11.进程控制理论

Posted 2020-06-13

11.进程控制理论

进程：进程是一个具有一定独立功能的应用程序的运行。一个没有运行起来的程序不能叫做一个进程，只有运行起来的程序才会产生一个进程。

进程的特点：

1. 动态性
2. 并发性
3. 独立性
4. 异步性

进程的状态：

当我们运行一个程序的时候，该程序就处于就绪状态。由于程序的运行需要资源，例如内存、硬盘的空间等。所以cpu会发出I/O请求。如果此时正有程序在运行，正在使用这些资源。就会得不到满足，会导致进程进入阻塞状态。当资源请求满足的时候，再次进入就绪状态。等待cpu的调度，在执行的过程中，如果一个进程在系统规定的一个时间片内没能执行完，他会再次进入就绪状态，再次等待cpu调度。如此循环，知道程序运行完。

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进程ID：

进程的ID（PID）：系统给每一个进程的唯一标识，是一个数字。

父进程的ID（PPID）。

启动进程的用户ID（UID）。

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进程的互斥：

进程互斥是指当有若干进程都要使用某一资源时，但该资源在同一时刻最多允许一个进程使

用，这时其他进程必须等待，直到占用该资源者释放了该资源为止。

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临界资源：

在操作系统中，在某一时刻，只允许一个进程访问的资源叫临界资源。

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临界区：

进程中访问临界资源的那段程序代码称为临界区。为实现对临界资源的互斥访问，应保证诸进程互斥地进入各自的临界区。

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进程的同步：

一组进程按一定的顺序执行的过程称为进程间的同步.具有同步关系的这组进程称为合作进程,最为有名的是生产者和消费者进程.

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进程的调度：

按一定算法，从一组待运行的进程中选出一个来占有cpu运行。

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常见的调度算法：

1. 先来先服务
2. 短进程优先
3. 高优先级优先
4. 时间片轮转法

调度的时机：

1. 抢占式调度
2. 非抢占式调度

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死锁：

多个进程因竞争资源而形成一种僵局，导致这些进程都无法继续往前执行。

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下面我们来看获取进程的函数：

获取进程ID的函数是：getpid。

查看该函数的信息：man 2 getpid：

NAME

getpid, getppid - get process identification

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SYNOPSIS

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

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pid_t getpid(void);

pid_t getppid(void);

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DESCRIPTION

getpid() returns the process ID of the calling process. (This is often

used by routines that generate unique temporary filenames.)

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getppid() returns the process ID of the parent of the calling process.

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ERRORS

These functions are always successful.

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CONFORMING TO

POSIX.1-2001, 4.3BSD, SVr4.

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NOTES

Since glibc version 2.3.4, the glibc wrapper function for getpid()

caches PIDs, so as to avoid additional system calls when a process

calls getpid() repeatedly. Normally this caching is invisible, but its

correct operation relies on support in the wrapper functions for

fork(2), vfork(2), and clone(2): if an application bypasses the glibc

wrappers for these system calls by using syscall(2), then a call to

getpid() in the child will return the wrong value (to be precise: it

will return the PID of the parent process). See also clone(2) for dis-

cussion of a case where getpid() may return the wrong value even when

invoking clone(2) via the glibc wrapper function.

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SEE ALSO

clone(2), fork(2), kill(2), exec(3), mkstemp(3), tempnam(3), tmp-

file(3), tmpnam(3), credentials(7)

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COLOPHON

This page is part of release 3.22 of the Linux man-pages project. A

description of the project, and information about reporting bugs, can

be found at http://www.kernel.org/doc/man-pages/.

获取进程ID的函数getpid。该函数的返回值是调用该函数的进程的ID。需要的头文件：

<sys/types.h> <unistd.h>

该函数没有参数。返回值是调用该函数的进程的ID。

实例getpid.c:

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

#include <stdio.h>

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void main(){

????int id = 0;

????id = getpid();

????printf("process‘s ID %d\n",id);

}

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运行的结果：

上面中，生成的getpid就是一个程序，当我们没有去运行的时候，他就是一个程序。当我们运行起来的时候他就变成了一个进程。进程的ID时时刻刻都在发生变化。

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