1-3_基本概念_程序&进程
程序
程序通常以两种面目示人。其一为源码形式，由使用编程语言（比如，C语言）写成的一系列语句组成，是人类可以阅读的文本文件。想要执行程序，则需将源码转换为第二种形式——计算机可以理解的二进制机器语言指令。（这与脚本形成了鲜明对照，脚本是包含命令的文本文件，可以有shell或其他命令解释器之类的程序直接处理。）一般认为，术语“程序”的上述两种含义几近相同，因为经过编译和链接处理，会将源码转换为语义相同的二进制机器码。
过滤器
从stdin读取输入，加以转换，再将转换后的数据输出到stdout，常常将拥有上述行为的程序称为过滤器，cat、grep、tr、sort、wc、sed、awk均在其列。
命令行参数
C语言程序可以访问命令行参数，及程序运行时在命令行中输入的内容。要访问命令行参数，程序的main（）函数需作出如下声明：
int main(int argc, char* argv[])
argc变量包含命令行参数的总个数，argv指针数组的成员指针则逐一指向每个命令行参数字符串。收个字符串argv[0]，标识程序名本身。
进程（process）
进程是正在执行的程序实例。执行程序时，内核会将程序代码载入虚拟内存，为程序变量分配空间，简历内核记账（bookkeeping）数据结构，以记录与进程有关的各种信息（比如，进程ID、用户ID、组ID以及种植状态等）。
从内核来看，进程是一个个实体，内核必须在他们之间共享各种计算机资源。对于像内存这样的受限资源来说，内核一开始会为进程分配一定数量的资源，并在进程的生命周期内，统筹该进程和整个系统对资源的需求，对这一分配进行调整。程序终止时，内核会释放所有此类资源，供其他进程重新使用。其他资源（如CPU、网络带宽等）都属于可再生资源，但必须在所有进程间平等共享。
进程的内存布局
逻辑上将一个进程划分为以下几部分（也称为段）
1、文本：程序的指令
2、数据：程序使用的静态变量
3、堆：程序可从该区域动态分配额外内存
4、栈：随函数调用、返回而增减的一片内存，用于为局部变量和函数调用链接信息分配存储空间。
创建进程和执行程序
进程可使用系统调用fork（）来创建一个新进程。调用fork（）的进程被称为父进程，新创建的进程被称为子进程。内核通过对父进程的复制来创建子进程。子进程从父进程处继承数据段、栈段以及堆段的副本后，可以修改这些内容，不会影响父进程“原版”内容。（在内存中被标记为只读的程序文本段则由父、子进程共享。）
然后，子进程要么去执行与父进程共享代码段中的另一组不同函数，或者，更为常见的情况是使用系统调用execve（）去加载并执行一个全新程序。execve（）会销毁现有的文本段、数据段、栈段及堆段，并根据新程序的代码，创建新段来替代他们。
进程ID和父进程ID
每一个进程都有一个唯一的整数型进程标识符（PID）。此外，每一个进程还具有一个父进程标识符（PPID）属性，用以标识请求内核创建自己的进程。
进程终止和终止状态
可使用以下两种方式之一来终止一个进程：
其一，进程可使用_exit()系统调用（或相关的exit()库函数），请求退出。
其二，向进程传递信号，将其“杀死”。
无论以何种方式退出，进程都会生成“终止状态”，一个非负小整数，可供父进程的wait（）系统调用检测。
在调用_exit()的情况下，进程会指明自己的终止状态。若由信号来“杀死”进程，则会根据导致进程“死亡”的信号类型来设置进程的终止状态。根据惯例，终止状态为0表示进程“功成身退”，非0则表示有错误发生。大多数shell会将前一执行程序的终止状态保存于shell变量$?中。
进程的用户和组标识符（凭证）
每个进程都有一组与之相关的用户ID（UID）和组ID（GID）。
真实用户ID和组ID：用来标识进程所属的用户和组。新进程从其父进程处继承这些ID。登录shell则会从系统密码文件的相应字段中获取其真实用户ID和组ID。
有效用户ID和组ID：进程在访问受保护资源（比如，文件和进程间通信对象）时，会使用这两个ID（并结合下述的补充组ID）来确定访问权限。一般情况下，进程的有效ID与相应的真实ID值相同。改变进程的有效ID实为一种机制，可使进程具有其他用户或组的权限。
补充组ID：用来标识进程所属的额外组。新进程从其父进程处继承补充组ID。登录shell则从系统组文件中获取其补充组ID。
特权进程
就传统意义而言，特权进程是指有效用户ID为0（超级用户）的进程。通常由内核所施加的权限限制对此类进程无效。
由某一特权进程创建的进程，也可以是特权进程。
能力
Linux把传统上赋予超级用户的权限划分为一组相互独立的单元（称之为“能力”）。每次特权操作都与特定的能力相关，仅当进程具有特定能力时，才能执行相应操作。传统意义上的超级用户进程则相应开启了所有能力。
赋予某进程部分能力，使得其既能执行某些特权级操作，又防止其执行其他特权级操作。
init进程
系统引导时，内核会创建一个名为init的特殊进程，即“所有进程之父”，该进程的相应程序文件为/sbin/init。系统的所有进程不是由init（使用fork（））“亲自”创建，就是由其后代进程创建。init进程号总为1，且总是以超级用户权限运行。
任何人（包括超级用户）都不能“杀死”init进程，只有关闭系统才能终止该进程。init的主要任务是创建并监控系统运行所需的一系列进程。
守护进程
守护进程指的是具有特殊用途的进程，系统创建和处理此类进程的方式与其他进程相同，但以下特征是其所独有的：
1、“长生不老”。守护进程通常在系统引导时启动，直至系统关闭前，会一直“健在”。
2、守护进程在后台运行，且无控制终端供其读取或写入数据。
环境列表
每个进程都有一份环境列表，即在进程用户空间内存中维护的一组环境变量。这份列表的每一元素都由一个名称及其相关值组成。由fork（）创建的新进程，会继承父进程的环境副本。这也为父子进程间通信提供了一种机制。当调用exec（）替换当前正在运行的程序时，新程序要么继承老程序的环境，要么在exec（）调用的参数中制定新环境并加以接收。
在绝大多数shell中，可使用export命令来创建环境变量（C shell使用setenv命令），例如
$ export MYVAR='Hello world'
C语言程序可使用外部变量（char **environ）来访问环境，而库函数也允许进程去获取或修改自己环境中的值。
shell定义并使用了一系列变量，供shell执行的脚本和程序访问。其中包括：变量HOME（明确定义了用户登录目录的路径名）、变量PATH（指明了用户输入命令后，shell查找与之相应程序时所搜索的目录列表）。
资源限制
每个进程都会消耗诸如打开文件、内存以及CPU时间之类的资源。使用系统调用setrlimit（），进程可为自己消耗的各类资源设定一个上线。此类资源限制的每一项均有两个相关值：软限制（soft limit）限制了进程可以消耗的资源总量，硬限制（hard limit）软限制的调整上限。非特权进程在针对特定资源调整软限制值时，可将其设置为0到相应硬限制值之间的任意值，但硬限制则只能调低，不能调高。
fork（）创建的新进程，会继承其父进程对资源限制的设置。
使用ulimit命令（在C shell中为limit）可调整shell的资源限制。shell为执行命令创建的子进程会继承上述资源设置。
