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[系统运维]4.linux进程

想了解进程,要先了解操作系统(用来管理计算机的软硬件,为了更好的使用),要知道绝大多数电脑是满足冯诺依曼体系结构的,进程是执行的程序。

冯诺依曼体系组成

?五大控制单元? ?输入设备 存储器? 输出设备? 运算器? 控制器

操作系统:用来管理计算机的软硬件

如何理解管理呢?

可分为两步,一.描述被管理对象

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?二.组织被管理对象

那如何描述与组织呢?

1.描述:用struct结构体描述。

2.组织:用链表或其他数据结构进行组织。

系统调用和库函数有什么关系呢?

用户使用操作系统暴露的接口开发使用,系统调用适度封装形成了库,库函数是系统调用的产物。

?什么是进程呢?是内存中被触发的的程序。这也是我们上文提到冯诺依曼体系的原因。

PCB是进程控制块,本质上是一种数据结构,Linux中名为struct task_struct,用来描述进程的信息。

组织进程则是用数组或者链表等形式来处理一个个进程控制块(PCB)。

ls /proc 是查看进程

?ps aux和top命令

ps aux 查看静态信息

第一行对应意义

USER:启动该进程的用户账号名称;

PID:该进程在系统中的数字 ID 号,在当前系统中是唯一的;

%CPU:CPU占用的百分比;

%MEM:内存占用的百分比;

VSZ:占用虚拟内存(swap 空间)的大小;

RSS:占用常驻内存(物理内存)的大小;

TTY:表明该进程在哪个终端上运行。“ ?” 表示未知或不需要终端;

STAT:显示进程当前的状态,S(休眠)、R(运行)、Z(僵死)、<(高优先级)、N(低优先级)、s(父进程)、+(前台进程);

START:启动该进程的时间;

TIME:该进程占用的CPU时间;

COMMAND:启动该进程的命令的名称;

top? 查看动态信息

?创建进程? ? fork? ? 根据父进程信息创建一个子进程(PCB)从已存在进程中创建一个新进程。新进程为子进程,而原进程为父进程。

还要了解进程处于什么样的状态,分为入下几类

R运行状态(running): 并不意味着进程一定在运行中,它表明进程要么是在运行中要么在运行队列里。
S睡眠状态(sleeping): 意味着进程在等待事件完成(这里的睡眠有时候也叫做可中断睡眠(interruptible sleep))。

D磁盘休眠状态(Disk sleep)有时候也叫不可中断睡眠状态(uninterruptible sleep),在这个状态的进程通常会等待IO的结束。
T停止状态(stopped): 可以通过发送 SIGSTOP 信号给进程来停止(T)进程。这个被暂停的进程可以通过发送 SIGCONT 信号让进程继续运行。
X死亡状态(dead):这个状态只是一个返回状态,你不会在任务列表里看到这个状态。

我们还要了解僵尸进程的概念,什么是僵尸进程

当子进程退出,而父进程没有接收到子进程退出的返回值,那么子进程就是僵尸进程。

僵尸进程有危害?会占用浪费内存资源,可能造成空间浪费。严重导致内存泄露

了解了僵尸进程后,如果情况相反呢?

父进程先退出,这就是孤儿进程,父进程退出后,孤儿进程被1号init进程领养

查看系统进程 ps -l

UID : 代表执行者的身份
PID : 代表这个进程的代号
PPID :代表这个进程是由哪个进程发展衍生而来的,亦即父进程的代号
PRI :代表这个进程可被执行的优先级,其值越小越早被执行(进程的优先级)
NI :代表这个进程的nice值(取值范围是-20至19),用来修正进程的优先级。

进程的优先级决定了进程的执行

PRI(新) = PRI(旧) + NI

那么如何改变nice值呢?

就要用到上边讲的top了

进入top后按“r”–>输入进程PID–>输入nice值

进程之间的属性

竞争性: 系统进程数目众多,而CPU资源只有少量,甚至1个,所以进程之间是具有竞争属性的。为了高
效完成任务,更合理竞争相关资源,便具有了优先级
独立性: 多进程运行,需要独享各种资源,多进程运行期间互不干扰
并行: 多个进程在多个CPU下分别,同时进行运行,这称之为并行
并发: 多个进程在一个CPU下采用进程切换的方式,在一段时间之内,让多个进程都得以推进,称之为并发

环境变量:操作系统运行环境的一些参数。常用的有,

PATH : 指定命令的搜索路径
HOME : 指定用户的主工作目录(即用户登陆到Linux系统中时,默认的目录)
SHELL : 当前Shell,它的值通常是/bin/bash。

那如何查看环境变量呢?

用echo $NAME //NAME:你的环境变量名称

环境变量相关命令

1. echo: 显示某个环境变量值
2. export: 设置一个新的环境变量
3. env: 显示所有环境变量
4. unset: 清除环境变量
5. set: 显示本地定义的shell变量和环境变量

获取环境变量 : printf("%s\n", getenv("PATH"));

程序地址空间

程序地址空间是虚拟空间,保护实际空间

再次认识进程创建fork

从已存在进程中创建一个新进程。新进程为子进程,而原进程为父进程。

通过内核空间开辟进程,复制父进程参数,fork有两个返回值,子进程返回值为0,父进程返回值为子进程pid。

接下来我们来认识写时拷贝,是等到修改数据时才真正分配内存空间,之前共用物理内存页。

进程退出有三种场景

1.代码运行完毕,结果正确
2.代码运行完毕,结果不正确
3.代码异常终止

_exit函数? VS? exit函数

前者是直接结束进程,后者在调用exit之前,还做了其他工作:
1. 执行用户通过 atexit或on_exit定义的清理函数。
2. 关闭所有打开的流,所有的缓存数据均被写入
3. 调用_exit

而return和exit有什么区别呢?

return n等同于执行exit(n),因为调用main的运行时函数会将main的返回值当做 exit的参数。

进程等待 wait

成功返回被等待进程pid,失败返回-1。


东西有点多,未完待续.......

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加:2021-09-29 10:44:28  更:2021-09-29 10:45:06 
 
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