Linux进程学习（一）一、Linux 进程

一、Linux 进程

1、进程概念

进程是一个动态的实体，是程序执行的一次过程。进程是操作系统资源分配的基本单位。

区分进程和程序，进程是动态的，程序是静态的；进程是运行中的程序，程序是一些可执行的代码。

Linux下可通过命令ps或pstree或ps -Af查看当前系统中的进程。

如图所示：

再认识几个ID：

• UID：user id = 用户ID
• PID：program id = 进程ID
• PPID：parent program id = 父进程ID

2、进程标识

在unistd.h头文件中，以下是获取各种进程ID的函数表。

注：

• 有效用户ID（euid）：表示以什么用户身份来运行进程。例如，某个普通用户A，运行了一个进程，而这个程序是以root身份来运行的，那么这个程序运行时就具有root权限。此时实际用户ID是A用户的ID，而有效用户ID是root用户ID。
• 实际用户ID（uid）：表示运行该进程的用户。
• 实际组ID（gid）：表示实际用户所属的组ID。
• 有效组ID（egid）：表示有效用户所属的组ID。

3、Linux 进程的结构

Linux中一个进程有3部分组成：代码段、数据段和堆栈段。如图所示：

代码段：存放程序的可执行代码。

数据段：存放程序的全局变量、常量、静态变量。

堆栈段：堆存放动态分配的内存变量，栈用于函数的调用，存放函数的参数、函数内部定义的局部变量。

4、Linux 进程状态

Linux 系统中进程有以下几种状态。

• 运行状态R（runnable）：进程正在运行或在运行队列中等待运行。
• 可中断等待状态S（sleeping）：进程正在等待某个事件完成，在等待中不可以被信号或定时器唤醒，必须等待直到等待的事件发生。
• 僵死状态Z（zombile）：进程已终止，但进程描述符依然存在，直到父进程调用wait()函数后释放。
• 停止状态T（traced or stopped）：进程因为收到SIGSTOP、SIGSTP、SIGTOU信号后停止运行或者该进程正在被跟踪（调式程序时，进程处于被跟踪状态）

 5、进程控制

Linux 进程控制包括创建进程、执行新程序、退出进程以及改变进程优先级等。

用于对进程进行控制的主要系统调用如下所示：

• fork：用户创建一个进程。
• exit：用于终止进程。
• exec：用于执行一个应用程序。
• wait：将父进程挂起，等待子进程终止。
• getpid：获取当前进程的进程ID。
• nice：改变进程的优先级。

6、进程的内存映像

①Linux 下程序转化成进程

Linux 下C程序的生成分为4个阶段：预处理、编译、汇编、链接。编译器gcc经过前三步将源程序文件转化为目标文件。若程序有多个目标文件或程序中使用了库函数，编译器还要将所有的目标文件或所需的库链接起来，最后生成可执行程序。

程序转化为进程通常要经过以下步骤：

1. 内核将程序读入内存，对程序分配内存空间。
2. 内核为该进程分配进程标识符(PID)和其他所需资源。
3. 内核为该进程保存PID及相应的状态信息，把进程放到运行队列中等待执行。程序转化为进程后就可以被操作系统的调度程序调度执行了。

②进程的内存映像

从内存的低地址到高地址的映像布局依次如下：

• 代码段：二进制机器代码。
• 数据段：存储已被初始化的变量，包括全局变量和已被初始化的静态变量。
• 为初始化数据段：存储未被初始化的静态变量，也被称为bss段。
• 堆：用于存放程序运行中动态分配的变量。
• 栈：用于函数调用，保存函数的返回地址、函数的参数、函数内部定义的局部变量。

最后

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