Linux进程控制详解：创建、撤销与调度

"Linux进程控制涉及操作系统对进程的管理和控制，包括进程创建、撤销、睡眠、唤醒和执行等基本操作。这些操作通过原语来实现，原语在执行时不可中断，是操作系统内核的一部分，以系统调用的形式供用户和系统使用。LinuxIDC.com是一个专注于Linux技术，如Ubuntu、Fedora、SUSE等，以及最新IT资讯的专业网站。" 在Linux操作系统中，进程控制是其核心功能之一，它确保了系统的有效运行和资源的合理分配。以下是关于Linux进程控制的一些详细知识点： 1. **进程创建**：创建进程通常是由父进程调用fork()或vfork()系统调用来完成。新进程会得到一份父进程的内存映像副本，包括代码、数据、堆和栈。但是，父子进程的PCB(process control block，进程控制块)是独立的，每个进程都有自己的进程ID。在创建完成后，操作系统会根据调度策略决定哪个进程获得CPU执行。 2. **进程撤销**：当进程结束执行或者被异常终止时，操作系统会执行进程撤销操作，释放该进程占用的所有资源，包括内存空间、打开的文件描述符和持有的锁等，并从系统进程表中移除对应的表目。 3. **进程睡眠与唤醒**：进程可以通过调用sleep()、usleep()或其它相关的系统调用来进入睡眠状态。睡眠的进程会被放入等待队列，等待特定事件的发生或特定条件满足后才能被唤醒。唤醒进程通常是通过信号(signal)、I/O完成或者其他进程的系统调用触发。 4. **进程执行**：调度器负责选择下一个要执行的进程。它基于各种调度算法，如先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、时间片轮转(RR)等，将CPU的使用权分配给进程。在多任务环境下，进程的执行是交替进行的，形成并发执行的假象。 5. **进程通信**：在多进程环境中，进程间通信IPC（Inter-Process Communication）是必不可少的，Linux提供了多种IPC机制，如管道(Pipe)、消息队列、共享内存、信号量、套接字等，使得进程间可以交换信息或同步执行。 6. **进程状态转换**：一个进程在其生命周期中会经历多种状态，如新建态、就绪态、运行态、等待态和终止态。这些状态的转换是由系统调用和操作系统内核控制的。 7. **权限和资源限制**：Linux使用权限系统和资源限制来控制进程的行为。每个进程都有用户和组的权限，以及硬限制和软限制，用于控制对内存、文件大小、打开文件数量等资源的访问。 8. **实时进程与调度**：在某些高级调度中，实时进程有更高的优先级，它们必须在指定的时间内得到响应。Linux提供了实时调度类，如SCHED_FIFO和SCHED_RR，以满足这类需求。 9. **守护进程**：在Linux中，守护进程是在后台运行，不与终端关联的进程。它们常用于提供持续的服务，如网络服务、日志记录等。 10. **进程管理工具**：Linux提供了许多命令行工具来管理进程，如ps用于查看当前系统中的进程状态，kill和killall用于发送信号给进程，pkill用于按名称匹配并杀死进程，top和htop则提供实时的进程监控界面。 通过理解和掌握这些知识点，用户可以更好地管理Linux系统中的进程，优化系统性能，解决进程间的交互问题，以及有效地调试和维护应用程序。