进程：pcb

进程控制块(PCB)详解

一、PCB的概念

进程由内核数据结构和代码数据两部分组成。其中内核数据结构就是PCB(进程控制块)，在代码中体现为task_struct结构体。该控制块存储了进程的关键控制信息。

1.2 PCB的内容

PCB主要包含以下信息：

1. 标识符：唯一标识进程的PID(进程ID)，可通过getpid()函数获取(需包含<sys/types.h>头文件)
2. 状态：记录进程当前状态，包括：
   • 运行态(代码正在CPU执行)
   • 阻塞态(等待硬件I/O完成)
   • 挂起态
   • 退出代码和信号
3. 优先级：相对于其他进程的执行优先级
4. 程序计数器：存储下一条待执行指令地址的寄存器
5. 内存指针：指向程序代码、进程数据和共享内存区域的指针
6. 上下文数据：进程运行时处理器寄存器中的数据。当时间片用完时，未执行完的进程状态会被保存到寄存器中
7. I/O状态信息：包括I/O请求、分配的I/O设备和使用的文件列表
8. 记账信息：处理器时间、时钟数、时间限制等统计信息

进程调度采用时间片轮转机制。Linux系统为每个进程分配特定时间片，当前进程用完时间片后即切换至下一进程。

二、进程标识符PID详解

在Linux系统中，每个进程都有唯一的PID标识。可通过以下命令查看进程信息：

• ps axj：列出所有进程信息(包括PID)
• ps axj | head -1：显示首行信息类型
• ps axj | grep 32713：筛选PID为32713的进程信息

我们找到了pid为32713的进程:pross同时他是我们自己建立的进程，但是当我结束进程再次调用./pross运行它是我们会发现：

他的进程pid变化了：

得出当一个进程启动时他的pid也会进行更新；但有没有发现此进程的PPID不会发生变化一直是32440这个是他的父进程；我们不妨看看他的父进程是谁：

bash 是我们操作系统自带的命令行解释器。当创建新进程时，它会先解析命令，然后通过 fork() 系统调用来创建新进程。

在进程创建并且运行的时候会自动在proc目录中生成对应pid进程的所有文件

cwd是进程当前正在工作的目录，exe是这个进程的可执行程序在哪里；

这个工作的目录可以自己改，用fopen（file.txt）或用fork（）创建新的文件进程时会自动在当前文件夹创立；会自动以当前进程（二进制文件）的工作路径中创建；

如何更改进程的工作路径

系统调用：

int chdir（const char*path ）;在path里面写路径；

如何创建子进程？

通过代码创建子进程：使用fork()系统调用生成新进程。

函数名称 fork

功能说明 创建子进程

头文件与函数原型

#include <unistd.h> pid_t fork(void);

fork()的简单使用和其结果

我们发现为什么我只用了一次fork会输入两遍第二个printf指令呢？而且明显最后一个才是创建的子进程；我们不妨在看一个代码：

这时候父子进程就分开了，为啥呢？我们要先知道

关于 fork() 函数的返回值

fork()函数的返回值有三种情况：

• 返回0：表示当前代码在子进程中执行。
• 返回正数（子进程的 PID）：表示当前代码在父进程中执行。
• 返回-1：表示fork()调用失败。
  

  为什么fork会返回两个值？

• 答：因为在fork()函数中，代码会执行两次返回操作。

  为什么父进程返回正整数而子进程返回0？

• 答：因为一个父进程可能有多个子进程，创建子进程时父进程需要保存子进程ID，而子进程不需要保存父进程ID。

  一个变量id怎么会有两个值？

• 答：通过虚拟地址机制，父子进程的ID分别存储在不同地址空间，最终会进行转换映射。