Linux進(jìn)程的介紹及創(chuàng)建方法

這篇文章主要介紹“Linux進(jìn)程的介紹及創(chuàng)建方法”，在日常操作中，相信很多人在Linux進(jìn)程的介紹及創(chuàng)建方法問(wèn)題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡(jiǎn)單好用的操作方法，希望對(duì)大家解答”Linux進(jìn)程的介紹及創(chuàng)建方法”的疑惑有所幫助！接下來(lái)，請(qǐng)跟著小編一起來(lái)學(xué)習(xí)吧！

進(jìn)程

首先，我們可以使用$ps命令來(lái)查詢正在運(yùn)行的進(jìn)程，比如$ps -eo pid,comm,cmd，下圖為執(zhí)行結(jié)果:

(-e表示列出全部進(jìn)程，-o pid,comm,cmd表示我們需要PID，COMMAND，CMD信息)

每一行代表了一個(gè)進(jìn)程。每一行又分為三列。第一列PID(process IDentity)是一個(gè)整數(shù)，每一個(gè)進(jìn)程都有一個(gè)唯一的PID來(lái)代表自己的身份，進(jìn)程也可以根據(jù)PID來(lái)識(shí)別其他的進(jìn)程。第二列COMMAND是這個(gè)進(jìn)程的簡(jiǎn)稱。第三列CMD是進(jìn)程所對(duì)應(yīng)的程序以及運(yùn)行時(shí)所帶的參數(shù)。

(第三列有一些由中括號(hào)[]括起來(lái)的。它們是內(nèi)核的一部分功能，被打扮成進(jìn)程的樣子以方便操作系統(tǒng)管理。我們不必考慮它們。)

我們看第一行，PID為1，名字為init。這個(gè)進(jìn)程是執(zhí)行/bin/init這一文件(程序)生成的。當(dāng) Linux 啟動(dòng)的時(shí)候，init是系統(tǒng)創(chuàng)建的第一個(gè)進(jìn)程，這一進(jìn)程會(huì)一直存在，直到我們關(guān)閉計(jì)算機(jī)。這一進(jìn)程有特殊的重要性，我們會(huì)不斷提到它。

如何創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程

實(shí)際上，當(dāng)計(jì)算機(jī)開(kāi)機(jī)的時(shí)候，內(nèi)核(kernel)只建立了一個(gè)init進(jìn)程。Linux內(nèi)核并不提供直接建立新進(jìn)程的系統(tǒng)調(diào)用。剩下的所有進(jìn)程都是init進(jìn)程通過(guò)fork機(jī)制建立的。新的進(jìn)程要通過(guò)老的進(jìn)程復(fù)制自身得到，這就是fork。fork是一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用。進(jìn)程存活于內(nèi)存中。每個(gè)進(jìn)程都在內(nèi)存中分配有屬于自己的一片空間 (address space)。當(dāng)進(jìn)程fork的時(shí)候，Linux在內(nèi)存中開(kāi)辟出一片新的內(nèi)存空間給新的進(jìn)程，并將老的進(jìn)程空間中的內(nèi)容復(fù)制到新的空間中，此后兩個(gè)進(jìn)程同時(shí)運(yùn)行。

老進(jìn)程成為新進(jìn)程的父進(jìn)程(parent process)，而相應(yīng)的，新進(jìn)程就是老的進(jìn)程的子進(jìn)程(child process)。一個(gè)進(jìn)程除了有一個(gè)PID之外，還會(huì)有一個(gè)PPID(parent PID)來(lái)存儲(chǔ)的父進(jìn)程PID。如果我們循著PPID不斷向上追溯的話，總會(huì)發(fā)現(xiàn)其源頭是init進(jìn)程。所以說(shuō)，所有的進(jìn)程也構(gòu)成一個(gè)以init為根的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)。

如下，我們查詢當(dāng)前shell下的進(jìn)程：

 class="">root@vamei:~# ps -o pid,ppid,cmd PID  PPID CMD16935  3101 sudo -i16939 16935 -bash33774 16939 ps -o pid,ppid,cmd

我們可以看到，第二個(gè)進(jìn)程bash是第一個(gè)進(jìn)程sudo的子進(jìn)程，而第三個(gè)進(jìn)程ps是第二個(gè)進(jìn)程的子進(jìn)程。

