程序
1.程序是一组计算机能识别和执行的指令,运行与电子计算机上,满足人们某种需求的信息化工具
2.用于描述进程要完成的功能,是控制进程执行的指令集
进程
运行中的程序的一个副本,是被载入内存的一个指令集合,是资源分配的单位
- 进程ID(Process ID,PID)号码被用来标记各个进程
- UID、GID语境决定对文件系统的存取和访问权限
- 通常从执行进程的用户来继承
- 存在生命周期
- 都由其父进程创建
进程创建:
-
init:第一个进程,从 CentOS7 以后为systemd
-
进程:都由其父进程创建,fork(),父子关系,CoW:Copy On Write 写实更新,有数据写入子进程需要新的内存空间
程序在硬盘里,进程在内存里
-
进程具有的特征:
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动态性:进程是程序的一次执行过程,是临时的,有生命期的,是动态产生,动态消亡的;
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并发性:任何进程都可以同其他进程一起并发执行;
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独立性:进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位;
-
结构性:进程由程序、数据和进程控制块三部分组成
进程与线程的区别
线程是程序执行的最小单位,而进程是操作系统分配资源的最小单位;
一个进程由一个或多个线程组成,线程是一个进程中代码的不同执行路线;
进程之间相互独立,但同一进程下的各个线程之间共享程序的内存空间(包括代码段、数据集、堆等)及一些进
程级的资源(如打开文件和信号),某进程内的线程在其它进程不可见;
调度和切换:线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。
如何确定一个程序 是多线程 还是 单线程?
pstree
grep -i threads /proc/进程的PID/status
prtstat 进程pid号
进程状态
进程的基本状态
- 创建状态:进程在创建时需要申请一个空白PCB(process control block进程控制块),向其中填写控制和管理进程的信息,完成资源分配。如果创建工作无法完成,比如资源无法满足,就无法被调度运行,把此时进程所处状态称为创建状态
- 就绪状态:进程已准备好,已分配到所需资源,只要分配到CPU就能够立即运行
- 执行状态:进程处于就绪状态被调度后,进程进入执行状态
- 阻塞状态:正在执行的进程由于某些事件(I/O请求,申请缓存区失败)而暂时无法运行,进程受到阻塞。在满足请求时进入就绪状态等待系统调用
- 终止状态:进程结束,或出现错误,或被系统终止,进入终止状态。无法再执行
进程更多的状态:
- 运行态:running
- 就绪态:ready
- 睡眠态:分为两种,可中断:interruptable,不可中断:uninterruptable
- 停止态:stopped,暂停于内存,但不会被调度,除非手动启动
- 僵尸态:zombie,僵尸态,结束进程,父进程结束前,子进程不关闭,杀死父进程可以关闭僵死态 的子进程
解决僵尸态问题
方法1:恢复父进程
[root@centos8 ~]#kill -18 1436
方法2:杀死父进程
[root@centos8 ~]#kill -9 1436
进程的优先级 os
进程优先级调整
- 静态优先级:100-139
- 进程默认启动时的nice值为0,优先级为120
- 只有根用户才能降低nice值(提高优先性
例:
操作系统分类:
- 协作式多任务:早期 windows 系统使用,即一个任务得到了 CPU 时间,除非它自己放弃使用CPU ,否则将完全霸占 CPU ,所以任务之间需要协作——使用一段时间的 CPU ,主动放弃使用
- 抢占式多任务:Linux内核,CPU的总控制权在操作系统手中,操作系统会轮流询问每一个任务是否需要使用 CPU ,需要使用的话就让它用,不过在一定时间后,操作系统会剥夺当前任务的 CPU 使用权,把它排在询问队列的最后,再去询问下一个任务
进程类型:
- 守护进程: daemon,在系统引导过程中启动的进程,和终端无关进程
- 前台进程:跟终端相关,通过终端启动的进程
注意:两者可相互转化
按进程资源使用的分类:
- CPU-Bound:CPU 密集型,非交互
- IO-Bound:IO 密集型,交互
进程管理相关命令
进程的管理主要是指进程的关闭与重启。我们一般关闭或重启软件,都是关闭或重启它的程序,而不是直接操作进程的。比如,要重启 apache 服务,一般使用命令"service httpd restart"重启 apache的程序。systemctl httpd start
那么,可以通过直接管理进程来关闭或重启 apache 吗?答案是肯定的,这时就要依赖进程的信号(Signal)了。我们需要给予该进程 信号,告诉进程我们想要让它做什么。
系统中可以识别的信号较多,我们可以使用命令"kill -l"或"man 7 signal"来查询
号代号 | 信号名称 | 说 明 |
---|---|---|
1 | SIGHUP | 该信号让进程立即关闭.然后重新读取配置文件之后重启 |
2 | SIGINT | 程序中止信号,用于中止前台进程。相当于输出 Ctrl+C 快捷键 |
3 | SIGQUIT | 退出 |
8 | SIGFPE | 在发生致命的算术运算错误时发出。不仅包括浮点运算错误,还包括溢出及除数为 0 等其他所有的算术运算错误 |
9 | SIGKILL | 用来立即结束程序的运行。本信号不能被阻塞、处理和忽略。般用于强制中止进程 |
14 | SIGALRM | 时钟定时信号,计算的是实际的时间或时钟时间。alarm 函数使用该信号 |
15 | SIGTERM | 正常结束进程的信号,kill 命令的默认信号。如果进程已经发生了问题,那么这 个信号是无法正常中止进程的,这时我们才会尝试 SIGKILL 信号,也就是信号 9 |
18 | SIGCONT | 该信号可以让暂停的进程恢复执行。本信号不能被阻断 |
19 | SIGSTOP | 该信号可以暂停前台进程,相当于输入 Ctrl+Z 快捷键。本信号不能被阻断 |
ps命令
ps即process state,可以查看进程当前状态的快照,默认显示当前终端中的进程,Linux系统各进程的相关信息均保存在/proc数字目录/status下的文件中
支持三种选项:
UNIX选项如:-A -e
GNU选项如:--help
BSD选项如:a
查看静态的进程统计信息
“ps aux”可以查看系统中所有的进程
“ps -le”可以查看系统中所有的进程,而且还能看到进程的父进程的PID和进程优先级
“ps -l”只能看到当前Shell产生的进程
例:
常用选项
- a:显示当前终端下的所有进程信息,包括其他用户的进程。与“x”选项结合时将示系统中所有的进程信息。
- u:使用以用户为主的格式输出进程信息。
- x:显示当前用户在所有终端下的进程信息。
- -e:显示系统内的所有进程信息。
- -l:使用长(Long)格式显示进程信息。
- -f:使用完整的(Full)格式显示进程信
- k|--sort 属性 对属性排序,属性前加 - 表示倒序 ps aux k -%cpu
- o 属性… 选项显示定制的信息 pid、cmd、%cpu、%mem