Linux操作系统 应用型高等教育网络类课程规划教材 袁宝华 第4章 进程管理.ppt

尚辅网 尚辅网 * 第四章 进程管理 尚辅网 第4章进程管理 4.1 Linux进程概述 4.2 进程状态 4.3 Linux的进程控制 4.4 进程调度 4.5 Linux进程通信 4.6 守护进程 4.7 启动进程 4.8 管理进程 4.9 进程文件系统/proc 尚辅网 4.1 Linux进程概述 Linux是一个多用户、多任务的操作系统。在这样的系统中，各种计算机资源（如文件、内存、CPU等）的分配和管理都以进程为单位。为了协调多个进程对这些共享资源的访问，操作系统要跟踪所有进程的活动，以及它们对系统资源的使用情况，从而实施对进程和资源的动态管理。 尚辅网 4.1.1 进程的含义 程序是存储在磁盘上包含可执行机器指令和数据的静态实体，而进程是在操作系统中执行的特定任务的动态实体。一个程序允许有多个进程，而每个运行中的程序至少由一个进程组成。 Linux操作系统包括如下3种不同类型的进程 ： 1.交互进程 2.批处理进程 3.守护进程 4.1 Linux进程概述 尚辅网 4.1.2 Linux进程的组成 进程可划分为3个部分：PCB、指令与数据。 task_struct结构的包括：进程调度信息、进程队列指针、进程标识等信息。 4.1 Linux进程概述 尚辅网 4.1.3进程控制块 Linux系统中的进程都具有以下4个要素 ： (1)有一个程序正文段供其执行; (2)有进程专用的系统堆栈空间; (3)有一个进程描述符; (4)有一个独立的地址空间。 4.1 Linux进程概述 尚辅网 4.2 进程状态 进程至少要有3种基本状态 ： 1. 运行态 2. 就绪态 3. 阻塞态 4.2.1 进程基本状态 执行态 就绪态 阻塞态 进程调度 I/O请求 I/O完成 尚辅网 4.2 进程状态 进程状态： (l)运行态(TASK RUNNING) (2)等待态 (3)停止态(TASK STOPPED) (4)僵死态(TASK ZOMBIE.) 4.2.2 Linux进程状态及其转换 尚辅网 4.2 进程状态 4.2.2 Linux进程状态及其转换（续） 被唤醒 所需资源已满足 所需资源已满足 时间片到 进程调度 未申请到所需资源 未申请到所需资源 进程终止 收到停止命令而暂停 停止态 僵死态 运行态 就绪态 不可中断等待态 可中断等待态 尚辅网 4.2 进程状态 4.2.3 进程状态的切换时机 在Linux系统中，进程的执行模式划分为用户模式和内核模式 。 按照进程的功能和运行的程序分类，进程可划分为两大类： 1.系统进程 2.用户进程 尚辅网 4.2 进程状态 4.2.4 进程的工作模式 进程主动放弃CPU 分为两种： 1. 隐式地主动放弃CPU 2.显式地主动放弃CPU 尚辅网 4.3 Linux的进程控制 Linux系统中各个进程构成树形的进程族系。当系统启动时，系统运行在内核方式。系统初始化结束时，初始进程启动一个内核线程(即init)，而自己则处于空循环状态。当系统中没有可运行的进程时，调度程序将运行这一空闲进程。空闲进程的task_struct是唯一一个非动态分配的任务结构，该结构在内核编译时分配，称为init_task。 除此之外，所有其他的进程和内核线程都由原始进程或其子孙进程所创建。 4.3.1进程的创建 尚辅网 4.3 Linux的进程控制 父进程创建子进程的目的是让子进程替自己完成某项工作。因此，父进程创建子进程之后，通常等待子进程运行终止。父进程可用系统调用wait3()等待它的任何一个子进程终止，也可以用系统调用wait4()等待某个特定的子进程终止。 4.3.2 进程的等待 尚辅网 4.3 Linux的进程控制 在Linux系统中，进程主要是作为执行命令的单位运行的，这些命令的代码都以系统文件形式存放。当命令执行完，希望终止自己时，可在其程序末尾使用系统调用exit()。用户进程也可使用exit()终止自己。exit()首先释放进程占用的大部分资源，然后进入TASK_ZOMBIE状态，调用schedule()重新调度。 4.3.3 进程的终止 尚辅网 4.3 Linux的进程控制 子进程被创建后，通常处于“就绪态”，以后被调度程序选中才可运行。由于在创建子进程的过程中，要把父进程的上下文复制给子进程，所以子进程开始执行的入口地址就是父进程调用fork