還可以用$pstree命令來(lái)顯示整個(gè)進(jìn)程樹(shù)：

 class="">init─┬─NetworkManager─┬─dhclient
    │                └─2*[{NetworkManager}]    ├─accounts-daemon───{accounts-daemon}
    ├─acpid
    ├─apache2─┬─apache2
    │         └─2*[apache2───26*[{apache2}]]
    ├─at-spi-bus-laun───2*[{at-spi-bus-laun}]    ├─atd
    ├─avahi-daemon───avahi-daemon
    ├─bluetoothd
    ├─colord───2*[{colord}]    ├─console-kit-dae───64*[{console-kit-dae}]    ├─cron
    ├─cupsd───2*[dbus]    ├─2*[dbus-daemon]    ├─dbus-launch
    ├─dconf-service───2*[{dconf-service}]    ├─dropbox───15*[{dropbox}]    ├─firefox───27*[{firefox}]    ├─gconfd-2
    ├─geoclue-master
    ├─6*[getty]    ├─gnome-keyring-d───7*[{gnome-keyring-d}]    ├─gnome-terminal─┬─bash
    │                ├─bash───pstree
    │                ├─gnome-pty-helpe
    │                ├─sh───R───{R}
    │                └─3*[{gnome-terminal}]

fork通常作為一個(gè)函數(shù)被調(diào)用。這個(gè)函數(shù)會(huì)有兩次返回，將子進(jìn)程的PID返回給父進(jìn)程，0返回給子進(jìn)程。實(shí)際上，子進(jìn)程總可以查詢自己的PPID來(lái)知道自己的父進(jìn)程是誰(shuí)，這樣，一對(duì)父進(jìn)程和子進(jìn)程就可以隨時(shí)查詢對(duì)方。

通常在調(diào)用fork函數(shù)之后，程序會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)if選擇結(jié)構(gòu)。當(dāng)PID等于0時(shí)，說(shuō)明該進(jìn)程為子進(jìn)程，那么讓它執(zhí)行某些指令,比如說(shuō)使用exec庫(kù)函數(shù)(library function)讀取另一個(gè)程序文件，并在當(dāng)前的進(jìn)程空間執(zhí)行 (這實(shí)際上是我們使用fork的一大目的: 為某一程序創(chuàng)建進(jìn)程)；而當(dāng)PID為一個(gè)正整數(shù)時(shí)，說(shuō)明為父進(jìn)程，則執(zhí)行另外一些指令。由此，就可以在子進(jìn)程建立之后，讓它執(zhí)行與父進(jìn)程不同的功能。

子進(jìn)程的終結(jié)(termination)

當(dāng)子進(jìn)程終結(jié)時(shí)，它會(huì)通知父進(jìn)程，并清空自己所占據(jù)的內(nèi)存，并在內(nèi)核里留下自己的退出信息(exit code，如果順利運(yùn)行，為0；如果有錯(cuò)誤或異常狀況，為>0的整數(shù))。在這個(gè)信息里，會(huì)解釋該進(jìn)程為什么退出。父進(jìn)程在得知子進(jìn)程終結(jié)時(shí)，有責(zé)任對(duì)該子進(jìn)程使用wait系統(tǒng)調(diào)用。這個(gè)wait函數(shù)能從內(nèi)核中取出子進(jìn)程的退出信息，并清空該信息在內(nèi)核中所占據(jù)的空間。但是，如果父進(jìn)程早于子進(jìn)程終結(jié)，子進(jìn)程就會(huì)成為一個(gè)孤兒(orphand)進(jìn)程。孤兒進(jìn)程會(huì)被過(guò)繼給init進(jìn)程，init進(jìn)程也就成了該進(jìn)程的父進(jìn)程。init進(jìn)程負(fù)責(zé)該子進(jìn)程終結(jié)時(shí)調(diào)用wait函數(shù)。

當(dāng)然，一個(gè)糟糕的程序也完全可能造成子進(jìn)程的退出信息滯留在內(nèi)核中的狀況（父進(jìn)程不對(duì)子進(jìn)程調(diào)用wait函數(shù)），這樣的情況下，子進(jìn)程成為僵尸（zombie）進(jìn)程。當(dāng)大量僵尸進(jìn)程積累時(shí)，內(nèi)存空間會(huì)被擠占。

進(jìn)程與線程(thread)

盡管在UNIX中，進(jìn)程與線程是有聯(lián)系但不同的兩個(gè)東西，但在Linux中，線程只是一種特殊的進(jìn)程。多個(gè)線程之間可以共享內(nèi)存空間和IO接口。所以，進(jìn)程是Linux程序的唯一的實(shí)現(xiàn)方式。

到此，關(guān)于“Linux進(jìn)程的介紹及創(chuàng)建方法”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)?lái)更多實(shí)用的文章！