【Linux系统编程】进程概念与基本创建-linux运维-PHP中文网

【Linux系统编程】进程概念与基本创建

絕刀狂花

发布： 2025-07-23 11:02:22

原创

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在这篇文章中，我们将探讨一个重要的概念——进程。让我们逐步了解什么是进程以及如何理解它。

进程的概念

那么，进程到底是什么呢？我们可以通过观察电脑的任务管理器来直观地理解：

这里展示了当前正在运行的进程，这些进程实际上就是我们当前打开的程序。

因此，我们得出结论：进程就是正在运行的程序。

但进程的本质是什么呢？我们继续探讨：

我们知道，一个可执行程序本质上是一个二进制文件。当我们运行这个程序时，它会被加载到内存中，即将程序中的指令和数据加载到内存。

此时，这个程序就变成了一个进程了吗？这就像一个人进入学校是否就变成了学生一样。一个人要成为学生，需要在学校里有学籍信息。同样的，一个程序被加载到内存中，并不意味着它就变成了进程。操作系统需要对内存中的多个进程进行管理。

那么，操作系统如何管理这些进程呢？
进程描述—PCB

为了描述进程，操作系统使用了一个称为进程控制块（PCB）的数据结构。

操作系统对进程的管理实际上是对PCB数据结构的管理。

因此，回到我们之前的讨论：

进程可以被定义为：一个正在执行的程序及其在操作系统中的状态信息的集合，这些信息通过PCB进行管理。
task_struct—PCB的一种

在Linux中，描述进程的结构体称为task_struct。task_struct是Linux内核中的一种数据结构，包含进程的信息，并被加载到RAM中。
task_struct内容分类

task_struct中包含以下内容：

可以在内核源代码中找到它，所有运行在系统中的进程都以task_struct链表的形式存在于内核中。

我们之前提到：

PCB即进程属性的集合与可执行文件的属性有一定的关系。
查看进程

那么，如何查看进程呢？

首先，我们编写一个代码和makefile：

编辑myprocess.c

保存并退出。然后编写makefile：

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查看详情

然后：

生成了一个可执行程序myprocess。我们运行这个程序时，操作系统会将其加载到内存，并为其创建PCB（在Linux中是task_struct），此时它就变成了进程。

我们如何查看这个进程呢？

让进程继续运行，我们再打开一个终端，然后输入命令：

就可以看到我们刚才运行的进程。简单解释一下这条命令（我们将在后续文章中详细讲解）：

ps axj | head -1 && ps axj | grep myprocess 这是逻辑与连接的两条命令。首先，ps axj显示当前系统中所有进程的详细信息，但我们不想查看所有信息，因此通过管道连接head -1只显示ps axj输出的第一行（即表头信息）。然后，&&后面连接另一条指令，过滤出包含关键字myprocess的进程信息。下面的grep进程可以忽略，因为它也被过滤出来了，当然可以屏蔽掉。

只剩下我们需要查看的进程。然后，我们再打开一个终端：

再次运行该程序，然后：

我们可以看到两个进程。

我们观察一下显示的信息：

我们看到有一个PID，这是我们之前提到的进程的唯一标识符。两个PID不同，因此它们是不同的进程，尽管是同一个可执行程序生成的。

除了上述查看进程的方式，还有其他方法：

proc实际上是process的缩写。/proc目录是Linux系统中的一个特殊目录，提供了有关当前运行进程和内核状态的信息。需要注意的是，它与普通文件不同，它不是一个真正的文件系统，而是通过内核在内存中维护的一个虚拟文件系统。只有在操作系统启动时，它才存在，并不存储在磁盘上。但在这里我们似乎没有看到myprocess。

这里有很多数字，它们代表什么呢？

这些数字是蓝色的，表示它们是目录/文件夹。因此：当一个进程被创建时，操作系统会在proc目录下创建一个以新进程的PID命名的文件夹。

我们可以进入查看：

这里有很多内容，这些内容实际上是当前进程的相关属性信息。我们可能还不理解这些内容，但：

这两个路径不就是对应程序的路径吗？这表明进程的属性与文件的属性有一定的关系。

然后：

我们当前在proc目录中这个进程PID对应的目录里。前面提到，PID对应的目录是在进程创建时在proc目录下新建的。如果我们终止对应的进程（CTRL+c）：

就无法查看这个目录的内容了。

我们也无法返回上一级目录。因为进程终止后，操作系统会在proc目录下删除这个进程PID对应的目录及其内容。因此，proc目录中的内容是动态变化的。