11.1 什么是进程?
UNIX标准定义:一个其中运行着一个或多个线程地址空间和这些线程所需要的系统资源。(目前,可以将进程看做是正在运行的程序)
如Linux这样的多任务操作系统可以同时运行多个程序。
每个运行着的程序实例就构成了一个进程。
eg:在X视窗系统(通常简称为X)等视窗化系统中这点尤为明显(X视窗应该是linux的图形界面)。还有微软的windows系统,x视窗系统提供了一个图形化的用户界面,它允许同时运行多个应用程序,每个应用程序可以在一个或多个窗口中显示。
linux多用户系统,允许多用户访问,每个用户呢,可以同时运行多个程序,甚至同时运行同一个程序的许多个实例。系统本身也运行着一些管理者系统资源和控制用户访问的程序。
引申: 第4章 ,正在运行的程序或者进程 是由程序代码、数据、变量(占用着系统内存)、打开的文件(文件描述符)和环境组成。 一般来说:linux系统中会在进程之间共享程序代码和系统函数库,所以在任何时刻内存中都只有代码的一份副本。
11.2
进程的结构:
两个用户分别用grep来执行程序:
PS: 每的个进程都会被分配一个唯一的数字编号,称为进程标示符或PID。通常取值范围是2~32768的正数。 当进程被启动的时候,系统将按照顺序选择下一个没有被使用的数字作为它的PID,当数字已经回绕一圈的时候,新的PID重新从2开始。(数字1一般是为特殊进程init保留的,init进程负责管理其他进程),我们可以看到两个用户的的进程被分配的标示符是:1525 、 1526 .
将要被grep命令执行的程序代码被保存在一个磁盘文件中【也就是写grep的程序】。正常情况下,Linux进程不能对用来存放程序代码的内存区域进行写操作,即程序代码是以只读方式加载到内存中。上图可以看到。
虽然不能够对这个区域进行写操作,但可以被多个进程安全地共享[grep程序代码]。
系统函数库也可以被共享,例如:不管有多少个正在运行的程序要调用printf函数,内存中只有它的一份副本即可。(这种做法与微软Windows操作系统中使用的动态链接库(DLL)机制类似,但是更能为复杂)。
共享函数库的优点:
包含可执行程序grep的磁盘文件容量比较小,因为它不包含共享函数库代码。这对一个单独的程序来说,算不上大优点,但对整个操作系统来说,包常用例程提取出来放入(比如说)c语言的标准函数库中将节省大量的磁盘空间。
注意:
1)并不是进程中所需要的所有东西都是可以共享的,例如:进程使用的变量就与其他进程所使用的截然不同(例如:本例中的 传递给grep程序的搜索字符串以变量s的形式出现在每个进程中的数据区中,它们是分离的,通常不能被其他进程读取。这两个grep命令所使用的的文件也各不相同,进程通过各自的文件描述符访问文件)
2)进程有自己的栈空间,用于保存函数中的局部变量和控制函数的调用和返回。3)进程还有自己的环境空间,包含专门为这个进程建立的环境变量。(第4章中putenv和getenv 函数就用过这些环境变量)
4)进程还必须维护自己的的程序计数器,这个计数器用来记录他执行到的位置,即在执行线程中的位置。(第12章,在使用线程时,进程可以有不只一个执行线程)
5)在linux系统(也包括UNIX系统)上,在目录/proc中有一组特殊的文件,这些文件允许你“窥视”正在运行的进程的内部情况,就好像这些进程是目录中的文件一样(第3章介绍过的/proc 文件系统)。
最后:因为Linux和UNIX一样,哟一个虚拟内存系统,能够把程序代码和数据内存页面的形式放到硬盘的一个区域中,所以Linux可以管理的进程比物理内存所能容纳的更多得多。
ps:进程的结构这里没有明细说明,
(1)一个进程有唯一标示符 (2)进程的函数共享以及有些不可以共享 (3)继承的环境以及计数器 (4)进程相关的文件系统 (5)进程的虚拟内存(其实window也是有的)
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