Linux进程(三)

简介: Linux进程

程序地址空间


回顾


在之前的学习中,地址空间如下所示,对于地址空间的本质是什么,接下来需要对其进行学习


c1e1ed6d80c37fb50866459d9c5f730a_8b4d25b151194ce79c63a083492024a2.png


地址空间是内存吗?可能是,因为其中包含与代码有关的空间;观察下列代码


4c3cb84f954ffb8b6522c852a86b140d_83d3f9b2ff6c4106ac092ee5c6ee38e6.png

b2217c82febbd19be0f13cf50684c38b_239de4b1d79d4d728fc46d17f11f63be.png


输出的变量值和地址一样,由于是父子进程,子进程继承父进程,对没有对变量进行修改,好像变量是存储在真实的物理空间中的;对代码进行修改,再次观察


77088e2eab48dff404fdc00e65b5fa02_326b6cd78b0f41cea3941e1f5ffce811.png

315dc13d81b97078556e14be30b634b8_c388d13681484a7e849bb00425356bd1.png


此时出现问题,再子进程中将变量进行修改,结果父子进程打印的数值不同,但是变量的地址却还是一样的,这并不符合逻辑;所以,地址空间一定不是内存


既然不是内存,那会是什么呢?为什么不是呢?

在接下来的学习中,会揭晓的


地址空间的本质


地址空间其实是虚拟地址空间(相对于物理真实存在的空间)


进程的角度:

程序对于的进程会认为自己是独占系统资源的(其实并不是),系统会将全部的资源给自己;在进程向系统索要资源时,并不会一次将所有的资源都索要


系统的角度:

所有进程都是认为只有自己,并不知道还有其他进程的存在;系统便会对每个进程都口头承诺给予进程自己所有的资源,也就是所谓的大饼,可以更好地管理每个进程


系统给每个进程所画的大饼其实就是进程地址空间


cc83f57576d29c6e6e5f0f72bc1e1f75_a80d69140bbd428ba21090e335855372.png


既然是画饼,先理解什么是画饼:给你构建一个蓝图,也就是数据结构,口头承诺一些事

生活中:被画饼的对象是员工,目的是为了更好地管理

系统中:被画饼的对象是进程,也是为了更好地管理


当然画饼也是要有逻辑地,所以进程地址空间也是要有逻辑的;所以便采取结构体对进程地址空间进行管理


地址空间的本质:内核的数据结构-结构体


958b8f9ee4a45d78d3d5f84b598789c0_bc6cdd6d864346629b085d2fed672707.png


进程控制块与进程地址空间


1382b75694b953a7054ba8df8fc9c9a9_e53dc30dcd1c436a8c1dc7b080417038.png


进程地址空间


将进程地址空间加入程序运行的整个过程中,进一步学习进程


2955c102033df9cd07052b66b8202e84_00ea34634a074d058a2408a1ceedac33.png


编译器在编译代码时,已经按照虚拟地址空间的方式对代码和数据进行编址,所以可执行程序mytest.exe,在磁盘中已经已经有自己的虚拟地址;当可执行程序加载到内存时,操作系统给其真实的物理地址(0x11112222);CPU通过进程控制块(PCB),找到进程对应的地址空间(mm_struct);地址空间通过自己的区域划分,找到对应的代码区的地址,通过页表(后面再介绍),找到程序在内存中的真实地址;最后将内存中的可执行程序加载到CPU中执行


现在,可以尝试解决上面的问题


555515c9a7d501e022998f643c97288e_d564be37fe144a8fbc693ac4547a6cf6.png


当子进程想要在内存中尝试写入时,操作系统先将数据进行拷贝,更改页表所对应的物理地址,之后再让进程进行修改,变向地保护了数据,也体现了进程的独立性,如果进程对共享的数据进行修改,并且影响其他进程,则进程不具有独立性


总结


  1. 进程空间的存在,变相地保护内存中的数据
  2. 可以更方便地进行进程与进程的数据代码解耦,保证了进程的独立性
  3. 让进程以统一的视角来看待进程对应的代码和数据的各个区域,方便使用

