Linux進程編程介紹
第一章 進程的定義
摘要：本節(jié)將介紹進程的定義。進程作為構(gòu)成系統(tǒng)的基本細胞，不僅是系統(tǒng)內(nèi)部獨立運行的實體，而且是獨立競爭資源的基本實體。了解進程的本質(zhì)，對于理解、描述和設計操作系統(tǒng)有著極為重要的意義。了解進程的活動、狀態(tài)，也有利于編制復雜程序。
1.進程的基本概念
首先我們先看看進程的定義，進程是一個具有獨立功能的程序關于某個數(shù)據(jù)集合的一次可以并發(fā)執(zhí)行的運行活動，是處于活動狀態(tài)的計算機程序。進程作為構(gòu)成系統(tǒng)的基本細胞，不僅是系統(tǒng)內(nèi)部獨立運行的實體，而且是獨立競爭資源的基本實體。了解進程的本質(zhì)，對于理解、描述和設計操作系統(tǒng)有著極為重要的意義。了解進程的活動、狀態(tài)，也有利于編制復雜程序。
1.1 進程狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換
現(xiàn)在我們來看看，進程在生存周期中的各種狀態(tài)及狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。
下面是 LINUX 系統(tǒng)的進程狀態(tài)模型的各種狀態(tài)：
1) 用戶狀態(tài)：進程在用戶狀態(tài)下運行的狀態(tài)。
2) 內(nèi)核狀態(tài)①：進程在內(nèi)核狀態(tài)下運行的狀態(tài)。
3) 內(nèi)存中就緒：進程沒有執(zhí)行，但處于就緒狀態(tài)，只要內(nèi)核調(diào)度它，就可以執(zhí)行。
4) 內(nèi)存中睡眠：進程正在睡眠并且進程存儲在內(nèi)存中，沒有被交換到 SWAP 設備。
5) 就緒且換出：進程處于就緒狀態(tài)，但是必須把它換入內(nèi)存，內(nèi)核才能再次調(diào)度它進行運行。
6) 睡眠且換出：進程正在睡眠，且被換出內(nèi)存。
7) 被搶先：進程從內(nèi)核狀態(tài)返回用戶狀態(tài)時，內(nèi)核搶先于它，做了上下文切換，調(diào)度了另一個進程。原先這個進程就處于被搶先狀態(tài)。
8) 創(chuàng)建狀態(tài)：進程剛被創(chuàng)建。該進程存在，但既不是就緒狀態(tài)，也不是睡眠狀態(tài)。這個狀態(tài)是除了進程 0 以外的所有進程的最初狀態(tài)。
9) 僵死狀態(tài)（zombie） ：進程調(diào)用 exit 結(jié)束，進程不再存在，但在進程表項中仍有紀錄，該紀錄可由父進程收集。
現(xiàn)在我們從進程的創(chuàng)建到退出來看看進程的狀態(tài)轉(zhuǎn)化。需要說明的是，進程在它的生命周期里并不一定要經(jīng)歷所有的狀態(tài)。
首先父進程通過系統(tǒng)調(diào)用 fork來創(chuàng)建子進程，調(diào)用 fork 時，子進程首先處于創(chuàng)建態(tài)，fork 調(diào)用為子進程配置好內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和子進程私有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后，子進程就要進入就緒態(tài) 3 或 5，即在內(nèi)存中就緒，或者因為內(nèi)存不夠，而導致在 SWAP 設備中就緒。