【6】linux中的進(jìn)程

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1、Linux中的進(jìn)程1？問(wèn)題？計(jì)算機(jī)中什么時(shí)候開(kāi)始有進(jìn)程的？計(jì)算機(jī)中的第一個(gè)進(jìn)程是誰(shuí)？用戶的第一個(gè)進(jìn)程是誰(shuí)？所有的進(jìn)程間有什么聯(lián)系？親屬、同步2主要內(nèi)容linux系統(tǒng)進(jìn)程啟動(dòng)過(guò)程1linux下的用戶進(jìn)程編程2linux信號(hào)量操作33一、linux系統(tǒng)進(jìn)程啟動(dòng)過(guò)程(了解)開(kāi)機(jī)系統(tǒng)啟動(dòng)（系統(tǒng)進(jìn)程初始化）用戶登陸（用戶進(jìn)程運(yùn)行）BIOS41.計(jì)算機(jī)出廠后已有的東西兩個(gè)重要芯片，一個(gè)空白硬盤(pán)1）BIOS（BasicInput／OutputSystem）一組程序（保存著計(jì)算機(jī)最重要的基本輸入輸出的程序、系統(tǒng)設(shè)置程序

2、、開(kāi)機(jī)后自檢程序和系統(tǒng)自啟動(dòng)程序。）固化到計(jì)算機(jī)內(nèi)主板上一個(gè)ROM芯片。2）CMOS：系統(tǒng)配置參數(shù)（計(jì)算機(jī)基本啟動(dòng)信息，如日期、時(shí)間、啟動(dòng)設(shè)置等）保存在主板上一塊可讀寫(xiě)的RAM芯片。生活中常將BIOS設(shè)置和CMOS設(shè)置混說(shuō)，實(shí)際上都是指修改CMOS中存放的參數(shù)。正規(guī)的說(shuō)法應(yīng)該是“通過(guò)BIOS設(shè)置程序?qū)MOS參數(shù)進(jìn)行設(shè)置”。52.安裝操作系統(tǒng)到硬盤(pán)系統(tǒng)安裝過(guò)程會(huì)規(guī)劃硬盤(pán)（分區(qū)），寫(xiě)入數(shù)據(jù)（系統(tǒng)啟動(dòng)程序?qū)懭隡BR，操作系統(tǒng)程序?qū)懭胫鞣謪^(qū)）。MBRDPTOS主引導(dǎo)扇區(qū)：位于整個(gè)硬盤(pán)的0磁頭0柱面1扇區(qū)，共5

3、12字節(jié)，包括：①硬盤(pán)主引導(dǎo)記錄MBR（MasterBootRecord）446字節(jié)。檢查分區(qū)表是否正確以及確定哪個(gè)分區(qū)為引導(dǎo)分區(qū)，并在程序結(jié)束時(shí)把該分區(qū)的啟動(dòng)程序（也就是操作系統(tǒng)引導(dǎo)扇區(qū)）調(diào)入內(nèi)存加以執(zhí)行。②硬盤(pán)分區(qū)表DPT（DiskPartitionTable）64字節(jié)。一共64字節(jié)，按每16個(gè)字節(jié)作為一個(gè)分區(qū)表項(xiàng)，它最多只能容納4個(gè)分區(qū)，DPT里進(jìn)行說(shuō)明的分區(qū)稱為主分區(qū)。+結(jié)束標(biāo)志“55，AA”（2字節(jié)）主引導(dǎo)分區(qū)硬盤(pán)結(jié)構(gòu)相關(guān)閱讀63.啟動(dòng)并使用機(jī)器加電開(kāi)機(jī)BIOS（ROM中的BIOS讀CMOS中

4、的參數(shù)，開(kāi)始硬件自檢，找引導(dǎo)程序啟動(dòng)系統(tǒng)）存在硬盤(pán)主引導(dǎo)扇區(qū)MBR里的引導(dǎo)程序被啟動(dòng)，裝載操作系統(tǒng)內(nèi)核程序內(nèi)核程序啟動(dòng)了解內(nèi)核啟動(dòng)過(guò)程需看linux源代碼，不同的內(nèi)核版本啟動(dòng)相關(guān)的文件不同，感興趣的同學(xué)可閱讀相關(guān)資料。詳細(xì)參閱本頁(yè)備注內(nèi)核啟動(dòng)相關(guān)閱讀7如何從系統(tǒng)進(jìn)程過(guò)渡到用戶使用總之，從源碼分析看，內(nèi)核經(jīng)歷關(guān)鍵的一些.s（匯編程序）和.c程序啟動(dòng)后，最后會(huì)開(kāi)始用戶進(jìn)程的祖先——init。init進(jìn)程在Linux操作系統(tǒng)中是一個(gè)具有特殊意義的進(jìn)程，它是由內(nèi)核啟動(dòng)并運(yùn)行的第一個(gè)用戶進(jìn)程，因此它不是運(yùn)行在內(nèi)核

