Linux进程管理(一) Linux进程的基本概念

简介: Ubuntu linux的所有任务都是在操作系统内核的调度下由CPU执行,很多时候,Linux是将任务和进程的概念合在一起。进程的标准定义:进程是可并发执行的程序在一个数据集合上的运行过程。进程是一个动态的使用系统资源,处于活动状态的应用程序。进程和程序有着显著的区别。

Ubuntu linux的所有任务都是在操作系统内核的调度下由CPU执行,很多时候,Linux是将任务和进程的概念合在一起。

进程的标准定义:进程是可并发执行的程序在一个数据集合上的运行过程。

进程是一个动态的使用系统资源,处于活动状态的应用程序。进程和程序有着显著的区别。

程序是静态概念,本身可以作为一种资源长期保存在磁盘上;进程是一个程序的执行过程,是动态概念,有一定的生命周期,进程一旦结束,就不再存在于操作系统中了。
进程是一个能独立运行的单位,能与其他进程并发执行,它是操作系统中资源申请调度的最小单位;程序不能作为一个独立运行的单位,它不占用CPU资源。
程序不与进程一一对应。一个程序可由多个进程共用,一个进程也可以在活动中有序地执行多个程序。

系统运行期间,CPU的控制权将在各个进程之间跳转,由于CPU运行速度快,用户会感觉是多个进程在并发执行。Ubuntu Linux中,ini t进程是所有进程的发起者和控制者。


在系统运行期间,init 进程一直存在,系统调用 fork() 函数创建一个新的进程,作为 init 的子进程,从而最终形成系统中运行的所有其他进程。父进程与子进程的区别与联系为:

子进程是由父进程产生的进程;
子进程将继承父进程的某系环境,但子进程也有它自己的独立运行环境(是不是有点面向对象的味道);
在Linux中,系统调用fork() 函数来创建一个新进程。进程会复制父进程的上下文环境。

为了标识和管理进程,Ubuntu Linux 使用PCB(Process Control Block)进程控制块来进行此项工作,进程有以下主要参数:

PID:进程号,唯一进程标识。
PPID:父进程号。
USER:启动某个进程的用户ID(UID)和该用户归属的组ID(GID)。
STAT:进程状态(将会在后续文章进一步说明)。
PRIORITY:优先级。
资源占用:占用系统资源的大小,CPU、memory等。

Ubuntu Linux中进程主要有以下3种:

交互进程、;由shell启动的进程。
批处理进程:与终端联系不大,在等待队列中按顺序执行。
守护进程:后台运行的进程,一般总是活动状态。

查看系统进程

:~$ ps aux

输出:

08b2ef00e163872e2841fd78e40437fe_watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzc2NDk3NA==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center.png

fork()函数

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main ()
{
    pid_t fpid; //fpid表示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("我是爹的儿子/n");//对某些人来说中文看着更直白。
        count++;
    }
    else
    {
        printf("i am the parent process, my process id is %d/n", getpid());
        printf("我是孩子他爹/n");
        count++;
    }
    printf("统计结果是: %d/n", count);
    return 0;

运行结果:

i am the child process, my process id is 5574
我是爹的儿子
统计结果是: 1
i am the parent process, my process id is 5573
我是孩子他爹
统计结果是: 1

在语句fpid=fork()之前,只有一个进程在执行这段代码,但在这条语句之后,就变成两个进程在执行了,这两个进程的几乎完全相同,将要执行的下一条语句都是if(fpid<0)……

为什么两个进程的fpid不同呢,这与fork函数的特性有关。


fork调用的一个奇妙之处就是它仅仅被调用一次,却能够返回两次,它可能有三种不同的返回值:

1)在父进程中,fork返回新创建子进程的进程ID;

2)在子进程中,fork返回0;

3)如果出现错误,fork返回一个负值;


在fork函数执行完毕后,如果创建新进程成功,则出现两个进程,一个是子进程,一个是父进程。在子进程中,fork函数返回0,在父进程中,fork返回新创建子进程的进程ID。我们可以通过fork返回的值来判断当前进程是子进程还是父进程。


fpid的值为什么在父子进程中不同?其实就相当于链表,进程形成了链表,父进程的fpid(p 意味point)指向子进程的进程id,因为子进程没有子进程,所以其fpid为0。


参考文章:

《Linux中fork()函数详解》




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