Unix/Linux进程控制：进程状态与调度

"进程的状态-Unix第六章 进程控制" 在Unix/Linux操作系统中，进程是系统中进行运算的实体，代表了程序的执行过程。进程具有动态特性，有着自己的生命周期，包括创建、运行、暂停和终止等不同状态。本章节主要介绍了进程的基本概念以及Unix系统中的进程控制。 首先，理解进程的状态至关重要。一个简单的两状态进程模型包括了进程的运行和等待（或暂停）状态。在更复杂的模型中，进程通常有以下几种状态： 1. **新态（New）**：进程刚刚被创建，操作系统为它分配必要的资源。 2. **就绪态（Ready）**：进程具备执行条件，等待被操作系统调度执行。 3. **运行态（Running）**：进程正在CPU上执行。 4. **等待态/阻塞态（Blocked/Waiting）**：进程因为等待某个事件（如I/O操作完成）而暂停执行，无法继续运行。 5. **结束态（Terminated）**：进程完成其工作，被正常或异常终止。 Unix/Linux操作系统中的进程管理包括多个层次的调度： - **作业调度（Job Scheduling）**：从用户提交的作业队列中选取一个或多个作业放入内存，使其变为就绪状态。 - **交换调度（Memory Management/Swapping）**：用于管理内存资源，将内存中的进程换出到磁盘交换区，同时将就绪状态的进程换入内存。 - **进程调度（Process Scheduling）**：最核心的部分，负责在就绪队列中选择一个进程，分配CPU资源，使之进入运行状态。 - **线程调度（Thread Scheduling）**：在多线程环境中，操作系统对线程进行调度，选择一个线程来执行。 Unix系统采用的是分时多任务、多道程序环境，通过时间片轮转的方式公平地分配CPU时间，使得系统中的多个进程可以并发执行。这种机制保证了系统的响应性和效率，同时也为用户提供了一种近似的实时交互体验。 在进程控制方面，Unix提供了一系列系统调用来实现对进程的创建、同步、通信和结束等操作。例如，`fork()`用于创建新的进程，`exec()`用于替换当前进程的执行映像，`wait()`和`waitpid()`用于父进程等待子进程的结束，`kill()`用于向进程发送信号，以及`pthread_create()`和`pthread_join()`等线程相关的函数。 Unix/Linux的进程控制机制是其高效和灵活的基础，它不仅允许多个进程同时运行，还支持进程间的通信和协作，从而实现了复杂任务的并发执行和资源的有效利用。通过理解这些基本概念和管理机制，开发者能够更好地设计和实现多进程应用程序，优化系统的性能。