Linux进程与信号详解：从基础到实践

"本课程主要讲解Linux环境下的网络编程，重点关注进程间通信和socket编程，通过FTP服务器项目实践，提升Linux C语言编程能力。课程涵盖了操作系统基础、进程状态、fork函数、进程间通信机制、信号处理、POSIX线程、线程同步、socket编程和不同I/O模型。学习目标包括理解进程的结构、类型，熟悉进程控制块（PCB），掌握进程创建及标识，了解多任务操作系统中的进程执行概念。" 在Linux系统中，进程是程序执行的一个实例，具备运行、可中断睡眠、不可中断睡眠、暂停和僵死等多种状态。这些状态分别代表了进程在操作系统中的不同活动阶段： 1. **运行状态**（TASK_RUNNING）：进程正在CPU上执行或准备执行。 2. **可中断睡眠状态**（TASK_INTERRUPTIBLE）：进程等待某个事件发生，可以被信号中断并唤醒。 3. **不可中断睡眠状态**（TASK_UNINTERRUPTIBLE）：进程同样在等待某个事件，但在此状态下无法被信号中断，除非等待的事件发生。 4. **暂停状态**（TASK_STOPPED）：进程被暂停执行，例如通过SIGSTOP信号。 5. **僵死状态**（TASK_ZOMBIE）：进程已完成执行，但其父进程尚未回收其资源，仅保留基本信息等待父进程处理。 进程由三部分组成：进程控制块（PCB）、代码段和数据段。PCB包含进程标识符、处理机状态信息（如寄存器内容）以及进程调度信息（如状态、优先级、事件等）。进程标识符（PID）是区分不同进程的唯一数字，每个进程都有一个不同的PID。 在操作系统中，`fork()`函数用于创建新的进程，新进程与父进程共享某些资源，但拥有独立的PCB、代码段副本和数据段副本。了解和熟练使用`fork()`是理解进程交互的基础。 进程间通信（IPC）和信号处理是Linux编程的关键部分，包括管道、消息队列、共享内存、信号量等机制，以及信号（如SIGINT、SIGTERM）的发送和处理，它们使得进程之间可以协同工作。 POSIX线程（pthread）允许在同一进程中创建多个执行线程，线程同步机制如互斥锁、条件变量和读写锁则用于避免竞态条件和死锁，确保数据一致性。 在socket编程中，会涉及套接字（socket）的创建、连接、监听、接受和发送数据，以及不同的I/O模型（如阻塞I/O、非阻塞I/O、I/O复用、信号驱动I/O和异步I/O）。 通过学习上述内容，并结合FTP服务器的项目实践，学员可以深入理解并应用Linux环境下的网络编程技巧和概念，提升系统编程能力。推荐的参考书籍包括《Linux程序设计》和《UNIX网络编程》系列，这些书籍提供了丰富的理论知识和实践经验。