進(jìn)程控制開發(fā)之Linux進(jìn)程概述

7.1.1 進(jìn)程的基本概念
　　1．進(jìn)程的定義
　　進(jìn)程的概念首先是在20世紀(jì)60年代初期由MIT的Multics系統(tǒng)和IBM的TSS/360系統(tǒng)引入的。在40多年的發(fā)展中，人們對(duì)進(jìn)程有過(guò)各種各樣的定義?，F(xiàn)列舉較為著名的幾種。
　?。?）進(jìn)程是一個(gè)獨(dú)立的可調(diào)度的活動(dòng)（E. Cohen，D. Jofferson）。
　?。?）進(jìn)程是一個(gè)抽象實(shí)體，當(dāng)它執(zhí)行某個(gè)任務(wù)時(shí)，要分配和釋放各種資源（P. Denning）。
　?。?）進(jìn)程是可以并行執(zhí)行的計(jì)算單位。（S. E. Madnick，J. T. Donovan）。
　　以上進(jìn)程的概念都不相同，但其本質(zhì)是一樣的。它指出了進(jìn)程是一個(gè)程序的一次執(zhí)行的過(guò)程，同時(shí)也是資源分配的最小單元。它和程序是有本質(zhì)區(qū)別的，程序是靜態(tài)的，它是一些保存在磁盤上的指令的有序集合，沒(méi)有任何執(zhí)行的概念；而進(jìn)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念，它是程序執(zhí)行的過(guò)程，包括了動(dòng)態(tài)創(chuàng)建、調(diào)度和消亡的整個(gè)過(guò)程。它是程序執(zhí)行和資源管理的最小單位。因此，對(duì)系統(tǒng)而言，當(dāng)用戶在系統(tǒng)中鍵入命令執(zhí)行一個(gè)程序的時(shí)候，它將啟動(dòng)一個(gè)進(jìn)程。
　　2．進(jìn)程控制塊
　　進(jìn)程是Linux系統(tǒng)的基本調(diào)度和管理資源的單位，那么從系統(tǒng)的角度看如何描述并表示它的變化呢？在這里，是通過(guò)進(jìn)程控制塊來(lái)描述的。進(jìn)程控制塊包含了進(jìn)程的描述信息、控制信息以及資源信息，它是進(jìn)程的一個(gè)靜態(tài)描述。在Linux中，進(jìn)程控制塊中的每一項(xiàng)都是一個(gè)task_struct結(jié)構(gòu)，它是在include/linux/sched.h中定義的。
　　3．進(jìn)程的標(biāo)識(shí)
　　在Linux中最主要的進(jìn)程標(biāo)識(shí)有進(jìn)程號(hào)（PID，Process Idenity Number）和它的父進(jìn)程號(hào)（PPID，parent process ID）。其中PID惟一地標(biāo)識(shí)一個(gè)進(jìn)程。PID和PPID都是非零的正整數(shù)。
　　在Linux中獲得當(dāng)前進(jìn)程的PID和PPID的系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)為getpid（）和getppid（），通常程序獲得當(dāng)前進(jìn)程的PID和PPID之后，可以將其寫入日志文件以做備份。getpid（）和getppid（）系統(tǒng)調(diào)用過(guò)程如下所示：
　　/* pid.c */
　　#include《stdio.h》
　　#include《unistd.h》
　　#include 《stdlib.h》
　　int main（）
　　{
　　/*獲得當(dāng)前進(jìn)程的進(jìn)程ID和其父進(jìn)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進(jìn)行交叉編譯，再將其下載到目標(biāo)板上運(yùn)行該程序，可以得到如下結(jié)果，該值在不同的系統(tǒng)上會(huì)有所不同：
　　$ 。/pid
　　The PID of this process is 78
　　THe PPID of this process is 36
　　另外，進(jìn)程標(biāo)識(shí)還有用戶和用戶組標(biāo)識(shí)、進(jìn)程時(shí)間、資源利用情況等，這里就不做一一介紹，感興趣的讀者可以參見(jiàn)W.Richard Stevens編著的《Advanced Programming in the UNIX Environmen》。
　　4．進(jìn)程運(yùn)行的狀態(tài)
　　進(jìn)程是程序的執(zhí)行過(guò)程，根據(jù)它的生命周期可以劃分成3種狀態(tài)。
　　n 執(zhí)行態(tài)：該進(jìn)程正在運(yùn)行，即進(jìn)程正在占用CPU。
　　n 就緒態(tài)：進(jìn)程已經(jīng)具備執(zhí)行的一切條件，正在等待分配CPU的處理時(shí)間片。
　　n 等待態(tài)：進(jìn)程不能使用CPU，若等待事件發(fā)生（等待的資源分配到）則可將其喚醒。
　　它們之間轉(zhuǎn)換的關(guān)系如圖7.1所示。
　　
　　圖7.1 進(jìn)程3種狀態(tài)的轉(zhuǎn)化關(guān)系