Linux 04：进程概念

1. 操作系统(Operator System)

概念

        任何计算机系统都包含一个基本的程序集合，称为操作系统(OS)。笼统的理解，操作系统包括：

  • 内核（进程管理，内存管理，文件管理，驱动管理）。
  • 其他程序（例如函数库，shell程序等等）。

设计OS的目的

  • 与硬件交互，管理所有的软硬件资源。
  • 用户程序（应用程序）提供一个良好的执行环境。

定位

        在整个计算机软硬件架构中，操作系统的定位是：一款纯正的“搞管理”的软件。

如何理解 "管理"

  • 描述被管理对象。
  • 组织被管理对象。

系统调用和库函数概念

        在开发角度，操作系统对外会表现为一个整体，但是会暴露自己的部分接口，供上层开发使用，这部分由操作系统提供的接口，叫做系统调用。
        系统调用在使用上，功能比较基础，对用户的要求相对也比较高，所以，有心的开发者可以对部分系统调用进行适度封装，从而形成库，有了库，就很有利于更上层用户或者开发者进行二次开发。

2. 进程

基本概念

  • 课本概念：程序的一个执行实例，正在执行的程序等
  • 内核观点：担当分配系统资源（CPU时间，内存）的实体。

描述进程-PCB

  • 进程信息被放在一个叫做进程控制块的数据结构中，可以理解为进程属性的集合。
  • 课本上称之为PCB（process control block），Linux操作系统下的PCB是: task_struct

task_struct是PCB的一种

  • 在Linux中描述进程的结构体叫做task_struct。
  •  task_struct是Linux内核的一种数据结构，它会被装载到RAM(内存)里并且包含着进程的信息。

task_ struct内容分类

  • 标示符: 描述本进程的唯一标示符，用来区别其他进程。
  • 状态: 任务状态，退出代码，退出信号等。
  • 优先级: 相对于其他进程的优先级。
  • 程序计数器: 程序中即将被执行的下一条指令的地址。
  • 内存指针: 包括程序代码和进程相关数据的指针，还有和其他进程共享的内存块的指针
  • 上下文数据: 进程执行时处理器的寄存器中的数据[CPU，寄存器]。
  • I／O状态信息: 包括显示的I/O请求,分配给进程的I／O设备和被进程使用的文件列表。
  • 记账信息: 可能包括处理器时间总和，使用的时钟数总和，时间限制，记账号等。
  • 其他信息

组织进程

        可以在内核源代码里找到它。所有运行在系统里的进程都以task_struct链表的形式存在内核里。

查看进程

        进程的信息可以通过 /proc 系统文件夹查看。
        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。

通过系统调用获取进程标示符

  • 进程id（PID）
  • 父进程id（PPID）

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

int main() {

        printf("pid: %d\n", getpid());

        printf("ppid: %d\n", getppid());
        return 0;
}

通过系统调用创建进程-fork初识

  • fork有两个返回值。
  • 父子进程代码共享，数据各自开辟空间，私有一份（采用写时拷贝）。
  • fork 之后通常要用 if 进行分流。
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int main()
{int ret = fork();if(ret < 0){perror("fork");return 1;
}
else if(ret == 0){ //childprintf("I am child : %d!, ret: %d\n", getpid(), ret);
}else{ //fatherprintf("I am father : %d!, ret: %d\n", getpid(), ret);
}sleep(1);return 0;
}

3. 进程状态

进程状态查看

ps aux / ps axj 命令

  • 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。

Z(zombie)-僵尸进程

  • 僵死状态（Zombies）是一个比较特殊的状态。当进程退出并且父进程（使用wait()系统调用,后面讲）没有读取到子进程退出的返回代码时就会产生僵死(尸)进程
  • 僵死进程会以终止状态保持在进程表中，并且会一直在等待父进程读取退出状态代码。
  • 所以，只要子进程退出，父进程还在运行，但父进程没有读取子进程状态，子进程进入Z状态
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{pid_t id = fork();if(id < 0){perror("fork");return 1;}else if(id > 0){ //parentprintf("parent[%d] is sleeping...\n", getpid());sleep(30);}else{printf("child[%d] is begin Z...\n", getpid());sleep(5);exit(EXIT_SUCCESS);}return 0;
}

