廖威雄,目前就职于珠海全志科技股份有限公司从事linux嵌入式系统(Tina Linux)的开发,主要负责文件系统和存储的开发和维护,兼顾linux测试系统的设计和持续集成的维护。
使学生理解Linux中进程控制块的数据结构,Linux进程的创建、执行、终止、等待以及监控方法。并重点掌握fork函数的使用以及exec系列函数。
我们的一个系统在父进程退出后子进程偶尔出现不能正常的退出问题,这篇文章就是记录解决这个问题的过程。在unix系统上我们通过fork函数产生一个新的进程,这个新产生的进程我们称为子进程,调用fork函数的进程则是父进程。
学习进程,我们需要对计算机操作系统 有一个初步的了解,也就是经典的冯诺依曼体系: 计算机的逻辑结构。冯·诺依曼从逻辑入手,他的逻辑设计具有以下特点: (1)将电路、逻辑两种设计进行分离,给计算机建立创造最佳条件; (2)将个人神经系统、计算机结合在一起,提出全新理念,即生物计算机。 符合人们的一般认知:
什么是僵尸进程 Linux 中的僵尸进程有时也称为失效或死进程。它们是已完成执行的进程,但它们的条目并未从进程表中删除。 进程状态 Linux 维护着所有正在运行的进程及其状态的进程表。让我们简要概述各种进程状态: 正在运行 (R):这些进程当前正在运行或可运行。 等待 (S/D):这些是等待事件或资源的进程。等待可以是可中断睡眠 (S) 或不可中断睡眠 (D)。 停止(T):我们可以通过发送适当的信号来停止Linux 进程。 僵尸(Z):当一个进程完成它的任务时,它会释放它正在使用的系统资源并清理它的内存
在前文中我们了解了fork函数的使用,以及写时拷贝机制的原理等,并且也学习了什么是僵尸进程,但是并没有具体讲到应如何处理僵尸进程,本次章节将对fork函数以及如何终止进程,还有僵尸进程的处理做更为详细的探讨。
我们在 进程概念与进程状态 中对 fork 函数进行了初步的介绍与使用,在这里我们来详细的学习一下 fork 函数;fork 是 Linux 中非常重要的一个系统调用函数,它用于在当前进程下创建一个新的进程,新进程是当前进程的子进程;我们可以 man 2号手册来查看 fork 函数:
很多docker初学者,在运行容器的时候,或者是写第一个dockerfile的时候,问题最多的就是容器启动后就停了,怎么看都觉得命令没有问题,容器也没有错误日志,dockerfile也就那么几条……
标示符(pid): 描述本进程的唯一标示符,用来区别其他进程; 状态(status): 任务状态,退出代码,退出信号等; 优先级(PRI): 相对于其他进程的优先级; 程序计数器: 程序中即将被执行的下一条指令的地址; 内存指针: 包括程序代码和进程相关数据的指针,还有和其他进程共享的内存块的指针上下文数据: 进程执行时处理器的寄存器中的数据[休学例子,要加图CPU,寄存器; I/O状态信息: 包括显示的I/O请求,分配给进程的I/O设备和被进程使用的文件列表; 记账信息: 可能包括处理器时间总和,使用的时钟数总和,时间限制,记账号等。
在linux中fork函数是非常重要的函数,它从已存在进程中创建一个新进程。新进程为子进程,而原进程为父进程。
本文主要介绍进程的基本属性,基本属性包含:进程ID、父进程ID、进程组ID、会话和控制终端
在进行堵塞式系统调用时。为避免进程陷入无限期的等待,能够为这些堵塞式系统调用设置定时器。Linux提供了alarm系统调用和SIGALRM信号实现这个功能。
进程(Process)是计算机中的一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的基本单位,是操作系统结构的基础。在早期面向进程设计的计算机结构中,进程是程序的基本执行实体;在当代面向线程设计的计算机结构中,进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述,进程是程序的实体。
那时刚写公众号,当时记录的学习笔记,现在看来,之前记录的有一个错误的地方,当时也没察觉到。
操作系统中的经典定义: 进程:资源分配单位。 线程:调度单位。 操作系统中用PCB(Process Control Block, 进程控制块)来描述进程。Linux中的PCB是task_struct结构体。
