一、認識進程

進程(PCB)=內核數據結構(task_struct)+程序的代碼和數據

每一個進程都有其獨立的task_struct,OS對眾多的task_struct進行管理，如何管理？先描述再組織，所有運?在系統?的進程都以task_struct鏈表的形式存在內核?，而且是雙向鏈表

我們也可以通過ps指令來顯示當前終端下由當前用戶啟動的進程信息

二、創建進程

????????系統調用fork()可以創建進程，有兩個返回值，如果返回值等于0，那么為子進程，如果返回值大于0，那么就是父進程，如果返回值小于0 ，那么創建進程失敗。所創建的進程是當前進程的子進程，??進程代碼共享，數據各?開辟空間，私有?份（采?寫時拷?），兩者數據互不干涉

代碼示例：

#include<iostream>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
using namespace std;
int main()
{int ret=fork();if(ret<0){exit(1);}//返回值等于0，是子進程if(ret==0){pid_t pid=getpid();pid_t ppid= getppid();cout<<"我是子進程，我的pid是："<<" "<<pid<<"我的父進程是："<<ppid<<endl;}//返回值大于0，是父進程else{pid_t pid=getpid();cout<<"我是父進程，我的pid是："<<pid<<endl;}return 0;
}

三、驗證父子進程的獨立性(寫實拷貝)

????????進程間有獨立性，哪怕是父子進程也不例外，子進程的資源從父進程獲得，但是獲得后子進程的數據通過寫實拷貝擁有了獨立性。

代碼驗證：

#include<iostream>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
using namespace std;
int main()
{int ret=fork();int count=100;if(ret<0){exit(1);}//返回值等于0，是子進程if(ret==0){pid_t pid=getpid();pid_t ppid= getppid();while(1){cout<<"我是子進程，我的pid是："<<" "<<pid<<"我的父進程是："<<ppid<<"count的值為："<<count<<endl;count++;sleep(4);}}//返回值大于0，是父進程else{pid_t pid=getpid();while(1){cout<<"我是父進程，我的pid是："<<pid<<"count的值為："<<count<<endl;count--;sleep(2);}}return 0;
}

可以觀察到，相同的變量count，在子進程里面是遞增的，在父進程里面是遞減的。?

四、進程的常見狀態

?

?

監測S狀態

再次運行上方創建子進程的代碼，通過命令監測可以看到，?父進程和子進程都是S狀態，而不是R狀態，因為有了IO，IO執行的時間太快了，剩下的時間都是在等待狀態S，所以我們就無法監測到R狀態，想要監測到R狀態，只要把IO設備取消就好，如沒有輸入輸出函數的死循環

?

監測R狀態?

?

?僵尸進程

????????所有的進程都是某個進程的子進程，所創建的子進程都是拿來執行某個任務的，任務完成的怎么樣，完成的相關信息父進程是需要知道的。

? ? ? ? 一個子進程在死亡到被抬走之間的時間，子進程的狀態就是僵尸狀態Z，目的就是為例讓父進程獲取子進程的退出信息。如果子進程退出，父進程不回收，不獲取子進程的退出信息，那么子進程的task_struck會一直存在，就類似與C語言中的結構體，一直占用空間，那么就會造成內存泄露。

?孤兒進程

????????如果父進程退出了，子進程沒退出，子進程還在運行，那么子進程就是個孤兒進程。子進程被OS領養，也就是被進程1領養。父進程庫隨意退，因為父進程的父進程是bash

五、進程終止

進程的正常終止有三種：main返回，exit，_exit。

我們可以通過echo $?查看退出碼，以獲得最后?次執?的命令的狀態。

exit與_exit

兩者都用于終止進程，并設置退出碼，但是exit終止進程前會對?I/O 緩沖區被刷新，并且會執行注冊的終止處理函數，保證程序的資源得到正確釋放和清理。而_exit不會調用任何注冊的終止處理函數，它會直接終止進程，繞過這些清理操作。

使用exit():

#include<iostream>
using namespace std;int main()
{cout<<"helloworld";exit(1);return 0;
}

使用_exit()

#include<iostream>
#include<unistd.h>
using namespace std;int main()
{cout<<"helloworld";_exit(0);return 0;
}

wait與waitpid

????????如果子進程退出，父進程沒有回收，那么就會進入僵尸，那么kill -9 也沒辦法，所以父進程等待子進程是有必要的

??wait?函數會讓調用它的進程阻塞，直至其任意一個子進程終止。之后，它會獲取子進程的終止狀態，并將其存儲于?status?所指向的內存位置。如果不在意子進程的終止信息，那么可以設置status為null。

#include<iostream>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include<unistd.h>
using namespace std;int main()
{pid_t id=fork();if(id==0){sleep(10);cout<<"我是子進程"<<endl;}else{wait(nullptr);cout<<"我是父進程，已經回收子進程完畢"<<endl;}return 0;
}

上面的代碼，子進程完成cout后被父進程回收，才執行父進程的cout?

waitpid?函數比?wait?函數更靈活，它能讓你指定要等待的子進程。

#include<iostream>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include<unistd.h>
using namespace std;int main()
{pid_t id=fork();if(id==0){cout<<"我是子進程"<<endl;sleep(10);}else{// wait(nullptr);waitpid(id,nullptr,0);//0表示阻塞等待cout<<"我是父進程，已經回收子進程完畢"<<endl;}return 0;
}