這篇文章主要講解了“Linux進程的基礎知識有哪些”,文中的講解內(nèi)容簡單清晰,易于學習與理解,下面請大家跟著小編的思路慢慢深入,一起來研究和學習“Linux進程的基礎知識有哪些”吧!
成都創(chuàng)新互聯(lián)公司-專業(yè)網(wǎng)站定制、快速模板網(wǎng)站建設、高性價比邯山網(wǎng)站開發(fā)、企業(yè)建站全套包干低至880元,成熟完善的模板庫,直接使用。一站式邯山網(wǎng)站制作公司更省心,省錢,快速模板網(wǎng)站建設找我們,業(yè)務覆蓋邯山地區(qū)。費用合理售后完善,10余年實體公司更值得信賴。
計算機實際上可以做的事情實質(zhì)上非常簡單,比如計算兩個數(shù)的和,再比如在內(nèi)存中尋找到某個地址等等。這些最基礎的計算機動作被稱為指令 (instruction)。所謂的程序(program),就是這樣一系列指令的所構(gòu)成的集合。通過程序,我們可以讓計算機完成復雜的操作。程序大多數(shù)時候被存儲為可執(zhí)行的文件。這樣一個可執(zhí)行文件就像是一個菜譜,計算機可以按照菜譜作出可口的飯菜。
那么,程序和進程(process)的區(qū)別又是什么呢?
進程是程序的一個具體實現(xiàn)。只有食譜沒什么用,我們總要按照食譜的指點真正一步步實行,才能做出菜肴。進程是執(zhí)行程序的過程,類似于按照食譜,真正去做菜的過程。同一個程序可以執(zhí)行多次,每次都可以在內(nèi)存中開辟獨立的空間來裝載,從而產(chǎn)生多個進程。不同的進程還可以擁有各自獨立的IO接口。
操作系統(tǒng)的一個重要功能就是為進程提供方便,比如說為進程分配內(nèi)存空間,管理進程的相關信息等等,就好像是為我們準備好了一個精美的廚房。
看一眼進程
首先,我們可以使用$ps命令來查詢正在運行的進程,比如$ps -eo pid,comm,cmd,下圖為執(zhí)行結(jié)果:
(-e表示列出全部進程,-o pid,comm,cmd表示我們需要PID,COMMAND,CMD信息)
每一行代表了一個進程。每一行又分為三列。***列PID(process IDentity)是一個整數(shù),每一個進程都有一個***的PID來代表自己的身份,進程也可以根據(jù)PID來識別其他的進程。第二列COMMAND是這個進程的簡稱。第三列CMD是進程所對應的程序以及運行時所帶的參數(shù)。
(第三列有一些由中括號[]括起來的。它們是內(nèi)核的一部分功能,被打扮成進程的樣子以方便操作系統(tǒng)管理。我們不必考慮它們。)
我們看***行,PID為1,名字為init。這個進程是執(zhí)行/bin/init這一文件(程序)生成的。當Linux啟動的時候,init是系統(tǒng)創(chuàng)建的***個進程,這一進程會一直存在,直到我們關閉計算機。這一進程有特殊的重要性,我們會不斷提到它。
如何創(chuàng)建一個進程
實際上,當計算機開機的時候,內(nèi)核(kernel)只建立了一個init進程。Linux內(nèi)核并不提供直接建立新進程的系統(tǒng)調(diào)用。剩下的所有進程都是init進程通過fork機制建立的。新的進程要通過老的進程復制自身得到,這就是fork。fork是一個系統(tǒng)調(diào)用。進程存活于內(nèi)存中。每個進程都在內(nèi)存中分配有屬于自己的一片空間 (address space)。當進程fork的時候,Linux在內(nèi)存中開辟出一片新的內(nèi)存空間給新的進程,并將老的進程空間中的內(nèi)容復制到新的空間中,此后兩個進程同時運行。
老進程成為新進程的父進程(parent process),而相應的,新進程就是老的進程的子進程(child process)。一個進程除了有一個PID之外,還會有一個PPID(parent PID)來存儲的父進程PID。如果我們循著PPID不斷向上追溯的話,總會發(fā)現(xiàn)其源頭是init進程。所以說,所有的進程也構(gòu)成一個以init為根的樹狀結(jié)構(gòu)。
如下,我們查詢當前shell下的進程:
root@vamei:~# ps -o pid,ppid,cmd PID PPID CMD16935 3101 sudo -i16939 16935 -bash33774 16939 ps -o pid,ppid,cmd
