Linux进程介绍-KeepStudy

Linux进程介绍

## 进程、线程、协程概念
- **进程（process）：**，正在运行中的程序的一个副本。进程包括：一段可执行程序代码），打开的文件、挂起的信号、内核内部数据、处理器状态、地址空间及一个或多个执行线程、存放全局变量的数据段。进程的另一个名字是任务（task)。Linux内核通常也把进程叫任务。

- **线程（thread）：**是进程中活动的对象。每个线程都有一个独立的程序计数器、进程栈、一组进程寄存器。内核调度的对象是线程，而非进程。

- **协程：**一个协程就相当于一个函数。

- **进程、线程、协程的区别：**
1.线程是程序执行的最小单位，进程是操作系统分配资源的最小单位；
2.一个进程由一个或多个线程组成，线程是一个进程中代码的不同执行路线。线程是程序执行的最小单位。
3.进程之间相互独立，但同一进程下的各个线程之间共享程序的内存空间

## 进程的生命周期
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1.当父进程接收到任务调度时，会通过fork派生子进程来处理，那么子进程会集成父进程的衣钵。
2.子进程在处理任务代码时，父进程会进入等待的状态...
3.如果子进程在处理任务过程中，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，就变成了僵尸进程。
4.每个进程都会有自己的PID号，（process id）子进程则PPID

## 进程状态
![](/uploads/20221108/2022110814313413513.png)
进程描述符（task_struct）的state域描述了进程的当前状态。每个进程处于这5中状态中的一种。
- **TASK_RUNNING（运行）：**进程是可执行的；或正在执行，或在运行队列中等待执行（就绪）。
- **TASK_INTERRUPTIBLE（可中断）：**进程正在睡眠（阻塞），等待某些条件达成。一旦达成，内核就会把进程置为运行。进程会因为接收到信号而被提前唤醒并投入运行。
- **TASK_UNINTERRUPTIBLE（不可中断）：**除不会因为接收到信号而被唤醒，从而投入运行外，其他与可中断状态相同。通常用于进程必须在等待时不受干扰，或等待时间很快就会出现。
- **TASK_ZOMBIE（僵死）：**进程已经终止，但父进程尚未调用wait4()系统调用，资源尚未被回收。
- **TASK_STOPPED（停止）：**进程停止执行；没有投入运行，也不能投入运行。通常这种状态发生在接收到信号SIGSTOP、SIGTSTP、SIGTTIN、SIGTTOU等信号的时候。此外，调试期间接收到任何信号，都会使进程进入这种状态。

## 进程的结构
每个进程都包括5种不同的数据段
- **代码段：**存放可执行文件的操作指令
- **数据段：**存放初始化了的全局变量
- **BSS段：**存放未初始化的全局变量 #Block Started by Symbol”的缩写,意为“以符号开始的块
- **栈：**存放临时变量（比如函数里面使用的变量） #先进后出  队列就是先进先出
- **堆：**存放数组、对象

## 进程分类
- 操作系统分类：
协作式多任务：一个任务得到cpu后，只有它主动放弃cpu，其他进程才能使用
抢占式多任务：CPU的控制权由操作系统控制（由操作系统分配cpu资源）
- 进程类型
守护进程：daemon，计算机启动以后就自动运行，就和终端没关系了。
前台进程：跟终端相关，通过终端启动的进程

## 进程的优先级
![](/uploads/20221108/2022110814405776472.png)

- 系统优先级：0-139, 数字越小，优先级越高
- 实时优先级(realtime): 99-0   值最大优先级最高
- nice值(nice优先级)：-20到19，对应系统优先级100-139  #一般进程启动以后，优先级使用nice优先级的0
- top工具显示的优先级是0-39,对应系统优先级的100-139

- 设置和调整进程优先级
静态优先级：100-139
进程默认启动时的nice值为0，优先级为120
只有根用户才能降低nice值（提高优先性）

- nice命令
以指定的优先级来启动进程
nice -n number command
例如：#nice -n -10 ping 127.0.0.1 #调整平命令的优先级为-10

## 常用信号（进程间通信）
| 信号代号 | 信号名称 | 说 明 |
| ----- | ----- |
| 1 | SIGHUP | 该信号让进程立即关闭.然后重新读取配置文件之后重启 |
| 2 | SIGINT | 程序中止信号，用于中止前台进程。相当于输出 Ctrl+C 快捷键 |
| 8 | SIGFPE | 在发生致命的算术运算错误时发出。不仅包括浮点运算错误，还包括溢出及除数为 0 等其他所有的算术运算错误 |
| 9 | SIGKILL | 用来立即结束程序的运行。本信号不能被阻塞、处理和忽略。般用于强制中止进程 |
| 14 | SIGALRM | 时钟定时信号，计算的是实际的时间或时钟时间。alarm 函数使用该信号 |
| 15 | SIGTERM | 正常结束进程的信号，kill 命令的默认信号。如果进程已经发生了问题，那么这 个信号是无法正常中止进程的，这时我们才会尝试 SIGKILL 信号，也就是信号 9 |
| 18 | SIGCONT | 该信号可以让暂停的进程恢复执行。本信号不能被阻断 |
| 19 | SIGSTOP | 该信号可以暂停前台进程，相当于输入 Ctrl+Z 快捷键。本信号不能被阻断 |

- 统中可以识别的信号较多，我们可以使用命令"kill -l"或"man 7 signal"来查询。
- 我们只介绍了常见的进程信号，其中最重要的就是 "1"、"9"、"15"这三个信号，我们只需要记住这三个信号即可。
- 关于如何把这些信号传递给进程，从而控制这个进程，这就需要使用 kill、killall 以及 pkill 命令了。

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