Linux系統編程——進程（一）

目錄

 

一、什麼是進程

二、進程的“生老病死”

三、進程相關函數

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一、什麼是進程

• 進程是程序執行的動態過程
• 進程是資源管理的最小單位（線程是系統調度的最小單位）

• 在linux中，我們可以通過 file 文件名 得知一個文件的文件類型，以一個可執行程序爲例，如下圖所示

• 由上面可以得知，大多數的可執行程序的格式爲ELF格式。那麼一個可執行程序，是如何被linux運行起來的呢？如下圖所示

 當ELF格式的可執行程序被執行的時候，程序被加載到內存中執行，此時內核產生了一個名爲task_struct{}的結構體來表示與管理這個進程。

其中：

• .text 段存放代碼，只讀並且共享，這段內存在程序運行期間不會被釋放
• .data段存放已經初始化的全局變量和已經初始化的static變量，可讀可寫，這段內存在程序運行期間一直存在。
• .bss段存放未初始化的全局變量和未初始化的static變量，可讀可寫，這段內存在程序運行期間一直存在。
• .rodata段存放只讀數據（如：字符串常量）

二、進程的“生老病死”

• 進程從“誕生”到“被回收”的一系列過程狀態轉換圖，如下圖所示

一般流程爲：

1. 父進程調用fork函數，生成子進程（使用fork產生的子進程與父進程一模一樣，並且子進程會從fork返回值後的下一條邏輯語句開始執行）
2. 子進程運行結束，執行exit退出
3. 父進程使用wait或者waitpid回收子進程的資源

三、進程相關函數

1、子進程的創建

• pid_t   fork(void);

2、進程的退出

• void exit(int status);//清空I/O緩衝區之後，才退出進程 ，在多進程裏面，進程正常退出需要用exit（0）
• void _exit(int status);//直接結束進程，不做清理的操作，直接進入到內核。
• return 0;// return是c語言裏面的一個關鍵字。如果是在調用函數的時候，是出棧的處理。如果是在main函數裏面，是結束進程

3、子進程資源的回收（如果子進程資源沒有被回收，則會變成殭屍進程，佔用系統資源）

• pid_t wait(int *stat_loc);//阻塞
• pid_t waitpid(pid_t pid, int *stat_loc, int options);//可阻塞 或者 無阻塞

4、在一個進程中調用另外一個進程（system調用其他進程是通過shell調用其他進程，本程序進程與被調用的進程之間沒有關係。）

• int system(const char *command);
• 如：system("ls -l")、system("./main")

5、子進程中運行其他程序（程序的替換，覆蓋原有代碼）

其中：execl 中的l 與execv 中的v 的含義

    l: list  列表，把參數一一列表寫在參數裏面，寫完之後，需要加一個NULL。

    v: vector 向量、數組，把參數寫進去。

• 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 execvpe(const char *file, char *const argv[], char *const envp[]);