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对话 UNIX，第 8 部分: UNIX 进程

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在最近的街头游乐会上 ， 有一个单人乐队让我很是着迷 。的确 ， 这让我很开心 ， 还给我留下了深刻印象 。这个单人乐队的唯一成员利用嘴、大腿、膝盖和脚分别控制口琴、五弦琴、钹和脚鼓 ， 生动地演奏了齐柏林飞船乐队的《天堂的阶梯》 ， 他演奏的贝多芬《第五交响曲》也颇为动人 。和他相比 ， 我能一边拍脑袋一边摸肚子就觉得很不错了 。（或者是一边拍肚子一边摸脑袋 。）
对您来说 ， 幸运的是 ， Unix?操作系统更像是那个单人乐队 ， 而不是像我这个笨手笨脚的专栏作家 。UNIX 特别擅长同时处理多个任务 ， 并安排它们访问系统中的有限资源（内存、设备和 CPU） 。打个比方 ， UNIX 可以一边散步 ， 一边嚼口香糖 。
这个月我们研究的内容要比平常更深入一些 ， 我们会看看 UNIX 是如何同时做这么多事的 。这次我们还会探索 shell 的内部 ， 了解工作控制命令 ， 如 Ctrl C（终止）和 Ctrl Z（挂起）是怎样实现的 。
一个真正的多任务系统
在 UNIX（以及大多数现代操作系统 ， 包括 Microsoft?Windowsac OS X、FreeBSD 和 Linux┲校扛黾扑闳挝穸际怯梢桓鼋瘫硎镜摹NIX 似乎能同时运行很多任务 ， 这是因为每个进程都会轮流（从概念上来讲）分到一小片 CPU 时间 。
一个进程就像一个容器 ， 它与某个正在运行的应用程序、环境变量、应用程序的输入和输出 ， 以及进程的状态（包括其优先级和累计资源使用情况）捆绑在一起 。图 1 显示了一个进程 。
图 1. UNIX 进程的概念化模型
为了便于理解 ， 您可以把一个进程想像成一个独立的国家 ， 有边界、资源 ， 还有国民生产总值 。
每个进程还有一个所有者 。一般来说 ， 您启动的任务（如您的 shell 和命令）的所有者就是您 。系统服务的所有者可能是特殊用户或超级用户 root 。例如 ， 为了增强安全性 ， Apache HTTP Server 的所有者一般是一个名为 www 的专用用户 ， 该用户能提供 Web 服务器所需的的文件访问权限 ， 但不包含其他权限 。
进程的所有权可能会改变 ， 但必须严格保持其独占性 。一个进程在任何时候都只能有一个所有者 。
最后 ， 每个进程都具有权限 。一般来说 ， 进程的权限与其所有者的权限是相称的 。（例如 ， 如果您无法在命令行 Shell 中访问某个特定文件 ， 则您从 Shell 中启动的程序也会继承同样的限制 。）这一继承规则有一个例外情况 ， 即应用程序启用了特殊的 setuid 或 setgid 位 ， 如 ls 显示的那样 ， 在此情况下 ， 某个进程可能会获得比其所有者更高的权限 。
setuid 位可以使用 chmod u s 进行设置 。setuid 的权限如下所示：
$ ls -l /usr/bin/top
-rwsr-xr-x 1 root　wheel 83088 Mar 20　2005 topsetgid 位可以使用 chmod g s 设置：
$ ls -l /usr/bin/top
-r-xr-sr-x1 root　tty　19388 Mar 20　2005 /usr/bin/wall一个 setuid 进程（如启动 top）是用拥有该文件的用户权限运行的 。因此 ， 当您运行 top 时 ， 您的权限会被提升 ， 与 root 的权限等同 。类似地 ， 一个 setgid 进程是用与文件的组所有者相关联的权限运行的 。
例如 ， 在 Mac OS X 中 ， wall 工具（“write all的缩写 ， 因其会将某个消息写入所有物理或虚拟终端设备而得名）的 setgid 被设为tty（如上所示） 。当您登录并分配到一个用来键入的终端设备（该终端成为 Shell 的标准输入）时 ， 您将被指定为该设备的所有者 ， 而 tty 成为组所有者 。因为 wall 是以组 tty 的权限运行的 ， 所以它可以打开和写入所有终端 。
获取列表
就像所有其他系统资源一样 ， 您的 Unix 有一个有限但十分庞大的进程池（实际上 ， 系统中的进程几乎用之不尽） 。每个新任务（如启动 vi 或运行 xclock）都会立即从池中分配到一个进程 。在 UNIX 系统中 ， 您可以使用 ps 命令 ， 查看一个或多个进程 。

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