Linux进程控制块与进程间通信详解

"进程控制块-Linux进程间通信(中嵌教育-嵌入式Linux开发课件)" 在Linux操作系统中，进程是系统资源分配的基本单位，它由多个部分组成，包括正文段、用户数据段和系统数据段。正文段存储了进程要运行的程序，定义了进程的功能；用户数据段则存放正文段执行时所需的数据和工作区；系统数据段是最关键的部分，其中包含了进程的控制信息，尤其是task_struct结构体，它是进程控制块（PCB，Process Control Block）的核心。 Linux进程有多种状态，它们反映了进程在系统中的生命周期。这些状态包括：可运行态（正在执行或就绪）、可中断的等待态、不可中断的等待态、跟踪状态以及暂停态。此外，还有死亡状态和僵死状态，分别表示进程已经结束但资源未被回收，以及进程已停止但仍然存在于进程列表中。 进程在执行过程中会不断在内核态和用户态之间切换。在内核态下，进程可以访问系统的所有资源，而在用户态下，进程受到更多的限制，不能直接访问系统空间。系统空间包含内核代码、内核数据区，而用户空间则包括进程的可执行映象、进程堆栈、系统对进程的控制信息（如进程控制块）等。 进程控制块（PCB）是Linux中用于管理和控制进程的重要数据结构，它存储了关于进程的各种信息，如： 1. 进程状态和标志：记录了进程当前的状态（如上面提到的五种状态）和一些特定的标志，这些标志可以指示进程是否可以被中断，或者是否处于被跟踪状态。 2. 进程标识：每个进程都有一个唯一的进程ID（PID），用于区分系统中的不同进程。 3. 族亲关系：记录了进程的父进程和子进程关系，帮助管理系统中的进程树。 4. 进程间链接信息：用于实现进程间通信（IPC，Inter-Process Communication）的链接，如管道、消息队列、共享内存等机制。 5. 进程调度信息：包括进程优先级、时间片等，这些信息影响着调度器如何选择下一个执行的进程。 6. 进程的时间信息：如CPU时间、用户时间，这些信息用于计算资源消耗和调度决策。 7. 进程的虚存信息：描述了进程的虚拟内存布局，包括正文段、用户数据段和系统数据段在内存中的映射。 8. 进程的文件信息：记录了进程打开的文件及其状态，以便在进程结束时正确关闭和清理。 9. 与进程间通信有关的信息：如套接字、信号量等，这些都是进程间交互的重要手段。 Linux进程间的通信是通过各种机制来实现的，如管道（pipe）、套接字（socket）、信号（signal）、共享内存、消息队列、信号量等。这些机制允许进程共享数据、同步执行、传递信息，从而协同完成复杂的任务。 在学习Linux进程和进程间通信时，理解进程的生命周期、状态转换、控制块以及通信机制是至关重要的。这有助于开发者编写更高效、更可靠的多线程和多进程应用程序，以及更好地理解和调试系统行为。