Unix 进程

Unix 内核在硬件之上，与硬件交互，系统文件读写，网络数据发送，内存分配，扬声器播放音频等等。程序不能直接访问内核，通信通过系统调用完成。

系统调用是内核和用户空间交互的桥梁，规定了程序和计算机硬件之间可以发生的交互。

Unix 的系统调用文档已经在系统中，输入 man man 查看。

进程是 Unix 系统基石，所有的代码都在进程中被执行。

进程标示

唯一进程标示 PID，PID 本身没有任何进程信息，只是一个数字。系统中每一个进程都有其父进程，PPID。多数情况下，特定进程的父进程就是调用他的进程。

文件描述符值用来跟踪打开的资源，已经关闭的资源没有文件描述符。

每个 Unix 进程都有三个打开的资源，STDIN，STDOUT，STDERR。

限制打开的资源数量

每个进程打开的资源数量都是限制的，进程资源限制中，分为 soft limit 和 hard limit. soft limit 指的是内核所能支持的资源上限，hard limit 是 soft limit 的上限，当设置 hard limit 之后 soft limit 只能小于 hard limit.

可以使用 ulimit -a 来查看资源限制情况。

进程环境变量

所有进程都从父进程继承环境变量。

C 库函数 setenv() 和 getenv()

进程都有参数

所有进程都可以访问 ARGV 的特殊数组，argv 是 argument vector 缩写，参数向量

进程 fork

forking 是 Unix 编程中最强大的概念，fork 系统调用允许运行中的进程以编程的形式创建新的进程，这个新进程和原始进程一样。

在 forking 时，调用 fork 的进程被称为“父进程”，而新创建的进程被称为“子进程”。

forking 时会创建一样的新进程，所以 fork 尽管很快，但是会有一些问题，比如如果内存占用比较大，fork 多份之后可能内存被撑爆。

现代 Unix 采用写时复制（copy-on-write, CoW) 方法来克服这个问题，将实际内存复制操作推迟到真正写入的时候，父进程和子进程实际共享内存数据，直到其中一个需要对数据进行修改，才复制。

当 fork 多个并发子进程时，进程看管这些子进程，确保能够保持响应，对子进程的退出做出回应。

信号

进程可以在任何时候收到信号，常见的用法在 shell 中使用 kill 发送信号。在时间中，信号多由长期运行的进程使用，例如服务器和守护进程。

进程间通信

管道

管道是一个单向数据流，管道也是一种资源，有自己的文件描述符和其他一切，也可以和子进程共享。“流”数据没有开始和结束的概念，需要通过分隔符来确定。

套接字

Unix 套接字是一种只能用于同一台物理主机中进行通信的套接字，比 TCP 套接字快，适合用于 IPC。

管道提供的是单向通信，而套接字提供双向通信。

远程 IPC

如果要从单机扩展到多台机器，可以使用 TCP 套接字，或者 RPC，远程过程调用等来实现。

守护进程

在后台运行，不受终端用户控制。init 进程是所有进程的父进程。

总结

这本书能简单的了解下 Unix 下进程的一些知识，包括系统调用，资源限制，资源竞争，信号，进程通信等等内容，但内容都稍微有点浅，并且作者用了 Ruby，虽然不影响阅读，总有些隔阂。

reference

• 《理解 Unix 进程》