概述
1.多进程相关概念
1.1什么是进程?
进程:程序的一次执行过程就会产生一个进程。进程是分配资源的最小单位(0-3G)。
进程就是一个正在执行的任务。进程是一个动态的过程,它有生命周期随着程序的运行
开始,随着程序结束而消亡。每个进程都有自己的独立的运行的空间,比如每个进程都有
自己的文件描述符,每个进程都拥有自己的缓冲区。只要用户执行了一个程序,在内核空间
就会创建一个task_struct的结构体,这个结构体就代表当前的进程。进程运行产生的所有
的信息都被放到这个结构体中保存着。
1.2进程和程序有什么区别?
程序:程序是经过编译器编译生成的二进制文件,程序在硬盘上存储。程序是静态的,没有生命
周期的概念程序本身不会分配内存。
进程:程序的一次执行过程就会创建一个进程,进程是动态的,有生命周期。进程运行的时候会
分配0-3G的内存空间。进程在内存上存储。
1.3进程的组成?
进程是由三个部分组成的:进程的PCB(task_struct),(程序段)文本段,数据段。
1.4进程的种类?
交互进程:这种进程维护以一个终端,通过这个终端用户可以和进程进程交互。
例如:文本编辑器
批处理进程:这种进程优先级比较低,运行的时候会被放到一个运行的队列中。
随着队列的执行,而逐渐执行。
例如gcc编译程序的时候这个进程就是批处理进程。
守护进程:守护进程就是后台运行的服务,随着系统的启动而启动,随着系统的终止而终止。
例如:windows上的各种服务
1.5什么是进程的PID
PID就是操作系统给进程分配的编号,它是识别进程的唯一的标识。
在linux系统中PID是一个大于等于0的值。
1.6特殊PID的进程
0:idle:在linux系统启动的时候运行的第一个进程就是0号进程。
如果没有其他的进程执行就运行这个idle进程。
1:init:1号进程是由0号进程调用内核kernel_thread函数产生的第一个进程,
它会初始化所有的系统的硬件。当初始化完之后会一直执行,比如会为
孤儿进程回收资源。
2:kthreadd:调度器进程,主要负责进程的调度工作。
1.7进程的状态
1.进程运行的状态
D // 不可中断的休眠态(信号)
R //运行态
S //可中断的休眠态(信号)
T //停止状态
X //死亡状态
Z //僵尸态(进程结束后没有被父进程回收资源)
2.进程的附加状态
< //高优先级
N //低优先级的进程
L //在内存区锁定
s //会话组组长
l //进中包含多线程
+ //前台进程
二.进程实例:
2.1进程的拷贝:
#include <head.h>
int main(int argc,const char * argv[])
{
for(int i=0;i<2;i++){
fork();
printf("-");
}
return 0;
}
原理图:
分析:上述的程序会打印8个-,上述程序一共是4个进程,因为在进程创建的时候会拷贝父进程的
缓冲区,由于2214和2215的缓冲区没有刷新,所以2216和2217缓冲区中有两个-。
2.2进程创建的实例
#include <head.h>
int main(int argc,const char * argv[])
{
pid_t pid;
pid = fork();
if(pid == -1){
PRINT_ERR("fork error");
}else if(pid == 0){
//子进程
printf("这个就是子进程n");
}else{
//父进程
printf("这个就是父进程n");
}
return 0;
}
分析图:
2.3执行没有先后循序:
#include <head.h>
int main(int argc, const char* argv[])
{
pid_t pid;
pid = fork();
if (pid == -1) {
PRINT_ERR("fork error");
} else if (pid == 0) {
//子进程
while (1) {
sleep(1);
printf("这个就是子进程n");
}
} else {
//父进程
while (1) {
sleep(1);
printf("这个就是父进程n");
}
}
return 0;
}
结果图:
2.4进程创建的实例(父子进程内存空间问题)
父进程fork产生子进程的时候利用了写时拷贝的原则
2.5使用多进程创建三个进程:
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
pid_t pid;
if((pid = fork()) ==-1){
printf("创建进程失败n");
exit(-1);
}else if(pid == 0){
pid_t tid;
if((tid = fork())==-1){
printf("%d,%dn",getpid(),getppid());
}else if(pid == 0){
printf("%d,%dn",getpid(),getppid());
}else{
printf("%dn",getpid());
}
}
while(1);
return 0;
}
2.6使用多进程进行拷贝文件:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
char destfile[32]={0};
int get_length(char const *arcfile)
{
int fd,cd,length;
if((fd=open(arcfile,O_RDONLY))==-1){
