問答專欄Q & A COLUMN
C語言程序員編寫的代碼可以編譯為程序，程序通常存放在磁盤等存儲(chǔ)介質(zhì)中。在 Linux 中，處于運(yùn)行期的程序被稱作“進(jìn)程”。
雖說進(jìn)程是處于運(yùn)行期的程序，但是進(jìn)程并不僅僅局限于可執(zhí)行的C語言代碼（Linux 稱其為代碼段，text section），它還包括其他資源，例如用于存放全局變量的數(shù)據(jù)段（data section）、具有內(nèi)存映射的內(nèi)存地址空間、要處理的數(shù)據(jù)、掛起的信號(hào)、打開的文件，可能還會(huì)包括多個(gè)執(zhí)行線程等等。
事實(shí)上，進(jìn)程是 Linux 操作系統(tǒng)抽象概念的最基本的一種，Linux 最基礎(chǔ)最重要的工作之一就是管理系統(tǒng)中繁雜的各種進(jìn)程。
上面提到的“執(zhí)行線程”通常被簡稱為“線程”，它被進(jìn)程包含，同一個(gè)進(jìn)程可能有多個(gè)線程，每個(gè)線程都有自己獨(dú)立的程序計(jì)數(shù)器、進(jìn)程棧以及相關(guān)的進(jìn)程寄存器。雖說 Linux 內(nèi)核管理的是進(jìn)程，但其實(shí)最小的調(diào)度單位是線程。
早期傳統(tǒng)的 Unix 系統(tǒng)中，一個(gè)進(jìn)程只能包含一個(gè)線程，所以當(dāng)時(shí)進(jìn)程調(diào)度和線程調(diào)度其實(shí)結(jié)果是一致的。
如今的操作系統(tǒng)中，進(jìn)程包含多個(gè)線程是非常常見的。Linux 與一些其他操作系統(tǒng)不同，它對(duì)進(jìn)程和線程并不明確區(qū)分，對(duì)于 Linux 來說，線程不過是一種比較特殊的進(jìn)程而已。
包括 Linux，現(xiàn)代操作系統(tǒng)一般都會(huì)為進(jìn)程提供兩種虛擬機(jī)制：虛擬處理器和虛擬內(nèi)存。讀者應(yīng)注意“虛擬”一詞，多個(gè)進(jìn)程可能共同使用一個(gè) CPU 和內(nèi)存，但是“虛擬機(jī)制”會(huì)讓進(jìn)程活在楚門的世界一樣，自以為自己獨(dú)占 CPU 和全部內(nèi)存。
應(yīng)注意，線程之間可以共享虛擬內(nèi)存，但是它們?nèi)匀粨碛懈髯缘奶摂M CPU。
到這里，讀者應(yīng)該明白了，編譯器生成的C語言程序本身并不是進(jìn)程。進(jìn)程實(shí)際上是處于運(yùn)行期的程序，與相關(guān)資源的總和。
事實(shí)上，無論是程序不同，還是執(zhí)行時(shí)的數(shù)據(jù)不同，都會(huì)產(chǎn)生不同的進(jìn)程。舉例來說，同樣一個(gè)C語言程序，是可以產(chǎn)生兩個(gè)不同的進(jìn)程的——它們的運(yùn)行資源可能是不同的。反過來也是一樣的，多個(gè)不同的進(jìn)程也可以共享同一份資源，例如打開同一個(gè)文件，映射同一塊內(nèi)存空間等。
可能有讀者認(rèn)為，直接執(zhí)行一個(gè)程序不就產(chǎn)生新進(jìn)程了嗎？這樣說沒有錯(cuò)，但是不夠本質(zhì)。在 Linux 操作系統(tǒng)中，通過 fork() 系統(tǒng)調(diào)用可以復(fù)制現(xiàn)有進(jìn)程，并產(chǎn)生新進(jìn)程。調(diào)用 fork() 的進(jìn)程一般被稱作“父進(jìn)程”，而 fork() 產(chǎn)生的新進(jìn)程則被稱作“子進(jìn)程”。
fork() 調(diào)用結(jié)束時(shí)，會(huì)從 Linux 內(nèi)核返回兩次：一次返回到父進(jìn)程，父進(jìn)程恢復(fù)運(yùn)行。一次返回到子進(jìn)程，子進(jìn)程開始執(zhí)行，在這之后，父子進(jìn)程的進(jìn)程資源彼此隔離，不再共享。
不過一般來說，如果有需求創(chuàng)建新的進(jìn)程，一般都是為了執(zhí)行不同的新的程序。這一過程通過 exec() 函數(shù)族可以方便實(shí)現(xiàn)，它們可以為新程序創(chuàng)建新的地址空間，然后加載程序執(zhí)行。
Linux 操作界面的 shell 終端其實(shí)也是一個(gè)進(jìn)程，通過 shell 輸入的執(zhí)行新程序命令（如 ./a.out ）產(chǎn)生的新進(jìn)程其實(shí)都是對(duì)應(yīng) shell 終端的子進(jìn)程。
程序既然有新生，也就會(huì)有死亡，程序運(yùn)行結(jié)束后，通過 exit() 系統(tǒng)調(diào)用退出運(yùn)行，這個(gè)函數(shù)會(huì)殺死進(jìn)程，并且將其占用的資源釋放，通知其父進(jìn)程“死亡信息”。父進(jìn)程則可以通過 wait() 函數(shù)族接收子進(jìn)程的“死亡信息”，并著手為子進(jìn)程做后續(xù)的“收尸工作”，避免子進(jìn)程編程“僵尸進(jìn)程（zombie）”。
“僵尸進(jìn)程”很難殺死，但是留著“僵尸進(jìn)程”又會(huì)白白浪費(fèi)系統(tǒng)資源。
評(píng)論0
加載中...0
回答0
回答0
回答0
回答0
回答0
回答0
回答0
回答0
回答0
回答
