嵌入式Linux：什么是進(jìn)程？

在 Linux 操作系統(tǒng)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(zhí)行過(guò)程，當(dāng)應(yīng)用程序被加載到內(nèi)存中運(yùn)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(jié)束。

每個(gè)進(jìn)程在 Linux 系統(tǒng)中都擁有一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符，稱為進(jìn)程號(hào)（Process ID，簡(jiǎn)稱 PID）。PID 是一個(gè)正整數(shù)，用于唯一標(biāo)識(shí)系統(tǒng)中的某個(gè)進(jìn)程。

當(dāng)用戶或系統(tǒng)啟動(dòng)一個(gè)應(yīng)用程序時(shí)，操作系統(tǒng)會(huì)為該應(yīng)用程序分配資源，如內(nèi)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(tǒng)調(diào)度。當(dāng)進(jìn)程獲得 CPU 后，便開始執(zhí)行，進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。進(jìn)程在運(yùn)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(dāng)進(jìn)程完成其任務(wù)或發(fā)生異常時(shí)，操作系統(tǒng)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?fàn)顟B(tài)。

Linux 進(jìn)程的特性：

• 唯一標(biāo)識(shí)符（PID）：每個(gè)進(jìn)程都有一個(gè)唯一的 PID，用于標(biāo)識(shí)和管理進(jìn)程。PID 是系統(tǒng)內(nèi)所有進(jìn)程的唯一標(biāo)識(shí)，通過(guò)它可以對(duì)進(jìn)程進(jìn)行控制，如發(fā)送信號(hào)、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(jí)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(tǒng)調(diào)用：進(jìn)程可以通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用與操作系統(tǒng)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(dāng)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(yùn)行結(jié)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(shù)返回當(dāng)前進(jìn)程的 PID，而 getppid() 返回當(dāng)前進(jìn)程的父進(jìn)程的 PID。

應(yīng)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(jié)合 PID 可以發(fā)送信號(hào)終止指定進(jìn)程。

• 調(diào)試與監(jiān)控：系統(tǒng)管理員或開發(fā)者可以通過(guò) PID 來(lái)監(jiān)控和調(diào)試進(jìn)程，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

• 多任務(wù)處理：Linux 是一個(gè)多任務(wù)操作系統(tǒng)，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(xiàn)了系統(tǒng)的多任務(wù)并發(fā)執(zhí)行。