目录
[一 进程概念和基本操作](#一 进程概念和基本操作)
[1 什么是进程](#1 什么是进程)
[2 为什么要有进程](#2 为什么要有进程)
[3 怎么办----重点](#3 怎么办----重点)
[4 描述进程---PCB](#4 描述进程---PCB)
[二 task_struct](#二 task_struct)
[三 查看进程](#三 查看进程)
[1 /proc](#1 /proc)
[2 PID](#2 PID)
[3 crtl+c](#3 crtl+c)
[4 当前路径](#4 当前路径)
[5 指令](#5 指令)
[ps ajx：显示所有进程信息](#ps ajx：显示所有进程信息)
[四 父进程和子进程](#四 父进程和子进程)
[kill-9 PID](#kill-9 PID)
[编辑 问题3](#编辑 问题3)
一 进程概念和基本操作
1 什么是进程
进程 = 内核数据结构(task_struct) + 自己的程序代码和数据
内核数据结构（struct task_struct）：这是进程的 "学籍信息"，包含了进程的 PID、优先级、内存地址、状态等元数据，是操作系统管理进程的核心。
程序的代码和数据：这是进程的 "本人"，即被加载到内存中的可执行程序内容。
传统教材常说："运行起来的程序就是进程" 或 "加载到内存的程序叫做进程"。但是这种说法只强调了 "代码和数据加载到内存"，忽略了内核为管理进程而维护的数据结构，显得过于片面，不易理解。
2 为什么要有进程
从软件角度讲，把你的二进制可执行程序加载到内存的过程，就叫做创造进程
3 怎么办----重点
4 描述进程---PCB
进程信息被放在一个叫做进程控制块的数据结构中，可以理解为进程属性的集合。
・课本上称之为 PCB（process control block），Linux 操作系统下的 PCB 是：task_struct。
task_struct 是 PCB 的一种。
・在 Linux 中描述进程的结构体叫做 task_struct。
・task_struct 是 Linux 内核的一种数据结构类型，它会被装载到 RAM（内存）里并且包含着进程的信息。
二 task_struct
内容分类
标示符：描述本进程的唯一标示符，用来区别其他进程。
• 状态：任务状态，退出代码，退出信号等。
• 优先级：相对于其他进程的优先级。 • 程序计数器：程序中即将被执行的下一条指令的地址。
• 内存指针：包括程序代码和进程相关数据的指针，还有和其他进程共享的内存块的指针。
• 上下文数据：进程执行时处理器的寄存器中的数据。（休学例子，要加图 CPU、寄存器）
• I/O 状态信息：包括显示的 I/O 请求、分配给进程的 I/O 设备和被进程使用的文件列表。
• 记账信息：可能包括处理器时间总和，使用的时钟数总和，时间限制，记账号等。
• 其他信息
• 具体详细信息后续会介绍
组织进程
可以在内核源代码⾥找到它。所有运行在系统⾥的进程都以 task_struct 双链表的形式存在内核
⾥。
三 查看进程
我们可以用一个指令来查看进程：ps axj | grep ./[可执行程序]
查看进程的做法：
1 /proc
2 命令
1 /proc
进程的信息可以通过 /proc 系统文件夹查看
如：要获取PID为1的进程信息，你需要查看 /proc/1 这个文件夹。
ls /proc/[PID]
2 PID
PID 是 Process ID（进程标识符） 的缩写，是操作系统给每个正在运行的进程分配的一个唯一数字编号。
可以把 PID 理解成：进程的身份证号
PID可以被操作系统用作：
区分不同的进程
管理进程的运行（暂停、继续、终止等）
记录进程之间的关系（父进程、子进程）
例如：
终止一个进程：kill 1234（Unix/Linux）
查看进程信息：ps -ef | grep 1234
在 Windows 任务管理器中也能看到 PID
注意：PID不是固定的，它是动态分配和回收的
在系统的同一时间点，每个运行的进程都有一个唯一的 PID。
复用机制：当进程退出后，它的 PID 会被内核回收，并可以分配给新创建的进程。内核会从可用的 PID 池中按顺序分配，不会永久占用。
我们在上面图片左部分看到的数字就是PID
我们想要获取PID，可以用getpid()这个系统调用
3 crtl+c
在 Linux/Unix 终端中，它是发送 SIGINT（中断信号，信号编号 2）的快捷键，默认行为是终止当前前台运行的进程。
作用范围：仅对当前终端的前台进程 / 进程组生效，后台运行的进程不受影响
4 当前路径
cwd：current work dir（当前工作路径）
