进程

**浅层认识：**程序从硬盘上要开始执行起来，先要加载到内存上，然后描述起来（创建PCB），然后在运行，运行起来的程序叫进程。

**从操作系统的角度来看进程： **

操作系统就是管理者，进程就是被管理者，要管理进程需要：

1.操作系统不直接管理进程，先将进程描述起来
2.描述进程的载体是一种结构体，一个进程具有一个结构体，这个结构体叫做进程的PCB（进程控制块）
3.然后把所有的结构体组织起来，组织起来的方式就是用指针将结构体连成一个链表 （或者用其他高级数据结构组织起来）

PCB–描述进程

PCB是包含进程的信息（描述进程的信息，有优先级，状态等）的一种结构体，

linux下描述进程的PCB叫 task_struct

##task_structl里面的内容

标识符：pid,描述本进程的唯一标识符，用来普别其他进程
状态：任务状态，退出代码，退出信息等
优先级：cpu资源分配的先后顺序
程序计数器：程序中即将被执行的吓一条指令的地址。
内存指针：程序代码和进程相关数据的指针等,可以指向虚拟地址空间，通过页表映射到物理内地址，最终在内存中找到这个进程所要运行的代码和数据。
上下文数据：进程执行时处理器中的寄存器的数据(进程正在执行时寄存器中的数据）（时间片：进程在cpu上运行的时间，分时机制:aa）
i/o状态信息：进程打开的文件信息
记账信息：可能包含处理器的时间总和（运行时间）等

##查看进程
每个进程都有自己的PID
查看进程指令有： ls /proc/ , ps aux 等
系统调用获取进程标识符（id)：

getpid()             //获取进程pid
getppid()            //获取父进程pid

创建进程

创建进程有两个函数：fork 和 vfork

pid _t fork(void )

有两个返回值：对于子进程来说，返回0；对于父进程来说，返回子进程的id，创建失败返回-1。

创建子进程：以父进程为模板，父子进程代码段相同，但数据不同,fork的返回值起到分流的作用，用户通过fork的返回值来判断哪个是子进程，哪个是父进程。

fork之后，父子进程谁先运行，由调度器决定,父子进程分别独立自己的，执行自己的任务

fork之后内核的做法：

1. 分配新的内存块和内核数据给子进程
2. 将父进程的部分数据内容拷贝到子进程中
3. 添加子进程到系统的进程的列表中
4. fork返回，开始调度
   代码如下：
   
   打印结果：
   

变量地址相同，内容不同；通常，父子进程代码共享，父子不在写入时，数据也是共享的，当任意一方要写入时，就以写实拷贝的方式来处理

vfork

pid_t vfork(void)
也是用来创建子进程的但是vfork创建的子进程和父进程共享虚拟地址，但fork创建的子进程具有独立的虚拟空间；
vfork保证子进程先运行，在它调用exit后，父进程才可能被调度运行

代码：
运行结果：

地址相同，变量内容相同，因为虚拟地址相同
创建进程图：

fork和vfork的区别
1.fork:子进程拷贝父进程的数据段，代码段。
2.vfork:子进程和父进程共享代码段。
3.fork(),创建的父子进程的执行次序不确定，vfork()保证子进程先运行，在子进程调用exit()之后父进程才被调用。

进程状态

统一描述：就绪，态运行态，阻塞态
linux下进程的状态：

运行状态  （R）       //要么在运行这种，要么在运行的队列中
睡眠状态(S)         //浅睡眠，可以被唤醒
磁盘休眠状态(D)       //深度睡眠，不可以被唤醒，不能被中断（不可终端睡眠状态）
停止状态(T)       //可以发送信号给进程让其暂停，也可以发送信号让它继续运行 
跟踪状态（t）      //跟踪进程的状态
死亡状态（X）
僵尸状态（Z）

僵尸进程

概念：进程退出，父进程没有读取到子进程的返回代码时 就会产生僵尸进程。

僵尸进程产生原因以及危害：

1.子进程先于父进程退出（父进程没有关心子进程的退出状态）
2.进程退出为了保存自己退出的原因，因此退出后资源不会被完全释放，等待父进程来获取退出状态（这就是为什么要进程等待），然后释放子进程所有资源，所以假如父进程没有关心子进程的退出，那么这个时候退出子进程将成为一个僵尸进程，占着资源不释放,成为僵尸进程，造成资源泄漏（资源没有完全释放），正常进程可能无法创建。

孤儿进程

父进程先于子进程退出，这个孤儿进程将被孤儿院init进程所领养，子进程退出后由init回收释放

进程的优先级

cpu分配资源的先后顺序，调整优先级的命令 nice,renice,其实是调整NI的值，nice的值影响进程的而优先级

交互式进程：优先级应该高一点
批处理进程：优先级可以低一点

程序与进程

程序是硬盘上的一个文件。
进程是放在内存里，还要被操作系统管理。

管理：

管理和被管理者不直接沟通
被管理的对象需要描述起来（利用数据）
为了高效，描述对象也要被组织起来