目錄

前言

4.進程狀態

一.普遍的操作系統層面上宏觀概念：

二.具體的Linux操作系統的狀態：

5.進程優先級（了解）

6.其他概念

進程切換

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前言

? 本篇是接著上一篇的內容繼續往下了解進程相關的一些概念！

4.進程狀態

運行 新建 就緒 掛起 阻塞 等待 停止 掛機 死亡......

[^] ?進程這么多狀態本質都是用來滿足不同的運行場景的?

一.普遍的操作系統層面上宏觀概念：

1.一個cpu對應一個運行隊列

2.讓進程入隊列本質就是將該進程的task_struct結構體對象放入運行隊列中

3.狀態是進程內部的屬性，存于描述進程的task_struct中（在該進程對應的PCB中存放），這個狀態可以理解成整數表示（比如：1表示運行狀態，2表示停止狀態......）,這個整數是幾就意味著這個進程的狀態是幾

4.運行狀態：進程PCB在運行隊列中就是運行狀態，不是說這個進程正在運行才是運行狀態

5.阻塞狀態：進程并不是只會等待（占用）cpu資源，也可能隨時隨地需要外設資源，所以我們的所有外都設有一個wait隊列，當這個進程需要外設資源但這個外設正在工作時，cpu就把這個進程對應的task_struct對象放到這個外設的隊列中同時把這個進程的狀態修改為阻塞狀態（都是對task_struct對象進行放到不同的隊列中）

當這個外設空閑下來了，就通知操作系統將這個進程PCB從阻塞隊列拉出來改為運行狀態，然后放入cpu運行隊列中

6.所謂的進程不同的狀態，本質是進程在不同的隊列當中等待某種資源（比如：進程等待外設時稱其為阻塞狀態）

7.掛起狀態：

阻塞不一定掛起，掛起一定阻塞

總結：上面解釋了什么叫做運行，什么叫做阻塞，什么叫做掛起

二.具體的Linux操作系統的狀態：

通過查看進程指令：ps ajx | grep 進程名來查看狀態

1.S表示淺度睡眠，可以被終止，是阻塞狀態的一種，一般如果進程要使用外設的情況下基本狀態都會是S

比如：如果代碼中有printf要訪問顯示器，這個進程在默認情況下大概率是S

D表示深度睡眠（面試不重要，但對于我們理解Linux比較重要）

在該狀態下的進程，無法被操作系統殺掉終止，只能通過斷電或者進程自己醒來才能結束該狀態

（在高IO的情況下才有可能看到D狀態的進程）

2.R表示運行狀態

當在運行狀態時，使用命令：kill -19 進程id，進程會進入暫停狀態

3.T表示暫停，暫停也算是阻塞狀態的一種

使用指令：kill -18 進程id，進程會從暫停回到運行狀態

[^] ?（注意R后面的+號不見了）?

關于后面的+號：

在后面有+號時，當我們在shell命令下使用其他命令進程還是在跑并且無法對指令做出回應（shell命令行無法獲取命令行解析了），只有按ctrl+c才能終止，我們把這種進程叫做前臺進程

在后面沒有+號后，我們在shell命令下使用指令會有回應（可以獲取命令行解析），但是此時在命令行按ctrl+c也無法結束進程，進程始終在跑，我們把這種進程叫做后臺進程

4.在Linux下，因為用戶不需要知道進程是否在掛起狀態，因為這是操作系統內部做管理自己把它交換到磁盤上，和用戶其實沒關系也對用戶而言沒啥意義，所以Linux下看不到掛起的狀態

5.t狀態：表示的是當前進程正在被追蹤時的暫停，也是一種阻塞狀態

比如在gdb調試進程時打上斷點運行后，該進程就處于t狀態

6.Z狀態：進程退出時，不能立即釋放該進程對應的資源，需要保存一段時間，讓父進程或者操作系統來進行讀取，進程退出了，但是沒有被回收，此時我們把這個進程叫做僵尸進程，Z狀態（僵尸狀態） ！僵尸狀態是一種需要解決的問題，不回收僵尸進程會造成內存泄漏，我們之后才能解決

我們這里通過創建子進程，讓父進程不要退出并且什么都不做，讓子進程正常退出，來讓此時這個子進程變成僵尸狀態

此時我們把子進程終止了，但父進程還在，子進程此時就是僵尸狀態

子進程的名字也改為[myprocess] <defunct> (adj.失效的，不再存在的，n.死者，死人)

Linux下各狀態變化圖：

除此之外還有一種特殊的進程：

孤兒進程：父進程先退出，此時該子進程被操作系統領養（1號進程）

1.這種現象一定存在

2.如果操作系統不領養，那么子進程退出的時候，對應的僵尸進程便無人可以進行回收了

3.如果是由前臺進程創建的子進程，如果孤兒了，就會自動變成后臺進程

5.進程優先級（了解）

1.什么叫做優先級？

權限和優先級的區別：

權限是能做還是不能做的問題

優先級則是能做，但是先做還是后做的問題

2.為什么會存在優先級？

答：因為資源太少了

3.Linux優先級特點（很快）

a.優先級本質就是pcb里面的一個整數數字（也可能是幾個）

b.最終優先級=老的優先級(linux下為80) + nice（Linux支持進程運行中進行優先級的調整，通過更改nice值完成調整）

[^] ?nice值默認為0，PRI為優先級，越小優先級越高?

使用top命令更改nice

進入top后按r，輸入進程id，再輸入更改的nice值 nice范圍[-20,19]

那么優先級的范圍： [60,99]

6.其他概念

進程切換

cpu工作：1.取指令 2.分析指令 3.執行指令

1.當我們程序在運行的時候，一定會產生非常多的臨時數據，這些數據屬于當前進程，cpu內部雖然只有一套寄存器硬件，但是寄存器里面保存的數據是屬于當前進程的（在任何時刻，cpu里面的寄存器里面的數據看起來是在寄存器上，但實際上是只屬于當前運行的進程的，寄存器被所有進程共享，寄存器內的數據是每個進程各自私有的——上下文數據）

寄存器硬件 ！= 寄存器內的數據

2.進程在運行的時候占有cpu，但進程不是一直占有cpu直到該進程結束，因為進程在運行的時候都有自己的時間片

3.時間片結束后該進程不占有cpu時，需要先保留該進程在cpu內的在寄存器中存儲的數據（注意不是寄存器），這個操作為上下文保護；下一個進程的時間片開始，下個進程開始占有cpu時，要先恢復在寄存器中存儲的數據，該操作為上下文恢復；完成以上操作就記為一次進程切換

進程在切換的時要進行進程的上下文保護

進程在恢復運行時要進行上下文的恢復