Linux：进程模型和进程管理

Dear 丶 2023-09-25 23:36 38阅读 0赞

## 1 进程与程序 ##

在Linux系统中，执行一个程序或命令就可以触发一个**进程**，系统会给予这个进程一个ID，称为PID，同时根据触发这个进程的用户与相关属性关系，基于这个PID一组有效的权限设置。如下图所示（图片来自《鸟哥的Linux私房菜》\[1\]）：

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举个常见的例子，我们要操作系统的时候通常是利用ssh连接程序或直接在主机上登录，然后获取shell。默认的shell是bash，对应的路径为`/bin/bash`，那么同时间的每个人登录都是执行`/bin/bash`，不过每个人获取的权限不同，如下图所示：

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也就是说，当我们的登录并执行`/bin/bash`程序时，系统已经给了我们一个PID，这个PID就是根据登陆者的UID/GID(`/etc/passwd`)而来，**而所谓用户的权限就是这个bash进程的权限**。当这个进程执行其它作业时，比如我们在shell中执行`touch`命令时，**这个进程触发出来的其它进程也会沿用这个进程的相关权限**。

我们对程序与进程做一个总结：

*  **程序（program）**：通常为二进制程序，存储在存储媒介中（如磁盘等），以物理文件的形式存在。
 *  **进程（process）**：程序被触发后，执行者的权限与属性、程序的代码与所需数据等都会被加载到内存中，操作系统给予这个内存中的单元一个标识符（PID），可以说**进程就是一个正在运行中的程序**。

进程彼此之间是有关系的。从下图来看，连续执行两个bash后，第二个bash的父进程就是前一个bash，通过Parent PID（PPID）可获取其父进程的PID：

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此外，子进程可以获取父进程的环境变量。

下面这个例子我们会展示子进程和父进程的关系。我们在当前的bash环境下，再触发一次bash，并用`ps -l`命令查看进程相关的输出信息，

bash-3.2$ ps -l
      UID   PID  PPID        F CPU PRI NI       SZ    RSS WCHAN     S     ADDR TTY           TIME CMD
      501  9892  9827     4006   0  31  0 408650672   1968 -      S           0 ttys001    0:00.01 /bin/bash
      501  9905  9892     4006   0  31  0 408657840   2736 -      S           0 ttys001    0:00.01 /bin/bash

可以看到第一个bash的PID和第二个bash的PPID都是9892，这是因为第二个bash是来自第一个所产生的。

很多常常会发现，“咦，我们们将有问题的进程关闭了（比如`Ctrl+C`杀掉），怎么过一阵子它又自动产生了？而且新产生进程的PID还与原先不同这是怎么回事呢？”如果不是crontab计划任务的影响，那么肯定有一个父进程存在，所以我们杀掉子进程后，父进程又会主动再生成一个。那怎么办呢？“擒贼先擒王”。我们用`ps auxf`找出那个父进程，然后将它杀掉即可（后文会提到）。

**fork and exec：进程调用的流程**

子进程和父进程之间的关系比较复杂，最大的复杂点在于进程之间的调用。Linux程序的调用通常称为fork-and-exec流程。进程都会借由父进程以复制（fork）的方式产生一个一模一样的子进程，然后被复制出来的子进程再以exec的方式来执行时机要执行的代码，最终就成为一个子进程。整个流程有点像下面这张图：

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*  系统先以fork的方式复制一个与父进程相同的临时进程，这个进程与父进程唯一的差别就是PID不同，但这个临时进程还会多一个PPID参数。
 *  然后临时进程开始以e

[0944b1c4a2eb4ea080f1e91f6683df98.gif]: https://img-blog.csdnimg.cn/0944b1c4a2eb4ea080f1e91f6683df98.gif
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