linux进程和进程优先级

进程

1.概念

担当分配系统资源(cpu时间,内存)的实体。

2.描述进程-PCB

进程的所有信息都存放在一个进程控制块的数据结构中,可以理解为进程属性的集合,Linux下PCB为:test_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[休学例子,要加图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

3.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

4.查看进程

进程信息可以通过/proc查看,如果想查看具体进程信息,如1 则/proc/1

linux进程和进程优先级_第1张图片

同样也可以使用top,ps等命令查看,top相当于windows下的任务管理器。

linux进程和进程优先级_第2张图片

 使用ps查看

5.通过系统调用获取进程提示符

1.进程(PID)

2.父进程(PPID)

linux进程和进程优先级_第3张图片

 6.fork--系统接口用来创建进程

fork运行时有两个返回值。创建成功时给父进程返回子进程的PID,给子进程返回0。通常采用if,else 进行分流。

父子代码共享,数据各自开辟空间,私有一份(采用写时拷贝

#include 
#include 
#include 
int main()
{
    int ret = fork();
    if(ret < 0)
    {
        perror("fork");
        return 1;
    }
    else if(ret == 0)
    { 
        //child
        printf("I am child : %d!, ret: %d\n", getpid(), ret);
    }else
    {     //father
            printf("I am father : %d!, ret: %d\n", getpid(), ret);
    }
    sleep(1);
    return 0;
}

7.进程状态

一个进程可以有几种状态在内核里,进程有时候也叫任务

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)

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。

8.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)没有读取到子进程退出的返回码就会产生僵尸进程。

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

#include
#include

int main()
{
    pid_t id=fork();
    if(id<0)
    {
        perror("fork");
        return 1;
    }

    else if(id > 0)
    {     //parent
        printf("parent[%d] is sleeping...\n", getpid());
        sleep(30);
    }else{
        printf("child[%d] is begin Z...\n", getpid());
        sleep(5);
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }
    return 0;
}

 上面代码创建一个僵尸进程的例子,可以在下图中看到 子进程状态从S变成Zlinux进程和进程优先级_第4张图片

僵尸进程的危害

内存泄漏、

9.孤儿进程

父进程提前退出,子进程没退出,就会变成孤儿进程

孤儿进程被1号init进程领养,当然要有init进程回收喽。

#include 
#include 
#include 
int main()
{
    pid_t id = fork();
    if(id < 0){
        perror("fork");
        return 1;
    }
    else if(id == 0){//child
        printf("I am child, pid : %d\n", getpid());
        sleep(10);
    }else{//parent
        printf("I am parent, pid: %d\n", getpid());
        sleep(3);
        exit(0);
    }
    return 0;
}
比特

linux进程和进程优先级_第5张图片

 可以看到3403号进程的父进程退出后 由1号进程领养。

进程优先级

1.概念

cpu分配资源的向后顺序,就是指进程的优先级。

优先级高的进程由优先执行权。配置进程的优先级对多任务环境的linux很有用,可以改善性能。

还可以吧进程运行在指定cpu上,吧不重要的进程安排到某个cpu,可以极大改善系统的整体性能。

2.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:

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。

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.

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