Linux进程、线程、任务调度（1）贵在坚持

1：PCB进程控制块

Task_struct结构体，也就是PCB，存放着这个进程所需要的所有资源的结构的描述。

PCB管理：链表、树、哈希。

2：进程生命周期

六种状态：就绪态、运行态、停止态、深度睡眠态、浅睡眠态、僵尸态。

前三个好理解，主要是后三个：

深睡眠：进程处于睡眠态（调用sleep），等到资源到位，就可以被调度（变成就绪态TASK_RUNNING）。

浅睡眠：进程处于睡眠态（调用sleep），等到资源到位，或者收到信号，就可以被调度（变成就绪态TASK_RUNNING）。

僵尸态：父进程调用fork创建子进程后，子进程运行直至其终止，它立即从内存中移除，但进程描述符仍然保留在内存中（进程描述符占有极少的内存空间）。子进程的状态变成EXIT_ZOMBIE，并且向父进程发送SIGCHLD 信号，父进程此时应该调用 wait() 系统调用来获取子进程的退出状态以及其它的信息。在 wait 调用之后，僵尸进程就完全从内存中移除。因此一个僵尸存在于其终止到父进程调用 wait 等函数这个时间的间隙，一般很快就消失，但如果编程不合理，父进程从不调用 wait 等系统调用来收集僵尸进程，那么这些进程会一直存在内存中。

正常的进程睡眠都是浅睡眠，但是内核中有一些进程处于睡眠态不希望被信号打断，那么它就会处于深睡眠状态。

3：folk创建子进程

举个例子：

int main() {
    fork();
    printf("hello
");
    fork();
    printf("hello
");
    while (1);
    return 0;
}

打印几个hello？

一分为2，打印2次；2分为4，打印4次；一共6次。

fork()函数的返回值是返回两次的，在父进程中返回子进程的pid，在子进程中返回0。利用分支识别：

#include <stdio.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(){
    pid_t pid;

    pid = fork();

    if(pid==-1){ /* 创建不成功 */
        perror("Can't creat new process");
        exit(1);
    }
    else if(pid==0){  /* pid==0，子进程运行代码 */
        printf("a
");
    }
    else {     /* 父进程运行代码 */
        printf("b
");
    }
    /* 父子进程都运行的代码 */
    printf("c
");
    while(1);
}

Linux中编译执行：gcc 1.c -o 1

再：./1

结果：

b

c

a

c

分析：

父进程返回子进程pid（不为0）输出b，再输出c。

子进程返回0，输出a，再输出c。

4：子死父清场

例如：

#include <stdio.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(void)
{
    pid_t pid,wait_pid;
    int status;

    pid = fork();

    if (pid==-1)    {
        perror("Cannot create new process");
        exit(1);
    } else     if (pid==0) {
        printf("child process id: %ld
", (long) getpid());
        pause();
        _exit(0);
    } else {
#if 1 /* define 1 to make child process always a zomie */
        printf("ppid:%d
", getpid());
        while(1);
#endif
        do {
            wait_pid=waitpid(pid, &status, WUNTRACED | WCONTINUED);

            if (wait_pid == -1) {
                perror("cannot using waitpid function");
                exit(1);
            }

            if (WIFEXITED(status))
                printf("child process exites, status=%d
", WEXITSTATUS(status));

            if(WIFSIGNALED(status))
                printf("child process is killed by signal %d
", WTERMSIG(status));

            if (WIFSTOPPED(status))
                printf("child process is stopped by signal %d
", WSTOPSIG(status));

            if (WIFCONTINUED(status))
                printf("child process resume running....
");

        } while (!WIFEXITED(status) && !WIFSIGNALED(status));

        exit(0);
    }
}

照样gcc 2.c -o 2

./2

输出：

ppid:5715

child process id: 5716

（别结束运行）

在另一终端查看父子进程：命令ps -lA

找到父子进程状态：

然后：

kill -9 5716

再查看状态：

子进程转为僵尸态了。

 以上是在#if 1 的情况下

如果修改为 #if 0

那么再次编译运行   结果是：

child process id: 5901

（也别结束运行）

再另一个终端查看父子进程

kill子进程，发现运行的2程序结束运行了，且报告了原因

可以看出父进程可以通过waitpid()函数回收子进程的task_struct结构。

5：总结

这张六种状态图蛮重要，记录下来。

 我是小狼程序员，希望在自己在计算机方面的知识懂的越来越多，技术越来越熟练。

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目前交流方向可以有：数据结构与算法、计算机操作系统、C++编程、Java编程、Linux等。