[系统运维] Linux 进程概念

1. 进程的信息可以通过 /proc 系统文件夹查看

proc：内存文件系统(当前系统实时的进程信息)

2. 大多数进程信息同样可以使用top和ps这些用户级工具来获取

ps axj ?-- 查看进程最常用的 ?
a（all）x（差不多就是显示模板样式） j（job）

ps axj | grep ‘mytest’ | grep -v grep
grep -v （reverse） xxx ?有xxx的都不匹配出来

通过系统调用创建进程 - fork

在fork之前，先说明什么是系统调用

首先OS为什么要给我们提供服务？因为设计出来就是为了给我们提供服务的（废话文学属于是），但是我们调用printf或者是cout向显示器去打印数据的时候，显示器是硬件，我们自己有权限去直接写进数据去硬件吗？那自然是没有的，所以我们就需要OS提供的接口，操作系统是通过系统调用，对外提供服务的！Linux操作系统是用C语言写的，这里所谓的“接口”，本质就是C函数， 也就是说我们的系统调用，就是调用了操作系统提供的C函数。

PS：Windows和Linux的系统接口是不一样的（比如工商银行和农业银行），但是我们调用的函数却是一样的？这就是很像多态，这也是平常说的代码的跨平台性。

再次回来，我们自己写的代码运行就是一个进程，那别人写的当然也是！

比如 ls pwd chgrp rm mkdir ....

所有的指令都是一个进程！
在 ?/usr/bin/ ?里面

查看当前所有进程信息

?然后我们发现了一个叫做pid的东西，这个就是进程id，相当于我们的学生证一样

man 2 getpid

?现在我们的程序运行起来了，并且有唯一标识pid

ppid就是当前进程的父进程的pid

我们来看看他的父进程的pid

?然后我们看一下26840是谁

?发现是bash，直接说结论了，几乎我们在命令上所执行的所有的指令（你的cmd），都是bash的子进程！

现在我们来创建子进程 -- fork（）

父进程返回子进程的pid，给子进程返回0，这是因为我们只需要知道子进程创建成功没有，对于父进程的pid我们没有必要知道，因为子进程的pcb里面有记录，找到成本低（getppid（））

fork之后，父子进程会共享代码，一般都会执行后续代码，fork之后父子进程返回值不同，可以通过不同的返回值，判断让父子执行不同的代码块！

因为fork之后是代码共享，所有会有两个返回值，对于子进程pcb的数据基本上是父进程那继承下来的，子进程的代码是和父进程执行同样的代码，也就是说

父子进程代码共享，数据独立（这个后面讲）。

如何杀死一个进程

1. 直接等他执行完毕

2.?kill -9（信号量，后面讲） 4257(pid)

进程状态

看看Linux内核源代码怎么说

为了弄明白正在运行的进程是什么意思，我们需要知道进程的不同状态。一个进程可以有几个状态（在 Linux内核里，进程有时候也叫做任务）。

下面的状态在 kernel 源代码里定义：

/*
* The task state array is a strange "bitmap" of
* reasons to sleep. Thus "running" is zero, and
* you can test for combinations of others with
* simple bit tests.
*/
static const char * const task_state_array[] = {
"R (running)", /* 0 */
"S (sleeping)", /* 1 */
"D (disk sleep)", /* 2 */
"T (stopped)", /* 4 */
"t (tracing stop)", /* 8 */
"X (dead)", /* 16 */
"Z (zombie)", /* 32 */
};

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

运行态

就是在运行或者在runqueue里面排队，都是叫做进程运行，代表着已经准备好了，随时可以调度。

终止态

该进程还在！，只不过是永远不运行了，随时等待被释放！

为什么还在是因为OS一定有时间里面进行释放。

进程阻塞

进程等待某种资源（非CPU），资源没有就绪的时候，进程需要在该资源的等待队列中进行排队，此时进程的代码没有运行，进程所处的状态叫做阻塞。

进程挂起

因短期不会被调度，所有只留PCB，代码和数据放回到磁盘（swap分区，操作系统管理的，临时做数据存储的），以此达到增加内存空间的目的。
PS：swap分区可以去查一下

