day20-进程管理(1)

1.什么是进程

开发写的代码我们称为程序,将开发的代码运行起来,我们称为进程;当我们运行一个程序,那我们将运行的程序叫进程;
当程序运行为进程后,系统会为该进程分配内存,以及进程运行的身份和权限;
在进程运行的过程中,系统会有各种指标来表示当前运行的状态;

2.程序与进程之间有什么区别

程序是数据和指令的集合,是一个静态的概念,程序可以长期存在系统中;
进程是程序运行的过程,是一个动态的概念,进程是存在生命周期的概念的,进程会随着程序的终止而消失;

3.进程的生命周期

生命周期就是一个对象的生老病死
当父进程接收到任务调度时,会通过fork派生子进程来处理,那么子进程会继承父进程属性

  • 子进程在处理任务代码时,父进程会进入等待状态中,
  • 子进程在处理完任务代码后,会执行退出,然后唤醒父进程来回收子进程的资源,
  • 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,就变成僵尸进程
    每个进程父进程叫PPID,子进程叫PID。

4.监控进程的状态(静态ps、动态top)

(1)ps查看当前的进程状态-静态

[root@peachcat1 ~]# ps aux
USER        PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
状态 描述
USER 启动用户的进程
PID 进程运行的ID号
%CPU 进程占用CPU百分比
%MEM 进程占用内存百分比
VSZ 进程占用虚拟内存大小(单位KB),总共可用的
RSS 进程占用物理内存实际大小(单位KB),实际用的
TTY 进程是由哪个终端运行启动的tty1、pts/0等,?表示内核程序与终端无关
STAT 进程运行过程中的状态 man ps(/STATE)
START 进程的启动时间
TIME 进程占用CPU的总时间(为0表示还没超过秒)
COMMAND 程序的运行指令,[ ]属于内核态的进程,没有[ ]的是用户态进程

STAT状态的意思

STAT基本状态 描述 STAT状态+符号 描述
R 进程运行 s 进程是控制进程,Ss进程的领导者
S 可中断睡眠 < 进程运行在高优先级上,S<优先级较高的进程
T 进程被暂停 N 进程运行在低优先级上,SN优先级较低的进程
D 不可中断睡眠 + 当前进程运行在前台,R+表示该进程在前台运行
Z 僵尸进程 | 进程是多线程的,S|表示进程是以线程式运行

(2)top查看当前的进程状态-动态

[root@peachcat1 ~]# top
top - 16:15:06 up  6:16,  3 users,  load average: 0.05, 0.04, 0.05
Tasks:  97 total,   1 running,  95 sleeping,   1 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  0.0 us,  0.3 sy,  0.0 ni, 99.7 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
KiB Mem :   479816 total,   187816 free,   133704 used,   158296 buff/cache
KiB Swap:  1048572 total,  1048572 free,        0 used.   291080 avail Mem 
任务 含义
Tasks: 97 total 任务总数
1 running 有1个进程正在运行
95 sleeping 95个进程睡眠
1 stopped 1个进程挂起、停止
0 zombie 僵尸进程
%Cpu(s): 0.0 us 用户进程占用CPU的百分比
0.3 sy 内核进程
0.0 ni 优先级的进程占用CPU的百分比
99.7 id 空闲的进程
0.0 wa 等待
0.0 hi 硬中断
0.0 si 软中断
0.0 st 虚拟机占用物理CPU的时间

top常见指令

字母 含义
h 查看帮助
1 数字1,显示所有CPU核心的负载
z 以高亮显示数据
b 以高亮显示处于R状态的进程
M 按内存使用百分比排序输出
p 按CPU使用百分比排序输出
q 退出top

5.中断

(1)什么是中断
中断是系统用来相应硬件设备请求的一种机制,它会打断进程的正常调度和执行,然后调用内核中的中断处理程序来响应设备的请求;
(2)为什么要有中断
中断是一种异步的事件处理机制,可以提高系统的棒法处理能力;
(3)中断会带来什么问题
由于中断处理程序会打断其他进程的运行,所以,为了减少对正常进程运行调度的影响,中断处理程序就需要尽可能快地运行。
如果中断本身要做的事情不多,那么处理起来也不会有太大问题;但如果中断要处理的事情很多,中断服务程序就有可能要运行很长时间。
特别是,中断处理程序在响应中断时,还会临时关闭中断。这就会导致上一次中断处理完成之前,其他中断都不能响应,也就是说中断有可能会丢失。
(4)软中断和硬中断
为了解决中断处理程序执行过长和中断丢失的问题,Linux 将中断处理过程分成了两个阶段,也就是上半部和下半部:
上半部用来快速处理中断,它在中断禁止模式下运行,主要处理跟硬件紧密相关工作;下半部用来延迟处理上半部未完成的工作,通常以内核线程的方式运行。

上半部直接处理硬件请求,也就是我们常说的硬中断,特点是快速执行;
而下半部则是由内核触发,也就是我们常说的软中断,特点是延迟执行。

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