Linux操作系统 进程管理剖析
Linux? 的用户空间进程的创建和管理所涉及的原理与 UNIX? 有很多共同点,但也有一些特定于 Linux 的独特之处.在本文中,了解 Linux 进程的生命周期,探索用户进程创建、内存管理、调度和销毁的内核内幕. Linux 是一种动态系统,能够适应不断变化的计算需求.Linux 计算需求的表现是以进程 的通用抽象为中心的.进程可以是短期的（从命令行执行的一个命令）,也可以是长期的（一种网络服务）.因此,对进程及其调度进行一般管理就显得极为重要. 在用户空间,进程是由进程标识符（PID）表示的.从用户的角度来看,一个 PID 是一个数字值,可惟一标识一个进程.一个 PID 在进程的整个生命期间不会更改,但 PID 可以在进程销毁后被重新使用, 在用户空间,创建进程可以采用几种方式.可以执行一个程序（这会导致新进程的创建）,也可以在程序内,调用一个 fork 或 exec 系统调用.fork 调用会导致创建一个子进程,而 exec 调用则会用新程序代替当前进程上下文.接下来,我将对这几种方法进行讨论以便您能很好地理解它们的工作原理. 在本文中,我将按照下面的顺序展开对进程的介绍, 进程表示 在 Linux 内核内,进程是由相当大的一个称为 task_struct 的结构表示的.此结构包含所有表示此进程所必需的数据,此外,还包含了大量的其他数据用来统计（accounting）和维护与其他进程的关系（父和子）.对 task_struct 的完整介绍超出了本文的范围,清单 1 给出了 task_struct 的一小部分.这些代码包含了本文所要探索的这些特定元素.task_struct 位于 ./linux/include/linux/sched.h.
在清单 1 中,可以看到几个预料之中的项,比如执行的状态、堆栈、一组标志、父进程、执行的线程（可以有很多）以及开放文件.我稍后会对其进行详细说明,这里只简单加以介绍.state 变量是一些表明任务状态的比特位.最常见的状态有：TASK_RUNNING 表示进程正在运行,或是排在运行队列中正要运行；TASK_INTERRUPTIBLE 表示进程正在休眠、TASK_UNINTERRUPTIBLE 表示进程正在休眠但不能叫醒；TASK_STOPPED 表示进程停止等等.这些标志的完整列表可以在 ./linux/include/linux/sched.h 内找到. flags 定义了很多指示符,表明进程是否正在被创建（PF_STARTING）或退出（PF_EXITING）,或是进程当前是否在分配内存（PF_MEMALLOC）.可执行程序的名称（不包含路径）占用 comm（命令）字段. 每个进程都会被赋予优先级（称为 static_prio）,但进程的实际优先级是基于加载以及其他几个因素动态决定的.优先级值越低,实际的优先级越高. tasks 字段提供了链接列表的能力.它包含一个 prev 指针（指向前一个任务）和一个 next 指针（指向下一个任务）. 进程的地址空间由 mm 和 active_mm 字段表示.mm 代表的是进程的内存描述符,而 active_mm 则是前一个进程的内存描述符（为改进上下文切换时间的一种优化）. thread_struct 则用来标识进程的存储状态.此元素依赖于 Linux 在其上运行的特定架构,在 ./linux/include/asm-i386/processor.h 内有这样的一个例子.在此结构内,可以找到该进程自执行上 |
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对它们进行缓存并不见得总是理想的.
展示进程的内核表示以及它们是如何在内核内被管理的,然后来看看进程创建和调度的各种方式（在一个或多个处理器上）,
介绍进程的销毁.
