这里对Linux的进程管理与调度做个简单的学习笔记总结。
一、进程线程的概念
进程：处于执行期的程序以及相关资源的总称。
线程：站在用户空间来看，它是进程的某一执行路径，站在内核空间来看，它是一种特殊的进程，与进程一样统一由task_struct描述。
二、进程的描述
进程主要由以下几个部分组成：
- 代码段：编译后形成的一些指令
- 数据段：程序运行时需要的数据
- 只读数据段：常量
- 已初始化数据段：全局变量，静态变量
- 未初始化数据段（bss)：未初始化的全局变量和静态变量
- 堆栈段：程序运行时动态分配的一些内存
- PCB：进程信息，状态标识等
task_struct结构体：
系统用task_struct（进程描述符）来描述进程，该结构定义在<Linux/sched.h>中，它包含一个具体进程的所有信息。Linux通过slab分配器分配task_struct结构。
pid ：是进程标识值（身份证号）。
它不是无限分配的
cat /proc/sys/kernel/pid_max
32位系统 最多只有32768个进程号
因为进程是系统最小资源分配单位，因此进程内也会有各种系统资源描述指针：
*mm :内存资源
*fs :文件系统资源
*files :文件资源 （fd相关）
*singal: 信号资源
等等
那么如何组织task_struct? 牵扯到数据结构
链表：遍历进程
树：寻找父子关系
哈希：检索
三、进程的生命周期
对应的进程状态：
| 状态 | 缩写 | 含义 |
|---|---|---|
| TASK_RUNNING | R | 正在运行或可运行 |
| TASK_INTERRUPTIBLE | S | 可中断的休眠 |
| TASK_UNINTERRUPTIBLE | D | 不可中断的休眠 |
| __TASK_STOPPED | T | 跟踪状态, 当进程接收到SIGSTOP等signal信息 |
| __TASK_TRACED | t | 停止状态，比如被debugger的ptrace() |
| EXIT_ZOMBIE | Z | 僵尸状态，即父进程还没有执行waitpid() |
| EXIT_DEAD | X | 死亡状态 |
状态切换：
- fork出来就处于就绪态
- 拿到cpu就处于运行态
- 分时调度系统，时间片用完抢占，切回就绪态
- 运行时等资源的时候不能死等切换为睡眠态
- 等到了资源又切回就绪态
睡眠分为两类：
深睡眠： 必须要等到我的资源来才会醒 ，不响应信号，kill -9 都不行。
浅睡眠： 信号 和 资源来了 都会醒。
操作系统都需要上面3个状态。但是为什么Linux进程生命周期会有5个状态？
这里多了两个状态：
1 僵尸态
僵尸态就是task_struct还没有消失，但是进程所依附的资源已经释放了，并且父进程还没有调wait4()的一个非常短的临界阶段。
进程刚死的时候会变成僵尸，因为资源已经释放，所以僵尸本身无内存泄漏，它存在的目的是父进程可以查到子进程的死因，父进程wait4()来收尸完成这个状态的结束。
wait_task_zombie(){
...
}
子死父清理。
2 停止态
进程在运行时不去睡眠，人为的让它死，再发个continue信号，又进入就绪态。
简单说停止态就是停而不睡但也不死的状态。睡眠态和停止态的区别是：睡眠态是自己睡的，停止态是被外部主动暂停的。
操作：
ctrl + z 停止
bg/fg 恢复
限制cpu利用率：
cpulimit -l <百分比数> -p <pid>
参考：
宋宝华Linux的进程、线程以及调度
《 Linux内核设计与实现》
http://gityuan.com/2017/07/30/linux-process/
