<Linux>(极简关键、省时省力)《Linux操作系统原理分析之Linux 进程管理 4》(8)

《Linux操作系统原理分析之Linux 进程管理 4》(8)

  • 4 Linux 进程管理
    • 4.4 Linux 进程的创建和撤销
      • 4.4.1 Linux 进程的族亲关系
      • 4.4.2 Linux 进程的创建
      • 4.4.3 Linux 进程创建的过程
      • 4.4.4 Linux 进程的执行
      • 4.4.5 Linux 进程的终止和撤销

4 Linux 进程管理

4.4 Linux 进程的创建和撤销

4.4.1 Linux 进程的族亲关系

1、进程树
在这里插入图片描述
在系统加电启动后,系统只有一个进程,它就是由系统创建的初始进程,又称 init 进程

Init 进程的任务结构体名字为 init_task。Init 进程是系统中所有进程的祖先进程,进程标识号 PID 为 1。

进程之间的父子关系
进程之间的兄弟关系:按照创建时间确定,先者为兄,后者为弟;

2、 Linux 进程的族亲关系
在每个进程的任务结构体中设置了 5 个成员项指针:

Struct task_struct *p_opptr /*指向祖先进程任务结构体指针*/
Struct task_struct *p_pptr /*指向父进程任务结构体指针*/
Struct task_struct *p_cptr /*指向子进程任务结构体指针*/
Struct task_struct *p_ysptr /*指向弟进程任务结构体指针*/
Struct task_struct *p_osptr /*指向兄进程任务结构体指针*/

在任务结构体中只有一个指向子进程指针,它指向该进程子进程中最年轻的一个,其他子进程通过兄弟关系指针与父进程的关系。

4.4.2 Linux 进程的创建

Linux 中,除 init 进程是启动时由系统创建的,其他进程都是由当前进程使用系统调用 fork()创建的。

👉子进程被创建后,通常要继承(共享)父进程所有的资源。包括虚拟存储空间的内容、打开的文件、专用的信号处理程序等。
👉写时拷贝(copy on write)技术:子进程和父进程共享同一个虚拟空间,只是这两个进程中某个进程需要虚拟内存写入时,这时才建立属于该进程的那部分虚拟空间,并把原虚拟空间的那部分内容拷贝到新建的虚拟内存区域中,然后在新建的属于自己的虚拟空间区域中写入信息。 这样既可以使子进程继承父进程的资源,又可以在需要时建立自己的存储空间,避免子进程存储空间的无谓浪费,有效地节省了系统时间。
👉 父进程和子进程在“分裂”后,运行时都在继续执行 fork()程序的代码。但是为了区分两个进程:父进程执行完 fork()时返回值是子进程的 PID 值;而子进程执行 fork()的返回值是 0。

#include <sys/typex.h>
#include <unisd.h>
Main()
{
Pid_t val;
Printf(PID before fork():%d\n”,(int) getpid());
Val=fork();
If(val!=0)
Printf(“parent process PID:%d\n”,(int) getpid());
Else
Printf(“child process PID:%d\n”,(int) getpid());
}
程序执行结果:
PID before fork(): “此时父进程的 PID”
parent process PID: “此时父进程的 PID”
child process PID: “此时子进程的 PID

fork()进程的“分裂”过程
在这里插入图片描述

4.4.3 Linux 进程创建的过程

Linux 中进程都是由当前进程使用系统调用 fork()创建的,而实际上是 fork()中进一步调用内核函数 do_fork()来完成的。Fork()的源代码定义在/kernel/fork.c 中。下面给出 do_fork()内核函数的主要功能:

1)在内存空间为新进程(子进程)分配任务结构体使用的空间,然后把当前进程(父进程)的任务结构体的所有内容拷贝到子进程的任务结构体中。
2)为新进程在其虚拟内存建立内核堆栈。虽然子进程共享父进程的虚拟空间,但是两个进程在进入核心态后必须有自己独立的内核堆栈。
3)对子进程任务结构体中的部分内容进行初始化设置,例如进程的链接关系(族亲关系)等,主要是与父进程不同的那些数据。
4)把父进程的资源管理信息拷贝给子进程,如虚拟内存信息、文件信息、信号信息等,前面说过,这里的拷贝是建立两个进程对这些资源的共享关系。
5)把子进程加入可运行队列中,由调度进程在适当的时机调度运行,也就是在这个时候,当前进程分裂为两个进程。
6)无论哪个进程使用 CPU 运行,都继续执行 do_fork()函数的代码,执行结束后返回它们各自的返回值。