1. 在调用fork函数之后,当执行的程序代码转移到内核中的fork代码后,内核需要分配新的内存块和内核数据结构给子进程,内核数据结构包括PCB、mm_struct和页表,然后构建起映射关系,同时将父进程内核数据结构中的部分内容拷贝到子进程,并且内核还会将子进程添加到系统进程列表当中,最后内核空间中的fork代码执行完毕,操作系统中也就已经创建出来了子进程,最后返回用户空间,父子进程执行程序fork之后的剩余代码。
一、定义和理解 狭义定义:进程是正在运行的程序的实例。 广义定义:进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。 进程的概念主要有两点: 第一,进程是一个实体。每一个进程都有它自己的地址空间,一般情况下,包括文本区域、数据区域和堆栈区域。文本区域存储处理器执行的代码;数据区域存储变量和进程执行期间使用的动态分配的内存;堆栈区域存储着活动过程调用的指令和本地变量。 第二,进程是一个“执行中的程序”。程序是一个没有生命的实体,只有处理器赋予程序生命时,它才能成为一个活动的实体,我们称其为进程。
在通常的计算机书籍或者课本中对进程概念的描述是这样的 – 进程就是被加载到内存中的程序,或者被运行起来的程序就叫做进程;这样说的原因如下:
2019年07月20日,Linux正式修复了一个本地内核提权漏洞。通过此漏洞,攻击者可将普通权限用户提升为Root权限。
在上一则发表的关于 Linux 的文章中,叙述了 Linux 的相关概念,其中就包括进程的资源,进程的状态,以及进程的属性等相关内容,在本则教程中,将着重叙述 Linux 进程管理的内容,其中就包括 Linux 进程的创建,进程的终止,进程的等待相关内容。
Linux进程概念 零、前言 一、冯诺依曼体系结构 二、操作系统 三、进程 1、描述进程-PCB 2、查看进程 3、获取进程标示符 4、创建进程-fork() 5、进程状态 6、僵尸进程 7、孤儿进程 8、进程优先级 9、环境变量 1)测试PATH 2)测试HOME 3)如何获取环境变量 4)命令行变量 零、前言 本章主要讲解操作系统的一些基础概念知识,为进程的学习做铺垫 一、冯诺依曼体系结构 概念: 冯诺依曼体系结构规定了硬件上的数据流动,而大部分计算机都遵守冯诺依曼体系,如笔记本,服务器等
任何计算机系统都包含一个基本的程序集合,称为操作系统(OS)。笼统的理解,操作系统包括:
僵尸进程是指一个已经终止、但是其父进程尚未对其进行善后处理获取终止进程的有关信息的进程,这个进程被称为“僵尸进程”(zombie)。
我们从实现的角度来看: 进程是一种数据结构,用描述程序运行的状态和系统变化的状态。
Stack - 所有函数的 local variables, arguments 和 return address 的存放内存区域
进程是 Linux 事务管理的基本单元,所有的进程均拥有自己独立的处理环境和系统资源。进程的环境由当前系统状态及其父进程信息决定和组成,将某个可执行文件加载到内存中运行,那么就会演变成一个或者是多个进程。(产生多个进程的原因是进程在运行的时候可以再创建新的进程,但是加载的时候只有一个进程),为了更好的理解进程,以我们平时在 Linux 环境下运行一个 C 程序为例进行说明: 代码很简单,hello world:
在开始介绍进程之前,我们先来看下面这张照片,这是我们在Windows系统下经常会遇到的情况,有时候遇到这种情况,真想砸电脑(太不给力了,特别是在打游戏起劲的时候,你说来了这样一个大招,这谁顶得住):
简单来讲,进程就是运行中的程序。更进一步,在用户空间中,进程是加载器根据程序头提供的信息将程序加载到内存并运行的实体。
那在还没有学习进程之前,就问大家,操作系统是怎么管理进行进程管理的呢?很简单,先把进程描述起来,再把进程组织起来!
(pid_t 是一个宏定义,其实质是int 被定义在#include<sys/types.h>中)
在《对进程和线程的一些总结》已经介绍了进程和线程的区别,但是在C/C++中如何创建进程呢?或者说如何编写多进程的程序呢?
