我们工作中接触最多的就是 进程，但是我们对它又比较陌生，因为它是业务不需要关心的地方，既有的公有组件和操作系统已经对我们屏蔽了它的复杂性。然后跟它的接触时间一长，我们难免会对它产生好奇：How it works?

什么是进程

进程是 程序的实体，是系统进行 资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。每个进程都有自己唯一标识（PID），每个进程都有父进程，这些父进程也有父进程，所有进程都是init进程（PID 为 1）的子进程。

我们来直观感受下它的存在，可以说它是看不见又摸不着。

$ pstree -pinit(1)-+-init(3)---bash(4)        |-nginx(771)-+-nginx(773)        |            |-nginx(774)        |            |-nginx(776)        |            `-nginx(777)        |-php-fpm(702)-+-php-fpm(707)                       `-php-fpm(712)

进程分类

前台进程

前台进程具有控制终端，会堵塞控制终端。它的特点是：

• 可以同用户交互，但容易被意外终止；
• 有较高的响应速度，优先级别稍高；

$ php server.php startPHPServer start  [OK] # 堵塞了/_ 

通常，在控制终端使用Ctrl+C组合键，会导致前台进程终止退出。

守护进程

守护进程是一种运行在后台的特殊进程，因为它不属于任何一个终端，所以不会收到任何终端发来的任何信号。它与前台进程显著的区别是：

• 它没有控制终端，不能直接和用户交互，在后台运行；
• 它不受用户登录和注销的影响，只受开机或关机的影响，可以长期运行；

通常我们编写的程序，都需要在 后台不终止的长期运行 ，此时就可以使用守护进程。当然，我们可以在代码中调用系统函数，或者直接在启动命令后追加&操作符，如下：

$ nohup php server.php start &# &使进程脱离控制终端运行

通常&与 nohup 结合使用，忽略 SIGHUP 信号来实现一个守护进程。该方式对业务代码侵入最小，方便且成本低，常用于临时执行任务脚本的场景。

进程间通信（InterProcess Communication）

进程的用户空间是相互独立的，一般而言是不能相互访问。但很多情况下，进程间需要互相通信来进行数据传输、共享数据、通知事件、进程控制等，这就必须通过内核实现进程间通信。

进程间通信有管道、消息队列、信号、共享内存、套接字等方式，本文只介绍后 3 种。

共享内存（Shared Memory）

共享内存是一段被映射到多个进程地址空间的内存，虽然这段共享内存是由一个进程创建，但是多个进程都可以访问。如下图：

共享内存是最快的进程间通信方式，但是可能会存在竞争，因此需要加锁。Linux 支持三种共享内存：mmap、Posix、以及 System V。

套接字（Socket）

套接字是一个通信链的句柄，可以用域、端口号、协议类型来表示一个套接字，其中域分为 Internet 网络（IP 地址）和 UNIX 文件（Sock 文件）两种。当域为 Internet 网络时，通信流程如下图：

特别的是，当套接字域为 Internet 网络时，可以实现 跨主机的进程间通信。因此，若要实现跨主机进行进程间通信，则须选用套接字。

信号（Signal）

信号受事件驱动，是一种异步且最复杂的通信方式，用于通知接受进程有某个事件已经发生，因此常用于事件处理。信号的处理机制，如下图：

常用的信号值

在 Linux 系统中，可使用kill -l命令查看这 62 个信号值。其中常用值如下：

产生信号的方式

实际中，硬件或者软件中断都会触发信号，但这里只列举两种信号产生方式。

• 终端按键

• 系统调用

通过kill系统调用发送信号。例如，在 Shell 中使用kill -9发送 SIGKILL 信号。对于kill调用，需要注意以下两种特殊情况：

1、 特殊信号

可以发送编号为0的信号来 检测进程是否存活。

$pid = 577;if (posix_kill($pid, 0)) {    echo "进程存在n";} else {    echo "进程不存在n";}

2、 特殊 PID

这里的参数$pid，根据取值范围不同，含义也不同。具体如下：

• $pid > 0: 向 PID 为 $pid 的进程发送信号
• $pid = 0：向当前进程组所有进程发送信号，比较常用；
• $pid = -1：向所有进程（除 PID 为 1）发送信号（权限）；