为什么要有当前路径？为了支持进程访问文件时缺省路径的问题。
当前路径就是进程启动时候所处的路径！
5 指令
大多数进程信息同样可以使用top和ps这些用户级工具来获取。
如果改变一个进程的当前工作路径，那么它在新建文件的时候，就一定会改变新建文件的位置
我们来写一段循环输出进程ID的代码
chdir：改变当前的工作路径
我们在上述代码中加上一句
此时工作路径就被改变了，也证明了文件建在哪个路径取决于当前进程的工作路径（cwd）
getcwd：获取程序当前工作路径
我们可以通过getcwd判断路径是否改变
ps ajx：显示所有进程信息
里面每一个选项的详细介绍，我们到后面再讲解·
我可以利用这个系统调用，找到指定的进程：
我们发现上面有一列信息的表头叫做TTY，TTY是用来表示该进程是在哪个窗口启动的
四 父进程和子进程
每个进程除了会记录自己的PID，还会记录自己父进程的PID
getppid()：得到父进程的PID
我们来写一个程序看一下：
运行之后发现，父进程的PID不会改变
那么此时的这个父进程是谁？
命令行启动的所有进程，父进程都是bash
bash是一个命令行解释器，它本身也是一个进程！
每一次登录，西铜都会自动提供bash，来进行命令行服务
我们运行bash之后发现，bash本身是一个代码内部具有死循环的软件
当我们用ps去看bash时，发现有些前面带'-'，有些不带，为什么呢？
当你每一次远程登录Linux系统时，xshell都会分配一个新窗口，这种远程登录形成的bash，叫做-bash 而手动形成的bash前面没有-
kill-9 PID
杀掉一个进程
bash是如何创造子进程的？
我们先来引入一个新的系统调用：fork 创造一个子进程
使用一下fork:
运行得到：
我们发现fork会分成父进程和子进程分别执行一遍 ：
我们来看一下fork的返回值 是什么：
也就是说，如果成功的话，会把子进程的PID返回给父进程，返回0给子进程
我们来写一个程序测试一下：
运行之后发现：为什么父进程和子进程都运行了？fork怎么能既大于0，又等于0呢？
我们以前学习的代码，不可能两个死循环同时在跑，以前的代码都叫做单循环分支。但是我们现在有了父子两个进程，所有同时存在两个死循环
我们用ps查看一下这两进程，发现这两个进程同时都在运行
所以，我们可以通过fork，让同一份代码，做不同的事情
父进程是如何创建子进程的？
创建子进程：内存中就多了一个进程， 操作系统中多了PCB。子进程会以父进程为模板， 一般会把父进程的结构与变量，都拷贝一份给子进程。但是子进程中也有自己特有的部分：自己独立的PID，PPID等。所以拷贝到子进程中后，会对子进程中的个别属性作出修改
当用fork创建一个子进程时，没有把的数据和代码重新加载的过程。所以此时的拷贝，是浅拷贝 子进程也会指向伏见城的代码和数据，他们共享代码。 但是 子进程只能执行fork之后的代码
fork的三个问题
问题1
子进程只能有一个父进程
返回0：告诉子进程你已经被创建
返回PID：为了告诉父进程多了一个子进程，让它记住子进程的pid，让 父进程通过PID控制子进程
问题2
fork既是一个系统调用，也是一个函数。只要是函数，就有代码块，就有子过程
调用函数时，是需要进入函数内部。fork准备return时，子进程已经创建好了，此时fork内部有夫，子两个进程，也已经被操作系统管理起来了。
return是语句，此时父进程和子进程都需要return（return的代码被共享），各自return一次，返回两次
问题3
对问题3的回答这里只做原理性说明，因为目前的知识没有办法解释完全，所以后面还会针对这部分讲解
进程具有很强的独立性---任何一个进程的奔溃都不会影响另一个进程
问题：代码共享时，数据是怎么处理的？
我们来写一段代码来检验这个问题：
但是我们运行了之后发现：父进程的flag居然不受影响！！
这说明父子进程的数据是分开的
但是，一个变量怎么能有两个值？
我们分别在父进程和子进程中取地址，看一下是否是一个变量
我们发现，地址是一样的，说明是一个变量。那这就说明，这个地址一定不是物理地址！！那是什么地址呢？？
我们先引出概念**：这个地址是虚拟地址（具体会在后面的程序地址空间讲解）**
子进程继承父进程的虚拟内存空间，如果不修改数据，打印出来的地址一样。但是如果数据修改，系统会在物理内存中拷贝一个flag，这个拷贝就叫做写时拷贝。此时子进程会通过虚拟内存机制，映射到这个新的flag
这个过程是操作系统自己完成的，不需要手动完成
具体的我们后面讲解
如何利用fork建立多进程？
创建十个进程
注意：.cc后缀却表示c++