        有兴趣可以用这一段代码，观察一下僵尸进程的产生。

 僵尸进程危害

  • 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。
  • 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。
  • 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。

孤儿进程

  • 父进程先退出，子进程就称之为“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？
  • 孤儿进程被1号init进程领养，最后要由init进程回收。
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{pid_t id = fork();if(id < 0){perror("fork");return 1;}else if(id == 0){//childprintf("I am child, pid : %d\n", getpid());sleep(10);}else{//parentprintf("I am parent, pid: %d\n", getpid());sleep(3);exit(0);}return 0;
}

        有兴趣可以用这一段代码，观察一下孤儿进程的产生（子进程ppid的变化）。

4. 进程优先级

基本概念

  • cpu资源分配的先后顺序，就是指进程的优先权（priority）。
  • 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。
  • 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。

查看系统进程

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：

我们很容易注意到其中的几个重要信息，有下：

  • 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 和 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）

用top命令更改已存在进程的nice：

  • 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。

5. 环境变量

基本概念

  • 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。

 查看环境变量方法

echo $NAME  //NAME:你的环境变量名称

 和环境变量相关的命令

  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。

环境变量的组织方式

        每个程序都会收到一张环境表，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。

通过代码如何获取环境变量

  • 命令行第三个参数
#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;
}
  • 通过第三方变量environ获取
#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{extern char **environ;int i = 0;for(; environ[i]; i++){printf("%s\n", environ[i]);}return 0;
}

        libc中定义的全局变量environ指向环境变量表,environ没有包含在任何头文件中,所以在使用时 要用extern声明。

  • 通过系统调用获取或设置环境变量。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{printf("%s\n", getenv("PATH"));return 0;
}

        常用getenv和putenv函数来访问特定的环境变量。

环境变量通常是具有全局属性的

  • 环境变量通常具有全局属性，可以被子进程继承下去。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{char * env = getenv("MYENV");if(env){printf("%s\n", env);}return 0;
}

         直接查看，发现没有结果，说明该环境变量根本不存在

  • 导出环境变量

export MYENV="hello world"

  • 再次运行程序，发现结果有了！说明：环境变量是可以被子进程继承下去的！

提示：为什么上述实验能证明环境变量通常具有全局属性，可以被子进程继承下去？

        因为当我们打开Linux时，我们输入的命令能被执行是因为我们一开始启动了bash进程，一个命令行解释器，我们通过bash打开的进程都是bash的子进程，当我们在bash命令行中输入“export MYENV="hello world""，就是往bash的环境变量中添加了自定义的环境变量，最终证明上述结果与结论。

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.mzph.cn/pingmian/45533.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

微信小程序毕业设计-高校校园交友系统项目开发实战(附源码+论文)

微信小程序毕业设计-高校校园交友系统项目开发实战(附源码+论文)

大家好&#xff01;我是程序猿老A&#xff0c;感谢您阅读本文&#xff0c;欢迎一键三连哦。 &#x1f49e;当前专栏&#xff1a;微信小程序毕业设计 精彩专栏推荐&#x1f447;&#x1f3fb;&#x1f447;&#x1f3fb;&#x1f447;&#x1f3fb; &#x1f380; Python毕业设计…
阅读更多...
仕考网：公务员考试面试时间一般多长?

仕考网：公务员考试面试时间一般多长?

