Linux进程学习

Posted 2020-08-25 灵犀一指

进程与进程管理：

清屏：system("clear");　　//#include <signal.h>

系统调用：

write(文件描述符，字符串，字符串大小)。read(文件描述符，字符串，字符串大小)，读取文件中前‘字符串大小‘的内容，并保存到字符串中（而且只要open不更改打开模式，默认情况会在文件内容为空时，阻塞进程）；成功则返回读到的字符串大小(0-‘字符串大小‘)，否则返回-1。

open(文件名，打开模式)，返回文件描述符。close(文件描述符)，关闭用open打开的文件，所以参数文件描述符为open返回过的。

进程环境与进程属性：

什么是进程：简单的说，进程就是程序的一次执行过程。

进程的状态：进程三态：运行态、就绪态、封锁态——状态可在一定的条件下变化。（其中处于等待的进程分为：可中断进程可以被信号中断其等待；不可中断进程在任何情况下都不可被中断，一直等待条件的满足）。僵死进程：子进程先于父进程退出；从子进程终止到父进程调用wait()之前的时间段内，子进程被称为僵死进程zombie（因为只有父进程能回收，而父进程没有回收其资源）/ 孤儿进程：父进程先于子进程退出，子进程被称为孤儿进程（被进程0/init进程？回收）

进程的执行模式与类型：执行模式分为用户模式—中断/系统调用—>内核模式。进程类型分为用户进程—中断/系统调用—>系统进程。

进程的属性：查看进程的属性：非实时ps aux/auxf、实时top。每一列的含义（有空再看）。会话(进程组的集合)：一个会话可以没有控制终端，也可以与一个终端建立连接，建立连接的会话首进程称为控制进程；一个会话可以有几个进程组，可分为一个前台进程组（当会话带有一个终端）和多个后台进程组。其特点：无论何时在终端输入中断信号（ctrl+c）或终端的退出键，就会有中断信号或退出信号发送给前台进程组的所有进程。

获取/设置进程组号（PGID）：getpgid(pid) / int setpgid(pid, pgid)、获取进程的会话号:getsid(sid) ;创建会话：pid_t setsid()返回进程号，该进程作为会话首进程。控制终端函数：pid_t tcgetpgrp(int filedes)、pid_t tcsetpgrp(int filedes, pid_t pgrpid)、pid_t tcgetsid(int filedes)（有空再看）。

进程用户属性：

真实用户号(RUID)、有效用户号(EUID)、进程用户号(GID)、有效进程用户组号(EGID)：有空再看。

进程的管理：

创建进程：pid_t fork();执行成功后，如果父进程抢到了执行权，则返回子进程的PID，如果子进程抢到了执行权，则返回0，否则执行失败，返回-1；这个函数是系统调用，对父进程复制，所以子进程几乎与父进程一样，代码相同，对文件采用共享方式，但是数据和文件描述符采用独占方式。/   vfork()函数与父进程共享数据空间，这种方式执行效率较高，执行顺序是子先父后。

退出进程：

on_exit(test_exit, (void *)str);该函数有两个参数，第一个是：进程结束前，调用的test_exit函数，如void test_exit(int status, void *arg){...}，test_exit函数的第一个参数必须是进程结束时exit(status)的status；第二个（应该不止示例中的参数）的参数就是：传递给test_exit函数的arg，的str。

进程的正常结束void exit(int status)：进程的缓冲区数据自动写回、关闭未关闭的文件。#include <stdlib.h>

void _exit(int status)：进程的缓冲区数据不会自动写回、不会自动关闭文件。#include <unistd.h>

等待进程（等待子进程中断或结束）：pid_t wait(int *status);停止当前进程的执行，直到有信号到来或者其子进程结束。如果子进程已结束，执行wait时会立即返回子进程id和结束状态（保存在参数status中）。status也可以不写，还有一些测试宏（#include <stdlib.h>）。有错误（没有子进程）则返回-1。一发现终止的子进程，就根据其pid释放子进程占用的task_struct和系统空间堆栈（就是资源），然后把该子进程的CPU使用时间加到其父进程上。

替换当前进程：#include <unistd.h>

int execl(const char *path, const char *arg, ...)、int execlp(const *file, const char *arg, ...)、int execv(const char *path, const char *argv[])、int execvp(const char *file, const char *argv[])、execve(const char *filename, const char *argv[], const char *envp[])

进程的调度算法（暂时不管）。

进程间通信：

一些基本概念：

进程同步：一个功能未完成，就不返回(一件事做完，才做下一件)
进程异步：各做各的，每当有一件事做完后就通知调用者。
IPC：进程间通信。每个IPC机制都有唯一ID，通过KEY创建。
三种继承自System V的IPC机制：信号量、消息队列、共享内存。

 

同主机，进程间异步机制：信号(signal)

信号安装：

signal(信号，函数)——>函数可以不带参数，也可以带一个参数（参数为信号，信号就是一堆int值）。

sigaction(信号，信号结构体，信号结构体)。——>第二个参数安装现在的信号（如果为空指针，则保持原来的信号不变），第三个为之前的信号结构体。

信号结构体：1、.sa_handler信号处理函数。2、.sa_mask信号处理函数执行过程中，阻塞掉的其他信号。3、.sa_flags用于更改指定信号的行为。

 

同主机，进程间同步机制：信号量(semaphore)

 

同主机，进程间数据交互机制：无名管道（PIPE)、有名管道（FIFO）、消息队列、内存映射、共享内存，管道和消息队列都自带同步机制，内存映射、共享内存则无同步。

管道的创建都不用头文件。

无名管道PIPE：每个管道只有一个内存页面做环形缓冲区，用两个管道可以实现全双工。
管道的创建：int pipe(int files[2]);参数为文件描述符，0为读，1为写；成功返回0，否则-1;写入的数据被读出就消失。然后就可以通过两个文件描述符files[0]、files[1]进行进程间的数据交互。

命名管道可保存为文件系统中，的特殊的设备文件，所以进程随时都可以通过命名管道进行I/O操作。
命名管道创建：通过命令：mkfifo fileName（还可以通过命令使用、删除FIFO）;系统调用：int mkfifo(文件名， 管道文件权限)，成功则返回文件描述符，否则返回-1。

 

网络中，主机间数据交互机制：套接字(socket)