『APUE自学笔记』进程控制

本文深入探讨了Linux系统中三个特殊进程(调度进程、init进程、页守护进程)的作用及重要性,详细解析了进程如何在内存中运行,以及fork、exec、wait等关键函数的工作原理。同时对比了编译型语言与解释型语言在程序启动方式上的差异。

三个特殊进程

  • PID==0(调度进程)

作用:实现进程间的调度和切换,该进程会让CPU轮换的执行所有的进程。
OS启动起来后,最后有一部分代码会持续的运行,这个就是调度的进程。由于这个进程是OS的一部分,凡是由OS代码演变来的进程,都称之为系统进程。

  • PID==1(init进程)

作用1:初始化。他会去读取各种各样的系统文件,使用文件中的数据来初始化OS的启动。
作用2:托管孤儿进程。
作用3:作为所有进程的原始父进程。
这个进程的代码不属于OS的代码,这个进程是一个独立的程序,程序代码放在了/sbin/init下,当OS启动起来后,OS会去执行init程序,将它的代码加载到内存,使其运行起来。

  • PID==1(页守护进程)

作用:专门负责虚拟内存的页操作。
与调度进程一样,也是一个系统进程,代码属于OS的一部分。

程序如何运行起来的

1° 在内存中划出一片内存空间
2° 将硬盘上可执行文件中的代码(机器指令)拷贝到划出的内存空间中
3° pc指向第一条指令,cpu取指运行
以上三步Linux通过系统调用实现。

fork:开辟出一块内存空间
exec:将程序代码(机器指令)拷贝到开辟的内存空间中,并让pc指向第一条指令,CPU开始执行,进程就运行起来了。

fork后,子进程拥有的独立属性(不会从父进程继承的属性)

  1. 进程ID。
  2. 不同的父进程ID。
  3. 父进程设置的锁,子进程不能被继承。
  4. ……

exec加载器

将新程序代码(编译后的机器指令)加载到子进程的内存空间,替换掉原有的与父进程相同的代码和数据,让子进程空间运行全新的程序。

关于exec函数族:

exec的函数有很多个,它们分别是execve、execl、execv、execle、execlp、execvp,都是加载函数。其中execve是系统函数,其余的都是基于execve封装得到的库函数。

exec可以执行java程序吗?

java属于解释性语言,它所写的程序被编译后只是字节码,并不是能被CPU直接执行的机器指令,所以不能被execve直接加载执行,而是被虚拟机解释执行。execve需要先加载运行java虚拟机程序,然后再由虚拟机程序去将字节码解释为机器指令,再由cpu去执行。

wait()

原理:

(1)父进程调用wait等子进程结束,如果子进程没有结束的话,父进程调用wait时会一直休眠的等。
(2)子进程将退出状态返回给内核,内核构建“进程终止状态”。
(3)内核向父进程发送SIGCHLD信号,通知父进程子进程结束了。如果父进程没有调用wait,会忽略这个信号,表示不关心子进程的终止状态。如果父进程正在调用wait时,子进程终止,则wait会被SIGCHLD信号唤醒,并获取进“进程终止状态”。

wait的缺点:

如果父进程fork创建出了好多子进程,wait只能获取最先终止的那个子进程的“终止”状态,其它的将无法获取,如果想获取所有子进程终止状态,或者只想获取指定子进程的进程终止状态,需要使用wait的兄弟函数waitpid,

编译型语言与解释型语言启动方式的区别

(1)运行编译型语言的程序

1° 父进程(命令行终端、图形界面)会fork复制出子进程空间
2° 调用exec加载器,直接将编译后代码拷贝到子进程空间然后被CPU执行时,整个程序就运行起来了。

(2)运行解释型语言的程序

1° 父进程(命令行窗口、图形界面)会fork复制出子进程空间
2° 调用exec加载java虚拟机程序,将虚拟机程序的代码拷贝到子进程空间中。
3° 当java虚拟机程序运行起来后,会自动的去解释编译得到的java字节码文件,将字节码翻译为机器指令,cpu再去执行翻译得到的机器指令。每解释一句,cpu就会执行一句,在虚拟机的翻译下,整个java进程就开始运行起来了。(JVM与Java进程的关系是1对1的,每启动一个Java进程都需要先运行一个JVM)

思考:虚拟机程序是什么语言写的?

