#什么是进程
进程就是一个正在执行的程序
从内核来看，进程是一个担当分配系统资源的实体，当程序被计算机执行，那么就可以称之为进程 #linux中的进程
进程信息被放在一个叫做进程控制块的数据结构中，也就是PCB（process control block），PCB的本质是一个结构体，每一个进程都有一个PCB，当进程创建PCB就被创建，直至进程销毁。
linux中PCB叫做task_struct，进程创建时它会被装在到内存中，其中包含了进程的各个信息。 #进程信息
标识符：描述进程的唯一标识符，相当于身份证，又叫做PID，他是一个整型数
优先级：进程执行相对于其他程序的优先情况
进程状态：任务状态，运行、暂停、僵死等等
程序计数器：程序中即将被执行的下一条指令地址
内存指针：包含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指针
上下文数据：进程执行时处理器的寄存器中的数据
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综合，使用的时钟数总和，时间限制，记账号
其他信息 ##进程状态
运行状态（R）
可中断睡眠状态（S）
不可中断睡眠状态（D）
停止状态（T）
死亡状态（X）
僵尸状态（Z） ##优先级
CPU资源分配的先后顺序
优先级高的程序有优先执行的权利
和优先级有关的进程信息是PRI和NI PRI：代表进程可被执行的有先级
NI：表示该进程的nice值 //查看进程信息 $ ps -l PRI的值越小程序优先级越高，PRI值小的会被先执行，PRI值和范围在60~99，一般我们看的话优先级都是80或者85
nice值可以和PRI的值来配合修改优先级
公式：PRI(new) = PRI(old) + nice
nice的取值位-20到19，共40个级别 //样例，把nice值改为-5，优先级就会从80 -5 变成75 $ nice -n -5 ./test #父进程和子进程
##父进程如何创建子进程
操作系统以父进程为模板创建子进程，父子进程代码段相同，但是数据各自独有
fork()返回值起到分流作用，我们用户通过fork()的返回值判断哪个是父进程，哪个是子进程
对于父进程来说，返回值是子进程的PID，对于子进程来说，返回值是0
##父子进程之间的关系
父进程和子进程之间共享代码段和数据段，但当子进程的数据出现变化时，父进程和子进程的数据段就不再指向同一块区域，这个技术叫做写时拷贝。
子进程的PPID就是父进程的PID
##fork举例
创建子进程有两种方式：fork()和vfork()，首先看fork()实例 #include #include int main() { int val = 100; pid_t pid = fork(); if (pid < 0) { printf("Create process failed!! "); return -1; } else if (pid == 0) { //子进程的fork()值为0 //修改val的值，观察内存地址是否发生变化 val = 200; printf("Child process, pid->%d ", getpid()); } else { sleep(1); printf("Parent process, pid->%d ", getpid()); } while (1) { printf("Common process, pid->%d, val: %d, val address->%p ", getpid(), val, &val); sleep(1); } return 0; } 代码执行结果

进程观察

fork()的作用就是创建一个子进程，一般fork之后会用if语句进行分流执行不同的代码
在我的代码中我通过if语句分流，在子进程部分修改了val的值，之后执行相同的代码
###解释一下内存地址相同问题
观察代码结果发现子进程的val和父进程的不同，但是两个val的地址却是一样的，这就说明了这两个地址虽然值是一样的，但是他们指向的不是同一块空间，原理如下图，当val的值改变时，数据段就会被复制，子进程就有独立的数据段，在fork之后他们其实是第一种情况，val改变时就变成第二种情况。

关于虚拟内存，其实每个程序都有一个虚拟内存，其实是个结构体，虚拟的内存中地址由小到大和物理内存的编号一样，不同的是虚拟内存每一个地址通过一个页表映射到物理内存中，这就是虚拟内存的原理，这就解释了为什么地址相同但是值不同的问题了，下图请配合上图一同食用

##vfork()
fork如果是个孝顺的孩子（子进程），当数据出现不同时，便单独开辟空间来管理数据，那么vfork相对于fork而言就是个逆子，vfork创建的子进程数据直接在父进程修改，就好比同样有个房子，fork另外买一个一模一样的来修改，而vfork则是在原来的房子里面乱搞，肆意破坏。
当vfork出来的子进程执行时，父进程不运行，直到子进程执行结束才继续执行。
代码很简单，修改上面代码为vfork即可
只运行子进程，父进程无输出

父进程处于不可中断睡眠状态，子进程可中断睡眠状态
#僵尸进程
僵子进程退出时会告诉父进程子进程任务完成怎么样了，如果父进程不关心子进程的退出，那么子进程就会变成僵尸进程，父进程不读取，子进程就一直为僵尸进程，造成内存泄漏。 下面通过代码演示僵尸进程
父进程睡眠30秒，子进程在创建后5秒退出，此时父进程在睡眠，无法获取子进程状态，子进程变为僵尸进程 #include #include #include int main() { pid_t pid = fork(); if (pid < 0) { printf("Create child process error! "); } else if (pid > 0) { printf("This is parent process, pid->%d, begin to sleep! ", getpid()); sleep(30); } else { printf("Child process's pid->%d, begin Z... ", getpid()); sleep(5); exit(EXIT_SUCCESS); } return 0; }
一开始的5秒内两个进程均正常，5秒后子进程退出，父进程没有读取到信息变成了僵尸进程

##如何避免僵尸进程
让父进程来回收子进程，调用wait()或waitpid()函数来关注子进程的状态，通知内父进程回收（wait()的用法之后会另外写一篇博客）
或者让子进程变成孤儿进程由init回收 #孤儿进程
父进程先于子进程退出，那么子进程就成为了孤儿进程，这个孤儿进程将被孤儿院init进程所领养，子进程退出后将由init进程来回收释放资源 孤儿进程举例： #include #include #include int main() { int val = 100; pid_t pid = fork(); if (pid < 0) { printf("Create process failed!! "); return -1; } else if (pid > 0) { printf("This is parent process, it's pid is %d, prepare to exit in 15 seconds! ", getpid()); sleep(15); printf("Parent process exit now! "); exit(0); } printf("This id child process, it's pid is %d ", getpid()); while (1) { sleep(1); } return 0; } 代码演示结果

查看进程信息看到orphan进程（PID为2958）的PPID由2957变为1，1进程就是linux中的孤儿院——init进程，他收留了orphan进程，所以如果orphan退出将由init回收