【1++的Linux】之进程（二）

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一，进程状态

下面是Linux中的几种进程状态：

1. R—运行状态：并不意味着进程一定在运行中，也可能在运行队列中。
2. S–睡眠状态：意味着进程在等待事件完成。（可中断睡眠）
3. D–磁盘休眠状态：在这个状态的进程通常会等待io的结束（不可中断睡眠）
4. 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。
5. 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。

我们可以使用ps axj 或者ps aux来查看进程状态。

了解完上面的一些状态后，我们来了解一个特别的状态—僵尸状态。

什么是僵尸状态呢？
僵尸状态是当进程退出，父进程没有没有读到子进程退出的返回代码时就会产生僵尸进程。
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。
我们来看一个能够维持30秒僵尸进程的代码：

#include
#include
using namespace std;

void test1()
{
    int ret=fork();
    if(ret>0)
    {
        cout<<"parent"<<getpid()<<endl;
        sleep(35);
    }
    else{
        cout<<"child---Z"<<getpid()<<endl;
        sleep(5);
    }
    
}
int main()
{
    test1();
    return 0;
}

运行结果：


我们通过结果可以看到其子进程确实是僵尸进程。

僵尸进程有什么危害呢？

1. 维护退出状态本身就要用数据维护，属于进程基本信息，所以保存在task_struct中，所以，当一直是僵尸状态，那么pcb就得一直维护，导致会占用资源。
2. 会有内存泄漏。

孤儿进程

什么叫孤儿进程？
父进程退出，子进程还在就叫孤儿进程。
孤儿进程会被领养，会被一号进程领养（init—系统本身）

为什么要进行领养呢？
当孤儿进程未来想要退出时，父进程不在，需要领养进程来进行回收。

二，进程优先级

什么叫进程优先级？
cpu资源分配的先后顺序就叫做进程的优先权。

为什么要有优先级？
优先权高的进程有优先执行的权力，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。
再通俗点就是：cpu是有限的，而进程很多，因此要通过某种方式来竞争资源。

我们在环境中输入下面命令：
ps -l
我们得到以下结果：

其中UID PID PPID PRI NI分别是执行者的身份 ，这个进程的代号，其父进程的代号,优先级，nice值。
我们重点来看后两个！！！
PRI是进程的优先级，其表示该进程被cpu执行的先后顺序，其值越小，优先级越高。
那么NI是啥呢？可以将其理解为优先级的修正数值。
因此调整nice值就是调整进程的优先级。nice值的取值范围是-19 - 20。

那么如何更改nice值

可以使用top命令进行修改。其使用格式如下： 进入top后按“r”–>输入进程PID–>输入nice值。

调整已存在进程的nice：renice

renice -5 -p 5200
#PID为5200的进程nice设为-5

Linux 中查看进程的优先级

1. 使用 ps 命令查看进程优先级： ps -eo pid,ni,cmd 1 上述命令将显示进程的 PID、Nice 值（进程优先级）和命令名称。
2. 使用 top 命令查看进程优先级： top -p 1 将 替换为进程的实际进程 ID，即可显示该进程的详细信息，包括 Nice 值（PR 列）。
3. 使用 htop 命令查看进程优先级： htop 1 打开 htop 后，可以使用上下箭头键浏览进程列表，Nice 值将在 PRI 列中显示。

每次设置优先级都要从进程最开始的优先级开始设置。

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。
补充：

当A进程在运行时，那么cpu内的寄存器里一定是A的临时数据，我们将其称为A的上下文。当进行切换时，A需要带走自己的上下文，带走暂时保存的目的是：为了下次再次运行的时候能够恢复上去，按照之前的逻辑继续运行，就像没有中断一样。

三，环境变量

什么是环境变量？
环境变量一般是指：在操作系统中用来指定操作系统运行环境的一些参数。如：系统的命令可以直接运行，而我们写的程序要加路径才能运行。因为系统命令在环境变量中！！！

常见的环境变量有：
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。

在Linux安装一些软件通常要添加路径环境变量PATH.PATH环境变量通俗的讲就是把程序的路径"备案"到系统中,这样执行这些程序时就不需要输入完整路径,直接在bash输入程序名就可以执行.比如常用的ls命令就是添加好了环境变量才可以直接执行ls。

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

增添前：

将自己的程序命令路径增添环境变量后：

环境变量的组织方式：
操作系统会在内存中申请一块空间对环境变量进行存储。
环境变量存在环境表中，环境表中存的是字符指针，每个指针指向一个以’\0’结尾的字符串,由变量名+路径组成。
其结构如下图：

注意：子进程的环境变量都是从父进程中继承来的。环境变量具有全局属性。

四，获取环境变量

方法一：命令行第三个参数
我们会在某先教材上看见

这样的写法，是不是感到很奇怪，因为我们是在集成环境里写代码，没有过多接触命令行的方式来执行程序，所以不是很了解。
我们先来了解argc和argv其分别代表参数的个数和参数序列
我们来看下面的例子：

我们看到的命令的不同选项，就是用的这样的原理，来完成其不能的子功能。

我们再来看env

通过结果我们发现其可以或取到环境变量。

方法二：通过系统调用获得

运行结果：