公务员考试主要分为笔试与面试两个阶段&#xff0c;其中面试是笔试通过的下一关&#xff0c;面试的具体安排通常由相关考试机构或招录单位负责发布并通知考生。 公务员面试的持续时间一般在30分钟至1小时之间&#xff0c;具体时长可能因地区和招录单位的不同而有所变化。常见的…
阅读更多...
分布式锁理解

分布式锁理解

介绍分布式锁&#xff0c;我觉得从项目的背景入手把 在伙伴匹配系统中&#xff0c;我创建了一个定时任务&#xff0c;做为缓存预热的手段 这个具体原因在Redis-CSDN博客 接下来切入正题&#xff1a; 想象每个服务器都有一个定时任务&#xff0c;都要对数据库或者缓存进行操…
阅读更多...
Coze触发器：触发任务的Python接口源码

Coze触发器：触发任务的Python接口源码

文章目录 📖 介绍 📖🏡 演示环境 🏡📒 Coze触发器 📒📝 触发器接口源码⚓️ 相关链接 ⚓️📖 介绍 📖 自动化，一个在现代软件开发中不可或缺的概念，它让我们的生活和工作变得更加高效。Coze也支持定时任务/触发任务，通过触发器，我们可以更自由的控制Bot去…
阅读更多...
【cocos creator】2.x，伪3d拖拽，45度视角，60度视角，房屋装扮

【cocos creator】2.x，伪3d拖拽，45度视角，60度视角，房屋装扮

伪3d拖拽&#xff0c;45度视角,60度视角 工程下载&#xff1a;&#xff08;待审核&#xff09; https://download.csdn.net/download/K86338236/89530812 dragItem2.t s import mapCreat2 from "./mapCreat2";const { ccclass, property } cc._decorator; /*** 拖拽…
阅读更多...
【web]-信息收集-空白页面

【web]-信息收集-空白页面

打开是一张图 查看源码&#xff0c;发现就一个链接是有用信息&#xff0c;用目录扫描工具&#xff0c;没有发现有价值的信息。 F12&#xff0c;查看请求和相应信息&#xff0c;在响应头中发现了信息。 还有一个小技巧&#xff1a;点击手机图标&#xff0c;可以切换到手机模式中…
阅读更多...
Spring相关的面试题

Spring相关的面试题

1、spring中bean的生命周期 spring bean的生命周期主要分为三大类 &#xff0c;分别是创建-》使用-〉销毁。 在三大类下面又可以分为5个小类。分别是 实列化-〉初始化-》组册destruction回调-〉使用-〉销毁 这这其中 初始化也可以细分为 设置属性值&#xff0c;前置处理&#…
阅读更多...
UDP协议介绍和作用

UDP协议介绍和作用

什么是UDP? UDP是User Datagram Protocol的简称&#xff0c;中文名是用户数据报协议&#xff0c;是OSI参考模型中的传输层协议&#xff0c;它是一种无连接的传输层协议&#xff0c;提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。 UDP的正式规范是IETF RFC768。UDP在IP报文的协议号是…
阅读更多...
手撸俄罗斯方块（四）——渲染与交互

手撸俄罗斯方块（四）——渲染与交互

手撸俄罗斯方块&#xff08;四&#xff09;——渲染与交互 如何渲染游戏界面 我们知道&#xff0c;当我们看到页面先呈现图像时&#xff0c;实际上看到的是一张图片&#xff0c;多张图片按照一定的刷新频率进行切换&#xff0c;则变成了动态的视频。当刷新频率超过24Hz时&…
阅读更多...
DWG文件发布至IIS后无法下载和预览解决办法

DWG文件发布至IIS后无法下载和预览解决办法

问题描述 DWG文件发布至IIS后无法下载和预览 原因分析&#xff1a; iis里面需要添加扩展 解决方案&#xff1a; 在服务器端IS属性的HTTP头下的MIME内容中添加扩展名“.dwg” MIME类型填入application/acad
阅读更多...
29.PLL（锁相环）-IP核的调用

29.PLL（锁相环）-IP核的调用

&#xff08;1&#xff09;PLL IP核的简介&#xff1a; Phase Locked Loop&#xff0c;即锁相环&#xff0c;是最常用的IP核之一&#xff0c;其性能强大&#xff0c;可以对输入到FPGA的时钟信号进行任意分频、倍频、相位调整、占空比调整&#xff0c;从而输出一个期望时钟。锁相…
阅读更多...
JVM学习（day1）