从以上过程可以看出,do_fork()函数的功能首先是建立子进程的任务结构体和对其进行初始化,然后继承父进程资源,最后设置进程的时间片并把它加入可运行队列。

4.4.4 Linux 进程的执行

1、 系统调用 系统调用 exec()
在系统中创建一个进程的目的是需要该进程完成一定的任务,通过执行它实现所需的功能。在 Linux系统中,使进程执行的唯一方法是使用系统调用 exec()。
Exec()由多种使用形式,它们只是在参数上不同,而功能相同。下面介绍一种最常用的形式:

int execl(path,arg0,…,argn,(char*0char *path,*arg0,…,*argn;

👉Path: 指出要执行的程序文件的完整路径名。
👉arg0: 指出要执行的程序文件的文件名。
👉Arg1,…,argn:程序的参数,这些参数的个数可以不同。
👉该系统调用将引起另一个程序的执行,故它成功调用后不需返回,只有在调用失败时,返回值 -1;

例:在程序运行中要执行 linux 命令“ls –l”,程序编制如下:
#include <stdio.h>
Main()
{
Execl(/bin/ls”,”ls”,-l”,0); /*调用成功,则执行 ls 命令*/
Printf(“can only get here on error/n”); /*出错时,返回该程序,显示错误信息*/
}

2.子进程执行新的程序
一个进程使用 fork()建立子进程后,让子进程执行另外一个程序的方法也是通过使用 exec()系统调用。程序的一般形式为:

Main()
{
Pid_t val;
Val =fork();
If(val!=0)
{
…….. /*执行父进程的语句*/
}
Else
{
exec(…..); /*执行程序*/
}
……..
Exit1);
}

Linux 采用“写时拷贝”技术,所以子进程在创建时是共享父进程的正文段和数据段,但是在执行 exec()时,子进程将建立自己的虚拟空间,并把参数 arg0 制定的可执行程序映像装入子进程的虚拟空间,这是就形成了子进程自己的正文段和数据段。

4.4.5 Linux 进程的终止和撤销

进程终止的两种情况:

👉进程完成自身的任务而自动终止:方法 1,使用系统调用 exit()显示终止进程;方法 2,执行到程序的 main()的结尾而隐式地终止进程。
👉进程被内核强制终止:如进程运行出现致命错误,或者收到不能处理的信号时。

1、进程的终止 exit()
Linux 中终止进程是通过调用内核函数 do_exit()实现的,该函数定义在 kernel/exit.c 中。下面结合do_exit()函数的部分源代码对进程终止和撤销的过程说明如下:
1)函数首先设定当前进程的标志,即任务结构体的 flags 成员项设定为 PF_EXITING,表示该进程将要终止

Current->flags = PF_EXITING;
  1. 释放系统中该进程在各个管理队列中的任务结构体。
Del_timer(&current->real_timer);/*从动态计时器系列中释放该进程的任务结构体*/
Sem_exit(); /*从 IPC 进程间通信的信号量机制中释放该进程的任务结构体*/

3)释放进程使用的各种资源。

Kerneld_exit(); /*释放内核*/
_exit_mm(current); /*释放虚拟空间*/
_exit_files(current); /*释放打开的文件*/
_exit_fs(current); /*释放 fs 结构体*/
_exit_sighand(current); /*释放信号*/
Exit_thread(); /*释放线程*/

4)把进程的状态设置为僵死状态。

Current->state = TASK_ZOMBIE

5)把退出码置入任务结构体。

Current->exit_code =code;/*正常退出时,退出码为 0;异常退出时,为非 0 值,通常是错误编号*/

6)变更进程族亲关系。

Exit_notify();/*把要撤销的进程的子进程的父进程赋予 init 进程*/

7)执行进程调度,选择下一个使用 CPU 的进程。

Schedule();

