【Linux】进程的标识符、状态、优先级（超详解）
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进程的概念
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。
其实：进程=内核数据（task_struct）+程序的代码和数据
task_struct:Linux中描述进程的结构体；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：
1、标示符: 描述本进程的唯一标示符，用来区别其他进程。
2、状态: 任务状态，退出代码，退出信号等。
3、优先级: 相对于其他进程的优先级。
4、程序计数器: 程序中即将被执行的下一条指令的地址。
5、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
6、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]。
7、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。
8、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。
9、其他信息
进程标识符PID
（1）把程序运行起来，./xxx.exe----->本质就是在系统中启动一个进程！！
进程分为两种：1、执行完就退出。
2、一直不退，直到用户退出-------常驻进程。
把程序运行起来查看进程属性：每个进程都有其PID,这是进程的标识符
如何查看进程属性？
可以用ps ajx，也可以ls /proc(proc是一个存放进程属性的文件！)
如：
ps ajx | head -1 && ps ajx |grep myproc
ls /proc
注意，如果进程关闭，是查不到PID为5175的进程；
因为proc是实时更新的；
如何运行程序打印pid,ppid?(ppid是该父进程的pid)
获取PID：getpid() ----->依赖头文件：<sys/types.h>
获取PPID:getppid()
(Linux系统启动后，新创建任何进程的时候，都是由自己的父进程创建的！！）
如何杀掉进程？
kill -9 pid
系统调用创建进程-fork初识
运行 man fork 认识fork
fork有两个返回值：如果返回值为0，则为子进程；
返回值大于0，则为父进程；
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)
1、子进程的创建（分支，fork）
运行结果：
更好的理解分支：
2、fork()特点，（返回值上）
父：子=1：n
fork()---->多个进程----->父子关系------>一般代码会共享，但是数据是各自私有一份的。
可以参考下面的例子来理解：
运行结果：
由此可知：
进程有很强的独立性！！
多个进程之前不影响；
补充知识点：
c++：.cc、.cpp、.cxx
进程状态
Linux进程状态本质就是用一个变量，取不同的值来表示；
| R | 运行状态 |
| S | 休眠状态 |
| D | 磁盘休眠状态 |
| T | 停止状态 |
| t | 跟踪状态 |
| Z | 僵尸进程 |
| X | 死亡状态 |
R状态（运行状态）
- 一个进程已经准备就绪，可以随时被系统调度此时就是运行状态；
- 如果只要一个进程，cpu可以直接分配足够资源执行进程，但是，当有很多的进程被调度后，cpu的资源就不够分配 ，这时每个进程需要去竞争cpu资源，而cpu不可能同时给这么多进程分配资源；这时就要有一个运行队列（runqueue)把PCB组织起来；
- 进程在这个runqueue中，就是R状态
一个进程一旦持有cpu，会一直运行吗？
不会
一个进程被拿到cpu执行时，并不是等这个进程执行完毕才切换下一个进程。而是这多个进程在一个时间段内所有的进程都会执行（并发执行），每个进程执行一个时间片的时间后，就会从cpu上拿下来，切换成下一个进程.(进程切换)
一个时间片通常是10ms左右
在查看进程状态时，我们会发现有R状态，也要R+状态,这是区分进程在前台执行还是在后台执行；
./test：进程在前台执行
./test &：进程在后台执行
S，D状态（休眠状态）
S状态：本质就是等待”资源“就绪，S状态可以中断；
D状态：也是一种休眠状态，不过D状态不可中断；
看下面的图：
一个进程将1GB的数据放置到磁盘中，等待磁盘读取，我们知道外设尤其是像磁盘这样的设备读取速度是比较慢的，这时进程就会一直等待；但是在等待期间，OS内存严重不足（OS是由权限来杀掉进程来释放空间的），这时如果OS看到这个等待的进程，把他杀掉，那么就会造成一个严重的问题：磁盘在读取数据时出来问题，这时它回去找调度它的进程，但是这时候发现进程没有了？？？就会造成这1GB数据的丢失。
如何避免这个问题？
给这个进程设置深度休眠状态，D状态，那么这个进程就不会被OS杀掉，就要等到进程自己醒来。注意D状态用kill也杀不掉，除非重启，有时甚至要断电。
T，t状态
T状态：停止进程
kill -19 pid：暂停进程
kill -18 pid：继续进程
t状态：遇到断点的暂停
Z状态（僵尸进程）
Z状态：一个进程执行完毕，且进程也退出了，但是进程占用的资源并没有被完全释放。
看下面代码：
运行我们发现：子进程执行完后，父进程还在在执行；
查看进程信息：
已经运行完毕，但是需要维持自己的退出信息，在自己进程的task_struct中会记录自己的退出信息，让父进程来读取，如果父进程没有读取，则该进程会一直存在。
孤儿进程
孤儿进程：父进程完成，而子进程还在执行；
孤儿进程一般由1号进程（OS本身）进行领养；
孤儿进程为什么要被OS领养？
要保证子进程被正常回收
X状态（死亡状态）
进程执行完毕，且所占用的资源全部释放；
kill -9 PID
killall 进程名
进程优先级
什么是优先级？
cpu资源分配的先后顺序，就是指进程的优先权（priority）。
本质是指定进程获取某种资源的先后顺序（一个或者多个简单数字）
task_struct进程控制块----->struct------->内部字段-------->int prio=??
Linux中数字越小，优先级越高；
优先级与权限的区别
- 权限：能不能的问题
- 优先级：已经能了，获取资源的先后问题
为什么要有优先级？
进程访问的资源（cpu）始终都是有限的。
而系统中进程大部分情况都是比较多的，所以进程之间会有竞争，为了高效完成任务，更合理竞争相关资源，便具有了优先级。
Linux优先级的特点&&查看方式
- 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
通过ps -al来查看进程优先级
PRI:进程优先级
NI:进程优先级的修正数据，nice值；
新的优先级=优先级+nice值；从而达到对进程优先级动态修改的过程
注意：nice值是有范围的：[-20,19] -----40个数字，且优先级都是从80开始的；
怎么修改优先级呢？？
- top命令
- 进入top后按 'r' ，输入要修改进程的PID,在输入NI值；
原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_74116463/article/details/142553697
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