16、Linux 文件与进程管理：原理、操作与风险

Linux 文件与进程管理：原理、操作与风险

1. 文件 I/O 排序优化与 FIBMAP

由于文件往往是连续存储的，按逻辑块对 I/O 请求进行排序十分困难。因此，基于文件首个逻辑块的位置进行排序是一种可行的方法。此时， get_nr_blocks() 函数不再必要，应用程序可依据 get_block(fd, 0) 的返回值进行排序。

FIBMAP 方法虽能返回文件所在的实际物理磁盘块，利于排序，但存在明显缺点。它需要 CAP_SYS_RAWIO 权限，即 root 权限，这使得非 root 用户的应用程序无法使用该方法。此外，尽管 FIBMAP 命令是标准化的，但其具体实现由文件系统决定。常见的文件系统如 ext2 和 ext3 支持该命令，但一些特殊的文件系统可能不支持，若不支持， ioctl() 调用将返回 EINVAL 。

2. 进程管理基础概念

在 Unix 系统中，进程是仅次于文件的最基本抽象。它是正在执行的程序，包含二进制映像、虚拟内存实例、内核资源（如打开的文件）、安全上下文（如关联用户）以及一个或多个线程。线程是进程内的活动单元，每个线程都有自己的虚拟处理器，包括栈、寄存器等处理器状态和指令指针。

3. 进程 ID 相关知识

每个进程都由唯一的进程 ID（pid）表示，pid 在任何时刻都是唯一的，但不保证在不同时刻不会被重新分配给其他进程。不过，大多数程序假定内核不会轻易重新分配进程标识符，这种假设通常是合理的。

空闲进程的