linux系統程式設計-程序相關的基本概念
阿新 • • 發佈：2018-12-13
1. 程式和程序
- 程式：指編譯好的二進位制檔案，在磁碟上，不佔用系統資源（CPU、記憶體）永久的，靜態的。
- 程序：是抽象的概念，佔用系統資源，在記憶體中執行（程式執行產生程序）暫時的，動態的。
例子：linux同時開兩個終端，分別打開了同一個程式，但是對應的程序是不同的。
2. 單道程式和多道程式
- 單道程式設計：以前的dos系統，所有程式排隊執行，執行完一個才輪到下一個
- 多道程式設計：現代作業系統，CPU劃分出時間片，基於時間中斷，輪流分配給每個程式（巨集觀並行，微觀序列）
3. CPU和MMU（在cpu內部）
cpu
mmu（在向對映時以4K為最小單元）
- 完成虛擬記憶體（32位計算機對應4G）和實體記憶體的對映
- 設定、修改記憶體訪問許可權（CPU對虛擬記憶體中3G使用者空間<linux中3級>和1G核心空間<linux中0級>的訪問許可權是不同的）
例子：執行a.out 和 app兩個程式，使用者區用了多少儲存空間，MMU以page（4K）為最小單位對映到實體記憶體，兩個程式對映到不同的區域，但是核心區只有一個（但是擁有各自的不同的PCB）
4. 程序控制塊（PCB）
PCB的本質是task_struct 結構體，/usr/src/linux-headers-3.16.0-30/include/linux/sched.h檔案中可以檢視struct task_struct 結構體定義，其內部成員有很多，我們重點掌握以下部分即可：
- 程序id。系統中每個程序有唯一的id，在C語言中用pid_t型別表示，其實就是一個非負整數。
- 程序的狀態，有初始化、就緒、執行、掛起、停止5種狀態。
- 程序切換時需要儲存和恢復的一些CPU暫存器。
- 描述虛擬地址與實體地址空間的對映資訊。
- 描述控制終端的資訊。
- 當前程序工作目錄（Current Working Directory）。
- umask掩碼。
- 檔案描述符表，包含很多指向file結構體的指標。
- 和訊號相關的資訊。
- 使用者id和組id。
- 會話（Session）和程序組。
- 程序可以使用的資源上限（Resource Limit）。