进程

本部分介绍 Linux 进程相关的一些概念。

什么是进程

一个执行中的程序的实例叫做进程。一个进程包括:

• 一个分配了内存的地址空间

• 所有权认证、优先级等安全属性

• 一个或多个线程

• 进程的状态

进程的环境包括：

• 本地和全局变量

• 当前调度上下文

• 分配的系统资源，如文件描述符、网络端口等

PID & PPID

Linux 进程一般有一个 PID 和 PPID（父进程 PID），运行如下代码端输出 PID 和 PPID：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
  printf("The process ID is %d\n", (int) getpid ());
  printf("The parent process ID is %d\n", (int) getppid ());
  return 0;
}

下载 pid-ppid.c

父进程、子进程、僵尸进程

使用如下代码描述上图:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

int main ()
{
  pid_t child_pid;
  char* program = "pwd";
  char* arg_list[] = {"pwd", NULL};

  /* Create a child process. */
  child_pid = fork ();
  printf("The fork return is %5d, PID is %5d, PPID is %5d\n", child_pid, getpid(), getppid());

  if (child_pid > 0) {
    /* This is the parent process. Sleep for a minute. */
    sleep (60);
  } else {
    /* This is the child process. Exit immediately. */
    execvp (program, arg_list);
    exit (0);
  }

  return 0;
}

• fork 可以产生一个子进程，且子进程继承父进程一切

• exit 进程推出

• sleep 进程休眠

• Linux 上所有进程都可以创建一个子进程，RHEL 7 中的所有进程都是 systemd 的子进程

• 一般子进程退出，父进程会调运一个 wait 方法结束子进程，如果没有则，子进程变成僵尸进程

上述程序运行可能输出

# ./fork-exec
The fork return is 17535, PID is 17534, PPID is 13888
The fork return is     0, PID is 17535, PPID is 17534
/root/work

查看进程状态

# ps -e -o pid,ppid,stat,cmd
...
7534 13888 S+   ./fork-exec
17535 17534 Z+   [pwd] <defunct>

可以看到父进程 17534 创建了子进程 17535，子进程 fork 返回为 0，状态为 Z，即为僵尸进程。

下载 fork-exec.c

进程状态

Linux 中任意一个时间点上一个 CPU 只能处理一个进程，当进程被安排执行，它立即需要获取 CPU 时间以及资源分配的更新。下图为进程状态变化: