离线下载
PDF版 ePub版

见证大牛成长之路 · 更新于 2017-09-22 07:00:29

shell 学习四十九天----进程建立

进程

前言:进程指的是执行中程序的一个实例。新进程由 fork()execve() 等系统调用所起始,然后执行,知道他们下达 exit() 系统调用为止。

linux 系统都支持多进程。虽然计算机看起来像是一次做了很多事,但除非是他拥有多个 CPU,否则一次做了好多事只是个错觉。事实上,每个进程仅容许在一个极短的期间执行,我们称为时间片段,之后进程会先暂时搁置,让其他等待中进程执行。时间片段极短,通常只有几微妙,所以人们很少感觉到进程将控制权交回内核,再交给另一个进程的这种文本切换。进程本身不会管理文本切换这件事,也没有必要在程序里撰写撤回控制权予 OS 的处理。

操作系统内核里,称为调度器的部分负责管理进程的执行。当出现多 CPU 时,调度器会试着使用所有 CPU 处理工作负载。用户除了觉得响应速度的改善之外,多半不会察觉有何不同。

进程会被指定优先级,这么一来,有时间考虑的进程便能比不重要的进程先执行。nicerenice 命令即用于调整进程的优先级。

在任何瞬间,等待执行之进程的平均数,被称为平均负载,最简单的 uptime 命令便能显示:


$uptime
20:30:35 up 45 min, 2 users, load average:0.05,0.11,0.05```

分析:显示开机至今的时间,用户数,以及平均负载。

由于平均负载会一直变化,`uptime` 会回报三个平均时间估算值,分别为最后一分钟,五分钟,以及十分钟的估算值。当平均负载持续的超出可用 CPU 的承载时,表示系统工作已超出它所能负荷的了,此时响应可能会陷入停滞不前的状态。

**进程建立**

很多程序都有 shell 启动:每个命令行里的第一个单词是识别要执行的程序。一个命令 shell 所起始每个进程,都会以下列保证事项启动:

1. 进程具有一个内核本文:在内核里的数据结构,会记录与进程相关的信息,让内核便于管理与控制进程的执行。
2. 进程拥有一个私有的,被保护的虚拟地址空间,它可能就像机器可定址空间那么大. 不过,其他资源的限制,像是实例内存与外部存储设备上的 swap 空间所组合的大小,其他执行中工作的大小,或是系统调校参数的本地端设置,都会加诸进程执行上的限制。
3. 三个文件描述符 (标准输入,标准输出,标准错误输出) 都已开启,且立即可用。
4. 起始于交谈模式 shell 的进程,会拥有一个控制终端机,其扮演三个标准文件数据流而定默认来源处与目的地。控制终端机是让用户可将信号传送给进程。
5. 命令行参数里的通配字符会被展开
6. 内存的一个环境变量区域会存在,包含具有键与值指定的字符串,可通过程序库调用取得。

这些保证没有任何差别待遇; 所有执行于相同优先级层级的进程都一视同仁,且进程可以由任何程序写成。私有地址空间可确保进程不受其他程序不瘦其他进城或内核干扰。未提供这样保障的操作系统很容易出错。这三个已开启的文件,对大部分的程序来说已经足够,可以使用他们而无需烦恼文件开启与关闭的操作,也不需要知道任何文件名语法或文件系统。由 shell 展开的通配符字符串会免除程序的很多负担,也提供了统一性的命令行处理。环境空间使出了命令与输入文件之外,可提供信息给进程的另一种方式。