Linux系统进程的知识总结，进程与线程之间的纠葛...

一、Linux系统进程概述

在Linux操作系统中，进程是系统进行资源分配和调度的基本单位。每个进程都有自己自由的内存空间、数据栈和寄存器等资源。进程可以看作是程序的一次执行实例，它从程序的加载开端，到执行终结，经历了一个完整的生命周期。

二、进程的属性

进程的属性首要包括以下几个方面：

• 进程ID（PID）：唯一标识一个进程。
• 父进程ID（PPID）：标识进程的父进程。
• 进程状态：运行、等待、停止、僵尸等。
• 内存占用：进程所占用的内存空间。
• 打开文件描述符：进程打开的文件描述符列表。
• CPU时间：进程使用的CPU时间。

三、进程的创建

在Linux系统中，进程可以通过多种行为创建，以下是一些常见的创建行为：

• fork()：创建一个与当前进程几乎完全相同的进程。
• clone()：创建一个新的进程，但可以指定创建的进程与当前进程的共享资源。
• exec()：用新的程序替换当前进程的映像。

四、进程的调度

进程调度是操作系统核心功能之一，它决定了哪个进程将获得CPU时间。Linux系统中，进程调度策略首要有以下几种：

• 先来先服务（FCFS）：按照进程到达的顺序进行调度。
• 短作业优先（SJF）：优先调度执行时间短的进程。
• 优先级调度：选择进程的优先级进行调度。
• 多级反馈队列调度：结合多种调度策略，选择进程的不同状态进行调度。

五、进程的同步与互斥

在多进程环境中，进程之间需要协调彼此的行为，以避免竞争条件和死锁。以下是一些常见的进程同步与互斥机制：

• 互斥锁（Mutex）：保证同一时间只有一个进程可以访问共享资源。
• 信号量（Semaphore）：用于进程间的同步，控制对共享资源的访问。
• 条件变量（Condition Variable）：用于进程间的通信，实现进程间的等待与通知。
• 读写锁（Read-Write Lock）：允许多个进程同时读取共享资源，但写入时需要互斥。

六、进程与线程的关系

线程是进程中的一个实体，被系统自由调度和分派的基本单位。一个进程可以包括多个线程，它们共享进程的地址空间和其他资源。以下是一些涉及进程与线程关系的知识点：

• 线程是轻量级的进程，创建和销毁线程比进程要快。
• 一个进程中的多个线程可以并发执行，节约程序的执行高效。
• 线程间通信比进程间通信更高效。
• 线程的调度通常比进程的调度更频繁。

七、线程的实现行为

Linux系统中，线程的实现行为首要有以下两种：

• 用户级线程（User-Level Threads）：由应用程序实现线程管理，操作系统不参与线程调度。
• 内核级线程（Kernel-Level Threads）：操作系统直接管理线程，线程调度由操作系统负责。

八、总结

Linux系统中的进程和线程是系统资源分配和调度的基本单位。明白进程和线程的原理、属性、创建、调度、同步与互斥等方面的知识，对于Linux系统编程和系统管理具有重要意义。

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