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进程控制开发之Linux进程概述
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2017-10-18
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7.1.1 进程的基本概念
1．进程的定义
进程的概念首先是在20世纪60年代初期由MIT的Multics系统和IBM的TSS/360系统引入的。在40多年的发展中，人们对进程有过各种各样的定义。现列举较为著名的几种。
（1）进程是一个独立的可调度的活动（E. Cohen，D. Jofferson）。
（2）进程是一个抽象实体，当它执行某个任务时，要分配和释放各种资源（P. Denning）。
（3）进程是可以并行执行的计算单位。（S. E. Madnick，J. T. Donovan）。
以上进程的概念都不相同，但其本质是一样的。它指出了进程是一个程序的一次执行的过程，同时也是资源分配的最小单元。它和程序是有本质区别的，程序是静态的，它是一些保存在磁盘上的指令的有序集合，没有任何执行的概念；而进程是一个动态的概念，它是程序执行的过程，包括了动态创建、调度和消亡的整个过程。它是程序执行和资源管理的最小单位。因此，对系统而言，当用户在系统中键入命令执行一个程序的时候，它将启动一个进程。
2．进程控制块
进程是Linux系统的基本调度和管理资源的单位，那么从系统的角度看如何描述并表示它的变化呢？在这里，是通过进程控制块来描述的。进程控制块包含了进程的描述信息、控制信息以及资源信息，它是进程的一个静态描述。在Linux中，进程控制块中的每一项都是一个task_struct结构，它是在include/linux/sched.h中定义的。
3．进程的标识
在Linux中最主要的进程标识有进程号（PID，Process Idenity Number）和它的父进程号（PPID，parent process ID）。其中PID惟一地标识一个进程。PID和PPID都是非零的正整数。
在Linux中获得当前进程的PID和PPID的系统调用函数为getpid（）和getppid（），通常程序获得当前进程的PID和PPID之后，可以将其写入日志文件以做备份。getpid（）和getppid（）系统调用过程如下所示：
/* pid.c */
#include《stdio.h》
#include《unistd.h》
#include 《stdlib.h》
int main（）
{
/*获得当前进程的进程ID和其父进程ID*/
printf（“The PID of this process is %d\n”， getpid（））;
printf（“The PPID of this process is %d\n”， getppid（））;
}
使用arm-linux-gcc进行交叉编译，再将其下载到目标板上运行该程序，可以得到如下结果，该值在不同的系统上会有所不同：
$ 。/pid
The PID of this process is 78
THe PPID of this process is 36
另外，进程标识还有用户和用户组标识、进程时间、资源利用情况等，这里就不做一一介绍，感兴趣的读者可以参见W.Richard Stevens编著的《Advanced Programming in the UNIX Environmen》。
4．进程运行的状态
进程是程序的执行过程，根据它的生命周期可以划分成3种状态。
n 执行态：该进程正在运行，即进程正在占用CPU。
n 就绪态：进程已经具备执行的一切条件，正在等待分配CPU的处理时间片。
n 等待态：进程不能使用CPU，若等待事件发生（等待的资源分配到）则可将其唤醒。
它们之间转换的关系如图7.1所示。
图7.1 进程3种状态的转化关系
1．进程的定义
进程的概念首先是在20世纪60年代初期由MIT的Multics系统和IBM的TSS/360系统引入的。在40多年的发展中，人们对进程有过各种各样的定义。现列举较为著名的几种。
（1）进程是一个独立的可调度的活动（E. Cohen，D. Jofferson）。
（2）进程是一个抽象实体，当它执行某个任务时，要分配和释放各种资源（P. Denning）。
（3）进程是可以并行执行的计算单位。（S. E. Madnick，J. T. Donovan）。
以上进程的概念都不相同，但其本质是一样的。它指出了进程是一个程序的一次执行的过程，同时也是资源分配的最小单元。它和程序是有本质区别的，程序是静态的，它是一些保存在磁盘上的指令的有序集合，没有任何执行的概念；而进程是一个动态的概念，它是程序执行的过程，包括了动态创建、调度和消亡的整个过程。它是程序执行和资源管理的最小单位。因此，对系统而言，当用户在系统中键入命令执行一个程序的时候，它将启动一个进程。
2．进程控制块
进程是Linux系统的基本调度和管理资源的单位，那么从系统的角度看如何描述并表示它的变化呢？在这里，是通过进程控制块来描述的。进程控制块包含了进程的描述信息、控制信息以及资源信息，它是进程的一个静态描述。在Linux中，进程控制块中的每一项都是一个task_struct结构，它是在include/linux/sched.h中定义的。
3．进程的标识
在Linux中最主要的进程标识有进程号（PID，Process Idenity Number）和它的父进程号（PPID，parent process ID）。其中PID惟一地标识一个进程。PID和PPID都是非零的正整数。
在Linux中获得当前进程的PID和PPID的系统调用函数为getpid（）和getppid（），通常程序获得当前进程的PID和PPID之后，可以将其写入日志文件以做备份。getpid（）和getppid（）系统调用过程如下所示：
/* pid.c */
#include《stdio.h》
#include《unistd.h》
#include 《stdlib.h》
int main（）
{
/*获得当前进程的进程ID和其父进程ID*/
printf（“The PID of this process is %d\n”， getpid（））;
printf（“The PPID of this process is %d\n”， getppid（））;
}
使用arm-linux-gcc进行交叉编译，再将其下载到目标板上运行该程序，可以得到如下结果，该值在不同的系统上会有所不同：
$ 。/pid
The PID of this process is 78
THe PPID of this process is 36
另外，进程标识还有用户和用户组标识、进程时间、资源利用情况等，这里就不做一一介绍，感兴趣的读者可以参见W.Richard Stevens编著的《Advanced Programming in the UNIX Environmen》。
4．进程运行的状态
进程是程序的执行过程，根据它的生命周期可以划分成3种状态。
n 执行态：该进程正在运行，即进程正在占用CPU。
n 就绪态：进程已经具备执行的一切条件，正在等待分配CPU的处理时间片。
n 等待态：进程不能使用CPU，若等待事件发生（等待的资源分配到）则可将其唤醒。
它们之间转换的关系如图7.1所示。
图7.1 进程3种状态的转化关系
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