嵌入式Linux：什么是進(jìn)程？

在 Linux 操作系統中，進(jìn)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)實(shí)體，而非靜態(tài)文件。它是程序的一次執行過(guò)程，當應用程序被加載到內存中運行后，便形成了一個(gè)進(jìn)程。進(jìn)程的生命周期始于程序的啟動(dòng)，止于程序的結束。

每個(gè)進(jìn)程在 Linux 系統中都擁有一個(gè)唯一的標識符，稱(chēng)為進(jìn)程號（Process ID，簡(jiǎn)稱(chēng) PID）。PID 是一個(gè)正整數，用于唯一標識系統中的某個(gè)進(jìn)程。

當用戶(hù)或系統啟動(dòng)一個(gè)應用程序時(shí)，操作系統會(huì )為該應用程序分配資源，如內存、CPU 時(shí)間片等，并創(chuàng )建一個(gè)進(jìn)程。此時(shí)，進(jìn)程進(jìn)入就緒狀態(tài)，等待系統調度。當進(jìn)程獲得 CPU 后，便開(kāi)始執行，進(jìn)入運行狀態(tài)。進(jìn)程在運行期間可能會(huì )創(chuàng )建子進(jìn)程，或等待某些事件的發(fā)生。

當進(jìn)程完成其任務(wù)或發(fā)生異常時(shí)，操作系統會(huì )回收該進(jìn)程占用的資源，并將其從進(jìn)程表中移除，進(jìn)程進(jìn)入終止狀態(tài)。

Linux 進(jìn)程的特性：

• 唯一標識符（PID）：每個(gè)進(jìn)程都有一個(gè)唯一的 PID，用于標識和管理進(jìn)程。PID 是系統內所有進(jìn)程的唯一標識，通過(guò)它可以對進(jìn)程進(jìn)行控制，如發(fā)送信號、獲取狀態(tài)等。

• 父子關(guān)系：在 Linux 中，進(jìn)程可以通過(guò)創(chuàng )建子進(jìn)程來(lái)完成某些任務(wù)。父進(jìn)程與子進(jìn)程之間存在一種層級關(guān)系，每個(gè)子進(jìn)程都有一個(gè)父進(jìn)程。可以使用 getpid() 獲取進(jìn)程的 PID，使用 getppid() 獲取父進(jìn)程的 PID。

• 系統調用：進(jìn)程可以通過(guò)系統調用與操作系統進(jìn)行交互，如 fork() 用于創(chuàng )建新進(jìn)程，exec() 用于加載新的程序到當前進(jìn)程，exit() 用于終止進(jìn)程。

以下示例展示了如何在 Linux 中獲取進(jìn)程和父進(jìn)程的 PID：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <sys/types.h>#include <unistd.h> int main(void) {    // 獲取本進(jìn)程的 PID    pid_t pid = getpid();    printf("本進(jìn)程的 PID 為: %dn", pid);     // 獲取父進(jìn)程的 PID    pid_t ppid = getppid();    printf("父進(jìn)程的 PID 為: %dn", ppid);     exit(0);}

運行結果：

本進(jìn)程的 PID 為: 1234父進(jìn)程的 PID 為: 5678

在這個(gè)例子中，getpid() 函數返回當前進(jìn)程的 PID，而 getppid() 返回當前進(jìn)程的父進(jìn)程的 PID。

應用場(chǎng)景：

• 進(jìn)程管理：PID 用于進(jìn)程的管理和控制，例如通過(guò) kill 命令結合 PID 可以發(fā)送信號終止指定進(jìn)程。

• 調試與監控：系統管理員或開(kāi)發(fā)者可以通過(guò) PID 來(lái)監控和調試進(jìn)程，確保系統穩定運行。

• 多任務(wù)處理：Linux 是一個(gè)多任務(wù)操作系統，進(jìn)程管理是其核心之一。

通過(guò)進(jìn)程的創(chuàng )建、管理與終止，實(shí)現了系統的多任務(wù)并發(fā)執行。