JVM学习（day1）

JVM 运行时数据区 线程共享&#xff1a;方法区、堆 线程独享&#xff08;与个体“同生共死”&#xff09;&#xff1a;虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器 程序计数器 作用&#xff1a;记录下次要执行的代码行的行号 特点&#xff1a;为一个没有OOM&#xff08;内存溢出&a…
阅读更多...
C语言：指针详解（4）

C语言：指针详解（4）

作者本人由于大一下学期事情繁多&#xff0c;大部分时间都在备赛&#xff0c;没有时间进行博客撰写&#xff0c;如今已经到了暑假时间&#xff0c;作者将抓紧每一天的时间进行编程语言的学习&#xff0c;由于目前作者已经进行到了C的学习&#xff0c;C语言阶段的学习与初阶数据…
阅读更多...
Tensorflow入门实战 T08-Vgg16网络进行猫狗识别

Tensorflow入门实战 T08-Vgg16网络进行猫狗识别

目录 1、前言 2、代码 3、运行结果 4、反思 本文为&#x1f517;365天深度学习训练营 中的学习记录博客&#x1f356; 原作者&#xff1a;K同学啊 | 接辅导、项目定制 1、前言 本周学习内容为&#xff0c;采用自己设置的vgg-16网络进行猫狗识别&#xff0c;并非官网提供的…
阅读更多...
【公益案例展】亚运天穹——践行亚运理念，筑牢安全防线

【公益案例展】亚运天穹——践行亚运理念，筑牢安全防线

‍ 安恒信息公益案例 本项目案例由安恒信息投递并参与数据猿与上海大数据联盟联合推出的 #榜样的力量# 《2024中国数据智能产业最具社会责任感企业》榜单/奖项”评选。 大数据产业创新服务媒体 ——聚焦数据 改变商业 杭州第19届亚运会是中国第三次举办亚洲最高规格的国际综合…
阅读更多...
217.贪心算法：加油站(力扣)

217.贪心算法：加油站(力扣)

代码解决 class Solution { public:int canCompleteCircuit(vector<int>& gas, vector<int>& cost) {int curtotol 0; // 当前累积油量int tatol 0; // 总的油量减去总的花费油量int start 0; // 起始加油站的索引// 遍历所有加油站for (int i 0; i &…
阅读更多...
5款文案生成神器，自动一键生成原创文案

5款文案生成神器，自动一键生成原创文案

文案在我们的生活中随处可见&#xff0c;好的文案内容不仅可以为企业带来销售转化&#xff0c;而且还能提升品牌的影响力&#xff0c;因此文案的重要性可想而知&#xff0c;对于文案创作者来说&#xff0c;写作好的文案不是轻松容易的事&#xff0c;但如果把这个任务交给文案生…
阅读更多...
Python中的null是什么？

Python中的null是什么？

在知乎上遇到一个问题&#xff0c;说&#xff1a;计算机中的「null」怎么读&#xff1f; null正确的发音是/n^l/&#xff0c;有点类似四声‘纳儿’&#xff0c;在计算机中null是一种类型&#xff0c;代表空字符&#xff0c;没有与任何一个值绑定并且存储空间也没有存储值。 P…
阅读更多...
MySQL CONCAT函数的简单使用

MySQL CONCAT函数的简单使用

CONCAT函数用于将mysql中查询多列的值拼成一列显示&#xff0c; 使用示例&#xff1a; SELECT CONCAT(attr_name,"&#xff1a;",attr_value) FROM pms_sku_sale_attr_value WHERE sku_id1; 上面SQL语句使用CONCAT函数将attr_name、attr_value两列的值拼成一列&am…
阅读更多...
动态sql 单选变多选

动态sql 单选变多选

实体类 添加数组存储值 private ArrayList tssjfjList; <!-- <if test"tssjfj ! null and tssjfj ! ">and tssjfj #{tssjfj}</if>--><if test"tssjfjList ! null and tssjfjList.size() > 0">AND tssjfj IN<fo…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023