目录
相关文章
|
存储 Linux API
【Linux进程概念】—— 操作系统中的“生命体”,计算机里的“多线程”
在计算机系统的底层架构中,操作系统肩负着资源管理与任务调度的重任。当我们启动各类应用程序时,其背后复杂的运作机制便悄然展开。程序,作为静态的指令集合,如何在系统中实现动态执行?本文带你一探究竟!
【Linux进程概念】—— 操作系统中的“生命体”,计算机里的“多线程”
|
算法 Linux 调度
深入理解Linux操作系统的进程管理
本文旨在探讨Linux操作系统中的进程管理机制,包括进程的创建、执行、调度和终止等环节。通过对Linux内核中相关模块的分析,揭示其高效的进程管理策略,为开发者提供优化程序性能和资源利用率的参考。
471 32
|
并行计算 Linux
Linux内核中的线程和进程实现详解
了解进程和线程如何工作,可以帮助我们更好地编写程序,充分利用多核CPU,实现并行计算,提高系统的响应速度和计算效能。记住,适当平衡进程和线程的使用,既要拥有独立空间的'兄弟',也需要在'家庭'中分享和并行的成员。对于这个世界,现在,你应该有一个全新的认识。
394 67
|
11月前
|
Web App开发 Linux 程序员
获取和理解Linux进程以及其PID的基础知识。
总的来说,理解Linux进程及其PID需要我们明白,进程就如同汽车,负责执行任务,而PID则是独特的车牌号,为我们提供了管理的便利。知道这个,我们就可以更好地理解和操作Linux系统,甚至通过对进程的有效管理,让系统运行得更加顺畅。
304 16
|
11月前
|
Unix Linux
对于Linux的进程概念以及进程状态的理解和解析
现在,我们已经了解了Linux进程的基础知识和进程状态的理解了。这就像我们理解了城市中行人的行走和行为模式!希望这个形象的例子能帮助我们更好地理解这个重要的概念,并在实际应用中发挥作用。
213 20
|
10月前
|
监控 Shell Linux
Linux进程控制(详细讲解)
进程等待是系统通过调用特定的接口(如waitwaitpid)来实现的。来进行对子进程状态检测与回收的功能。
227 0
|
10月前
|
存储 负载均衡 算法
Linux2.6内核进程调度队列
本篇文章是Linux进程系列中的最后一篇文章,本来是想放在上一篇文章的结尾的,但是想了想还是单独写一篇文章吧,虽然说这部分内容是比较难的,所有一般来说是简单的提及带过的,但是为了让大家对进程有更深的理解与认识,还是看了一些别人的文章,然后学习了学习,然后对此做了总结,尽可能详细的介绍明白。最后推荐一篇文章Linux的进程优先级 NI 和 PR - 简书。
297 0
|
10月前
|
存储 Linux Shell
Linux进程概念-详细版(二)
在Linux进程概念-详细版(一)中我们解释了什么是进程,以及进程的各种状态,已经对进程有了一定的认识,那么这篇文章将会继续补全上篇文章剩余没有说到的,进程优先级,环境变量,程序地址空间,进程地址空间,以及调度队列。
178 0
|
10月前
|
Linux 调度 C语言
Linux进程概念-详细版(一)
子进程与父进程代码共享,其子进程直接用父进程的代码,其自己本身无代码,所以子进程无法改动代码,平时所说的修改是修改的数据。为什么要创建子进程:为了让其父子进程执行不同的代码块。子进程的数据相对于父进程是会进行写时拷贝(COW)。
240 0
|
存储 网络协议 Linux
【Linux】进程IO|系统调用|open|write|文件描述符fd|封装|理解一切皆文件
本文详细介绍了Linux中的进程IO与系统调用,包括 `open`、`write`、`read`和 `close`函数及其用法,解释了文件描述符(fd)的概念,并深入探讨了Linux中的“一切皆文件”思想。这种设计极大地简化了系统编程,使得处理不同类型的IO设备变得更加一致和简单。通过本文的学习,您应该能够更好地理解和应用Linux中的进程IO操作,提高系统编程的效率和能力。
607 34

热门文章

最新文章