简而言之,进程 是一个程序的运行实例。它可能运行在前端(比如有交互的进程),也可能运行在后端(比如无交互或自动运行的进程)。它可能是一个父进程(运行期间创建了其他进程),也可能是一个子进程(由其他进程所创建)。
进一步讲,进程是在用户空间中,加载器根据程序头提供的信息,将程序加载到内存并运行的实体。
该漏洞是 Linux 内核的内存子系统在处理写时拷贝(Copy-on-Write)时存在条件竞争漏洞, 导致可以破坏私有只读内存映射。黑客可以在获取低权限的的本地用户后,利用此漏洞获取 其他只读内存映射的写权限,进一步获取 root 权限。
一.孤儿进程 孤儿进程可以理解为一个子进程的父进程英年早逝(父进程先于子进程退出),就将这样的一个进程称为孤儿进程,在linux操作系统上。孤儿进程被init进程收养,此时孤儿进程的ppid==1,即init进程的pid == 1。也就是说init进程变成孤儿进程的父进程(干爹)。
在Linux系统中,fork()是一个非常重要的系统调用,它的作用是创建一个新的进程。具体来说,fork()函数会在当前进程的地址空间中复制一份子进程,并且这个子进程几乎完全与父进程相同,包括进程代码、数据、堆栈以及打开的文件描述符等。因此,父进程和子进程之间的关系可以看作是一个“克隆”关系。
Linux进程控制 零、前言 一、进程创建 1、fork函数 2、fork返回值 写时拷贝 3、fork用法 4、fork失败 二、进程终止 1、退出码 2、退出方法 1) 调用_exit函数 2)调用exit函数 3)main函数return 4)异常退出 3、理解终止 三、进程等待 1、等待方法 2、获取status 3、理解等待 四、进程替换 1、替换原理 2、替换方法 五、实现简易shell 零、前言 前篇我们讲解学习了关于进程的概念知识,本章主要讲解关于进程的控制,深入学习进程 一、进程创建
守护进程(Daemon)一般是为了保护我们的程序/服务的正常运行,当程序被关闭、异常退出等时再次启动程序/恢复服务。 例如 http 服务的守护进程叫 httpd,mysql 服务的守护进程叫 mysqld。
进程间通信简称为 IPC(Interprocess communication),是两个不同进程间进行任务协同的必要基础。进行通信时,首先需要确保不同进程之间构建联系,其次再根据不同的使用场景选择不同的通信解决方案,本文主要介绍的通信解决方案为 匿名管道
查看进程树。 linux中,每一个进程都是由其父进程创建的。此命令以可视化方式显示进程,通过显示进程的树状图来展示进程间关系。如果指定了pid了,那么树的根是该pid,不然将会是init(pid: 1)。
linux下我们可以调用fork函数创建子进程,创建的子进程将会得到父进程的数据空间、堆、栈……副本(采用写时复制机制),子进程将会继承父进程的信号掩码、信号处理方式、当前工作目录、会话id、组id……。当子进程退出时父进程应当及时获取子进程退出状态,否则,如果父进程是一直在运行,那么子进程的退出状态将一直保存在内存中,直到父进程退出才释放。
父进程返回正整数,子进程返回0,在执行fork函数之前,操作系统只有一个进程,fork函数之前的,代码只会被执行一次,在执行fork函数之后,操作系统有两个几乎一样的进程,fork函数之后的代码会被执行两次
进程如何在CPU上运行的:CPU在内核上维护了一个运行队列,进行进程的管理。让进程入队列,本质就是将该进程的task_struct 结构体对象放入运行队列之中。
贴一个试验代码, 子进程直接获取锁, 若获取不到则输出错误; 父进程睡3秒后退出.
2.CPU中含有能够解释计算机指令的指令集,指令集又可分为精简指令集和复杂指令集,这也正是为什么你的程序能够运行起来的原因,因为CPU认识并理解你的二进制程序代码,你的二进制程序会被CPU认为是一堆指令的集合,CPU直接执行这些二进制指令就OK了。
我们知道在unix/linux中,正常情况下,子进程是通过父进程创建的,子进程在创建新的进程。子进程的结束和父进程的运行是一个异步过程,即父进程永远无法预测子进程 到底什么时候结束。 当一个 进程完成它的工作终止之后,它的父进程需要调用wait()或者waitpid()系统调用取得子进程的终止状态。
class Exception : public std::exception
接着前两篇命名空间文章,现在看一下 PID 命名空间。与 PID 命名空间相关的全局资源就是进程 ID 数字空间。这意味着在不同 PID 命名空间中的进程可以有相同的进程 ID。PID 命名空间实现的容器可在主机之间迁移,并保持容器内的进程 ID 不变。
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