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既然在Linux中程序不是進程,那么什么才算是進程?線程呢?

2021-03-09    分類: 網(wǎng)站建設

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介質(zhì)中。在 Linux 中,處于運行期的程序被稱作“進程”。

處于運行期的程序被稱作“進程”

空間

、要處理的數(shù)據(jù)、掛起的信號、打開的文件,可能還會包括多個執(zhí)行線程等等。

事實上,進程是 Linux 操作系統(tǒng)抽象概念的最基本的一種,Linux 最基礎最重要的工作之一就是管理系統(tǒng)中繁雜的各種進程。

“執(zhí)行線程”通常被簡稱為“線程”

上面提到的“執(zhí)行線程”通常被簡稱為“線程”,它被進程包含,同一個進程可能有多個線程,每個線程都有自己獨立的程序計數(shù)器、進程棧以及相關(guān)的進程寄存器。雖說 Linux 內(nèi)核管理的是進程,但其實最小的調(diào)度單位是線程。

早期傳統(tǒng)的 Unix 系統(tǒng)中,一個進程只能包含一個線程,所以當時進程調(diào)度和線程調(diào)度其實結(jié)果是一致的。

線程不過是一種比較特殊的進程而已

包括 Linux,現(xiàn)代操作系統(tǒng)一般都會為進程提供兩種虛擬機制:虛擬處理器和虛擬內(nèi)存。讀者應注意“虛擬”一詞,多個進程可能共同使用一個 CPU 和內(nèi)存,但是“虛擬機制”會讓進程活在楚門的世界一樣,自以為自己獨占 CPU 和全部內(nèi)存。

應注意,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,讀者應該明白了,編譯器生成的C語言程序本身并不是進程。進程實際上是處于運行期的程序,與相關(guān)資源的總和。

事實上,無論是程序不同,還是執(zhí)行時的數(shù)據(jù)不同,都會產(chǎn)生不同的進程。舉例來說,同樣一個C語言程序,是可以產(chǎn)生兩個不同的進程的——它們的運行資源可能是不同的。反過來也是一樣的,多個不同的進程也可以共享同一份資源,例如打開同一個文件,映射同一塊內(nèi)存空間等。

進程實際上是處于運行期的程序,與相關(guān)資源的總和

fork() 調(diào)用結(jié)束時,會從 Linux 內(nèi)核返回兩次

不過一般來說,如果有需求創(chuàng)建新的進程,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 終端其實也是一個進程,通過 shell 輸入的執(zhí)行新程序命令(如 ./a.out )產(chǎn)生的新進程其實都是對應 shell 終端的子進程。

程序既然有新生,也就會有死亡,程序運行結(jié)束后,通過 exit() 系統(tǒng)調(diào)用退出運行,這個函數(shù)會殺死進程,并且將其占用的資源釋放,通知其父進程“死亡信息”。父進程則可以通過 wait() 函數(shù)族接收子進程的“死亡信息”,并著手為子進程做后續(xù)的“收尸工作”,避免子進程編程“僵尸進程(zombie)”。

“僵尸進程”很難殺死,但是留著“僵尸進程”又會白白浪費系統(tǒng)資源。

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