（操作系统帮我们进行数据的辗转腾挪）

对于Linux下进程状态的再讲解

/*
* The task state array is a strange "bitmap" of
* reasons to sleep. Thus "running" is zero, and
* you can test for combinations of others with
* simple bit tests.
*/
static const char * const task_state_array[] = {
"R (running)", /* 0 */
"S (sleeping)", /* 1 */
"D (disk sleep)", /* 2 */
"T (stopped)", /* 4 */
"t (tracing stop)", /* 8 */
"X (dead)", /* 16 */
"Z (zombie)", /* 32 */
};

R and S D

R就是运行态，S D 都是阻塞，一个是可中断S，一个是不可中断D，一般而言，Linux中我们等待的是磁盘资源，我们进程所处的状态就是D，因为怕OS进行中断后丢失数据！（服务器压力过大，OS是会终止用户进程的！）

X dead

就是死亡状态

Z zombie?僵尸状态

模拟僵尸进程

如果创建子进程，子进程退出了，父进程不退出，也不等待子进程，子进程退出后所处的状态就是Z。它不会自动退出释放所有资源，也不会被kill命令再次杀死。避免僵尸进程的产生采用进程等待(wait/waitpid)方式完成。

长时间Z有什么问题

如果没有人回收子进程的僵尸，该状态就会一直维护！该进程等待pcb就不会释放，就会产生内存泄露！一般要求父进程进行回收。

对于父进程回收，那为什么父进程退出没有Z而是直接没有了呢？

是因为父进程也是别人的儿子，就是bash去回收的！我们现在能看到我们自己的子进程的Z是因为我们写的代码里面没有去回收，后面讲。

孤儿进程

如果父进程提前退出，子进程还在运行，子进程会被1号进程领养！这个1号进程就是操作系统！孤儿进程运行在系统后台。

孤儿进程的产生一般都会带有目的性，比如我们需要一个程序运行在后台，或者我们不想一个进程退出后成为僵尸进程之类的需要。

守护进程&精灵进程

这两种是同一种进程的不同翻译，是特殊的孤儿进程，不但运行在后台，最主要的是脱离了与终端和登录会话的所有联系，也就是默默的运行在后台不想受到任何影响。精灵进程其实和守护进程是一样的，不同的翻译叫法而已，它的父进程是1号进程，退出后不会成为僵尸进程。

PS：

状态后面跟+号说明是前台进程，可以Ctrl+C 杀掉，但是没有+号就是后台进程，Ctrl+C杀不到，我们可以kill 9 n 杀掉

T and t

都是暂停的功能，比如追剧的暂停等，这两个其实是一样的，唯一的区别就是进程被调试的时候，遇到断点所处的状态，就是t。

进程优先级

首先优先级和权限的理解

权限是能不能的问题

优先级是能，然后是先后的问题

然后是为什么会存在优先级？
是因为资源不够，进程要竞争资源

PRI and NI

PRI也还是比较好理解的，即进程的优先级，或者通俗点说就是程序被CPU执行的先后顺序，此值越小进程的优先级别越高
那NI呢?就是我们所要说的nice值了，其表示进程可被执行的优先级的修正数值
PRI值越小越快被执行，那么加入nice值后，将会使得PRI变为：PRI(new)=PRI(old)+nice
这样，当nice值为负值的时候，那么该程序将会优先级值将变小，即其优先级会变高，则其越快被执行
所以，调整进程优先级，在Linux下，就是调整进程nice值
nice其取值范围是-20至19，一共40个级别

PRI vs NI

需要强调一点的是，进程的nice值不是进程的优先级，他们不是一个概念，但是进程nice值会影响到进程的优先级变化。
可以理解nice值是进程优先级的修正修正数据

查看进程优先级的命令

top，进入top后按“r”–>输入进程PID–>输入nice值

其他概念

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

[系统运维]Linux 进程概念

冯诺依曼体系结构

操作系统(Operator System)

进程

首先什么是进程？

下面有三个理解 OS 和进程的示例

查看进程