发表于 2019-08-06 22:08:10   |   已被 访问: 355 次   |   分类于:   Linux笔记   |   暂无评论

C语言程序员编写的代码可以编译为程序，程序通常存放在磁盘等存储介质中。在 Linux 中，处于运行期的程序被称作“进程”。

虽说进程是处于运行期的程序，但是进程并不仅仅局限于可执行的C语言代码（Linux 称其为代码段，text section），它还包括其他资源，例如用于存放全局变量的数据段（data section）、具有内存映射的内存地址空间、要处理的数据、挂起的信号、打开的文件，可能还会包括多个执行线程等等。

事实上，进程是 Linux 操作系统抽象概念的最基本的一种，Linux 最基础最重要的工作之一就是管理系统中繁杂的各种进程。

上面提到的“执行线程”通常被简称为“线程”，它被进程包含，同一个进程可能有多个线程，每个线程都有自己独立的程序计数器、进程栈以及相关的进程寄存器。虽说 Linux 内核管理的是进程，但其实最小的调度单位是线程。

早期传统的 Unix 系统中，一个进程只能包含一个线程，所以当时进程调度和线程调度其实结果是一致的。

如今的操作系统中，进程包含多个线程是非常常见的。Linux 与一些其他操作系统不同，它对进程和线程并不明确区分，对于 Linux 来说，线程不过是一种比较特殊的进程而已。

包括 Linux，现代操作系统一般都会为进程提供两种虚拟机制：虚拟处理器和虚拟内存。读者应注意“虚拟”一词，多个进程可能共同使用一个 CPU 和内存，但是“虚拟机制”会让进程活在楚门的世界一样，自以为自己独占 CPU 和全部内存。

应注意，线程之间可以共享虚拟内存，但是它们仍然拥有各自的虚拟 CPU。

到这里，读者应该明白了，编译器生成的C语言程序本身并不是进程。进程实际上是处于运行期的程序，与相关资源的总和。

事实上，无论是程序不同，还是执行时的数据不同，都会产生不同的进程。举例来说，同样一个C语言程序，是可以产生两个不同的进程的——它们的运行资源可能是不同的。反过来也是一样的，多个不同的进程也可以共享同一份资源，例如打开同一个文件，映射同一块内存空间等。

进程的产生与消亡

可能有读者认为，直接执行一个程序不就产生新进程了吗？这样说没有错，但是不够本质。在 Linux 操作系统中，通过 fork() 系统调用可以复制现有进程，并产生新进程。调用 fork() 的进程一般被称作“父进程”，而 fork() 产生的新进程则被称作“子进程”。

fork() 调用结束时，会从 Linux 内核返回两次：一次返回到父进程，父进程恢复运行。一次返回到子进程，子进程开始执行，在这之后，父子进程的进程资源彼此隔离，不再共享。

不过一般来说，如果有需求创建新的进程，一般都是为了执行不同的新的程序。这一过程通过 exec() 函数族可以方便实现，它们可以为新程序创建新的地址空间，然后加载程序执行。

Linux 操作界面的 shell 终端其实也是一个进程，通过 shell 输入的执行新程序命令（如 ./a.out ）产生的新进程其实都是对应 shell 终端的子进程。

程序既然有新生，也就会有死亡，程序运行结束后，通过 exit() 系统调用退出运行，这个函数会杀死进程，并且将其占用的资源释放，通知其父进程“死亡信息”。父进程则可以通过 wait() 函数族接收子进程的“死亡信息”，并着手为子进程做后续的“收尸工作”，避免子进程编程“僵尸进程（zombie）”。

“僵尸进程”很难杀死，但是留着“僵尸进程”又会白白浪费系统资源。