。

一个任务包含一个或多个完成独立功能的子任务，其中子任务可以是进程或线程。

Linux就是一个支持多任务的操作系统，比起单任务系统它的功能增强许多。

一.进程

进程：一个具有独立功…多任务处理是指用户可以在同一时间内运行多个应用程序，每个正在执行的程序被称为一个任务。

一个任务包含一个或多个完成独立功能的子任务，其中子任务可以是进程或线程。

Linux就是一个支持多任务的操作系统，比起单任务系统它的功能增强许多。

一.进程

进程：一个具有独立功能的程序在某个数据集合上的一次动态执行过程，它是操作系统进行资源分配和调度的基本单元。

一次任务的运行可以激活多个进程，进程相互合作来完成该任务的一个最终目标。

进程和程序区别：

1）程序是一段静态的代码，是保存在非易失性的存储器上的指令和数据的有序集合，没有任何执行的概念。

2）进程是一个动态的概念，它是程序的一次执行过程，包括了动态创建、调度、执行和消亡的整个过程，它是程序执行和资源管理的最小单位。

进程说明交互性进程常与用户进行交互，需要等待用户的输入。

当接收到用户的输入之后进程立即响应，如Shell命令进程、文本编辑器和图形应用程序运行批处理进程不用进行交互，通常在后台运行，不必快速响应，不会优先调度。

如编译器的编译操作、数据库搜索引擎守护进程一直在后台运行，和任何终端都不关联。

通常系统启动时开始执行，系统关闭时才开始进程具有以下几个主要性质

性质说明并发性系统多个进程可以同时并发执行，相互之间不受干扰动态性进程都有完整的生命周期，而且在进程的生命周期中，进程状态是不断变化的，进程具有动态的地址空间交互性进程在执行过程中会与其它进程发生直接和间接的通信，如进程同步和进程互斥等，需要为此添加一定的进程处理机制独立性进程是相对完整的资源分配和调度的基本单元，各个进程的地址空间是相互独立的进程不但包括程序的指令和数据，而且包括程序计数器和处理器的所有寄存器以及存储临时数据的进程堆栈。

Linux内核取得处理器的控制权，按照某种调度算法将处理器分配给某个正在等待执行的进程。

内核将所有的进程存放在双向循环链表（进程链表）中，链表的每一项都是task_struct,称为进程控制块的结构，其在include/Linux/sched.h文件中定义。

task_struct

内核比较大，它能完整描述一个进程，如进程的状态、进程的基本信息、进程标识符、内存相关信息、父进程相关信息、与进程相关的终端信息、当前工作目录、打开的文件信息、所接收的信号信息等。

task_struct结构中最为重要的两个域：state(进程状态）和pid(进程标识符）

（1）进程状态

进程状态说明运行状态进程正在运行，或者正在运行队列中等待调度可中断的阻塞状态进程处于阻塞（睡眠）状态，正等待某些事情发生或者占用某些资源。

处于这种状态的进程可被信号中断。

接收到信号可被唤醒。

唤醒之后变为运行状态不可中断的阻塞状态不会处理信号，只有等待的事情发生时，进程才能被显式呼叫唤醒暂停状态进程的执行被暂停，当收到暂停信号才进入暂停僵死状态子进程运行结束，父进程未退出，并且未使用wait函数族等系统来调用来回子进程的退出状态。

消亡状态最终状态，父进程调用wait函数族回收后，子进程彻底由系统删除，不可见。

（2）进程标识符与进程命令

Linux内核通过唯一的进程标识符PID来标识每一个进程。

系统创建的进程数目有限制，可以查看/proc/sys/kernel/pid_max/来确定上限。

命令说明current-pid

,top用来记录正在运行的进程for_each_process，ps

-l/-e/-f查看所有进程getpid获得当前进程的进程号getppid获得当前进程的父进程号jobs查看后台进程bg将挂起的进程在后台运行fg把后台运行的进程放到前台运行nice按用户指定的优先级运行进程renice改变正在运行进程的优先级/proc查看进程详细信息（3）进程的创建、执行和终止