虚拟机程序能够被exec直接加载运行,说明虚拟机必然是编译型语言写的,如果虚拟机使用解释性语言来写的话,编译后得到是字节码,字节码不是机器指令,此时还要另外安装一个程序来解释虚拟机程序,这就陷入了鸡生蛋蛋生鸡的问题。所以java虚拟机必须使用编译型语言来写,即C/C++。

标题基于Python的汽车之家网站舆情分析系统研究AI更换标题第1章引言阐述汽车之家网站舆情分析的研究背景、意义、国内外研究现状、论文方法及创新点。1.1研究背景与意义说明汽车之家网站舆情分析对汽车行业及消费者的重要性。1.2国内外研究现状概述国内外在汽车舆情分析领域的研究进展与成果。1.3论文方法及创新点介绍本文采用的研究方法及相较于前人的创新之处。第2章相关理论总结和评述舆情分析、Python编程及网络爬虫相关理论。2.1舆情分析理论阐述舆情分析的基本概念、流程及关键技术。2.2Python编程基础介绍Python语言特点及其在数据分析中的应用。2.3网络爬虫技术说明网络爬虫的原理及在舆情数据收集中的应用。第3章系统设计详细描述基于Python的汽车之家网站舆情分析系统的设计方案。3.1系统架构设计给出系统的整体架构,包括数据收集、处理、分析及展示模块。3.2数据收集模块设计介绍如何利用网络爬虫技术收集汽车之家网站的舆情数据。3.3数据处理与分析模块设计阐述数据处理流程及舆情分析算法的选择与实现。第4章系统实现与测试介绍系统的实现过程及测试方法,确保系统稳定可靠。4.1系统实现环境列出系统实现所需的软件、硬件环境及开发工具。4.2系统实现过程详细描述系统各模块的实现步骤及代码实现细节。4.3系统测试方法介绍系统测试的方法、测试用例及测试结果分析。第5章研究结果与分析呈现系统运行结果,分析舆情数据,提出见解。5.1舆情数据可视化展示通过图表等形式展示舆情数据的分布、趋势等特征。5.2舆情分析结果解读对舆情分析结果进行解读,提出对汽车行业的见解。5.3对比方法分析将本系统与其他舆情分析系统进行对比,分析优劣。第6章结论与展望总结研究成果,提出未来研究方向。6.1研究结论概括本文的主要研究成果及对汽车之家网站舆情分析的贡献。6.2展望指出系统存在的不足及未来改进方向,展望舆情
【磁场】扩展卡尔曼滤波器用于利用高斯过程回归进行磁场SLAM研究(Matlab代码实现)内容概要:本文介绍了利用扩展卡尔曼滤波器(EKF)结合高斯过程回归(GPR)进行磁场辅助的SLAM(同步定位与地图构建)研究,并提供了完整的Matlab代码实现。该方法通过高斯过程回归对磁场空间进行建模,有效捕捉磁场分布的非线性特征,同时利用扩展卡尔曼滤波器融合传感器数据,实现移动机器人在复杂环境中的精确定位与地图构建。研究重点在于提升室内等无GPS环境下定位系统的精度与鲁棒性,尤其适用于磁场特征明显的场景。文中详细阐述了算法原理、数学模型构建、状态估计流程及仿真实验设计。; 适合人群:具备一定Matlab编程基础,熟悉机器人感知、导航或状态估计相关理论的研究生、科研人员及从事SLAM算法开发的工程师。; 使用场景及目标:①应用于室内机器人、AGV等在缺乏GPS信号环境下的高精度定位与地图构建;②为磁场SLAM系统的设计与优化提供算法参考和技术验证平台;③帮助研究人员深入理解EKF与GPR在非线性系统中的融合机制及实际应用方法。; 阅读建议:建议读者结合Matlab代码逐模块分析算法实现细节,重点关注高斯过程回归的训练与预测过程以及EKF的状态更新逻辑,可通过替换实际磁场数据进行实验验证,进一步拓展至多源传感器融合场景。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值