Linux是目前最常用的操作系统之一,由Linus Torvalds开发。Linux操作系统采用多任务的操作方式,支持并行执行多个进程。进程是操作系统中最核心的一个概念,进程是计算机中正在运行的程序的实例。本文将从多个角度分析Linux进程的相关知识。
1. 进程的概念及特点
进程是操作系统中最基本的执行单元,是指当前运行的程序的实例。进程的主要特点是:进程是一个动态概念,进程的状态是可以随时变化的;进程具有一个唯一的PID(进程标识符),用来标识该进程的身份;进程可以切换执行,其执行有优先级之分。
2. 进程的状态和状态转换
在Linux系统中,进程有5种状态:运行状态(Running)、就绪状态(Ready)、挂起状态(Suspend)、停止状态(Stopped)和僵尸状态(Zombie)。
当一个进程新建时,它处在就绪状态,等待系统调度器把CPU资源分配给它,从而使它进入运行状态。当进程等待某种事件的完成,如等待输入输出、等待其他进程的信号,此时进程会进入挂起状态。当进程接收到SIGSTOP等信号或者本身发生了异常情况等,则进入停止状态。当进程执行完毕后,但是它的父进程没有及时向系统通告回收它,则进入僵尸状态。
3. 进程的控制和管理
进程的控制与管理主要体现在对进程的创建、撤销和调度等方面。进程的创建使用系统调用fork()创建一个子进程,子进程会继承父进程的地址空间、文件描述符和信号处理函数等属性,与父进程几乎相同。
撤销进程有两种方式:第一种是父进程通知一个子进程退出,通过系统调用wait()等待子进程退出后返回。第二种是使用系统调用kill()发送信号,强制退出进程。 进程的调度,系统对各个进程的优先级进行赋值,按照一定的策略对进程进行调度分配CPU资源。
4. 进程的通信和同步
进程通信是指进程间的信息交换和共享,进程同步是指协调不同进程之间的行为的方式。Linux提供了多种进程间通信方式,包括管道、信号、消息队列、共享内存和Socket等。其中,管道、消息队列和共享内存是常用的进程通信方式。
进程同步是必要的,进程同步方式包括信号量、条件变量等。Linux提供了多种进程同步机制,可以实现进程之间的互斥访问和资源共享。
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