linux系统编程-进程相关的基本概念

1. 程序和进程

1. 程序：指编译好的二进制文件，在磁盘上，不占用系统资源（CPU、内存）永久的，静态的。
2. 进程：是抽象的概念，占用系统资源，在内存中运行（程序运行产生进程）暂时的，动态的。

例子：linux同时开两个终端，分别打开了同一个程序，但是对应的进程是不同的。

3. 进程、线程的区别
   

2. 单道程序和多道程序

1. 单道程序设计：以前的dos系统，所有程序排队执行，执行完一个才轮到下一个
2. 多道程序设计：现代操作系统，CPU划分出时间片，基于时间中断，轮流分配给每个程序（宏观并行，微观串行）

3. CPU和MMU（在cpu内部）

cpu

mmu（在向映射时以4K为最小单元）

1. 完成虚拟内存（32位计算机对应4G）和物理内存的映射
2. 设置、修改内存访问权限（CPU对虚拟内存中3G用户空间<linux中3级>和1G内核空间<linux中0级>的访问权限是不同的）

例子：运行a.out 和 app两个程序，用户区用了多少存储空间，MMU以page（4K）为最小单位映射到物理内存，两个程序映射到不同的区域，但是内核区只有一个（但是拥有各自的不同的PCB）

4. 进程控制块（PCB）

PCB的本质是task_struct 结构体，/usr/src/linux-headers-3.16.0-30/include/linux/sched.h文件中可以查看struct task_struct 结构体定义，其内部成员有很多，我们重点掌握以下部分即可：

• 进程id。系统中每个进程有唯一的id，在C语言中用pid_t类型表示，其实就是一个非负整数。
• 进程的状态，有初始化、就绪、运行、挂起、停止5种状态。
• 进程切换时需要保存和恢复的一些CPU寄存器。
• 描述虚拟地址与物理地址空间的映射信息。
• 描述控制终端的信息。
• 当前进程工作目录（Current Working Directory）。
• umask掩码。
• 文件描述符表，包含很多指向file结构体的指针。
• 和信号相关的信息。
• 用户id和组id。
• 会话（Session）和进程组。
• 进程可以使用的资源上限（Resource Limit）。