首先在新的地址空间里创建进程、读入可执行文件，最后再开始执行。

Linux中进程的创建分解到fork()和exec函数族执行。

fork()通过复制当前进程创建一个子进程，exec函数族负责读取其载入地址空间开始运行。

子进程与父进程的区别：不同的PID、PPID和某些资源及统计量

进程终止时系统需保证进程所占用的资源回收，并通知父进程。

Linux首先把终止的进程设置为僵死状态，进程无法运行，只能为父进程提供信息。

父进程在某个时间调用wait函数族，回收子进程的退出状态，然后子进程占用的所有资源被释放。

Linux操作系统采用虚拟内存空间管理技术，使得每个进程都具有独立的地址空间，该地址空间是大小为4GB的线性虚拟空间。

4GB的进程地址空间分为用户空间和内核空间。

用户空间是0~3GB，内核地址空间占3-4GB。

用户进程只能访问用户空间的虚拟地址，只有使用系统调用时才能访问内核空间。

段说明只读段具有只读性质，包括程序代码（.init和.text)和只读数据

(.rodata)数据段存放的是全局变量和静态变量，初始化段(.data和.bss)和未初始化段栈由系统自动分配释放存放函数的参数值、局部变量的值和返回地址等堆存放动态分配的数据，一般由程序员动态分配和释放，若不释放，程序结束可由系统回收共享库的内存映射区域Linux动态链接器和其它共享库代码二.进程编程

（1）进程创建：fork()函数

fork()函数用于从一个已存在进程中创建一个新进程，新进程是原进程的子进程。

父进程：进程上下文、代码段、进程堆栈、内存信息、打开的文件描述符、信号处理函数、进程优先级、进程组号、当前工作、资源限制和控制终端等

父子进程的区别：fork()的返回值不同。

父进程返回子进程的进程号，子进程返回0

#includesys/types.h

返回值：子进程PID（大于0的整数）-父进程：0-子进程：-1-出错

#includestdio.h

32189若父进程先结束,子进程成为孤儿进程，被init进程收养，子进程变成后台进程

（2）exec函数族

exec函数组提供了一个在进程中执行另一个程序的方法，它可以根据指定文件名或者目录名找到可执行文件，并用它来取代当前进程的数据段、代码段和堆栈段。

执行完后，当前进程除了进程号外，其它内容都被替换。

1）当进程认为自己不能再为系统和用户做出任何贡献时，就可以调用exec()函数族中的任意一个函数让自己重生。

2）如果一个进程想执行另一程序，那么它就可以调用fork()函数新建一个进程，然后调用exec(

)函数族中的任意一个函数，这样看起来就像通过执行应用程序而产生了一个进程。

进程调用exec函数族执行某个程序

返回值-1：出错函数名含义前4位exec第五位l:参数传递为逐个列举,v:参数传递为构造数组指针数组第六位e:可传递新进程环境变量，p:可执行文件查找方式为文件名实际上，这6个函数中真正的系统调用只有execve()，其它5个都是库函数，它们最终都会调用execve()这个系统调用。

在使用exec函数族时，要加入错误判断语句。

exec很容易执行失败，常见原因如下：

2）数组argv和envp忘记用NULL结束，此时errno被设置为EFAULT

3）没有对应可执行的运行权限，此时errno被设置为EACCES

*arg[]

exit()和_exit()函数都是用来终止进程的。

当程序执行到exit()和_exit()时，进程会无条件地停止剩下的所有操作，清除各种数据结构，并终止本进程的运行。

但是，这两个函数还是有区别的。

_exit()函数的作用是直接使进程停止运行，清除其使用的内存空间，并清除其在内核中的各种数据结构；exit()函数则在这些基础上做了一些包装，在执行退出之前加入了若干道工序。

它们最大区别是终止当前进程之前，有无进行清理I/O缓冲。

#includestdlib.h

status);返回值：0表示正常结束，其它表示进程非正常结束#includeunistd.h

void

wait()函数用于使父进程(调用wait()的进程）阻塞，直到一个子进程结束或者该进程接收到一个指定信号为止。

如果该父进程没有子进程或者他的子进程已经结束，则wait()会返回-1。

waitpid的作用和wait()一样，但它并不一定等待第一个终止的子进程。

waitpid()有若干个选项，可以提供一个非阻塞的wait()功能。

子进程结束时由父进程回收，孤儿进程由init进程回收，若没有及时回收会出现僵尸进程。

#includesys/types.h

options:WNOHANG-若指定的子进程没有结束，则waitpid()不阻塞而立即返回，此时返回值为0

option:WUNTRACED-为了实现某种操作，由pid指定的任一子进程已暂停，且其状态自暂停以来还未报告过，则返回其状态。

-1：出错waitpid(pid,