printf("open file error");
exit(-1);
}
snprintf(destfile,sizeof(destfile),"new_%s",arcfile);
if((cd==open(destfile,O_WRONLY|O_TRUNC|O_CREAT,0666)==-1)){
}
length = lseek(fd,0,SEEK_END);
return length;
}
int copy_file(const char* srcfile,const char* destfile,int start,int length)
{
int sfd,dfd,ret,count = 0;
char buff[128] = {0};
int counts=0;
if((sfd=open(srcfile,O_RDONLY))==-1){
printf("open error");
}
if((dfd=open(destfile,O_WRONLY))==-1){
printf("open file error");
}
lseek(sfd,start,SEEK_SET);
lseek(dfd,start,SEEK_SET);
while (1){
ret = read(sfd,buff,sizeof(buff));
if(ret == 0){
break;
}
count+=ret;
if(count >= length){
write(dfd,buff,length-(count-ret));
break;
}
write(dfd,buff,ret);
}
return 0;
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
pid_t pid;
if(argc!=2){
printf("输入格式错误,请重新输入n");
exit(-1);
}
int length = get_length(argv[1]);
if(length < 0){
printf("srcfile errorn");
return -1;
}
if((pid=fork())==-1){
printf("fork error");
exit(-1);
}else if(pid == 0){
copy_file(argv[1],destfile,length/2,length-length/2);
}else{
copy_file(argv[1],destfile,0,length/2);
}
return 0;
}
三.什么是孤儿进程,什么是僵尸进程
3.1僵尸进程:
子进程结束之后,父进程没有为它回收资源,此时子进程就是僵尸进程
#include <head.h>
int main(int argc, const char* argv[])
{
pid_t pid;
pid = fork();
if (pid == -1) {
PRINT_ERR("fork error");
} else if (pid == 0) {
//子进程
} else {
//父进程
while(1);
}
return 0;
}
3.2孤儿进程:
孤儿进程:父进程死掉之后,子进程就是孤儿进程,孤儿进程被init进程收养。
#include <head.h>
int main(int argc, const char* argv[])
{
pid_t pid;
pid = fork();
if (pid == -1) {
PRINT_ERR("fork error");
} else if (pid == 0) {
//子进程
printf("pid = %dn",getpid());
while (1);
} else {
//父进程
}
return 0;
}
四,守护进程的创建:
4.1守护进程的创建
守护进程:相当于系统的服务,随着系统的启动而运行,随着系统的终止而终止。脱离了某个终端.
4.2步骤图:
4.3代码实现:
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#define ERROR(msg) do{
printf("%s %s %dn",__FILE__,__func__,__LINE__);
printf(msg);
exit(-1);
}while(0)
int main(int argc, char const *argv[])
{
pid_t pid;
if ((pid == fork()) == -1){
ERROR("fork error");
}else if(pid == 0){
int fd;
setsid();
chdir("/");
umask(0);
for(int i = 3; i < getdtablesize(); i++){
close(i);
}
if((fd = open("my.log", O_RDWR, O_APPEND, O_CREAT, 0666)) == -1){
ERROR("open error");
}
dup2(fd, 0);
dup2(fd, 1);
dup2(fd, 2);
while(1){
sleep(1);
printf("我是子进程n");
fflush(stdout);
}
}else{
printf("父亲进程已经结束....n");
exit(-1);
}
return 0;
}
最后
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