Linux 系统编程进程篇（五）

进程基础概念

在Linux系统中，进程是程序执行的实例，每个进程拥有独立的地址空间、资源和执行状态。内核通过进程描述符（task_struct结构体）管理进程信息。

进程标识符（PID）是唯一标识进程的数字，父进程标识符（PPID）表示创建该进程的父进程。通过getpid()和getppid()系统调用可获取当前进程的PID和PPID。

进程创建与终止

进程创建

通过fork()系统调用创建子进程，子进程复制父进程的代码段、数据段和堆栈。fork()返回两次：

父进程中返回子进程PID
子进程中返回0

c 复制代码

#include <unistd.h>
pid_t fork(void);

进程终止

正常终止方式包括：

调用exit()或_exit()函数
从main()函数返回
接收到终止信号

exit()会执行标准I/O清理和退出处理程序，而_exit()直接终止进程。

进程间通信（IPC）

管道（Pipe）

匿名管道用于父子进程通信，通过pipe()创建：

c 复制代码

int pipe(int fd[2]);

共享内存

通过shmget()创建共享内存段，shmat()附加到进程地址空间：

c 复制代码

int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);

信号（Signal）

使用kill()发送信号，signal()或sigaction()设置信号处理程序：

c 复制代码

int kill(pid_t pid, int sig);
void (*signal(int sig, void (*func)(int)))(int);

进程状态管理

进程状态

Linux进程主要状态包括：

运行（TASK_RUNNING）
可中断等待（TASK_INTERRUPTIBLE）
不可中断等待（TASK_UNINTERRUPTIBLE）
停止（TASK_STOPPED）
僵尸（TASK_ZOMBIE）

进程调度

通过nice()调整进程优先级，sched_setscheduler()设置调度策略：

c 复制代码

int nice(int inc);
int sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, const struct sched_param *param);

守护进程

守护进程是在后台运行的独立进程，创建步骤包括：

调用fork()创建子进程，父进程退出
调用setsid()创建新会话
改变工作目录到根目录
重设文件权限掩码
关闭继承的文件描述符

c 复制代码

pid_t pid = fork();
if (pid > 0) exit(0);
setsid();
chdir("/");
umask(0);
for (int i = 0; i < sysconf(_SC_OPEN_MAX); i++) close(i);

进程监控

进程列表

通过ps命令查看进程信息，或编程方式读取/proc文件系统：

c 复制代码

DIR *dir = opendir("/proc");
struct dirent *entry;
while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {
    if (isdigit(entry->d_name[0])) {
        printf("PID: %s\n", entry->d_name);
    }
}
closedir(dir);

进程资源
getrusage()获取进程资源使用情况：

c 复制代码

int getrusage(int who, struct rusage *usage);

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进程基础概念

进程创建与终止

进程间通信（IPC）

进程状态管理

守护进程

进程监控

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