Linux进程结构解析与控制

"了解Linux进程结构，通过cqut操作系统实验PPT进行学习，涉及进程的组成、状态转换以及相关的系统调用和命令。" 在Linux操作系统中，进程是执行中的程序实例，它由三个主要部分构成：程序段、数据段和进程控制块（PCB）。程序段存储了进程执行的机器指令，具有只读、可执行和不可修改的特性。这个段可以被系统中的多个进程共享，因此一个程序可能对应多个进程。数据段则包含进程运行时所需的所有数据，如变量，其特点是可读、可写但不可执行。 进程控制块在Linux中由一个称为`task_struct`的数据结构来实现。内核维护了一个默认大小为512字节的全局数组`task`，其中的元素是`task_struct`结构体的指针。当创建新进程时，系统会在内核空间为`task_struct`分配内存，并将其地址添加到`task`数组中。当前运行的进程的`task_struct`结构由`current`指针指向。 Linux进程有五种基本状态： 1. **TASK_RUNNING**：进程正在执行或者准备好执行（处于就绪状态）。 2. **TASK_INTERRUPTIBLE**：可中断等待态，进程在等待某个条件，可以被信号或中断唤醒。 3. **TASK_UNINTERRUPTIBLE**：不可中断等待态，与可中断等待态类似，但不能被信号或中断立即唤醒。 4. **TASK_ZOMBIE**：僵死态，进程已结束，大部分资源被释放，仅保留`task_struct`以便父进程收集退出状态。 5. **TASK_STOPPED**：停止态，进程因调试信号而暂停执行。 实验旨在帮助学生掌握进程的基本概念，了解这些状态之间的转换，并熟悉相关命令。例如，可以使用`ps`查看当前进程，`top`动态显示进程信息，`pstree`以树状图展示进程关系，以及`sleep`、`kill`、`jobs`等命令进行进程控制。 在C语言编程中，处理进程标识号（PID）的相关函数包括`getpid()`用于获取当前进程的PID，以及`fork()`创建子进程。`kill`命令可用于发送信号结束或终止特定进程，如`kill -9 pid`会强制终止指定的进程（PID）。 通过这些实验和学习，学生能够深入理解Linux进程的运行机制，掌握如何利用系统调用来创建和控制进程，实现多进程并发执行的环境。