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/146231.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

索引三星结构

三星索引的定义&#xff0c;可以先给我们对索引优化提供一个大概的思路&#xff1a; 满足第1颗星&#xff1a; 取出所有的等值谓词的列&#xff0c;作为索引最开头的列——以任意顺序都可以。 满足第2颗星&#xff1a; 将order by加入到索引列&#xff0c;不要改变这些列的顺…

Redis - 订阅发布替换 Etcd 解决方案

为了减轻项目的中间件臃肿&#xff0c;由于我们项目本身就应用了 Redis&#xff0c;正好 Redis 的也具备订阅发布监听的特性&#xff0c;正好应对 Etcd 的功能&#xff0c;所以本次给大家讲解如何使用 Redis 消息订阅发布来替代 Etcd 的解决方案。接下来&#xff0c;我们先看 R…

SELinux零知识学习十六、SELinux策略语言之类型强制(1)

接前一篇文章&#xff1a;SELinux零知识学习十五、SELinux策略语言之客体类别和许可&#xff08;9&#xff09; 二、SELinux策略语言之类型强制 SELinux策略大部分内容都是由多条类型强制规则构成的&#xff0c;这些规则控制被允许的使用权&#xff0c;大多数默认转换标志、审…

使用 com.jacob.activeX 库实现 Word 到 PDF

使用 com.jacob.activeX 库实现 Word 到 PDF 的转换涉及到使用 Java 和 Microsoft Office 的 COM 自动化。JACOB&#xff08;Java COM Bridge&#xff09;库提供了一个桥接器&#xff0c;允许 Java 代码通过 COM&#xff08;组件对象模型&#xff09;与 Windows 应用程序&#…

vue2项目修改编译巨慢

前言&#xff1a;我们的一个vue项目在给新同事后他说编译贼慢&#xff0c;一个小修改项5分钟才能自动编译成功&#xff0c;我把项目放到新电脑上也巨慢&#xff0c;升级了nodejs好使了一些&#xff0c;但还是慢&#xff0c;最后引入webpack后巨快&#xff0c; 在项目的package…

redis实战篇(2)

优惠卷秒杀 通过本章节&#xff0c;我们可以学会Redis的计数器功能&#xff0c; 结合Lua完成高性能的redis操作&#xff0c;同时学会Redis分布式锁的原理&#xff0c;包括Redis的三种消息队列 3、优惠卷秒杀 3.1 -全局唯一ID 每个店铺都可以发布优惠券&#xff1a; 当用户抢…

linux课程第一课------命令的简单的介绍

作者前言 &#x1f382; ✨✨✨✨✨✨&#x1f367;&#x1f367;&#x1f367;&#x1f367;&#x1f367;&#x1f367;&#x1f367;&#x1f382; ​&#x1f382; 作者介绍&#xff1a; &#x1f382;&#x1f382; &#x1f382; &#x1f389;&#x1f389;&#x1f389…

内网离线安装elasticsearch、kibana

一、软件获取 elastic kibana 二、elastic安装 解压安装即可提前可改下配置文件&#xff0c;不然可能会出现内存分配错误 三、运行elastic 需要调试看信息的话&#xff0c;可在cmd窗口运行bat&#xff0c;就会打印输出信息了。 生产kibana token bin\elasticsearch-create…

LuatOS-SOC接口文档(air780E)--otp - OTP操作库

otp.read(zone, offset, len)# 读取指定OTP区域读取数据 参数 传入值类型 解释 int 区域, 通常为0/1/2/3, 与具体硬件相关 int 偏移量 int 读取长度, 单位字节, 必须是4的倍数, 不能超过4096字节 返回值 返回值类型 解释 string 成功返回字符串, 否则返回nil 例…

交换机如何配置BGP协议

环境&#xff1a; 华为交换机 华三交换机 问题描述&#xff1a; 交换机如何配置BGP协议 解决方案&#xff1a; 华三交换机上配置案例 1.配置BGP协议&#xff0c;可以按照以下步骤进行&#xff1a; 登录交换机&#xff1a;使用SSH、Telnet或控制台等方式登录到华三交换…