5、態(tài)，而是運(yùn)行在用戶態(tài)。它的代碼不是內(nèi)核本身的一部分，而是存放在硬盤(pán)上可執(zhí)行文件的映象中，和其他用戶進(jìn)程沒(méi)有什么兩樣。那么如何從內(nèi)核過(guò)渡到init進(jìn)程？見(jiàn)如下示意圖：8后面學(xué)習(xí)完fork等系統(tǒng)調(diào)用后再返回頭看這里你會(huì)理解更多0號(hào)進(jìn)程1號(hào)內(nèi)核線程調(diào)用kernel_thread調(diào)用init（）利用execve（）從文件/etc/inittab中裝入可執(zhí)行程序init1號(hào)用戶進(jìn)程init追根溯源：0號(hào)進(jìn)程——系統(tǒng)引導(dǎo)時(shí)自動(dòng)形成的一個(gè)進(jìn)程，也就是內(nèi)核本身，是系統(tǒng)中后來(lái)產(chǎn)生的所有進(jìn)程的祖先。所有進(jìn)程的祖先所有用戶進(jìn)

6、程的祖先0號(hào)進(jìn)程1號(hào)內(nèi)核進(jìn)程9當(dāng)用戶進(jìn)程init開(kāi)始運(yùn)行，就開(kāi)始扮演用戶進(jìn)程的祖先角色，永遠(yuǎn)不會(huì)被終止。所以：計(jì)算機(jī)上的所有進(jìn)程都是有上下親屬關(guān)系的，他們組成一個(gè)龐大的家族樹(shù)。觀察linux下的進(jìn)程間父子關(guān)系:pstree以樹(shù)狀結(jié)構(gòu)方式列出系統(tǒng)中正在運(yùn)行的各進(jìn)程間的父子關(guān)系。psax-opid,ppid,command1011二、linux下的用戶進(jìn)程編程進(jìn)程運(yùn)行與內(nèi)存密不可分，進(jìn)程：pcb+代碼段+數(shù)據(jù)段（數(shù)據(jù)+堆棧）系統(tǒng)確信init進(jìn)程總是存在的，用戶進(jìn)程如果出現(xiàn)父進(jìn)程結(jié)束而子進(jìn)程沒(méi)有終止的情況，那

7、么這些子進(jìn)程都會(huì)以init為父進(jìn)程，而init進(jìn)程會(huì)主動(dòng)回收所有其收養(yǎng)的僵尸進(jìn)程的內(nèi)存。12Linux進(jìn)程狀態(tài)及轉(zhuǎn)換fork()TASK_RUNNING就緒TASK_INTERRUPTIBLE淺度睡眠TASK_UNINTERRUPTIBLE深度睡眠TASK_STOPPED暫停TASK_ZOMBIE僵死占有CPU執(zhí)行do_exit()schedule()ptrace()schedule()當(dāng)前進(jìn)程時(shí)間片耗盡等待資源到位sleep_on()schedule()等待資源到位interruptible_slee

8、p_on()schedule()資源到位wake_up_interruptible()或收到信號(hào)wake_up()資源到位wake_up()收到信號(hào)SIGCONTwake_up()linux進(jìn)程狀態(tài)13進(jìn)程生命周期中的系統(tǒng)調(diào)用Fork()－父親克隆一個(gè)兒子。執(zhí)行fork()之后，兵分兩路，兩個(gè)進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行。Exec()－新進(jìn)程脫胎換骨，離家獨(dú)立，開(kāi)始了獨(dú)立工作的職業(yè)生涯。Wait()－等待不僅僅是阻塞自己，還準(zhǔn)備對(duì)僵死的子進(jìn)程進(jìn)行善后處理。