【Linux】-- 进程概念_补全getprocinfo函数,用于获取当前进程id和其父进程id(提示:将结果存放在procidi-优快云博客

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。
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。

还有一些其他信息。下面解释task_struct包含内容的具体含义。

三、task_struct内容详解

1.查看进程

（1）通过系统目录查看

proc是一个系统文件夹，在根目录下，通过ls可以看到该文件夹：

可以通过

ls /proc

命令查看进程的信息，数字是PID：

如果想查看进程信息，比如查看PID为989的进程信息，使用命令

ls /proc/PID

查看：

（2）通过ps命令查看

使用

ps aux

命令查看进程，可以看到所有进程：

如果结合grep可以查看某一个进程：

比如想查看包含proc的进程，可以使用如下命令：

ps aux | head -1 && ps aux | grep proc | grep -v grep

（3）通过top命令查看

也可以通过

top

命令查看：

（4）通过系统调用获取进程PID和父进程PPID

获取进程ID函数getpid和getppid

获取进程ID和获取父进程ID可以通过以下方式进行获取，其中pid_t是short类型变量：

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

pid_t getpid(void);//获取当前进程ID
pid_t getppid(void);//获取当前进程的父进程ID

获取当前进程ID

获取当前进程，process.c

#include<sys/types.h>
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>

int main()
{
    while(1)
    {
        printf("hello linux!:pid:%d\n",getpid());//获取当前进程ID
        sleep(1);
    }

    return 0;
}

Makefile：

process:process.c
    gcc -o $@ $?
.PHONY:clean
clean:
    rm -f process

运行之后，就获取到了当前进程的PID，即进程号：

关闭进程可以通过ctrl+c或者来关闭进程。另开一个窗口，现在通过ps来查看进程：

这也就验证了getpid获取到的是PID。

获取父进程ID

#include<sys/types.h>
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>

int main()
{
    while(1)
    {
        printf("hello linux!:pid:%d,ppid:%d\n",getpid(),getppid());
        sleep(1);
    }

    return 0;
}

使用ps命令查看，发现父进程的ID是11081，但是11081同时也是bash的子进程：

这是因为，运行命令行的命令有风险，命令行出错了，不能影响命令行解释，因此在命令行上运行的命令，基本上父进程都是bash。

使用如下命令可查看到进程内部的所有属性信息：

ls /proc/当前进程ID -al

当进程退出时，就没有/proc/18448这个文件夹了，ctrl c后，再去查看文件夹，已经不存在了：

2.状态

之前写代码的返回值是0 ，这个0是进程退出时的退出码，这个退出码是要被父进程拿到的，返回给系统，父进程通过系统拿到。比如以下代码的退出码是0

#include<stdio.h>
int main()
{
    printf("hello linux!\n");
    return 0;
}

那么使用

echo $?

就可以查看到进程退出码为0：

假如将退出码改为99 ：

那么程序运行后的退出码也变成了99：

所以，状态的作用是输出最近执行的命令的退出码。

3.优先级

权限指的是能不能，而优先级指的是已经能了，有权限了，但是至于什么时候执行得先排队，这就像在餐馆点餐结帐出小票之后，已经可以拿到餐食了，但是什么时候能拿到呢？需要排队，在这个过程中，是否出小票就代表是否有权限，排队取餐就代表的是优先级。

4.程序计数器

当CPU执行程序时，执行当前行指令时，怎么知道下一行指令是什么呢?程序计数器pc中存放下一条指令的地址，当操作系统执行完当前行指令后，pc自动会++，直接执行下一行命令。

内存指针可以通过task_struct中的内存指针，通过PCB 找到进程的代码和数据。

5.上下文数据

当操作系统维护进程队列时，由于进程代码可能不会在很短时间就能执行完毕，假如操作系统也不会在执行一个进程时，让其他进程一直等待，直到当前进程执行完毕，那可能当前进程需要执行很久才执行完毕，其他进程会一直处于等待状态，这不合理。那么操作系统在实际执行进程调度时，按时间片分配执行时间，时间片一到，就切换下一个进程。时间片是一个进程单次运行的最长时间。

比如有4个进程，在40ms之内先让第一个进程运行10ms，时间一到就算没有运行完毕，就把第一个进程从队列头移动到队列尾，再让第二个进程运行10ms。40ms后，使得用户感知到这4个进程都推进了，其实本质上是通过CPU的快速切换完成的。

有可能在一个进程的生命周期内被调度成百上千次。比如CPU有5个寄存器，进程A正在运行时时间片到了，被切走的时候，会把CPU里和进程A相关的保存到寄存器里面的临时数据带走。当进程B调度完后，再次调度进程A的时候，会把进程A里面保存的临时数据再恢复到CPU的寄存器当中，继续上次切走时的状态继续运行，因此保护上下文能够保证多个进程切换时共享CPU。

6.I/O状态信息

文件操作有fopen、fclose、fread、fwrite等函数，其实是进程在操作文件，因为在把代码写完之后，程序运行起来时，操作系统会找到这个进程，进程打开文件进行IO操作，其实IO都是进程在进行IO，所以操作系统需要维护进程和IO信息。

7.记账信息

记录历史上一个进程所享受过的软硬件资源的结合。

四、通过系统调用创建进程

1.使用fork创建子进程

fork用来创建子进程：

#include <unistd.h>
pid_t fork(void);//通过复制调用进程创建一个新进程。新进程称为子进程。调用进程称为父进程。

先看一个奇奇怪怪的代码：

forkProcess_getpid.c

#include<unistd.h>
#include<stdio.h>

int main()
{
    int ret = fork();

    if(ret > 0)
    {
            printf("I am here\n");
    }
    else
    {
            printf("I am here,too\n");
    }

    sleep(1);
    return 10;
}

按道理来说，要么打印I am here，要么打印I am here,too。但是请看执行结果，发现两句话都打印了，也就是既执行了if又执行了else：

再看代码：

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>

int main()
{
    int ret = fork();

    while(1)
    {
            printf("I am here,pid = %d,ppid = %d\n",getpid(),getppid());
            sleep(1);
    }

    return 10;
}

发现有两个pid和ppid：