Linux 4：进程，主函数参数，计算机组成，内存管理，fork复制进程

文章目录

1. 进程
- 1.1 进程概念
- 1.2 进程特点
- 1.3 进程状态
- 1.4 printf 函数输出问题
2. 主函数参数
- 2.1 打印参数个数和参数内容
- 2.2 打印环境变量
3. 计算机基本组成
- 3.1 计算机组成五大部件
- 3.2 系统总线
- 3.3 指令
- 3.4 操作系统
- - 3.4.1 内存管理
4. 复制进程 fork
- 4.1 fork进程
- 4.2 如何区分父子进程？
- - 4.2.1 代码示例1
  - 4.2.2 代码示例2
  - 4.2.3 代码示例3
  - 4.2.4 代码示例4

1. 进程 1.1 进程概念

一个正在执行的程序

PCB：进程控制块，是进程存在的唯一标志，用来描述的进程的属性信息。
操作系统：用来管理进程
进程状态：就绪，执行，阻塞
并行和并发：并行是一种特殊的并发
简单分页：物理内存

1.2 进程特点

结构体：struct task_struct(此结构体用来描述进程的属性)

struct task_struct
{
	int pid;//唯一标识进程
	int status;//表示进程状态（就绪，运行，阻塞）
};

Pid（整数值）成员，进程的唯一标识符，当前进行Id 子进程
Ppid 父进程id
Kill+进程序号：结束一个进程
Kill -9 进程序号：可以强制结束一个进程

/usr/include	存放头文件
/bin	命令
/lib	库文件

1.3 进程状态

就绪、运行、阻塞

1.4 printf 函数输出问题

printf 函数并不会直接将数据输出到屏幕，而是先放到缓冲区中，只有一下三种情况满足，才会输出到屏幕。

1）缓冲区满
2）强制刷新缓冲区 fflush
3）程序结束时

程序睡眠3秒钟后打印hello，因为缓冲区为了减少系统开销，会在进程结束之前才进行刷新打印

  1 #include
  2 #include
  3 #include
  4 int main()
  5 {
  6     printf("hello");
  7     sleep(3);
  8     exit(0);
  9 }

Linux缓冲区打印数据

调用_exit(0)系统直接退出，不会打印数据，因为缓冲区未被刷新，直接结束程序

2. 主函数参数 2.1 打印参数个数和参数内容

  1 #include
  2 #include
  3 #include
  4 int main(int argc,char*argv[],char*envp[])
  5 {
  6     int i=0;
  7     printf("argc=%dn",argc);
  8 
  9     for(;i
 11         printf("argv[%d]=%sn",i,argv[i]);
 12     }
 13     exit(0);
 14 }

2.2 打印环境变量

代码

  1 #include
  2 #include
  3 #include
  4 int main(int argc,char*argv[],char*envp[])
  5 {
  6     int i=0;
  7     printf("argc=%dn",argc);
  8 
  9     for(;i
 11         printf("argv[%d]=%sn",i,argv[i]);
 12     }
 13 
 14     for(i=0;envp[i]!=NULL;i++)
 15     {
 16         printf("envp[%d]=%sn",i,envp[i]);
 17     }
 18     exit(0);
 19 }

运行结果

3. 计算机基本组成 3.1 计算机组成五大部件

(1) 运算器：也叫算数逻辑单元，完成对数据的各种常规运算，如加减乘除，也包括逻
辑运算，移位，比较等。
(2) 控制器：它是整个计算机系统的控制中心，它指挥计算机各部分协调地工作，保证
计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊地进行操作及处理。
(3) 存储器：存储程序和各种数据。
(4) 输入设备：把人所熟悉的信息如，图片，声音，文字，转换为计算机能够识别的信
息存储起来。
(5) 输出设备 : 把计算机机能识别的信息转换为人能识别的信息，进行呈现。

一台计算机可以抽象成下图： CPU 中包含控制器和运算器，内存就是存储器。I/O 设
备就是输入设备和输出设备，如：键盘、显示器、鼠标、硬盘、网卡。

3.2 系统总线

(1) 数据总线：用来在各个功能部件中间传输数据，是双向传输总线。
(2) 地址总线：用来指出数据总线上的源数据或目的数据在主存单元的地址或 io 设备的地址。
(3) 控制总线：由于各个连接在数据总线和地址总线的部件都是共享这两类总线的，那么在某一时刻由谁来使用，就是控制总线负责完成的。

.c和.exe文件都在I/O设备中存储，当程序开始执行时候，才会在内存中（内存一旦掉电，就会失去数据）

3.3 指令

(1) 指令：是指示计算机执行某种操作的命令。一条指令通常由两部分构成：地址码和操作码。
(2) 程序：由一条一条的指令构成。
(3) 指令周期：cpu 每取出并执行一条指令所需的全部时间称为指令周期。
(4) 指令系统：计算机能够执行的全部指令的集合称为该计算机的指令系统。
(5) RISC ：精简指令系统计算机。
(6) CISC ：复杂指令系统计算机。
(7) 程序与指令：高级语言汇编助记符机器指令

3.4 操作系统

操作系统：管理计算机上的软硬件资源，为用户提供一个交互的接口

(1) 串行处理
(2) 批处理
(3) 多道程序设计
(4) 分时系统

3.4.1 内存管理

为了方便管理内存，操作系统把内存分为物理页面（通常大小为4k或者8k）

简单分页逻辑页物理页页表

页表可以将逻辑地址转换为物理地址

内存结构

4. 复制进程 fork 4.1 fork进程

执行fork后子进程进行复制，从fork位置继续进行复制

4.2 如何区分父子进程？

父进程的fork的返回值是子进程的pid号，子进程的返回值为0

4.2.1 代码示例1

fork复制代码示例

运行结果

两个进程同时执行结果
每次运行结果有可能不一样，因为每次逻辑地址和物理地址不一样

4.2.2 代码示例2

代码示例

运行结果：6个A

4.2.3 代码示例3

代码示例

运行结果：8个A

4.2.4 代码示例4

代码示例

运行结果：3个A

Fork复制进程作用：多个进程共同完成，复制出来的子进程被替换,两次程序运行结果可以不同
Fork返回两次，分别在父子进程中返回
Fork命令解释器：bash
父进程的地址和子进程地址数值相同，不在同一块内存空间，不是真实物理地址，而是逻辑地址，逻辑地址相同。
父进程可以处理子进程，父进程不能先于子进程结束，如果子进程先于父进程结束，父进程没有获取子进程的退出码，子进程先结束有可能会变为僵死进程。（父进程结束后，被1号进程接收）

Linux 4：进程，主函数参数，计算机组成，内存管理，fork复制进程

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