Linux进程控制
文章目录
- Linux进程控制
- Linux系统任务管理的方法
- PCB的原型
- Linux查看获取进程id的方式
- 现象解释
- Linux 进程的状态
- 首先学习查看进程状态的命令
- 常见的几种状态
- 僵尸进程的危害
- 孤儿进程：
- 进程优先级
- 概念：
- PRI and NI
- 查看进程优先级的命令
- 环境变量
- 概念
- 常见的环境变量
- 测试PATH
- 详解环境变量
- END
Linux系统任务管理的方法
在Linux中，所有执行的程序都会以进程的形式加载到内存中，进程=PCB+代码和数据，PCB里包含进程运行的各种信息
PCB的原型
Linux的内核PCB其实就是一个非常复杂的结构体，里边我们这节课只关注两个属性，pid（进程id）和ppid（父进程id）
Linux查看获取进程id的方式
pid_t pid=getpid(); //获取pid
pid_t ppid=getppid(); //获取ppid
fork(); //创建子进程
eg:
//示例代码
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
int main()
{pid_t id=fork(); if(id==0){while(1){printf("i am a child process,my pid:%d ppid:%d\n",getpid(),getppid());sleep(1);}}else{ while(1){printf("i am a parent process,my pid:%d ppid:%d\n",getpid(),getppid());sleep(1);}}return 0;
}
这个C程序运行起来是这样的结果：
现象解释
当程序执行到fork函数以后，系统会创建一个子进程，子进程和父进程暂时共享fork函数后边的代码和数据，这时候会有一个颠覆大家常识的现象，就是fork函数是有返回值的，我们创建了一个子进程，fork会对子进程返回0值，对父进程返回子进程的pid。这时候一定会想，一个变量怎么会同时赋值两个不同的值呢？
那是因为每个进程都有相同范围的地址空间，地址空间和实际物理空间地址还有一层页表的转化，地址空间指向一个页表，页表指向实际物理空间，当创建子进程时候，父子进程的地址空间是一致的，当子进程需要对程序数据进行修改或者操作的时候，子进程的页表会自动指向一块新的空间，来存放或者修改变量值。这也称为写时拷贝。这也可以解释为什么一个变量可以存在多个不同的值了
eg：
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>int main()
{int a=10;pid_t id=fork();while(1){if(id)printf("parent process:a=%d\n",a);//parent processif(id==0){a=0;printf("child process:a=%d\n",a);//child process}sleep(1);}return 0;
}
运行结果：
Linux 进程的状态
首先学习查看进程状态的命令
ps aux / ps axj
运行结果为：
常见的几种状态
R 运行状态 并不意味着在运行，也有可能在运行队列中
S 睡眠状态 意味着进程中在等待时间完成
D 磁盘休眠状态 等待IO结束
T 停止状态 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 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。
Z 僵尸状态 进程已死亡，并未被任何进程读取，就会一直存在僵尸状态，此时也是存在资源占用的，存在内存泄漏的风险
僵尸进程的危害
进程的退出状态必须被维持下去，因为他要告诉关心它的进程（父进程），你交给我的任务，我办的怎么样了。可父进程如果一直不读取，那子进程就一直处于Z状态？是的！
维护退出状态本身就是要用数据维护，也属于进程基本信息，所以保存在task_struct(PCB)中，换句话说，Z状态一直不退出，PCB一直都要维护？是的！
那一个父进程创建了很多子进程，就是不回收，是不是就会造成内存资源的浪费？是的！因为数据结构对象本身就要占用内存，想想C中定义一个结构体变量（对象），是要在内存的某个位置进行开辟空间！内存泄漏?是的！
孤儿进程：
父进程如果提前退出，那么子进程后退出，进入Z之后，那该如何处理呢？
父进程先退出，子进程就称之为“孤儿进程”
孤儿进程被1号init进程领养，当然要有init进程回收喽。
孤儿进程不会存在内存泄漏的问题，在父进程退出后，由一号进程收养，自然也包括回收。
进程优先级
概念：
1、cpu资源分配的先后顺序，就是指进程的优先权（priority）。
2、优先权高的进程有优先执行权利。配置进程优先权对多任务环境的linux很有用，可以改善系统性能。
3、还可以把进程运行到指定的CPU上，这样一来，把不重要的进程安排到某个CPU，可以大大改善系统整体性能。
在linux或者unix系统中，用ps –l命令则会类似输出以下几个内容：
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
NI ：代表这个进程的nice值
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。
查看进程优先级的命令
//top
//top后按->"r"->输入进程pid->键入修正nice值
环境变量
概念
环境变量(environment variables)一般是指在操作系统中用来指定操作系统运行环境的一些参数
如：我们在编写C/C++代码的时候，在链接的时候，从来不知道我们的所链接的动态静态库在哪里，但是照样可以链接成功，生成可执行程序，原因就是有相关环境变量帮助编译器进行查找。
环境变量通常具有某些特殊用途，还有在系统当中通常具有全局特性
常见的环境变量
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。
查看环境变量的方式：
echo $NMME//NAME:你的环境变量名称
测试PATH
eg：
#include <stdio.h>
int main()
{printf("hello world!\n");return 0;
}
- 对比./hello执行和之间hello执行
- 为什么有些指令可以直接执行，不需要带路径，而我们的二进制程序需要带路径才能执行？
- 将我们的程序所在路径加入环境变量PATH当中, export PATH=$PATH:hello程序所在路径
- 对比测试
- 还有什么方法可以不用带路径，直接就可以运行呢？
解释说明
export 是导入环境变量的作用，但是只在内存层面的，每次重启会恢复原样，要永久修改还是需要修改配置文件的
详解环境变量
每个程序都会收到一张环境表（char env[]），环境表是一个字符指针数组，每个指针指向一个以’\0’结尾的环境字符串*
通过代码获取
#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[], char *env[])
{int i = 0;for(; env[i]; i++){printf("%s\n", env[i]);}return 0;
}
环境变量特性：
环境变量通常是具有全局属性，可以被子进程继承下去
