一、什么是進程

二、進程的創建

三、進程的狀態

四、僵尸進程

五、孤兒進程

六、進程的優先級 以及 并發/并行

七、進程的切換

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一、什么是進程？

什么是進程呢(一)?

官方話來說：進程是一個執行實例、正在執行的程序、是系統資源分配的基本單位

按課本官方話可能有一點點的不好理解

通俗的講：當你電腦上的程序，比如qq 你雙擊運行起來，此時他啟動了，那么他現在就是一個進程

再深講：當你的代碼被編譯鏈接成為一個可執行程序，這個可執行程序本質上是一個文件，是被放到磁盤里的，當雙擊運行，這個程序會被加載到內存，也就是大家所說的內存條，當加載到內存，
此時程序的代碼會一條一條的被cpu執行，此時這個程序不再叫程序而是叫做進程了

在Linux下通過指令ps aux 可以查看當前正在運行的進程

還可以通過系統目錄查看當前進程

什么是進程呢(二)？

看過我前面文章里的操作系統的話，我說到了操作系統的管理

操作系統要對進程進行管理，如何管理的呢?

進程再往深講：進程就是一個結構體，這個結構體名字叫做PCB控制塊

PCB控制塊里面存放了進程屬性的集合

PCB在Linux下就是 task_struct 名字的結構體

所謂的進程記載到內存，實際上就是PCB結構體加載到了內存

在這個PCB結構體內存放了進程的各種屬性，比如進程狀態、優先級、標識符、父進程標識符、

程序計數器、內存指針、上下文數據、其他信息等

這些PCB結構體會被以雙向鏈表的形式被操作系統進行管理

通過這樣，操作系統可以訪問所有的PCB，也就等于訪問到了所有的進程，對進程的管理也就轉換為了對PCB結構體的管理

當一個程序被啟動變為進程，進程的代碼和數據會加載到內存，然后操作系統會形成相應的PCB，

并把PCB放入鏈表中，而一個進程的退出，也就是從鏈表中刪除這個節點，然后對代碼和數據進行釋放

總結就是：操作系統對進程的管理實際上就變成了對鏈表的增刪改查、不管是對進程的管理，還是文件內存等，本質都是對一種數據結構的增刪改查

二、進程的創建

通過系統調用可以在一個進程中再創建一個子進程

fork函數創建子進程

運行結果是每次循環會打印兩行數據，第一行是該進程的Pid和PPid

第二行是子進程的Pid和PPid

我們可以發現這兩個進程是父子關系，子進程的PPid=該進程的Pid

每次出現一個進程，操作系統就會為其創建一個PCB,fork函數創建的進程也不例外

為什么子進程也執行跟父進程相同的代碼呢？

原因解釋：子進程被創建后會共享父進程的代碼和數據，但是采用的是寫時拷貝

什么意思呢？子進程會執行和父進程相同的代碼，但是如果修改父進程的數據，他就不會共享該數據的地址了，而是為自己開辟一個空間放這個數據，這樣的設計減少來了內存的浪費，只有在需要的時候才分配內存

注意點??：fork函數是返回兩個返回值的，因為在fork函數內部就已經創建了子進程，已經分配了PCB，并且放入了cpu的調度隊列，在fork函數內的return返回值前已經是兩個進程在跑了，所以父子進程的執行順序是不確定的，取決于操作系統的調度方式

如何讓子進程執行自己的代碼呢？

使用if進行分流即可，因為有兩個返回值，而兩個返回值明確區分了，=0代表是子進程，>0代表是父進程，通過if區別返回值，即可讓父子進程執行不同的代碼

如果返回值<0 代表創建進程失敗了，可能是因為沒有內存了，也可能進程創建數量達到了上限

三、進程的狀態

一個進程從創建到銷毀，會經歷很多不同的狀態

我這里直接總結了一下：

創建/新建狀態：

如果一個進程在被創建的時候，比如分配PCB，比如fork函數內，那么這個進程就處于新建狀態

什么是新建狀態呢?就是還沒有被執行

就緒狀態：

當分配完PCB并且放到了cpu的調度隊列，等待被cpu執行自己的代碼，此時就進入了就緒狀態

也就是等待被執行

運行狀態：

當真正被cpu調度的時候，開始執行自己的代碼，就進入了運行狀態

阻塞狀態：

當在程序運行中，因為某種原因阻塞，比如等待鍵盤輸入數據，此時操作系統識別到后，會把進程放入該等待外設設備的等待隊列中，然后進程進入阻塞狀態，直到鍵盤輸入數據，操作系統才會重新將進程重新放入運行隊列里去等待執行

阻塞掛起狀態：

什么是阻塞掛起狀態呢？當內存中由于進程數量過多，內存不夠的時候，操作系統會選擇將一部分進程的代碼和數據放入磁盤中，只在內存中保留PCB控制塊，這些代碼和數據會被放到磁盤中的swap分區中，這個分區的大小一般是內存的1.5倍或者2倍，當需要的時候就把代碼和數據再交換會內存進行調度，這就是阻塞掛起狀態

個人超詳細總結：

四、僵尸進程

還有一種狀態叫做僵尸狀態 - Z

當一個進程變成僵尸進程就陷入了僵尸狀態

僵尸進程：父子進程中，子進程退出，但是父進程沒有回收子進程的資源，導致子進程的PCB控制塊一直保留在內存，雖然子進程的代碼和數據已經釋放，但是PCB控制塊沒有釋放，導致內存泄露的問題，此時子進程變成僵尸進程，使用kill命令也無法殺死

為什么會有僵尸進程呢？

因為子進程的PCB控制塊內有返回值信息和狀態信息，還有自己的pid

這些信息可能對于父進程是有效的，所以系統不會主動釋放，而是等待父進程來回收這些資源才會

釋放

僵尸進程的危害？

如果一個父進程創建了很多子進程都不回收，造成嚴重的內存泄露問題，可用資源越來越少

如何解決僵尸進程呢？

父進程調用系統調用來進行回收，或者通過捕捉信號的方式（涉及到信號的知識）

如果已經發生僵尸進程，需要殺死父進程來讓僵尸進程變為孤兒進程被系統自動領養回收

五、孤兒進程

前面提到了僵尸進程，那什么是孤兒進程呢？跟僵尸進程相反

如果父進程早于子進程退出了，此時子進程沒有父親了，就變成了孤兒進程

孤兒進程會被1號進程也就是系統領養，由系統管理回收

孤兒進程最終會被釋放，而僵尸進程危害較大

六、進程的優先級 以及 并發/并行

簡短總結：

七、進程的切換

簡短總結：