【操作系统】进程的创建与销毁

简介: 【操作系统】进程的创建与销毁

进程

程序和进程

程序就是一堆指令和数据的集合,这个集合反映在了一个静态可执行文件和相关的配置文件等。

操作系统可以运行多个程序。实际上,CPU的执行是很快的,而待运行的程序很多,那么为了让操作系统运行多个程序,CPU会把它的执行时间划分成很多段,比如每一段是0.1秒,那么就可以这样A程序运行0.1秒,然后B程序运行0.1,然后C程序运行0.2秒,因为这个切换很快,所以我们感觉程序是同时运行的。

从操作系统上来看,运行程序就指的是一个进程,因为存在切换,所以进程管理了很多资源,比如:打开的文件、挂起的信号、进程状态、内存地址空间等等,也就是说进程参与了CPU的调度,管理了所有资源。

更详细的来说,现代计算机的CPU执行速度非常快,使用一个进程参与调度时,频繁地从CPU的寄存器和进程堆栈的保存运行状态和对应的信息都很耗时,所以现代CPU将进程仅仅作为一个资源管理的东西,而引入线程作为CPU调用的基本单位,多个线程可以共享同一进程的所有资源。

要注意的是,程序并不是进程,实际上两个或多个进程不仅有可能执行同一程序,而且还有可能共享地址空间等资源。

Linux内核通过一个被称为进程描述符的task_struct结构体来管理进程,这个结构体包含了一个进程所需的所有信息。它定义在/include/linux/sched.h中。


创建进程

fork()
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
    pid_t fpid;//fpid接收fork函数返回的值
    int count=0;
    fpid=fork();
    if (fpid < 0)
        printf("error in fork!");
    else if (fpid == 0) {
        printf("i am the child process, my process id is %d\n",getpid());
        printf("I’m children\n");
        count +=2;
    }
    else {
        printf("i am the parent process, my process id is %d/n",getpid());
        printf("I’m parent.\n");
        count++;
    }
    printf("统计结果是: %d\n",count);
    return 0;
}

image-20220806164102224

说明:

调用fork后,会创建一个子进程,父子进程都从fork处开始执行,fork函数有两个返回值,父进程会返回子进程的pid>0,子进程pid=0。

传统的linux操作系统以统一的方式对待所有的进程,子进程复制父进程所拥有的所有资源,这种方法使得创建进程非常慢,因为子进程需要拷贝父进程的所有的地址空间。

现代的操作系统,主要以下如下三种方式进行处理:

  • 写时复制(需要不同的值)。
  • 轻量级进程允许父子进程共享每进程在内核的很多数据结构,比如地址空间、打开文件表和信号处理。
  • vfork系统调用创建的进程能共享其父进程的内存地址空间,为了防止父进程重写子进程需要的数据,阻塞父进程的执行,一直到子进程退出为止。

销毁进程

exit()
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    pid_t fpid;//fpid接收fork函数返回的值
    int count=0;
    int status = 0;

    fpid=fork();
    if (fpid < 0)
        printf("error in fork!\n");
    else if (fpid == 0) {
        printf("i am the child process, my process id is %d\n",getpid());
        printf("I’m children\n");
        count +=2;
        exit(-10);
    }
    else {
        printf("i am the parent process, my process id is %d\n",getpid());
        printf("I’m parent.\n");
        count++;
    }
    printf("统计结果是: %d\n",count);
    //父进程捕捉子进程的状态
    wait(&status);
    printf("parent: status: %d\n", WEXITSTATUS(status));
    return 0;
}

image-20220806165256761

相关文章
|
存储 Linux API
【Linux进程概念】—— 操作系统中的“生命体”,计算机里的“多线程”
在计算机系统的底层架构中,操作系统肩负着资源管理与任务调度的重任。当我们启动各类应用程序时,其背后复杂的运作机制便悄然展开。程序,作为静态的指令集合,如何在系统中实现动态执行?本文带你一探究竟!
【Linux进程概念】—— 操作系统中的“生命体”,计算机里的“多线程”
|
算法 Linux 调度
深入理解Linux操作系统的进程管理
本文旨在探讨Linux操作系统中的进程管理机制,包括进程的创建、执行、调度和终止等环节。通过对Linux内核中相关模块的分析,揭示其高效的进程管理策略,为开发者提供优化程序性能和资源利用率的参考。
576 32
|
算法 调度 Python
深入理解操作系统中的进程调度算法
在操作系统中,进程调度是核心任务之一,它决定了哪个进程将获得CPU的使用权。本文通过浅显易懂的语言和生动的比喻,带领读者了解进程调度算法的重要性及其工作原理,同时提供代码示例帮助理解。
|
调度 开发者 Python
深入浅出操作系统:进程与线程的奥秘
在数字世界的底层,操作系统扮演着不可或缺的角色。它如同一位高效的管家,协调和控制着计算机硬件与软件资源。本文将拨开迷雾,深入探索操作系统中两个核心概念——进程与线程。我们将从它们的诞生谈起,逐步剖析它们的本质、区别以及如何影响我们日常使用的应用程序性能。通过简单的比喻,我们将理解这些看似抽象的概念,并学会如何在编程实践中高效利用进程与线程。准备好跟随我一起,揭开操作系统的神秘面纱,让我们的代码运行得更加流畅吧!
|
缓存 运维 前端开发
阿里云操作系统控制台:高效解决性能瓶颈与抖动之进程热点追踪
遇到“进程性能瓶颈导致业务异常”等多项业务痛点时,提供高效解决方案,并展示案例。
|
监控 搜索推荐 开发工具
2025年1月9日更新Windows操作系统个人使用-禁用掉一下一些不必要的服务-关闭占用资源的进程-禁用服务提升系统运行速度-让电脑不再卡顿-优雅草央千澈-长期更新
2025年1月9日更新Windows操作系统个人使用-禁用掉一下一些不必要的服务-关闭占用资源的进程-禁用服务提升系统运行速度-让电脑不再卡顿-优雅草央千澈-长期更新
4027 2
2025年1月9日更新Windows操作系统个人使用-禁用掉一下一些不必要的服务-关闭占用资源的进程-禁用服务提升系统运行速度-让电脑不再卡顿-优雅草央千澈-长期更新
|
C语言 开发者 内存技术
探索操作系统核心:从进程管理到内存分配
本文将深入探讨操作系统的两大核心功能——进程管理和内存分配。通过直观的代码示例,我们将了解如何在操作系统中实现这些基本功能,以及它们如何影响系统性能和稳定性。文章旨在为读者提供一个清晰的操作系统内部工作机制视角,同时强调理解和掌握这些概念对于任何软件开发人员的重要性。
|
消息中间件 算法 调度
深入理解操作系统:进程管理与调度
操作系统是计算机系统的核心,负责管理和控制硬件资源、提供用户接口以及执行程序。其中,进程管理是操作系统的重要组成部分,它涉及到进程的创建、调度、同步和通信等方面。本文将深入探讨进程管理的基本概念、进程调度算法以及进程间的同步和通信机制。通过本文的学习,读者将能够更好地理解操作系统的工作原理,并掌握进程管理的基本技能。
343 11
|
Linux 调度 C语言
深入理解操作系统:从进程管理到内存优化
本文旨在为读者提供一次深入浅出的操作系统之旅,从进程管理的基本概念出发,逐步探索到内存管理的高级技巧。我们将通过实际代码示例,揭示操作系统如何高效地调度和优化资源,确保系统稳定运行。无论你是初学者还是有一定基础的开发者,这篇文章都将为你打开一扇了解操作系统深层工作原理的大门。
270 4

推荐镜像

更多