進程

前言：進程指的是執(zhí)行中程序的一個實例。新進程由 fork() 與 execve() 等系統(tǒng)調(diào)用所起始，然后執(zhí)行，知道他們下達 exit() 系統(tǒng)調(diào)用為止。

linux 系統(tǒng)都支持多進程。雖然計算機看起來像是一次做了很多事，但除非是他擁有多個 CPU，否則一次做了好多事只是個錯覺。事實上，每個進程僅容許在一個極短的期間執(zhí)行，我們稱為時間片段，之后進程會先暫時擱置，讓其他等待中進程執(zhí)行。時間片段極短，通常只有幾微妙，所以人們很少感覺到進程將控制權(quán)交回內(nèi)核，再交給另一個進程的這種文本切換。進程本身不會管理文本切換這件事，也沒有必要在程序里撰寫撤回控制權(quán)予 OS 的處理。

操作系統(tǒng)內(nèi)核里，稱為調(diào)度器的部分負責管理進程的執(zhí)行。當出現(xiàn)多 CPU 時，調(diào)度器會試著使用所有 CPU 處理工作負載。用戶除了覺得響應速度的改善之外，多半不會察覺有何不同。

進程會被指定優(yōu)先級，這么一來，有時間考慮的進程便能比不重要的進程先執(zhí)行。nice 與 renice 命令即用于調(diào)整進程的優(yōu)先級。

在任何瞬間，等待執(zhí)行之進程的平均數(shù)，被稱為平均負載，最簡單的 uptime 命令便能顯示：

$uptime
20：30：35 up 45 min， 2 users， load average：0.05，0.11，0.05```

分析：顯示開機至今的時間，用戶數(shù)，以及平均負載。

由于平均負載會一直變化，`uptime` 會回報三個平均時間估算值，分別為最后一分鐘，五分鐘，以及十分鐘的估算值。當平均負載持續(xù)的超出可用 CPU 的承載時，表示系統(tǒng)工作已超出它所能負荷的了，此時響應可能會陷入停滯不前的狀態(tài)。

**進程建立**

很多程序都有 shell 啟動：每個命令行里的第一個單詞是識別要執(zhí)行的程序。一個命令 shell 所起始每個進程，都會以下列保證事項啟動：

1. 進程具有一個內(nèi)核本文：在內(nèi)核里的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，會記錄與進程相關(guān)的信息，讓內(nèi)核便于管理與控制進程的執(zhí)行。
2. 進程擁有一個私有的，被保護的虛擬地址空間，它可能就像機器可定址空間那么大. 不過，其他資源的限制，像是實例內(nèi)存與外部存儲設備上的 swap 空間所組合的大小，其他執(zhí)行中工作的大小，或是系統(tǒng)調(diào)校參數(shù)的本地端設置，都會加諸進程執(zhí)行上的限制。
3. 三個文件描述符 (標準輸入，標準輸出，標準錯誤輸出) 都已開啟，且立即可用。
4. 起始于交談模式 shell 的進程，會擁有一個控制終端機，其扮演三個標準文件數(shù)據(jù)流而定默認來源處與目的地?？刂平K端機是讓用戶可將信號傳送給進程。
5. 命令行參數(shù)里的通配字符會被展開
6. 內(nèi)存的一個環(huán)境變量區(qū)域會存在，包含具有鍵與值指定的字符串，可通過程序庫調(diào)用取得。

這些保證沒有任何差別待遇； 所有執(zhí)行于相同優(yōu)先級層級的進程都一視同仁，且進程可以由任何程序?qū)懗?。私有地址空間可確保進程不受其他程序不瘦其他進城或內(nèi)核干擾。未提供這樣保障的操作系統(tǒng)很容易出錯。這三個已開啟的文件，對大部分的程序來說已經(jīng)足夠，可以使用他們而無需煩惱文件開啟與關(guān)閉的操作，也不需要知道任何文件名語法或文件系統(tǒng)。由 shell 展開的通配符字符串會免除程序的很多負擔，也提供了統(tǒng)一性的命令行處理。環(huán)境空間使出了命令與輸入文件之外，可提供信息給進程的另一種方式。