---- 整理自狄泰软件唐佐林老师课程

查看所有文章链接：（更新中）Linux系统编程训练营 - 目录

文章目录

• 1. 进程理论状态切换
• • 1.1 问题
  • 1.2 进程生命周期
  • 1.3 Linux进程基本概念
  • 1.4 Linux进程生命周期
  • 1.5 Linux进程状态剖析
  • 1.6 Linux进程必知必会
  • 1.7 问题
• 2. Linux进程树
• 3. Linux进程创建
• • 3.1 fork()的工作方式
  • 3.2 思考
  • 3.3 execve()的工作方式
  • 3.4 问题

1. 进程理论状态切换

1.1 问题

• strace输出中得到execve(…)究竟是什么？

1.2 进程生命周期

进程是“活”的实体

1.3 Linux进程基本概念

• 进程 是Linux任务的 执行单元，也是Linux系统资源的 分配单元
• 每个Linux应用程序运行后由一个或多个进程构成
• 每个Linux进程可以执行一个或多个程序
• Linux进程有多个 不同状态（ 即：Linux进程有 不同“活法” ）

1.4 Linux进程生命周期

• 就绪/运行状态（R)：TASK_RUNNING
• 阻塞状态：
  • 可中断（S)：TASK_INTERRUPTIBLE
  • 不可中断（D)：TASK_UNINTERRUPTIABLE
  • 区别：可中断的阻塞状态可以被唤醒
• 停止状态（T)：TASK_STOPPED
• 退出状态：
  • 僵尸（X)：EXIT_ZOMBIE
  • 死亡（Z)：EXIT_DEAD

1.5 Linux进程状态剖析

// loop.c
int main()
{while (1);return 0;
}

1.6 Linux进程必知必会

每个进程都有一个唯一的标识（进程标识符，PID）
每个进程都是由另一进程创建而来（即：父进程）

如1.5示例所示：命令行进程创建了loop进程（./loop.out &）。

1.7 问题

• 第1个进程是什么？
• 如何创建进程？

2. Linux进程树

• 整个Linux系统的所有进程构成一个树状结构
• 树根由内核自动创建，即：IDLE（PID=0）
• 系统中的 第1个进程 是 初始化进程 （PID=1，一些Linux版本叫 init，一些叫 systemd）
  • 0号进程创建1号进程，1号进程负责完成内核部分初始化工作
  • 1号进程加载执行初始化程序，演变为用户态1号进程

3. Linux进程创建

• pid_t fork(void); ==> 系统调用
  通过当前进程创建新进程，当前进程为父进程，新进程为子进程
• int execve(const char *pathname, char *const argv[], char *const encp[]); ==> 系统调用
  在当前进程中执行pathname指定的程序代码
• 先创建进程，才能执行程序代码

3.1 fork()的工作方式

• 为子进程申请内存空间，并将父进程数据完全复制到子进程空间中

• 两个进程中的程序执行位置完全一致（fork()函数调用位置）

• 不同之处：

  • 父进程：fork() 返回 子进程PID
  • 子进程：fork() 返回 0
    • 通过fork()返回值判断父子进程，执行不同代码
      

• 示例

  • 下面的程序输出什么？为什么？

3.2 思考

• 如何理解“每个Linux进程可以执行一个或多个程序”？
  

3.3 execve()的工作方式

int execve(const char *pathname, char *const argv[], char *const encp[]);

• 根据参数路径 pathname 加载可执行程序 ==> 加载到当前进程中
• 通过可执行程序信息构建进程数据，并写入当前进程空间
• 将程序执行位置重置到入口地址处（ 即：main() ）
• execve()将 重置当前进程空间（代码&数据）而不会创建新进程

3.4 问题

• 下面的程序输出什么？为什么？

• fork()与execve()结合使用创建新进程：