《理解Unix 进程》读书笔记

这是一本很薄的书，能够让你对Linux 有个较深入的了解。

• 通过系统调Unix 进程用实现文件读写、网络数据收发、分配内存等。
• Unix 下所有代码都是在进程中运行的。
• 系统中所有进程都有一个唯一的进程标示符，pid。系统调用：getpid
• 每个进程都有对应的父进程。系统调用：getppid
• 进程打开一个资源，会获得文件描述符，该文件描述符只存在进程内部，进程关闭时一同关闭。系统调用：open close read write pipe fsync stat
• 文件描述符用来跟踪打开资源，每次都会被分配最小的尚未使用的数值（从3 开始）。一旦资源关闭，数字可以重新被使用，也意味着内核不对该资源进行跟踪。
• 每个进程都有三个打开的资源，STDIN 标准输入，STDOUT 标准输出，STDERR 标准错误，文件描述符分别是0，1，2
• 进程拥有可以打开的文件描述符数量，软限制和硬限制。
• 进程的其他限制：当前用户允许的最大并发进程数量，可创建的最大文件，进程栈最大段的大小。系统调用：getrlimit setrlimit
• 每个进程都有环境变量（包含进程数据的键值对），子进程继承父进程的环境变量。系统调用setenv getenv environ
• 所有进程都有参数，ARGV，系统调用：optparse
• 每个进程都有退出码（0-255），0 一般表示顺利退出。
• 进程可以fork 子进程，子进程继承了父进程所占用内存的所有内容，以及所有属于父进程的打开的文件描述符，可以共享打开的文件、套接字。
• 子进程是一个全新的进程，因此也有自己的pid。而该进程的父进程（也就是调用fork 的进程）的pid，在子进程中用ppid 可以得到。
• fork 函数，一次调用两个返回，一个是在父进程中，一个是在子进程中。系统调用：fork。
• 父进程结束后，子进程不会同归于尽，而是形成孤儿进程。
• Cow copy-on-write，创建子进程的时候，不是直接复制完全一样的一份，而是在需要的时候复制，能减少系统的开销。
• 有一种应用场合是，父进程fork 出一个子进程做某件事情，而自己还专注于自己当前的事情。
• 关注子进程，也叫看顾进程，master/worker 或者preforking（What exactly is a pre-fork web server model?，在请求到来之前就fork 好，比如gunicorn，往往用到线程不安全的场合，因为一个子进程挂掉不会影响其他的） 。这种模式就是指主进程fork 出多个并发子进程，确保这些子进程保持相应，并对子进程的退出做出回应。系统调用：waitpid
• 任何已经结束的进程，如果它的状态一直未能被读取，那么，它就是一个僵尸进程。
• 父进程可以通过waitpid 来等待子进程结束。但是这是一个阻塞调用，不是所以肚饿父进程都有闲暇一直来照顾子进程，所以，可以使用Unix 信号。信号是一种异步通信，当进程从内核收到一个信号，可以：1. 忽略该信号，2. 执行特定操作，3. 执行默认操作。
• 信号，由一个进程发出到另一个进程，用内核做中介。信号的默认操作有：Term 进程会结束 Core 进程结束并进行核心转储（栈跟踪） Ign 进程会忽略该信号 Stop 进程会暂停 Cont 进程会继续运行。信号有：SIGHUP SIGINT SIGQUIT SIGILL SIGABRT SIGFPE SIGKILL SIGSEGV SIGPIPE SIGALRM SIGTERM SIGUSR1 SIGUSR2 SIGCHLD SIGONT SIGSTOP SIGTSTP SIGTTIN SIGTTOU 。系统调用kill sigaction signal
• 进程间通信（IPC）常用管道（单向的）和socket（双向的）。系统调用：pipe socketpair recv send.
• 守护进程在后台运行的进程，不受终端用户控制。Web 服务器就是守护进程。init 进程是内核被引导时候产生的进程，pid=1，ppid=0 是所有进程的父进程。系统调用：setsid getpgrp