我們可以看到,第二個進程bash是***個進程sudo的子進程,而第三個進程ps是第二個進程的子進程。
還可以用$pstree命令來顯示整個進程樹:
init─┬─NetworkManager─┬─dhclient │ └─2*[{NetworkManager}] ├─accounts-daemon───{accounts-daemon} ├─acpid ├─apache2─┬─apache2 │ └─2*[apache2───26*[{apache2}]] ├─at-spi-bus-laun───2*[{at-spi-bus-laun}] ├─atd ├─avahi-daemon───avahi-daemon ├─bluetoothd ├─colord───2*[{colord}] ├─console-kit-dae───64*[{console-kit-dae}] ├─cron ├─cupsd───2*[dbus] ├─2*[dbus-daemon] ├─dbus-launch ├─dconf-service───2*[{dconf-service}] ├─dropbox───15*[{dropbox}] ├─firefox───27*[{firefox}] ├─gconfd-2 ├─geoclue-master ├─6*[getty] ├─gnome-keyring-d───7*[{gnome-keyring-d}] ├─gnome-terminal─┬─bash │ ├─bash───pstree │ ├─gnome-pty-helpe │ ├─sh───R───{R} │ └─3*[{gnome-terminal}]
fork通常作為一個函數(shù)被調(diào)用。這個函數(shù)會有兩次返回,將子進程的PID返回給父進程,0返回給子進程。實際上,子進程總可以查詢自己的PPID來知道自己的父進程是誰,這樣,一對父進程和子進程就可以隨時查詢對方。
通常在調(diào)用fork函數(shù)之后,程序會設計一個if選擇結(jié)構(gòu)。當PID等于0時,說明該進程為子進程,那么讓它執(zhí)行某些指令,比如說使用exec庫函數(shù)(library function)讀取另一個程序文件,并在當前的進程空間執(zhí)行 (這實際上是我們使用fork的一大目的: 為某一程序創(chuàng)建進程);而當PID為一個正整數(shù)時,說明為父進程,則執(zhí)行另外一些指令。由此,就可以在子進程建立之后,讓它執(zhí)行與父進程不同的功能。
子進程的終結(jié)(termination)
當子進程終結(jié)時,它會通知父進程,并清空自己所占據(jù)的內(nèi)存,并在內(nèi)核里留下自己的退出信息(exit code,如果順利運行,為0;如果有錯誤或異常狀況,為>0的整數(shù))。在這個信息里,會解釋該進程為什么退出。父進程在得知子進程終結(jié)時,有責任對該子進程使用wait系統(tǒng)調(diào)用。這個wait函數(shù)能從內(nèi)核中取出子進程的退出信息,并清空該信息在內(nèi)核中所占據(jù)的空間。但是,如果父進程早于子進程終結(jié),子進程就會成為一個孤兒(orphand)進程。孤兒進程會被過繼給init進程,init進程也就成了該進程的父進程。init進程負責該子進程終結(jié)時調(diào)用wait函數(shù)。
當然,一個糟糕的程序也完全可能造成子進程的退出信息滯留在內(nèi)核中的狀況(父進程不對子進程調(diào)用wait函數(shù)),這樣的情況下,子進程成為僵尸(zombie)進程。當大量僵尸進程積累時,內(nèi)存空間會被擠占。
進程與線程(thread)
盡管在UNIX中,進程與線程是有聯(lián)系但不同的兩個東西,但在Linux中,線程只是一種特殊的進程。多個線程之間可以共享內(nèi)存空間和IO接口。所以,進程是Linux程序的***的實現(xiàn)方式。
感謝各位的閱讀,以上就是“Linux進程的基礎知識有哪些”的內(nèi)容了,經(jīng)過本文的學習后,相信大家對Linux進程的基礎知識有哪些這一問題有了更深刻的體會,具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是創(chuàng)新互聯(lián),小編將為大家推送更多相關知識點的文章,歡迎關注!