进程
进程是计算机科学中的一个基本概念,指的是程序在计算机系统中的一个执行实例。当一个程序被启动时,操作系统会为该程序创建一个进程,这个进程拥有自己独立的内存空间,包括代码段、数据段和堆栈等,以及一组系统资源,如文件描述符和网络连接。
栈
堆 //程序运行过程中动态的内存
bss --- 未初始化的数据 |
data --- 初始化了的数据 | 静态区 | ---数据
text --- 正文段(代码段)
进程的特点
1.独立性:每个进程都有自己的地址空间,这意味着一个进程的崩溃或异常不会影响到其他进程。
2.动态性:进程是程序的动态执行,从创建到终止是一个动态的过程。
3.并发性:操作系统允许多个进程同时存在,且在多任务操作系统中,这些进程可以并发执行,即在宏观上同时运行,但在微观上,它们是交替运行的。
4.调度性:进程由操作系统进行调度,决定哪个进程在哪个时刻使用处理器资源。
5.异步性:进程的执行速度和时间是不可预知的,取决于操作系统调度策略和系统资源的可用性。
进程的状态
进程在其生命周期中可能会处于以下几种状态:
1.运行态:进程正在使用CPU执行指令。
2.就绪态:进程已准备好运行,等待CPU资源。
3.阻塞态:进程等待某个事件(如I/O操作完成)而无法运行。
进程间的通信(IPC)
由于每个进程都有自己的独立内存空间,进程之间需要通过特定的机制进行通信,这被称为进程间通信(IPC)。常见的IPC机制包括管道、消息队列、共享内存、信号量等。
进程的创建
在操作系统中,通常通过调用fork系统调用来创建一个新进程,新进程称为子进程,而调用fork的进程称为父进程。fork会复制父进程的上下文,包括代码、数据和打开的文件描述符等,但每个进程都有独立的地址空间。
fork
在Linux系统编程中,fork()函数用于创建一个新的进程,称为子进程,它是调用fork()的原始进程的副本。子进程继承父进程的大部分状态,包括代码段、数据段、堆栈、环境变量和打开的文件描述符。然而,子进程有自己独立的进程标识符(PID)。
fork()函数的返回值
fork()函数在父进程和子进程中都会返回,但返回的值不同:
1.在父进程中,fork()返回子进程的PID。
2.在子进程中,fork()返回0。
进程的管理
操作系统负责进程的管理,包括进程的创建、调度、同步、通信和终止等。操作系统通过进程控制块(PCB)来跟踪和管理进程的状态和属性。
总之,进程是操作系统中程序执行的基本单位,具有独立性和并发性,是现代操作系统实现多任务处理和资源管理的核心概念。
程序与进程的关系
程序是静态的代码,而进程是程序执行的动态实体。当程序被加载到内存中并开始执行时,它就转变为一个或多个进程。这些进程可以并发执行,即在同一时间段内由单个或多个CPU处理。
进程和程序的区别
程序:静态
存储在硬盘中代码,数据的集合
进程:动态
程序执行的过程,包括进程的创建、调度、消亡
.c ----> a.out-----> process(pid)
1)程序是永存,进程是暂时的
2)进程有程序状态的变化,程序没有
3)进程可以并发,程序无并发
4)进程与进程会存在竞争计算机的资源
5)一个程序可以运行多次,变成多个进程
一个进程可以运行一个或多个程序
进程的一生:
创建进程
执行任务
(1).跟父进程相同的任务 比如: 淘宝 fork
(2).有自己的任务要做 比如: shell执行命令 fork + exec
进程结束
exit()
(1).孤儿进程 --- 没有父亲
(2).僵尸进程 --- 有父亲,但是自己先挂了