状态优先级

文章目录

状态优先级
- 1. 进程状态
- - 1.1 进程状态查看
  - 1.2 僵尸进程
  - 1.3 孤儿进程
- 2.进程优先级
- - 2.1 基本概念
  - 2.2 查看系统进程
  - 2.3 PRI and NI
  - 2.4 PRI vs NI
- 3. 查看进程优先级的命令
- - 3.1 top命令更改nice
  - 3.2 其他概念

状态优先级

1. 进程状态

看看Linux内核源代码怎么说

为了弄明白正在运行的进程是什么意思，我们需要知道进程的不同状态。一个进程可以有几个状态（在Linux内核里，进程有时候也叫做任务）

下面的状态在kernel源代码里定义：

/*
* The task state array is a strange "bitmap" of
* reasons to sleep. Thus "running" is zero, and
* you can test for combinations of others with
* simple bit tests.
*/
static const char * const task_state_array[] = {
"R (running)", /* 0 */
"S (sleeping)", /* 1 */
"D (disk sleep)", /* 2 */
"T (stopped)", /* 4 */
"t (tracing stop)", /* 8 */
"X (dead)", /* 16 */
"Z (zombie)", /* 32 */
};

R运行状态（running）: 并不意味着进程一定在运行中，它表明进程要么是在运行中要么在运行队列里。
S睡眠状态（sleeping): 意味着进程在等待事件完成（这里的睡眠有时候也叫做可中断睡眠（interruptible sleep））。
D磁盘休眠状态（Disk sleep）有时候也叫不可中断睡眠状态（uninterruptible sleep），在这个状态的进程通常会等待IO的结束。
T停止状态（stopped）：可以通过发送 SIGSTOP 信号给进程来停止（T）进程。这个被暂停的进程可以通过发送 SIGCONT 信号让进程继续运行。
X死亡状态（dead）：这个状态只是一个返回状态，你不会在任务列表里看到这个状态

1.1 进程状态查看

ps aux / ps axj 命令

在这里插入图片描述

来段代码直观感受下：

test.c内容如下：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
  while(1)
  {
    printf("I am a process!!\n");
  sleep(1);
  }
  return 0;
}

查看结果：

在这里插入图片描述

此时 ./test 的进程状态为S+状态，也即睡眠状态。

我们把打印语句注释掉，再次查看：

在这里插入图片描述

此时发现进程便为了R状态！！！

1.2 僵尸进程

Z(zombie)-僵尸进程

僵死状态（Zombies）是一个比较特殊的状态。当进程退出并且父进程（使用wait()系统调用）没有读取到子进程退出的返回代码时就会产生僵死(尸)进程
僵死进程会以终止状态保持在进程表中，并且会一直在等待父进程读取退出状态代码。
所以，只要子进程退出，父进程还在运行，但父进程没有读取子进程状态，子进程进入Z状态

来一个创建维持30秒的僵死进程例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    pid_t id = fork();
    if(id < 0){
        perror("fork");
        return 1;
    }  
 else if(id > 0)
 {   //parent
     printf("parent[%d] is sleeping...\n", getpid());
     sleep(30);
 }
 else
 {
     printf("child[%d] is begin Z...\n", getpid());
     sleep(5);
     exit(EXIT_SUCCESS);
 }
    return 0;
}

编译并在另一个终端下启动监控：

while :; do ps aux | grep test | grep -v grep; sleep 1; echo "########################"; done;

在这里插入图片描述

开始监控：
在这里插入图片描述

看到结果：

在这里插入图片描述

僵尸进程危害

进程的退出状态必须被维持下去，因为他要告诉关心它的进程（父进程），你交给我的任务，我办的怎么样了。可父进程如果一直不读取，那子进程就一直处于Z状态？ 是的！
维护退出状态本身就是要用数据维护，也属于进程基本信息，所以保存在task_struct(PCB)中，换句话说，Z状态一直不退出，PCB一直都要维护？ 是的！
那一个父进程创建了很多子进程，就是不回收，是不是就会造成内存资源的浪费？ 是的！因为数据结构对象本身就要占用内存，想想C中定义一个结构体变量（对象），是要在内存的某个位置进行开辟空间！
内存泄漏? 是的！

进程状态总结

至此，值得关注的进程状态全部讲解完成，下面来认识另一种进程

1.3 孤儿进程

父进程如果提前退出，那么子进程后退出，进入Z之后，那该如何处理呢？
父进程先退出，子进程就称之为“孤儿进程”
孤儿进程被 1号init进程（系统本身） 领养，当然要有init进程回收喽。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    pid_t id = fork();
    if(id < 0)
    {
        perror("fork");
        return 1;
    }
    else if(id == 0)
    {	//child
        printf("I am child, pid : %d\n", getpid());
        sleep(10);
    }
    else
    {	//parent
        printf("I am parent, pid: %d\n", getpid());
        sleep(3);
        exit(0);
    }
    return 0;
}

开始监控：

在这里插入图片描述

2.进程优先级

2.1 基本概念

linux优先级 = 老的优先级 + nice值
cpu资源分配的先后顺序，就是指进程的优先权（priority）。
优先权高的进程有优先执行权利。配置进程优先权对多任务环境的linux很有用，可以改善系统性能。
还可以把进程运行到指定的CPU上，这样一来，把不重要的进程安排到某个CPU，可以大大改善系统整体性能。

2.2 查看系统进程

在linux或者unix系统中，用ps –l命令则会类似输出以下几个内容：

ps -l

在这里插入图片描述

我们很容易注意到其中的几个重要信息，有下：

UID : 代表执行者的身份
PID : 代表这个进程的代号
PPID ：代表这个进程是由哪个进程发展衍生而来的，亦即父进程的代号
PRI ：代表这个进程可被执行的优先级，其值越小越早被执行
NI ：代表这个进程的nice值

我们来写一段代码测试一下：

test.c代码如下：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
    while(1)
    {
        printf("Hello solity, pid: %d\n",getpid());
        sleep(1);
    }
    return 0;
}