进程

进程，表示程序的运行过程，表示动态的运行。
进程的生命周期。程序运行结束后也就意味着进程终止

• 进程终止（程序结束）的方式

正常终止：
1、main()函数中通过 return 语句返回来终止进程；
2、应用程序中调用库函数 exit()终止进程 
3、应用程序中系统调用_exit()或_Exit()终止进程

异常终止：
1、应用程序中调用 abort()函数终止进程；
2、进程接收到一个信号，譬如 SIGKILL 信号。

1 进程查看命令 ps、pstree、job

ps 

ps -aux：列出所有进程和状态
ps -ajx：列出所有进程和状态
ps -ef：列出所有进程
ps -l：列出和当前用户有关的进程和状态
ps -u：用户名：查看某一用户的进程状态
ps -j：列出PID  SPID 

jobs   查看当前后台的进程状态

jobs -l：除了列出进程号外，同时列出PID
jobs -r：列出仅仅在后台运行的进程
jobs -S：列出仅仅在后台暂停的进程

pstree 进程树

2 进程的状态

Linux 系统下进程通常存在 6 种不同的状态（ps -aux命令可查）

1、R 运行态 和 就绪态 
  运行态 该进程当前正在被 CPU 调度运行 
  就绪态 该进程得到 CPU 调度就会变成 运行态
2、S 可中断睡眠状态（浅度睡眠）
   进程在等待某个事件、资源有效（IO事件、信号唤醒、中断唤醒）而被系统挂起
3、D 不可中断睡眠状态（深度睡眠）
   进程在等待某个事件、资源有效而被系统挂起，不能被信号、中断唤醒
4、T 停止态。
   表示进程暂停运行，一般可通过信号将进程暂停
5、Z 僵尸态
  该进程已经结束、但其父进程还未给它“收尸”
6、X 死亡态 

首字母跟着的其他字母含义

s  表示当前进程是一个会话首领进程
I  表示当前进程是一个多线程进程
N  表示低优先级
<  表示高优先级
+  表示当前进程处于前台进程组

3 进程间的关系

进程间存在着多种不同的关系：无关系（相互独立）、父子进程关系、进程组、会话。

3.1 父进程与子进程，frok()、vfrok()

PID：进程的ID (每一个新进程都有一个唯一的PID)
PPID：父进程的ID
所有进程的父进程: init

getpid（）    返回其子进程pid
getppid（）   返回其父进程pid

• 创建子进程 frok（）

子进程会拷贝父进程的数据段、堆、栈，并且拷贝父进程打开的所有文件描述符
子进程和父进程各自在自己的进程空间中运行 ,父进程与子进程并不共享这些存储空间

• 创建子进程 vfrok（）

是为了弥补frok() 的缺点，所以引入 vfrok()

fork 创建子进程之后，子进程会拷贝父进程的数据段、代码段、堆栈等
将其拷贝到自己的进程空间中;当子进程调用exec 函数加载一个新的程序时，
新的程序又会替换掉这些拷贝过来的代码段、数据段、堆栈等，
导致之前的拷贝工作白忙活一场，所以也导致在这种情况下，
fork 函数的效率比较低!

• frok()、vfrok()的区别

区别1

fork 会为子进程创建一个新的地址空间 (也就是进程空间)，
子进程几乎完全拷贝了父进程，包括数据段、代码段、堆、栈等;

vfork 函数，子进程在终止或者成功调用exec 函数之前
子进程与父进程共享地址空间，共享所有内存，包括数据段堆栈等

区别2：
fork调用之后，父、子进程的执行次序不确定;父进程概率比子进程概率大

vfork函数会保证子进程先运行，父进程此时处于阻塞、挂起状态，
子进程终止或成功调用exec函数之后，父进程才会被调度运行。

3.2 进程组

PGID：进程组的ID

返回进程组ID
getpgrp（）
getpgid（pid号）  

每个进程必定属于某一个进程组、且只能属于一个进程组，每一个进程组有一个组长进程，组长进程的 ID 就等于进程组 ID； 在组长进程的 ID前面加上一个负号即是操作进程组

进程组的生命周期从被创建开始，到其内所有进程终止或离开该进程组；只要进程组中还存在一个进程，则该进程组就存在

3.3 会话

SID：会话ID

返回会话ID 
getpsid（pid号）  

会话是一个或多个进程组的集合

一个会话可包含一个或多个进程组，但只能有一个前台进程组，其它的是后台进程组；每个会话都有一个会话首领（leader），即创建会话的进程

4 进程间通信 IPC

进程间通信 interprocess communication，简称 IPC，指两个进程之间的通信

进程间通信的本质 : 由 OS 参与，提供一份所有进程都可以访问的公共资源

公共资源包括: 内存块、队列、文件等，所以就出现了多种不同的进程间通信的方法

4.1 管道 pipe

• 匿名管道

匿名管道只能用于 父子进程 或者 具有“血缘关系”的进程之间的通信。

管道是一种单向通信的方法，一个进行向管道写入数据、另一个进程从管道读取数据

管道中的数据 并不存在于磁盘中，是存放在内存中，每一个管道会产生两个文件描述符，用来一读一写

• 命名管道

命名管道文件存在文件系统中，管道文件有自己的名字，可以向管道中读写数据。所以，命名管道可以作为同一台主机上的任意进程之间进行通信

4.2 信号

信号是事件发生时对进程的通知机制，信号的目的是用来通信的，当发生某种情况下，通过信号将情况“告知”相应的进程，从而达到同步、通信的目的

1、硬件发生异常，即硬件检测到错误条件并通知内核，随即再由内核发送相应的信号给相关进程 

2、终端下输入了能够产生信号的特殊字符
CTRL + C 产生中断信号（SIGINT）
CTRL + Z 产生暂停信号（SIGCONT） 

3、kill()系统调用可将任意信号发送给另一个进程或进程组 

4、发生了软件事件，即当检测到某种软件条件已经发生，
进程所设置的定时器已经超时、进程执行的 CPU 时间超限、进程的某个子进程退出等等情况）

信号的处理方式

1、忽略信号。当信号到达进程后，有两种信号却决不能被忽略，它们是 SIGKILL  和 SIGSTOP

2、捕获信号。当信号到达进程后，执行预先绑定好的信号处理函数。
为了做到这一点，要通知内核在某种信号发生时，执行用户自定义的处理函数

3、执行系统默认操作。进程不对该信号事件作出处理，而是交由系统进行处理
每一种信号都会有其对应的系统默认的处理方式， 对大多数信号来说，系统默认的处理方式就是终止该进程

最后

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