《Unix Linux 大学教程》 - 第二十六章（一） 学习笔记

第二十六章（一）：进程和作业控制

PID：进程创建时，内核赋予其唯一的标识号

查看shell的PID：echo $$

内核维护一个进程表（process table）。每个进程在进程表中有一个条目，除了PID，进程表中的每个条目还包含有描述及管理进程所需的信息

当进程需要内核执行服务时，它就使用系统调用发送请求

常用的系统调用

shell创建进程流程

1.使用fork系统调用创建一个新进程，原始进程称为父进程

2.分叉成功后，子进程使用exec系统调用将它自身从运行shell的进程变成运行外部程序的进程

3.父进程使用wait系统调用暂停，直道子进程结束执行

4.外部程序结束时，子进程使用exit系统

进程永久停止时，称进程死亡（die）或终止（terminate），故意停止一个进程时称杀死（kill）进程

进程死亡时进程所使用的所有资源都将被释放，此时称杀死的进程（这里的杀死应该是包括调用exit）为僵进程（似乎称为僵尸进程或僵死进程比较多）

5.子进程称为僵进程后，父进程立即被内核唤醒，查看结果，将内核进程表中的僵进程条目移除

父进程意外死亡，子进程称为孤儿进程

孤儿进程继续工作，但等它死亡时没有父进程被唤醒。最终它以僵进程形式存在

以前，孤儿僵进程永远停留在进程表中，直到系统重新启动

现代Unix，孤儿进程将自动被#1（init进程）收养，当孤儿进程死亡时，init进程充当父进程，快速清除僵进程

当父进程创建子进程，并且没有等待子进程死亡，这时子进程形成的僵进程将没有方法直接清除

fork在分叉的时候，fork会传值给两个进程：传给父进程的是子进程的ID，传给子进程的是0

引导过程末尾，内核“手动”创建一个特殊的进程（不是分叉）。这个进程PID=0，称为空闲进程（idle process）

之后，通过分叉创建#1号进程（初始化进程，init process），然后空闲进程执行一个非常简单的程序（实质上是一个无限的循环，不做任何事情）

（使用ps命令显示#0的状态，内核会否认该进程的存在）

进程#1执行设置内核及剩余步骤，包括：

打开系统控制台

挂载根文件系统

运行包含在文件/etc/inittab中的shell脚本

过程中init会多次分叉，init称为系统中所有其他进程的祖先（当然，因为#0结束任务后消失，所有没有考虑#0）

#1永远不会停止，它是进程表中第一个进程

前台进程与后台进程

当shell在提示用户输入一条新命令之前等待当前程序结束时，称这样的程序为前台程序。当shell启动一个程序，但是又让该程序自己运行时，称这样的程序是后台程序

如果后台程序试图从stdin读取数据，输入无法连接，stdin不会有任何内容，该进程将无限期的等待暂停，等待输入。只能使用fg命令将其移至前台

如果后台程序试图向stdout或stderr写入数据，输出将显示在显示屏上，会混在在其他输出中，结果变得混乱

在命令末尾键入 & 可以使其变为后台进程（异步进程，asynchronous process）

两个明确的特征：

1.默认情况下，标准输入与空文件/dev/null相连

2.该进程不响应intr和quit信号

创建延迟：sleep

语法：

sleep interval [s|m|h|d]

注意：默认单位为秒，参数可以为小数

(sleep 20; cat /etc/passwd ) &

20秒后显示passwd

由于这是两条命令，如果没有括号，那么会先执行sleep 20，子进程依然是前台进程

使用括号则会新建一个子shell，然后让子shell在后台运行

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作业控制

作业控制的本质特性是将每一条输入的命令视为一个作业，该作业由一个唯一的作业号（job number，或称作业ID，job ID）标识

进程是正在执行或准备执行的程序，由内核控制，使用进程表记录进程

作业是指解释整个命令行所需的全部进程，由shell控制，使用作业表记录作业

who | cut -c 1-8 | sort | uniq -c

上面命令生成4个进程和一个作业

每次在后台运行程序时，shell都会显示作业号和进程ID。shell从1开始，自己为作业分配作业号

$ gedit address_1.txt &

[2] 8433

如果作业是由一个多个程序构成的管道线，那么看到的进程ID是管道线中的最后一个程序的进程ID

任务结束时会有类似与下面的提示

[2]+  Done                    gedit address_1.txt

为了防止干扰输出，shell不会立即提醒，shell会一直等待，直到要显示下一个shell提示时。可以通过set -o notify和set +o notify来控制（Bourne shell）

作业三种状态

前台运行

后台运行

暂停，等待恢复执行

暂停当前作业：^Z，发送susp信号（对shell无效）。通过这种方式暂停进程时，称将进程挂起（suspend），或者将进程停止（stop，实际是临时中止，可以重新启动）

永久停止：^C，或者使用kill

注销系统时，如果有挂起的作业，那么shell将显示警告信息：

There are suspend jobs

You have stopped jobs

再次注销则不会提示

使用fg可以将挂起的程序恢复

如果希望暂停shell，则要使用suspend

语法：

suspend [-f]

如果想挂起登录shell，必须使用-f选项

jobs

语法：

jobs [-l]

-l（long listing，长列表）：显示作业的进程ID、作业号和命令名

$ gedit so_1.txt &

[1] 17156

$ jobs -l

[1]+ 17156 Running                 gedit so_1.txt &

其中[1]表示作业号，+表示是当前作业（-表示前一个作业），之后的数字表示进程ID，Running表示作业状态

注意：当前作业不是在前台，也是在后台运行的

作业移动fg、bg

fg

语法：

fg

fg %[job]

%[job]

job表示一个特定的作业

作用：将任务移动到前台

fg  同 % 同 fg % 同 fg %+（重新启动当前作业，即带有加号的）

fg %1 （将作业#1移至前台，书上这里写的是移至后台，p712,可能是笔误）

fg %- （可以指定前一个作业）

bg

语法：

bg

bg %[job...]

作用：将任务移动到后台

bg %1 %3 （可以同时移动多个作业）

^Z：挂起当前作业

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