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article 2025/3/31 15:34:09

思维导图：

一.进程

1.进程可以做什么

1.进程就是正在执行的程序，起到多个程序同时执行(cpu以ms级别的速度来回切换)

2.qq的多个聊天框

3.可以使用一个程序中的多个死循环同时执行

2.进程的概念

进程：指程序的运行过程，是资源分配和调度的独立单元

3.程序和进程的区别

进程：指程序的运行过程，是资源分配和调度的独立单元

4.进程的调度机制

进程的调用： CPU时间片轮询机制。CPU以ms级别的速度在多个进程或线程之间来回切换

5.进程是资源分配的最小单位

进程的资源包含：

1.CPU资源

2.内存资源

管理虚拟内存，映射到物理内存

分配文件描述符表

3.pcb资源(记录进程的一些信息)

6.进程的五态图

7.虚拟内存和物理内存

物理内存：真实的内存条上物理内存，存储运行的数据

虚拟内存：管理虚拟内存时，会应映射在物理内存上 (因为物理内存大小不一，不方便管理，所以使用虚拟内存规划)

1.每个进程创建时，都会申请4G 的虚拟内存地址

2.0G-3G是用户空间，这个空间每个进程相互独立

3.3G-4G之间是内核空间，多个进程共享

5.虚拟内存空间大小由操作系统决定

如果指针是4字节，则操作系统32位操作系统，虚拟内存大小4G

如果指针是8字节，则操作系统64位操作系统，一般取48位 2^48----->256TB

8.虚拟内存划分

9.进程的标识

pid：process id当前进程号，是进程的唯一标识，本质上就是一个大于等于0的数，当创建进程时，系统自动分配。

ppid：父进程id

pgid：进程组号，一个进程组是由多个进程组成的，当创建一个进程时，默认继承父进程的进程组号。

sid：会话id，一个会话是由多个进程组组成的，当创建一个新进程组时，默认继承父进程的会话id

10.特殊进程

pid 0 idel进程，引导进程，当操作做系统启动后，启动0号进程，创建1号 2号进程

pid 1 init进程，用于内核初始化，用户回收孤儿进程(没有父进程)

pid 2 kthread进程，用于进程调度，称为调度器进程

练习

使用父子进程实现一个图片的拷贝

要求父进程拷贝前一部分

子进程拷贝后一部分

#include <head1.h>
 
int main(int argc, const char *argv[])
{
	// 打开源文件和目标文件
    FILE *src = fopen("xiaoxin.bpm", "rb");
    if (src == NULL) {
        perror("打开源文件失败");
        return -1;
    }
    FILE *dest = fopen("xiaoxin.bpm", "wb");
    if (dest == NULL) {
        perror("打开目标文件失败");
        fclose(src);
        return -1;
    }
 
    // 获取文件总大小
    fseek(src, 0, SEEK_END);
    long file_size = ftell(src);
    rewind(src);  // 将指针重置到文件开头
 
    // 计算父子进程各自拷贝的区域
    long half_size = file_size / 2;
 
    // 创建子进程
    pid_t pid = fork();
 
    if (pid < 0) 
	{
        perror("fork失败");
        fclose(src);
        fclose(dest);
        return -1;
    }
 
        if (pid == 0) {
        // 子进程：拷贝文件的后半部分
        FILE *src_child = fopen("xiaoxin.bpm", "rb");
        FILE *dest_child = fopen("xiaoxin.bpm", "rb+"); // 打开目标文件以读写模式
        if (src_child == NULL || dest_child == NULL) {
            perror("子进程文件打开失败");
            exit(-1);
        }
 
        fseek(src_child, half_size, SEEK_SET);  // 定位到文件的后半部分
        fseek(dest_child, half_size, SEEK_SET); // 定位目标文件的后半部分
 
        char buf[128] = {0};
        size_t n;
        while ((n = fread(buf, 1, sizeof(buf), src_child)) > 0) {
            if (fwrite(buf, 1, n, dest_child) != n) {
                perror("子进程写入失败");
                fclose(src_child);
                fclose(dest_child);
                exit(-1);
            }
        }
 
        printf("子进程完成文件后半部分的拷贝。\n");
 
        fclose(src_child);
        fclose(dest_child);
        exit(0);
    }
	else
	{
        // 父进程：拷贝文件的前半部分
        char buf[128]={0};
        while (fread(buf,sizeof(buf),1, src)!=0) 
		{
            if (fwrite(buf, sizeof(buf), 1, dest) ==0) 
			{
                perror("父进程写入失败");
                fclose(src);
                fclose(dest);
                return -1;
            }
			if(ftell(src)>half_size)
			{
				break;
			}
        }
 
        printf("父进程完成文件前半部分的拷贝。\n");
 
        // 等待子进程完成
        waitpid(pid, NULL, 0);
 
        // 关闭文件
        fclose(src);
        fclose(dest);
	}
	return 0;
}

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