区

2、缓冲区满了，也会刷新缓冲区

3、exit(0) 退出。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-nsaj5Jp2-1620741448145)(C:\\桌面\\个人笔记\\嵌入式三级考试\\笔记图片\\image-20210413103129570.png)]

D4 如何在当前进程中 执行另外一个程序

步骤：

1、在当前进程当中创建一个子进程

2、在子进程当中利用 exec 函数族 来调用另外一个程序

3、子进程在成功执行 exec 函数之后，后面的代码就没有作用了

1、exec 函数族

• 进程调用 exec 函数族执行某个程序

• 进程当前内容被指定的程序替换， execl 后面的代码就没有作用了。（因为后面的代码会被 指定的程序代替）

• 实现让父子进程执行不同的程序

  1、父进程创建子进程

  2、子进程调用 exec 函数族

  3、父进程不受影响

举例：一个shell 交互界面，其实就是一个父进程，当我们输入指定的命令的时候，相当于在shell 这个父进程当中创建了一个子进程。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-XDDhxU00-1620741448147)(C:\\桌面\\个人笔记\\嵌入式三级考试\\笔记图片\\image-20210413221343766.png)]

l（list）：列表，相当于直接将所传递的参数列举出来。

path：指完整路径

arg[0] ：程序名称

arg[1]：指传给这个程序的第一个参数

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-payYZDRW-1620741448149)(C:\\桌面\\个人笔记\\嵌入式三级考试\\笔记图片\\image-20210413221621906.png)]

2、system 函数

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-OKfYaoiJ-1620741448153)(C:\\桌面\\个人笔记\\嵌入式三级考试\\笔记图片\\image-20210413221726373.png)]

D5 如何回收子进程

Linux 规定：

1、子进程在结束时、必须由父进程进行回收。

2、孤儿进程由 init 进程回收

3、若没有及时回收，会出现僵尸进程

1、wait()

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-db4BsOyA-1620741448155)(C:\\桌面\\个人笔记\\嵌入式三级考试\\笔记图片\\image-20210413222236199.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-MONs42st-1620741448157)(C:\\桌面\\个人笔记\\嵌入式三级考试\\笔记图片\\image-20210413222745864.png)]

2、waitpid()

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-pp9taaFI-1620741448158)(C:\\桌面\\个人笔记\\嵌入式三级考试\\笔记图片\\image-20210413223030629.png)]

阻塞回收：如果子进程还没有结束，父进程会被阻塞在 waitpid 函数。

非阻塞回收：

1、如果子进程结束，waitpid 返回子进程号

2、如果子进程没有结束，waitpid 返回 0 .

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-QPEYXAUH-1620741448160)(C:\\桌面\\个人笔记\\嵌入式三级考试\\笔记图片\\image-20210413223500010.png)]

D6 守护进程、会话

1、守护进程

• 是 Linux 三种进程类型之一
• 通常在系统启动的时候运行，系统关闭时结束
• Linux 系统当中大量使用，很多服务程序以守护进程形式运行。（比如网络服务、打印等等）

2、守护进程的特点

• 始终在后台运行
• 独立于任何终端 （交互进程和一般和终端绑定）
• 周期性的执行某种任务或者处理特定的事件。

3、会话、进程组

为什么需要会话、进程组？ —— 管理进程

• Linux 以会话（session）、进程组的方式管理进程。

• 每个程序属于一个进程组。（如果在这个程序当中 fork 了子进程，那么该程序的所有子进程都属于这个进程组）

• 会话是一个或多个进程组的集合。

1、用户打开一个终端，就相当于系统创建了一个会话。

2、所有通过该终端运行的进程，都属于这个会话。

• 当一个控制终端关闭的时候，所有的相关进程就会被结束。（但是守护进程不受影响）