linux系统编程-进程相关的基本概念

男娘i 2022-05-09 05:24 276阅读 0赞

## 1. 程序和进程 ##

1.  程序：指编译好的二进制文件，在磁盘上，不占用系统资源（CPU、内存）永久的，静态的。
2.  进程：是抽象的概念，占用系统资源，在内存中运行（程序运行产生进程）暂时的，动态的。

例子：linux同时开两个终端，分别打开了同一个程序，但是对应的进程是不同的。

1.  进程、线程的区别  
    ![在这里插入图片描述][20200414130930335.png]

## 2. 单道程序和多道程序 ##

1.  单道程序设计：以前的dos系统，所有程序排队执行，执行完一个才轮到下一个
2.  多道程序设计：现代操作系统，CPU划分出时间片，基于时间中断，轮流分配给每个程序（宏观并行，微观串行）

## 3. CPU和MMU（在cpu内部） ##

### cpu ###

![在这里插入图片描述][20181001205844396]

### mmu（在向映射时以4K为最小单元） ###

1.  完成虚拟内存（32位计算机对应4G）和物理内存的映射
2.  设置、修改内存访问权限（CPU对虚拟内存中3G用户空间<linux中3级>和1G内核空间<linux中0级>的访问权限是不同的）

例子：运行a.out 和 app两个程序，用户区用了多少存储空间，MMU以page（4K）为最小单位映射到物理内存，两个程序映射到不同的区域，但是内核区只有一个（但是拥有各自的不同的PCB）  
![在这里插入图片描述][20181001210914300]

## 4. 进程控制块（PCB） ##

PCB的本质是**task\_struct** 结构体，/usr/src/linux-headers-3.16.0-30/include/linux/sched.h文件中可以查看struct task\_struct 结构体定义，其内部成员有很多，我们重点掌握以下部分即可：

*  进程id。系统中每个进程有唯一的id，在C语言中用pid\_t类型表示，其实就是一个非负整数。
 *  进程的状态，有初始化、就绪、运行、挂起、停止5种状态。
 *  进程切换时需要保存和恢复的一些CPU寄存器。
 *  描述虚拟地址与物理地址空间的映射信息。
 *  描述控制终端的信息。
 *  当前进程工作目录（Current Working Directory）。
 *  umask掩码。
 *  文件描述符表，包含很多指向file结构体的指针。
 *  和信号相关的信息。
 *  用户id和组id。
 *  会话（Session）和进程组。
 *  进程可以使用的资源上限（Resource Limit）。

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