[Linux] 通透解说 什么是进程

标题：[Linux] 通透解说 什么是进程 

  

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（图片来自网络）

  目录
一.深入进程基本概念
 二.管理好进程
1.管理好进程的方法
2.形貌进程-PCB
3.组织进程

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正文开始： 

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本文按照对进程的先形貌再组织举行解说 。

  一.深入进程基本概念

           课本概念：程序的一个执行实例，正在执行的程序等。
  
          内核观点：担当分配系统资源（CPU时间，内存）的实体。
   由于进程的概念非常紧张，所以我们在这里再次解说一遍：
           当我们写好一个程序的时间，编译源代码会产生对应的可执行程序，当我们./运行这个程序1的时间，操作系统会做两件事：
          1）将可执行程序加载到内存：
  

          但是只管内存中已经加载了可执行程序，但是此时操作系统还无法管理这些程序，因为内存中没有形貌相关属性的数据结构。所以在操作系统中，为了形貌加载到内存中的程序的相关属性，所以衍生出一个概念PCB。（Linux中称为task_struct）Linux操作系统使用C语言写的，本质上task_struct就是一个结构体。每一个task_struct内部都存储有对应进程的属性信息。
          2）将代码和数据加载到PCB（task_struct）中:
   

           如许的操作最终我们达成了一个目的：将操作系统对进程的管理工作转化为了对特定命据结构的管理。

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 二.管理好进程

   1.管理好进程的方法

          想要管理好进程，起首必要形貌好进程 ，对进程的管理仍旧满意我们之前得出的结论：
  

先形貌，再组织。

    2.形貌进程-PCB

          进程信息被放在一个叫做进程控制块的数据结构中，可以理解为进程属性的集合。课本上称之为PCB（process control block）， Linux操作系统下的PCB是: task_struct（也就是上图的组织进程的链表的节点）
    task_struct-PCB的一种
          在Linux中形貌进程的结构体叫做task_struct。
          task_struct是Linux内核的一种数据结构，它会被装载到RAM(内存)里并且包含着进程的信息。
  

（看一眼task_struct，不必要刨根问底）

1. // task_struct结构注释:
3. //　　==========================
5. 　　long state //任务的运行状态（-1 不可运行，0 可运行(就绪)，>0 已停止）。
7. 　　long counter //任务运行时间计数(递减)（滴答数），运行时间片。
9. 　　long priority //运行优先数。任务开始运行时counter = priority，越大运行越长。
11. 　　long signal //信号。是位图，每个比特位代表一种信号，信号值=位偏移值+1。
13. 　　struct sigaction sigaction[32] //信号执行属性结构，对应信号将要执行的操作和标志信息。
15. 　　long blocked //进程信号屏蔽码（对应信号位图）。
17. //　　--------------------------
19. 　　int exit_code //任务执行停止的退出码，其父进程会取。
21. 　　unsigned long start_code //代码段地址。
23. 　　unsigned long end_code //代码长度（字节数）。
25. 　　unsigned long end_data //代码长度 + 数据长度（字节数）。
27. 　　unsigned long brk //总长度（字节数）。
29. 　　unsigned long start_stack //堆栈段地址。
31. 　　long pid //进程标识号(进程号)。
33. 　　long father //父进程号。
35. 　　long pgrp //父进程组号。
38. 　　long session //会话号。
40. 　　long leader //会话首领。
42. 　　unsigned short uid //用户标识号（用户id）。
44. 　　unsigned short euid //有效用户id。
46. 　　unsigned short suid //保存的用户id。
48. 　　unsigned short gid //组标识号（组id）。
51. 　　unsigned short egid //有效组id。
53. 　　unsigned short sgid //保存的组id。
55. 　　long alarm //报警定时值（滴答数）。
57. 　　long utime //用户态运行时间（滴答数）。
59. 　　long stime //系统态运行时间（滴答数）。
61. 　　long cutime //子进程用户态运行时间。
63. 　　long cstime //子进程系统态运行时间。
65. 　　long start_time //进程开始运行时刻。
67. 　　unsigned short used_math //标志：是否使用了协处理器。
69. //　　--------------------------
71. 　　int tty //进程使用tty 的子设备号。-1 表示没有使用。
73. 　　unsigned short umask //文件创建属性屏蔽位。
75. 　　struct m_inode * pwd //当前工作目录i 节点结构。
77. 　　struct m_inode * root //根目录i 节点结构。
79. 　　struct m_inode * executable //执行文件i 节点结构。
81. 　　unsigned long close_on_exec //执行时关闭文件句柄位图标志。（参见include/fcntl.h）
83. 　　struct file * filp[NR_OPEN] //进程使用的文件表结构。
85. //　　--------------------------
87. 　　struct desc_struct ldt[3] //本任务的局部表描述符。0-空，1-代码段cs，2-数据和堆栈段ds&ss。

复制代码

   task_ struct内容（内部变量）分类：
  
          标示符: 形貌本进程的唯一标示符，用来区别其他进程。
  
          状态: 任务状态，退出代码，退出信号等。
  
          优先级: 相对于其他进程的优先级。
  
          程序计数器: 程序中即将被执行的下一条指令的地点。
  
          内存指针: 包罗程序代码和进程相关数据的指针，还有和其他进程共享的内存块的指针上下文数据: 进程执行时处理器的寄存器中的数据[休学例子，要加图CPU，寄存器]。I／ O状态信息: 包罗显示的I/O哀求,分配给进程的I／ O设备和被进程使用的文件列表。记账信息: 大概包罗处理器时间总和，使用的时钟数总和，时间限制，记账号等其他信息。
  3.组织进程

        可以在内核源代码里找到它。全部运行在系统里的进程都以task_struct链表的形式存在内核里。（下面作图的例子是以链表的形式组织进程为例）

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完~

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