day21--进程管理

今日内容

1. 什么是进程

将运行起来的程序就叫做进程

• 当程序运行为进程后,系统会为该进程分配内存,以及进程运行的身份和权限 PID 进程号等等
• 在运行过程中,系统会有各种指标来表示当前运行的状态.

2.程序与进程之间有什么区别

• 程序是数据和指令的集合,是一个静态的概念,同时程序可以长期存在系统中
• 进程是程序运行的过程,第一个动态的概念,进程是存在生命周期的概念的,也就是说进程随着程序的终止而销毁,不会永久存在系统中

3.进程的生命周期

• 生命周期就是指一个对象的生老病死.

  
  
  image.png
  
  

  PS:当父进程接收到任务调度时,会通过Fock派生子进程来处理,那么子进程会继承父进程的属性.

• 正常状态下:当父进程调用子进程去处理任务的时候,父进程只能是等待状态,只有当子进程结束任务后通知了父进程以后,由父进程来回收子进程执行务的结果,并将结果进行处理,进行下一步指令
• 非正常状态下:在子进程执行命令的过程中,父进程突然被停止,那么这些子进程都会变成僵尸进程
• 当父进程接收到任务调度时,会通过fock派生子进程,子进程会继承父进程属性
  总结:

  1.子进程在处理任务代码时,父进程进入等待状态
  2.子进程在处理任务代码后,会执行退出,然后唤醒父进程来回收子进程的资源.
  3.如果子进程在处理任务的过程中,父进程退出了,子进程没有退出,那么这些子进程就没有父进程来管理了,编程了僵尸进程

PS:每个进程都有父进程的PPID,子进程则叫PID

4.进程运行的状态指标

当程序运行起来形成进程后有两种查看方式,一种是静态查看,另一种是动态查看

[root@oldboy ~]# ps -aux
USER        PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
root          1  0.0  0.3 128284  6912 ?        Ss   08:16   0:02 /usr/lib/systemd/systemd --switched-ro
root          2  0.0  0.0      0     0 ?        S    08:16   0:00 [kthreadd]
root          3  0.0  0.0      0     0 ?        S    08:16   0:00 [ksoftirqd/0]
root          5  0.0  0.0      0     0 ?        S<   08:16   0:00 [kworker/0:0H]
root          6  0.0  0.0      0     0 ?        S    08:16   0:00 [kworker/u256:0]
root          7  0.0  0.0      0     0 ?        S    08:16   0:00 [migration/0]

状态	描述
USER	启动进程的用户
PID	进程运行的PID号
%CPU	进程占用CPU百分比
%MEM	进程占用内存百分比
VSZ	进程占用虚拟内存大小
RSS	进程占用物理内存实际大小
TTY	进程是由哪个终端运行启动的tty1,pts/0等,?表示内核程序与终端无关
STAT	进程运行过程中的状态man ps (/STATE)
TIME	进程占用CPU的总时间(为0时表示还没有超过0秒)
COMMAND	程序的运行指令,[]表示 属于内核的进程,没有[]表示用户进程

SATA的基本状态有S\Ss\Ss+\s<\S\S+\R\R+\D\T\Z等等

SATA基本状态	描述	SATA状态+符号	描述
R	进程运行	s	进程是控制进程,Ss进程的领导者,父进程
S	可中断睡眠	<	进程运行在高优先级上,S<优先级较高的进程
T	进程被暂停	N	进程运行在低优先级上,SN优先级较低的进程
D	不可中断睡眠	+	当前进程运行在前台,R+表示进程在前台运行
Z	僵尸进程	l	进程是多线程的,sl表示进程是以线程方式运行

5.如何监控进程的状态,静态PS,动态top

• 案例一,使用PS命令查看进程状态切换
  准备两台终端设备

终端一:
1.运行vim ttt
 [root@oldboy ~]# vim ttt
2.在终端2上运行PS命令
[root@oldboy ~]# ps -aux|grep ttt 
root       8511  0.2  0.2 151512  5228 pts/5    S+   16:28   0:00 vim ttt
root       8513  0.0  0.0 112708   976 pts/4    R+   16:29   0:00 grep --color=auto ttt
#S+   表示可中断睡眠在前台运行
#R+   表示进程在前台运行
3.终端1上挂起vim命令,按下:ctrl+z
4.终端2上再次执行PS
[root@oldboy ~]# ps -aux|grep ttt
root       8511  0.0  0.2 151512  5228 pts/5    T    16:28   0:00 vim ttt
root       8516  0.0  0.0 112708   976 pts/4    R+   16:36   0:00 grep --color=auto ttt
#T  表示停止状态

案例二:PS查看不可中断状态进程

1.终端一:使用tar打包文件时,可以通过终端不断查看状态
[root@oldboy ~]# tar -czf etc.tar.gz /etc/ /usr/ /var/
[root@oldboy ~]# ps aux|grep tar
root       8519 27.9  0.1 125184  2972 pts/5    S+   16:42   0:35 tar -czf etc.tar.gz /etc/ /usr/ /var/
root       8589  0.0  0.0 112708   976 pts/4    R+   16:45   0:00 grep --color=auto tar
[root@oldboy ~]# ps aux|grep tar
root       8519 27.9  0.1 125248  3096 pts/5    D+   16:42   0:35 tar -czf etc.tar.gz /etc/ /usr/ /var/
root       8591  0.0  0.0 112708   976 pts/4    R+   16:45   0:00 grep --color=auto tar

• 使用top命令动态查看当前进程状态

[root@oldboy ~]# top

image.png

任务	含义
Tasks:187 total	当前运行的进程总数
1 running	正在运行的进程总数
105 sleeping	睡眠的进程数
1 stoping	停止的进程数
0 zombie	僵尸进程数
%CPU(s):0.0 us	系统用户进程使用CPU百分比
0.0 sy	内核中的进程占用CPU百分比
0.0 ni	优先级的进程占用cpu的百分比
100.0 id	空闲CPU百分比
0.0 wa	CPU等待IO完成的时间
0.0 hi	硬中断占CPU的百分比
0.0 si	软中断,占的CPU百分比
0.0st	虚拟机占用物理CPU的时间

top常见指令

字母	含义
h	查看帮出
1	数字1显示所有CPU核心的负载
z	以高亮显示数据
b	高亮显示处于R状态的进程
M	按内存使用百分比排序输出
p	按CPU使用百分比排序输出
q	退出top

软中断和硬中断
1.什么是中断
中断是系统用来响应硬件设备请求的一种机制，它会打断进程的正常调度和执行，然后调用内核中的中断处理程序来响应设备的请求。
2..中断会带来什么问题
由于中断处理程序会打断其他进程的运行，所以，为了减少对正常进程运行调度的影响，中断处理程序就需要尽可能快地运行。
如果中断本身要做的事情不多，那么处理起来也不会有太大问题；但如果中断要处理的事情很多，中断服务程序就有可能要运行很长时间。
特别是，中断处理程序在响应中断时，还会临时关闭中断。这就会导致上一次中断处理完成之前，其他中断都不能响应，也就是说中断有可能会丢失。

• 小结:
  Linux 中的中断处理程序分为上半部和下半部：
  上半部对应硬件中断，用来快速处理中断。
  下半部对应软中断，用来异步处理上半部未完成的工作。
  Linux 中的软中断包括网络收发、定时、调度、等各种类型，可以通过查看 /proc/softirqs 来观察软中断的运行情况。

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