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一文初识Linux进程（超详细！）

news 来源：原创 2024/9/21 11:09:05

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如何查看进程？

方法一

方法二

如何理解进程？

创建子进程—fork()

如何理解子进程的创建？

如何理解fork()会有两个返回值？

进程之间的独立性如何保证？

如何理解同一个变量会有不同的值？

如何查看进程？

方法一

ps ajx | head -1 && ps ajx | grep 执行程序的名字 | grep -v grep

对于以上指令的解析：

ps ajx 查看当前系统中所有的进程

| 管道在使用管道符 "|" 时， "|" 左边的进程以写的方式打开管道文件，将标准输出重定向到管道之中， "|" 右边的进程以读的方式打开管道文件，将标准输入重定向到管道之中。

head -1 用于只查看第一行的命令

grep 执行程序的名字查看对应名字的执行程序

grep -v 执行程序的名字将除了-v 后面的执行程序的内容都显示出来

显示效果如下：

方法二

ls /proc

该指令用于查看进程相关的属性，可以根据是否有对应程序的pid来判断是否有该进程。通过以下的指令可查看对应进程的详细属性：

ls /proc/进程pid

也可通过后面加上 -d 或者 -l 指令用于查看对应目录和详细信息

如何理解进程？

创建子进程—fork()

        启动一个进程，如何理解这种行为？本质就是多了一个进程，操作系统管理的进程也就多了一个，进程=可执行程序+task_struct对象（内核对象）。

        创建一个进程，就是系统中要申请内存，保存当前进程的可执行程序+task_struct对象,并将task_struct对像添加到进程的列表中。

        通过fork()创建子进程，当使用fork()后程序会出现两个执行流，分别为一个父进程的执行流还有一个子进程的执行流，看如下例子：

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<unistd.h>int main()
{printf("i am a father process,pid:%d ppid:%d\n",getpid(),getppid());fork();while（1）{printf("i am a process,pid:%d ppid:%d\n",getpid(),getppid());                                                                                                                        sleep(1);}return 0;
}

可以看到如上的效果，我们也可以得出一个结论：fork()之前的代码只有父进程会执行，而fork()之后的代码则是父子进程都要执行。

需要注意的是fork()有返回值，当我们fork()成功时会返回两个不同的返回值，子进程会返回0，父进程会返回子进程的pid，创建失败则会返回-1。对此我们可以通过判断返回值来执行不同的代码片段！如下代码：

   #include<stdio.h>#include<unistd.h>#include<sys/types.h>int main(){pid_t cg=fork();if(cg==0){printf("i am son process: mypid:%d my forkrt:%d \n",getpid(),cg);}if(cg>0){printf("i am father process: mypid:%d my forkrt:%d \n",getpid(),cg);                                                                                                             }return 0;}

看到这里你可能会很奇怪，为什么两段程序的执行顺序对不上呢，不是应该先执行son再执行father吗？实际上父进程和子进程是有各自PCB中的调度信息以及调度算法共同决定的！我们不能确定哪一段代码片段先运行！谁先运行主要还是靠调度器来决定！

如何理解子进程的创建？

        我们都知道进程=可执行程序+task_struct对象，那么fork创建了一个字进程，系统就会多一个进程，也就是我们的内存中会多一个进程。

        而对于子进程的创建会以父进程为模板创建子进程的PCB，这个PCB会拷贝大部分的基础属性，但是小部分是不同的，比如pid、ppid等等。

        但是，在PCB创建后子进程是没有可执行程序（也就是代码和数据）的，因此，在fork()后，子进程会和父进程共享代码和数据！当然后面数据是可能会各自独立出来一份的！一图让你了解：

如何理解fork()会有两个返回值？

通过上面的理解，我们都知道fork()过后会创建子进程，那么在创建子进程后，父进程和子进程会对代码+数据进行共享。那么也就是说我们的 return 也共享了！因为 return 也是代码啊！所以父进程被调度会执行return，子进程被调度也会执行 return!

而实际上，操作系统是通过一些寄存器做到返回值返回两次！

进程之间的独立性如何保证？

        进程之间运行的时候，具有独立性，无论是什么关系！

        进程的独立性，首先表现在各自的PCB。

        进程之不会互相影响！代码本身是只读的，不会影响！但是数据父子是会修改的！

当我们对于一个进程的数据进行修改时，你会发现另外一个进程没有发生改变，这是因为操作系统触发了写时拷贝，确保了每一个进程的数据的独立性。

那什么是写实拷贝呢？