简单理解路由重分发(用两路由器来理解)

相关命令&#xff1a; default-information originate //*重分发默认路由 redistribute rip subnets //*重分发rip redistribute ospf 1 metric 3 //*重分发ospf&#xff08;其中&#xff1a;1是ospf进程id 3是跳数&#xff09; redistribute sta…

main.js 中的 render函数

按照之前的单组件文件中的写法&#xff0c;我们的写法应该是这样的 import App from ./App.vuenew Vue({el: #app,templete: <App></App>,components: {App}, }) 1、定义el根节点。2、注册App组件。3、渲染 templete 模板 但是在脚手架工程中&#xff0c;他是这…

Java 之拼图小游戏

声明 此项目为java基础的阶段项目,此项目涉及了基础语法,面向对象等知识,具体像语法基础如判断,循环,数组,字符串,集合等…; 面向对象如封装,继承,多态,抽象类,接口,内部类等等…都有涉及。此项目涉及的内容比较多,作为初学者可以很好的将前面的知识串起来。此项目拿来练手以及…

汇总区间问题

给定一个 无重复元素 的 有序 整数数组 nums 。 返回 恰好覆盖数组中所有数字 的 最小有序 区间范围列表 。也就是说&#xff0c;nums 的每个元素都恰好被某个区间范围所覆盖&#xff0c;并且不存在属于某个范围但不属于 nums 的数字 x 。 列表中的每个区间范围 [a,b] 应该按…

飞书开发学习笔记(七)-添加机器人及发送webhook消息

飞书开发学习笔记(七)-添加机器人及发送webhook消息 一.添加飞书机器人 1.1 添加飞书机器人过程 在群的右上角点击折叠按键…选择 设置 群机器人中选择 添加机器人 选择自定义机器人&#xff0c;通过webhook发送消息 弹出的信息中有webhook地址&#xff0c;选择复制。 安…

电子学会C/C++编程等级考试2021年09月(一级)真题解析

C/C++等级考试(1~8级)全部真题・点这里 第1题:数字判断 输入一个字符,如何输入的字符是数字,输出yes,否则输出no 输入 一个字符 输出 如何输入的字符是数字,输出yes,否则输出no 样例1输入 样例1输入 5样例1输出 yes样例2输入 A 样例2输出 …

MySQL中全文索引和普通索引的区别

MySQL中的全文索引&#xff08;Full-Text Index&#xff09;和普通索引&#xff08;比如B-Tree索引&#xff09;是为了提高查询效率而设计的&#xff0c;但它们适用于不同的场景和查询类型。 普通索引&#xff08;如B-Tree索引&#xff09; 适用场景&#xff1a;普通索引适用于…

Ubuntu搭建FTP服务

在Ubuntu上配置FTP服务通常使用vsftpd&#xff08;Very Secure FTP Daemon&#xff09;是一种常见的选择。以下是在Ubuntu上配置vsftpd的基本步骤&#xff1a; 步骤 1&#xff1a;安装vsftpd 打开终端&#xff0c;并运行以下命令以安装vsftpd&#xff1a; sudo apt-get upda…

【算法】算法题-20231118

这里写目录标题 一、16.17. 连续数列二、合并两个有序数组&#xff08;力扣88&#xff09;三、存在重复元素&#xff08;217&#xff09;四、有效的字母异位词&#xff08;242&#xff09; 一、16.17. 连续数列 简单 给定一个整数数组&#xff0c;找出总和最大的连续数列&…

golang学习笔记——编写 FizzBuzz 程序

编写 FizzBuzz 程序 首先&#xff0c;编写一个用于输出数字&#xff08;1 到 100&#xff09;的程序&#xff0c;其中有以下变化&#xff1a; 如果数字可被 3 整除&#xff0c;则输出 Fizz。 如果数字可被 5 整除&#xff0c;则输出 Buzz。 如果数字可同时被 3 和 5 整除&…